Algoritma Konsensus Rata-Rata Terdistribusi Pada Wireless Sensor Network Berbasis Link Infrared

Pada suatu kasus dalam aplikasi WSN, beberapa node sensor diletakan tidak terlalu jauh satu sama lain. Beberapa node sensor tersebut ditugaskan untuk mendeteksi dan menganalisa parameter fisik di lingkungan yang sama. Hal ini dilakukan untuk menjamin keakuratan informasi yang akan dikirim ke Base Station. Karena jarak antar node relatif dekat, maka komunikasi menggunakan media transmisi RF menjadi kurang efisien dari segi energi. Disisi lain, Semakin banyak node sensor yang ditempatkan pada area yang sama, maka akan semakin banyak variasi data yang diperoleh dari hasil penginderaan tiap node sensor. Data yang diperoleh tiap node akan berbeda-beda meskipun mendeteksi dan menganalisa parameter fisik yang sama. Dalam hal ini konvergensi data sangat di perlukan. Dari pertimbangan kasus tersebut, maka pada penelitian ini diusulkan sistem komunikasi optik jarak dekat FSO sebagai pengganti sistem komunikasi berbasis RF. Kemudian untuk menangani variasi data pada tiap sensor, digunakan algoritma konsensus rata-rata dalam upaya untuk mencapai konvergensi. Dari hasil uji coba pada aspek sistem komunikasi, jarak jangkau antar node maksimum dengan BER 0 % adalah 15 meter sedangkan pada perencanaan link budget dapat mencapai 25 meter. Sehingga kinerja sistem komunikasi secara nyata dibandingkan dengan perencanaan adalah 60 %. Bit rate maksimum yang dapat dipancarkan adalah 1.66 Kbps pada Time bit 600 S dan 1.1 Kbps pada Time bit 900 S. Pada aspek algoritma konsensus, hasil simulasi menunjukan bahwa semakin besar perbedaan data pada tiap node, maka semakin sulit menemukan konvergensi. Kemudian semakin banyak memory yang dialokasikan untuk data dari node tetangga, maka konvergensi akan semakin mudah dan cepat tercapai. Hasil simulasi menunjukan bahwa pada parameter bobot 0,9 konvergensi dapat dicapai dengan rata-rata waktu 1 menit 40 detik. Sedangkan pada uji coba langsung dengan melibatkan sistem secara keseluruhan, rata-rata konvergensi membutuhkan waktu 2 menit 1 detik pada lingkungan indoor dan 1 menit 32 detik pada lingkungan outdoor. --------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------- In a case on WSN applications, some of the sensor nodes placed not too far from each other. Some of sensor nodes assigned to detect and analyze the physical parameters in the same area aims to ensure the accuracy of the information that will be sent to the Base Station. Caused the distance between nodes is relatively close, then communication using RF transmission media become less efficient in terms of energy. On the other hand, if many nodes placed in the same area, then the data obtained by each sensor node can be varied though nodes detecting and analyzing of same physical parameters. In this case, the convergence of information data is very essential. From the consideration of that case, so in this study propose the optical communication systems FSO for short distance to replace RF based communications systems. Then to handling variations in data at each sensor, used an average consensus algorithm in effort to achieve convergence of data. From the test results on aspects of communication systems, maximum range between node reach 15 meters with BER 0%, while on the link budget planning maximum range can reach 25 meters. So communication system performance if compared with the planning is 60%. The maximum bit rate that can be transmitted is 1.66 Kbps at the Time bit 600 uS and 1.1 Kbps at the Time bit 900 uS. In the aspect of the consensus algorithm, simulation results show that the greater the difference of data at each node, it is increasingly difficult to find convergence. Another result is if more memory allocated to data from neighboring nodes, the convergence will be more easily and quickly achieved. The simulation results show that the weighting parameter 0.9, convergence can be achieved with average time of 1 minute 40 seconds. While on overall system testbed, average convergence takes time 2 minute 1 seconds for indoor measurement and 1 minute 32 second in outdoor measurement.