Kinerja Teknologi ZigBee pada Wireless Sensor Networks

## untuk Sistem Pengurasan Kolam Ikan Air Tawar
Rinanza Zulmy Alhamri 1 , Ashafidz Fauzan Dianta 2 , Toga Aldila Cinderatama 3 PSDKU Politeknik Negeri Malang Kediri 1,2,3 , Jl. Lingkar Maskumambang, Sukorame, 64119, Kediri, Indonesia rinanza.z.alhamri@gmail.com 1 , ashafidz.fauzan@gmail.com 2 , aldilacinderatama@gmail.com 3
Abstrack –  Drain  process  is  one  of  the  main  process  of  freshwater  fish  farming  that  needs  to  be improved its efficiency. By using Wireless Sensor Networks with ZigBee technology based, the drain system was able to be performed automatically. The fish ponds have different size and drainage position. The  purpose  of  this  study  was  to  know  the  performance  of  ZigBee  technology.  The  nodes  were coordinator as input water controller, end device 1 as water level sensor, and end device 2 as output water controller. The test used maximum data size at 21 Bytes and processing intervals per 300 ms. There were three fish ponds that tested, which were 1 st pond with 2x4x0.5 m, 2 nd pond with 6x8x1 m, and 3 rd pond with 6x15x1 m. The testing parameters consisted of delay, throughput, packet loss, and RSSI. Highest delay was communication between coordinator – end device 2 at 3 rd pond with average in 2189.07 ms. Highest throughput was communication between end devce 1 – coordinator at 1 st pond with average in 0.38 KBps. Packet loss happened at communication between coordinator – end device 2 at 3 rd pond with 20%. Highest RSSI was communication between end devce 1 – coordinator at 1 st pond with average in -64 dBm.
Keywords – Drain System, Wireless Sensor Networks, ZigBee
I ntisari – Pengurasan kolam merupakan salah satu proses bisnis utama budidaya ikan air tawar yang perlu  ditingkatkan  efisiensinya.  Dengan menggunakan  Wireless Sensor  Networks  berbasis teknologi ZigBee,  sistem  pengurasan  pada  kolam  ikan  dapat  dilakukan  secara  otomatis.  Kolam  ikan  memiliki ukuran dan posisi saluran air yang berbeda-beda. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kinerja dari teknologi ZigBee dalam mendukung sistem pengurasan pada kolam ikan. Terdapat 3 perangkat pada sistem meliputi coordinator sebagai pengendali air masuk, end device 1 sebagai sensor ketinggian air kolam, dan end device 2 sebagai pengendali air keluar. Pengujian dilakukan dengan maksimal ukuran data sebesar 21 Byte serta interval pemrosesan per 300 ms. Kolam ikan yang diuji ada 3 macam meliputi kolam  1  ukuran  2x4x0.5  m,  kolam  2  ukuran  6x8x1  m,  dan  kolam  3  ukuran  6x15x1  m.  Parameter pengujian  meliputi delay,  throughput,  packet  loss, dan  RSSI. Delay tertinggi  komunikasi  antara coordinator – end device 2 pada kolam 3 dengan rata-rata 2189.07 ms. Throughput tertinggi komunikasi antara end device 1 – coordinator pada kolam 1 dengan rata-rata 0.38 KBps. Packet loss terjadi pada komunikasi antara coordinator – end device 2 di kolam 3 dengan persentase 20%. Nilai RSSI tertinggi komunikasi end device 1 – coordinator pada kolam 1 dengan rata-rata -64 dBm.
Kata Kunci – Sistem Pengurasan, Wireless Sensor Networks, ZigBee

## I. P ENDAHULUAN
Salah  satu  proses  terpenting  untuk  budidaya  ikan  air  tawar  adalah  pengurasan  kolam. Tujuan dari proses pengurasan kolam adalah untuk membuat kualitas air menjadi lebih ideal bagi budidaya ikan. Sebagai contoh pada kolam lele, kondisi air di kolam harus tetap bersih meskipun lele memiliki daya tahan tinggi [1]. Air kotor di kolam disebabkan oleh kotoran dan sisa makanan ikan. Jika tidak dibersihkan, mereka dapat menjadi amonia yang beracun bagi
ikan, sehingga kualitas air akan mempengaruhi kelangsungan hidup ikan [2]. Pada dasarnya frekuensi dari proses pengurasan kolam masih menjadi perdebatan, tergantung pada jenis ikan atau pada masing-masing petani sendiri. Namun proses pengurasan kolam tidak bisa dilakukan dengan sembarangan, perlu proses yang baik secara efektif dan efisien. Berdasarkan data dari Kementerian Kelautan dan Perikanan Republik Indonesia, sebagian besar petani ikan air tawar adalah  industri  rumahan  dengan  jumlah  hingga  935,104  [3].  Angka  ini  akan  meningkat sebanding dengan permintaan ikan air tawar dengan rata-rata peningkatan hingga 24% pada tahun 2015. Efisiensi memiliki dampak terhadap produktivitas, dengan peningkatan efisiensi akan mengurangi pemanfaatan sumber daya [4]. Itulah sebabnya efisiensi proses pengurasan kolam adalah salah satu faktor kunci untuk mengejar peningkatan produksi.
Berkembangnya teknologi informasi dan komunikasi (TIK) membuat proses bisnis industri lebih efisien. Salah satu TIK yang berkembang untuk kebutuhan industri saat ini adalah jaringan sensor  nirkabel  (WSN).  WSN  terdiri  dari  beberapa  sensor  kecil  yang  diterapkan  di  tempat tertentu  secara  nirkabel  untuk  mengumpulkan  data  tertentu.  Sensor-sensor  tersebut  menjadi referensi untuk memroses beberapa tugas menggunakan aktuator secara otomatis untuk tujuan tertentu.  WSN  telah  digunakan  oleh  industri  untuk  mengotomatisasi  proses  [5]  dan  untuk efisiensi pengendalian beberapa objek [6]. Sektor budidaya ikan air tawar dapat menggunakan teknologi WSN untuk mendapatkan beberapa keuntungan. Beberapa penelitian telah dilakukan sebelumnya untuk membuat desain yang memanfaatkan WSN untuk kebutuhan budidaya ikan. Untuk memeriksa kondisi air seperti suhu dan tingkat keasaman [7] [8], juga untuk memantau kualitas air seperti tingkat air, kekeruhan, suhu, dan keberadaan minyak, bahkan perilaku ikan menggunakan  sensor  keberadaan  dan  sensor  yang  tergantung  cahaya  telah  dilakukan sebelumnya [9].
Implementasi WSN yang baik menggunakan perangkat nirkabel yang hemat biaya, rendah, dan  andal  untuk  mendukung  proses  tersebut.  Protokol  ZigBee  adalah  salah  satu  teknologi nirkabel untuk mengimplementasikan WSN yang memiliki konsumsi daya rendah dengan area jangkauan  luas  hingga  150  m  [10].  ZigBee  adalah  protokol  untuk  mendukung  WSN  pada industri yang menggunakan standar IEEE 802.15.4. Spesifikasi IEEE 802.15.4 menggunakan spesifikasi  Industrial,  Scientific,  Medical  (ISM)  yang  tidak  berlisensi  dengan  frekuensi  2,4 GHz. Standar IEEE 802.15.4 mendukung WSN untuk membangun jaringan sensor dan aktuator yang fleksibel dengan kemampuan routing [11]. Protokol ZigBee populer di berbagai sektor industri untuk mendukung WSN di bidang kesehatan, manufaktur, pertambangan, militer, dan sebagainya. Dengan konsumsi daya yang rendah, area jangkauan yang luas, dan komunikasi data yang andal, ZigBee sesuai dengan kebutuhan untuk mengotomatiskan proses pengurasan kolam  ikan.  Otomasi  sistem  penggantian  air  pada  akuarium  berbasis  mikrokontroler  telah dilakukan sebelumnya [12]. Pengontrol kualitas air di kolam ikan telah diteliti menggunakan jaringan nirkabel RFM12-433S [13]. ZigBee juga digunakan untuk mengkomunikasikan data kekeruhan air dengan topologi peer to peer untuk sistem sirkulasi air di akuarium ikan air tawar [14].
Walaupun ZigBee dapat mencakup area yang luas, ZigBee sensitif dari gangguan spektrum lain atau pelemahan sinyal dari bangunan atau bahan lain. Mengembangkan sistem pengurasan kolam menggunakan jaringan ZigBee harus mempertimbangkan kinerja protokol ZigBee ketika diimplementasikan  di  kolam  ikan  air  tawar  secara  nyata.  Kolam  dimungkinkan  memiliki berbagai ukuran, bahkan sistem drainase ditempatkan di tempat yang berbeda-beda pada setiap kolam. Kualitas layanan (QoS) ZigBee penting untuk membuat proses sistem pengurasan dapat bekerja dengan baik. Banyak analisis kinerja ZigBee yang telah dilakukan sebelumnya oleh para peneliti. Dampak gangguan WiFi 802.11g terhadap kinerja ZigBee telah dilakukan [15]. Hasilnya WiFi 802.11g tidak mengganggu jaringan ZigBee secara signifikan. Kinerja ZigBee juga telah dievaluasi di bawah koeksistensi WiFi 802.11b [16]. Dengan mengacu pada tingkat Packet Error Rate (PER), Link Quality Indicator (LQI), dan Received Signal Strength Indicator
(RSSI),  dapat dikembangkan algoritma deteksi dan avoidance untuk menekan Bit Error Rate (BER) dan Packet Error Rate (PER) pada komunikasi ZigBee. Telah diteliti kinerja ZigBee di bawah koeksistensi Bluetooth dan WiFi di mana pengaruh signifikan terjadi ketika perangkat ditaruh secara menyilang [17]. Evaluasi jaringan ZigBee di bawah gangguan tegangan tinggi [18]  menunjukkan  bahwa  aliran  listrik  mampu  memberi  dampak  signifikan  pada  perangkat ZigBee bahkan bisa membuatnya rusak secara fisik ketika daya berada pada tegangan tinggi.
Untuk mengukur kinerja jaringan ZigBee dengan benar, para peneliti telah menerapkan cara bagaimana mengukur kualitas layanan ZigBee. Pengujian kualitas layanan dari penerapan Xbee pada WSN telah dilakukan dengan kondisi Line on Sight (LOS) dan Non-Line on Sight (NLOS)  dari  kedua  perangkat  [19].  Parameter  kinerja  mengacu  pada  persentase delay , throughput ,  dan packet  loss .  Pengujian  dilakukan  dengan  menggunakan  berbagai  ukuran, interval  waktu,  jarak,  dan  cuaca.  Hasilnya  menunjukkan  bahwa  cuaca  hujan  dan  jarak  jauh memberikan  efek  pada  kinerja  ZigBee.  Analisis  kinerja  ZigBee  menggunakan  Xbee  ZB  di WSN juga telah dilakukan [20]. Pengujian kinerja dilakukan menggunakan RSSI, throughput, delay , recovery  time ,  dan  konsumsi  daya  sebagai  parameter  kinerja  ZigBee.  Dari  studi  ini diperoleh bahwa semakin jauh jarak membuat RSSI lebih rendah , throughput yang lebih tinggi menggunakan baud rate yang lebih tinggi 115200 bps dan jumlah hop yang lebih rendah, delay tinggi diperoleh ketika menggunakan banyak hop dan data, dan penggunaan mode tidur secara periodik tertentu meningkatkan life time perangkat.
Dari  penjelasan  awal,  diketahui  bagaimana  karakteristik  kinerja  jaringan  ZigBee  dalam berbagai  macam  penerapan  industri.  Tetapi  belum  ada  data  kinerja  lapangan  ZigBee  untuk industri  rumah  tangga  budidaya  ikan  air  tawar  terutama  untuk  tujuan  sistem  pengurasan otomatis.  Penelitian  ini  mencoba  mengimplementasikan  jaringan  ZigBee  untuk  mendukung WSN sistem pengurasan otomatis untuk kolam ikan air tawar. Pengujian dilakukan di lapangan menggunakan  berbagai  ukuran  kolam  ikan.  Parameter  kinerja  diukur  menggunakan delay, throughput, packet  loss ,  dan  RSSI.  Diharapkan  bahwa  hasil  penelitian  ini  dapat  digunakan untuk mengembangkan aplikasi yang berguna untuk industri budidaya ikan air tawar.

## II. M ETODE P ENELITIAN
Metode yang dilakukan untuk memperoleh kinerja teknologi ZigBee dalam mendukung WSN pada sistem pengurasan kolam ikan air tawar ini terdiri dari 5 tahapan meliputi Penentuan Kolam,  Setup,  Pengukuran,  Analisis  Hasil,  dan  Kesimpulan.  Pada  tahap  Penentuan  Kolam ditentukan  jenis  kolam  yang  akan  digunakan  untuk  pengujian.  Kemudian  pada  tahap  Setup, dikonfigurasi  komunikasi  ZigBee  pada  jaringan  sesuai  tipe  topologi.  Setelah  perangkat dikonfigurasi,  maka  dilakukan  pengukuran  kinerja  jaringan ZigBee  pada  tahap Pengukuran. Tahap Analisis Hasil melakukan analisis terhadap semua hasil pengukuran yang dilakukan. Dan yang  terakhir  adalah  tahap  Kesimpulan  dimana  mengambil  kesimpulan  dari  analisis  hasil pengukuran.
Gambar 1. Metode Penelitian
Mulai Analisis Hasil Kesimpulan Selesai i <= 3 ? i = 1 j <= 2 ? Kolam ke i k <= 4 ? j = 1 Setup ke j k = 1 Pengukuran ke k k++ j++ i++ Ya Tidak Ya Ya Tidak Tidak
Gambar  1  merupakan  metode  yang  dilakukan  pada  penilitian  ini.  Kolam  ke  i  dengan  i berjumlah 3 sebagai jumlah jenis kolam. Sedangkan setup ke j dengan j berjumlah 2 sebagai jumlah tipe komunikasi yang digunakan. Dan pengukuran ke k dengan k berjumlah 4 sebagai jumlah jenis pengukuran yang dilakukan. Jenis kolam, tipe setup, dan jenis pengukuran yang digunakan dijelaskan pada pembahasan selanjutnya secara detail.

## A. Sistem Pengurasan Kolam Otomatis
Sistem pengurasan kolam otomastis yang dibangun berbasis WSN menggunakan jaringan komunikasi  protokol  ZigBee.  Ketika  sistem  aktif,  secara  otomatis  proses  pengurasan  akan berjalan  dengan  mengendalikan  aliran  air  keluar  dan  air  masuk.  Setiap  perangkat memanfaatkan mikrokontroler, sensor, dan aktuator untuk membentuk suatu jaringan berbasis WSN menggunakan protokol ZigBee dalam menjalankan proses pengurasan otomatis.

## 1. Desain Sistem
Sistem  pengurasan  otomatis  ini  dikembangkan  sesuai  dengan  proses  bisnis  pengurasan pada  industri  rumah  tangga  budidaya  ikan  air  tawar.  Ketika  sistem  diaktifan  maka  melalui sensor ketinggian air, sistem akan melihat apakah terdapat air pada kolam. Jika iya, maka akan dibuka saluran air keluar agar air surut dengan ketinggian tertentu sesuai konfigurasi. Setelah saluran air keluar ditutup maka berganti saluran air masuk yang dibuka untuk menambahkan air yang baru pada kolam. Ketinggian air yang masuk tidak melebihi dinding kolam dimana sesuai  dengan  kongifurasi  sistem.  Setelah  air  ketinggian  air  sesuai,  maka  saluran  air  keluar kembali  ditutup.  Pengaktifan  sistem  menggunakan  layanan  SMS  sebagai  salah  satu  layanan yang ada pada jaringan paling luas saat ini yaitu GSM. Penjelasan secara sistematis ditampilkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Prosedur Sistem Pengurasan Otomatis Kolam Ikan Air Tawar

## 2. Arsitektur Sistem
Perangkat  penyusun  sistem  pengurasan  otomatis  ini  memanfaatkan  mikrokontroler, sensor, aktuator, dan jaringan komunikasi. Berdasarkan penjelasan sebelumnya, yang berperan penting dalam sistem pengurasan ini adalah dalam mengendalikan saluran air masuk, saluran air keluar, dan memantau ketinggian air. Sehingga terdapat 3 node perangkat yang berperan untuk mengendalikan air masuk, air keluar dan memantau ketinggian air. Node pertama adalah perangkat pengendali air masuk yang terdiri dari mikrokontroler, kran solenoid, SMS gateway, dan  ZigBee.  Node  kedua  adalah  perangkat  pengendali  air  keluar  yang  terdiri  dari mikrokontroler,  kran  solenoid,  dan  ZigBee.  Yang  terakhir  node  ketiga  adalah  perangkat pemantau ketinggian air yang terdiri dari mikrokontroler, sensor ketinggian air, dan ZigBee.
Menerima SMS Keran Air Keluar Terbuka Keran Air Keluar Tertutup Keran Air Masuk Terbuka Keran Air Masuk Tertutup Air kosong? Air penuh? Mulai Berakhir Iya Tidak Tidak Iya Kondisi Air

## Gambar 3. Arsitektur Jaringan pada Sistem Pengurasan Otomatis
Sistem pada penelitian ini memanfaatkan penuh jaringan ZigBee menggunakan topologi mesh. Dalam memanfaatkan teknologi ZigBee, maka dibutuhkan satu perangkat yang berperan sebagai  coordinator.  Coordinator  berjalan  sebagai  pengatur  jaringan  komunikasi  pada  suatu jaringan ZigBee. Sedangkan perangkat ZigBee lain bisa berperan sebagai router ataupun end device.  Router  berjalan  sebagai  relay  ataupun  pengetur  rute  lau  lintas  data,  sedangkan  end device digunakan untuk komunikasi oleh sensor atau aktuator.  Pada penelitian ini node pertama dikonfigurasi  sebagai  unit  pengendali  utama  ( controller  unit )  sistem  pengurasan  otomatis dimana selain sebagai pengendali air masuk, juga sekaligus mengatur SMS gateway, menerima sinyal ketinggian air, serta mengendalikan secara remote saluran air keluar. Peran pada jaringan ZigBee, node pertama dikonfigurasi sebagai coordinator dan nodenya disebut dengan perangkat coordinator. Sedangkan node kedua dan node ketiga berperan sebagai end device. Node kedua sebagai pengendali air keluar disebut dengan perangkat end device 2 dan node ketiga sebagai sensor ketinggian air sebagai end device 1 seperti pada Gambar 3.

## 3. Hardware
Seperti  yang  telah  dijelaskan  sebelumnya  terdapat  tiga  node  sebagai  penyusun  sistem penguras otomatis pada kolam ikan air tawar. Tiga node tersebut terdiri dari node coordinator, end device 1, dan end device 2. Setiap node memerlukan sebuah mikrokontroler dan sebuah ZigBee. Mikrokontroler digunakan untuk melakukan proses logika dan mengeksekusi perintah- perintah yang telah dikonfigurasi pada perangkat node. Mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino  Uno  R3  dengan  spesifikasi  chip  ATMega328P.  Sedangkan  perangkat  ZigBee digunakan untuk melakukan komunikasi antar perangkat di dalam sistem. Teknologi ZigBee yang digunakan adalah Xbee S2C produksi Digi International dengan spesifikasi chip EM357 SoC. Xbee S2C sendiri diklaim memiliki kemampuan jangkauan sampai 60 m untuk indoor dan 1200 m untuk outdoor seperti yang dijelaskan pada Tabel I. Sebagai aktuator SMS gateway maka digunakan SIM800l yang terpasang pada node coordinator. Sebagai aktuator kran baik untuk aliran air masuk maupun keluar maka digunakan kran solenoid kondisi tertutup ( normally closed ). Sedangkan sensor tinggi air digunakan sensor ultrasonic US-100 dengan kemampuan sensing dengan jarak maksimal 3.5 meter.
T ABEL I S PESIFIKASI XB EE S2C No Kategori Nilai 1 Indoor range 60 m 2 Outdoor range 1200 m 3 Transmit power 3.1 mW – 6.3 mW 4 Data rate 250 KBps 5 Sensitivity -100 dBm – -102dBm
Coordinator Sms Gateway, Air Masuk Kolam Ikan Air Tawar End Device 1 Sensor Ketinggian Air End Device 2 Air Keluar Jaringan ZigBee Jaringan ZigBee

## 4. Software
Adapun  software  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  software  yang  digunakan untuk memrogram mikrokontroler agar perangkat baik coordinator, end device 1, maupun end device  2  dapat  berjalan  sesuai  dengan  kebutuhan  sistem.  Digunakan  IDE  Arduino  untuk memprogram mikrokontroler Arduino dengan menggunakan library gprs.h untuk konfigurasi aktuator  SMS  gateway.  Dibutuhkan  juga  library Xbee.h  untuk  mengkonfigurasi  komunikasi perangkat  ZigBee.  Untuk  mengkonfigurasi  pengalamatan  pada  perangkat  ZigBee  maka digunakan aplikasi XCTU.

## B. Kolam Ikan Pengujian
Pengujian perangkat ZigBee yang dilakukan ini menggunakan beberapa jenis kolam ikan air tawar secara langsung di lapangan dengan ukuran yang bervariasi. Ada tiga buah ukuran kolam ikan yang digunakan meliputi kolam ikan ukuran kecil, ukuran sedang, dan ukuran besar. Ukuran kolam ikan yang digunakan ini disesuaikan dengan kebutuhan pembudidaya ikan air tawar  level  industri  rumah  tangga.  Kolam  ikan  ukuran  kecil  biasanya  digunakan  untuk membudidayakan ikan hias air tawar yang berukuran kecil sedang, untuk mengawinkan ikan baik ikan hias atau konsumi, serta untuk budidaya bibit ikan. Sedangkan kolam ikan ukuran sedang digunakan untuk budidaya ikan konsumsi dengan jumlah kecil. Dan terakhir kolam ikan ukuran  besar  digunakan  untuk  budidaya  ikan  air  tawar  yang  siap  konsumsi  dan  siap  panen dengan jumlah besar.
Ukuran kolam ikan air tawar tidak memiliki patokan, berbeda-beda tergantung kebutuhan pembudidaya.  Jenis  kolam  pun  juga  berbeda-beda  meliputi  kolam  cor,  kolam  terpal,  kolam tank, dan jenis lainnya. Sebagai kolam ikan tempat pengujian perangkat, pada penelitian ini menggunakan  kolam  cor  dimana  dinding  penuh  bata  dan  semen.  Secara  umum  sistem pengurasan  pada  kolam  cor  meliputi  saluran  air  masuk  dan  air  keluar  dimana  peletakan salurannya  bervariasi  sesuai  dengan  kebutuhan  pembudidaya.  Untuk  memperoleh  hasil maksimal dari kinerja jaringan ZigBee maka digunakan kolam dengan sistem saluran air baik air  masuk maupun  keluar  yang  letaknya  memiliki  jarak  yang  cukup  jauh.  Kolam  ikan  yang digunakan, ukuran, serta ilustrasi peletakkan saluran air ditampilkan pada Gambar 4.
(a) (b) (c)
Gambar 4. Kolam Pengujian (a) Kolam Kecil (b) Kolam Sedang (c) Kolam Besar
+/- 4.5 m +/- 2.8 m C ED 1 ED 2 P=4, L=2, T=0.5 +/- 10.5 m +/- 7.5 m C ED 1 ED 2 P=8, L=6, T=1 +/- 16.19 m +/- 9.6 m C ED 1 ED 2 P=15, L=6, T=1
Untuk kolam kecil berukuran 2 x 4 x 0.5 m disebut sebagai kolam 1. Sedangkan untuk kolam sedang berukuran 6 x  8 x 1 m disebut dengan kolam 2. Yang terakhir kolam besar ukuran 6 x 15 x 1 m disebut dengan kolam 3. Ketiga kolam tersebut memiliki posisi saluran air masuk dan saluran air keluar yang posisinya serupa dimana posisi saluran air masuk dari ujung sisi atas, sedangkan posisi saluran air keluar berada pada ujung lainnya di sisi bawah. Sesuai dengan Gambar 4 untuk kolam 1, jarak antara coordinator dengan end device 1 sebesar kurang lebih 2.8 m, sedangkan jarak antara coordinator dengan end device 2 sebesar kurang lebih 4.5 m. Sedangkan kolam 2, jarak antara coordinator dengan end device 1 sebesar kurang lebih 7.5 m, sedangkan jarak antara coordinator dengan end device 2 sebesar kurang lebih 10.5 m. Dan untuk kolam 3, jarak antara coordinator dengan end device 1 sebesar kurang lebih 9.6 m, sedangkan jarak  antara  coordinator  dengan  end  device  2  sebesar  kurang  lebih  16.19  m.  Ketika  proses pengurasan  dilakukan,  saluran  air  keluar  tinggal  dibuka  dan  air  keluar  akibat  adanya  gaya gravitasi dimana dasar kolam dibuat sedikit miring agar air mudah mengalir.

## C. Setup Pengujian
Setiap perangkat diinstalasikan pada masing-masing bagian kolam yang digunakan untuk proses pengurasan kolam. Perangkat coordinator diinstalasi pada saluran air masuk pada kolam, end device 1 diletakkan di ujung dinding kolam tepat di posisi tengah kolam sebagai pemantau ketinggian ari kolam, sedangkan end device 2 diinstalasi pada saluran air keluar. Perangkat end device 1 diletakkan di posisi tengah kolam karena memang di posisi tersebut paling ideal untuk mengetahui  ketinggian  air  kolam.  Ketika  sistem  pengurasan  diaktifkan  maka  terdapat  dua komunikasi yang berjalan, pertama adalah komunikasi antara end device 1 menuju coordinator dimana komunikasi ini mengirimkan sinyal ketinggian air dari sensor end device 1 menuju unit pengendali utama yaitu coordinator. Sedangkan yang kedua adalah komunikasi dari coordinator menuju end device 2 dimana komunikasi ini mengirimkan sinyal aktif atau non-aktif terhadap end  device  2  sebagai  saluran  air  keluar.  Pada  dasarnya  jarak  antara  end  device  1  menuju coordinator lebih dekat dibandingkan dengan jarak antara coordinator menuju end device 2. Sehingga untuk penerapan pengujian maka terdapat 2 jenis setup yaitu setup komunikasi antara end device 1 menuju coordinator dan setup komunikasi antara coordinator menuju end device 2.
Data  yang  digunakan  untuk  komunikasi  antar  perangkat  dalam  jaringan  ZigBee  pada sistem menggunakan data dengan ukuran maksimal sebesar 21 Byte. Frame dengan ukuran 21 Byte dapat menampung data sebesar 3 digit dimana sudah dapat digunakan untuk mengirim data  ketinggian  air  dalam  bentuk  satuan  centimeter.  Bagian  mikrokontroler  pada  setiap perangkat  memproses  data  dengan  delay  300  ms.  Dengan  adanya  delay  300  ms  oleh mikrokontroler,  data  dikeluarkan  setiap  300  ms  pada  jaringan  ZigBee  secara  terus  menerus untuk semua jenis komunikasi. Setiap perangkat baik coordinator, end device 1, maupun end device 2 menggunakan antena ZigBee asli pabrikan dimana posisi antena dalam kondisi NLOS.

## D. Pengukuran
Untuk  memperoleh  kinerja  secara  komprehensif  dari  jaringan  ZigBee  pada  sistem pengurasan  otomatis  ini,  maka  pengukuran  kinerja  pada  penelitian  ini  berdasarkan  empat parameter.  Keempat  parameter  tersebut  sesuai  dengan  pengukuran  QoS  dimana  meliputi pengukuran delay , throughput , packet loss , dan Received Signal Strength Indication (RSSI).
1. Delay
Pengukuran delay dilakukan untuk mengetahui seberapa cepat paket data terkirim dari satu node  ke  node  yang  lain. Delay terjadi  karena  memang  sinyal  perangkat transmitter membutuhkan  waktu  agar  diterima receiver.  Delay yang  lama  dapat  disebabkan  karena pelemahan  sinyal akibat  interferensi,  jarak,  atau  lemahnya  daya.  Data  diambil  dengan malakukan  pengambilan  data  pada  pengiriman  paket  sejumlah  20  paket.  Waktu delay akan
berubah-ubah pada setiap paket yang dikirim sehingga dicari rata – rata delay yang diperoleh menggunakan rumus 1.
𝑥̅𝑑𝑒𝑙𝑎𝑦 = ∑ *+,-. / 0 1 (1)
Rata-rata waktu delay diperoleh dari total waktu delay pengiriman paket ke 1 sampai ke 20 dibagi jumlah paket yang diterima dimana sejumlah 20 paket. Semakin rendah waktu delay maka akan semakin bagus jaringan ZigBee yang diterapkan.

## 2. Throughput
Pengukuran throughput dilakukan untuk memperoleh informasi seberapa besar data yang berhasil dikirimkan dalam satu detik. Throughput merupakan nilai bandwidth aktual saat sistem sedang bekerja. Troughput bisa menurun akibat sinyal yang kurang kuat sehingga bandwidth menurun. Pengamatan akan dilakukan per detik dalam selang waktu 20 detik. Nilai throughput diperoleh menggunakan rumus 2.
𝑡ℎ𝑟𝑜𝑢𝑔ℎ𝑝𝑢𝑡 = ∑ *-9- :-;9< (2)
Nilai throughput diperoleh dengan mengetahui total data yang dikirim per 1 detik. Karena per  detiknya throughput nilainya  berubah-ubah  maka  akan  dicari  nilai  rata-rata throughput dalam 20 detik dengan rumus 3.
𝑥̅𝑡ℎ𝑟𝑜𝑢𝑔ℎ𝑝𝑢𝑡 = ∑ 9=>?<@=A<9 / 0 1 (3)
Rata-rata throughput diperoleh dengan total nilai throughput detik ke 1 sampai ke 20 dibagi jumlah pengamatan dalam selang waktu 20 detik. Semakin besar throughput maka semakin bagus koneksi jaringan ZigBee yang diterapkan.

## 3. Packet Loss
Pengukukuran packet  loss dilakukan  untuk  mengetahui  seberapa  besar  perangkat kehilangan paket yang telah dikirim dari suatu perangkat ke perangkat lain. Packet loss terjadi dapat disebabkan karena interferensi sinyal sehingga sinyal melemah menyebabkan terjadinya kongesti terhadap pengiriman paket. Packet loss dihitung dengan cara rumus 4.
𝑝𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡 𝑙𝑜𝑠𝑠 = F ∑ *-9- ;G>GHI∑ *-9- 9+>GH- ∑ *-9- ;G>GH J × 100% (4)
Packet  loss dalam  bentuk  persentase  dimana  diperoleh  dari  jumlah  data  yang  dikirim dikurangi  data  yang  diterima  kemudian  dibagi  jumlah  data  yang  dikirim,  hasilnya  diubah menjadi  persentase  dengan  mengkalikan  dengan  100%.  Semakin packet  loss memiliki persentase rendah maka semakin bagus jaringan ZigBee yang diterapkan.

## 4. RSSI
RSSI merupakan kekuatan sinyal yang diterima perangkat receiver pada jarak tertentu dan menggunakan frekuensi band tertentu. Dengan menggunakan RSSI, kekuatan sinyal dikonversi menjadi rasio logaritmik sehingga nilainya relative terhadap kekuatan daya maupun jarak antar perangkat. Beberapa hal yang mempengaruhi nilai RSSI diantaranya adalah jarak perangkat dan  pelemahan  sinyal  yang  terjadi  akibat  adanya  penghalang  antar  perangkat.  Rasio  RSSI diperoleh seperti pada rumus 5.
𝑅𝑆𝑆𝐼 = 10𝑙𝑜𝑔 R+;<-9-1 SG1.-, *G9+>GH-
THU
(5)
RSSI diperoleh dengan satuan dBm karena menggunakan referensi daya 1 mW. Semakin nilainya  mendekati  nilai  0  maka  RSSI  akan  semakin  bagus.  Pengukuran  RSSI  dilakukan
pemngamatan di setiap detik dalam selang waktu 20 detik. Hasil pengamatan akan diperoleh rata-rata RSSI dengan rumus 6.
𝑥̅ 𝑅𝑆𝑆𝐼 = ∑ VWWX / 0 1 (6)

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Pada  bagian  hasil  dan  pembahasan  akan  dibahas  hasil  pengujian  protokol  ZigBee  pada WSN untuk sistem pengurasan air otomatis kolam ikan air tawar yang pembahasannya dibagi berdasarkan parameter pengukuran kinerja meliputi delay , throughput , PER, dan RSSI.

## A. Delay
Hasil  pengujian  pada  jenis  kolam  1,  kolam  2,  dan  kolam  3  dengan  komunikasi  dari coordinator menuju end device 2 diperoleh bahwa rata-rata delay tertinggi adalah pada kolam 3  dengan  waktu delay rata-rata  2189.07  ms.  Sedangkan  rata-rata delay terendah  secara berurutan  adalah  kolam  2  dengan  waktu delay rata-rata  mencapai  473.22  ms  dan  kolam  1 dengan waktu delay rata-rata mencapai 472.78 ms. Perbandingan waktu delay untuk masing- masing kolam ditampilkan pada Gambar 5. Komunikasi antara coordinator menuju end device 2 merupakan komunikasi data untuk meneruskan signal membuka kran air keluar. Pada kolam 3,  posisi  antara  perangkat  coordinator  dengan  bagian  air  keluar  cukup  jauh,  yaitu mencapai 16.19  m.  Apalagi  di  lapangan  posisi  lubang  pembuangan  air  berada  di  bawah,  sehingga perangkat  ZigBee  terhalang  dinding  kolam  yang  mencapai  1  m  tingginya.  Apabila dikonversikan menjadi detik, rata rata delay sebesar 2189.07 ms sama dengan 2 detik sehingga pada kolam 3, setiap paket yang dikirim dari coordinator menuju end device 2 akan diterima dalam selang waktu 2 detik lamanya.
Gambar 5. Perbandingan Delay Coordinator – End Device 2
Untuk waktu delay pada komunikasi antara end device 1 menuju ke coordinator baik pada kolam 1, kolam 2, dan kolam 3 diperoleh bahwa rata-rata delay tertinggi ada pada kolam 3 dengan waktu delay rata-rata mencapai 754.02 ms. Sedangkan rata-rata delay terendah secara berurutan  adalah  kolam  2  dengan  waktu delay rata-rata  mencapai  468.99  ms  dan  kolam  1 dengan waktu delay rata-rata mencapai 453.87 ms. Perbandingan waktu delay antara end device 1 menuju ke coordinator untuk masing-masing kolam ditampilkan pada Gambar 6. Komunikasi antara end device 1 menuju coordinator merupakan komunikasi data untuk meneruskan signal ketinggian air. Pada kolam 3, posisi antara perangkat coordinator dengan sensor memiliki jarak 9.6 m. Namun komunikasi keduanya tidak terhalang oleh dinding atau barang lainnya karena perangkat sama-sama berada di ujung dinding kolam. Apabila dikonversikan menjadi detik, rata rata delay sebesar 754.02 ms sama dengan hampir 1 detik sehingga pada kolam 3, setiap
0,00 500,00 1000,00 1500,00 2000,00 2500,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ms Paket Kolam 1 Kolam 2 Kolam 3
paket yang dikirim dari coordinator menuju end device 2 akan diterima dalam selang waktu hampir 1 detik lamanya.
Gambar 6. Perbandingan Delay End Device 1 – Coordinator
Secara  garis  besar,  waktu delay komunikasi  antara  coordinator  menuju  end  device  2 dengan end device 1 menuju coordinator cenderung lebih tinggi waktu delay antara coordinator menuju  end  device  2,  karena  memang  posisi  perangkat  coordinator  (air  masuk)  lebih  jauh dengan end device 2 (air keluar) dibandingkan dengan end device 1 (sensor ketinggian air). Dan juga dimensi kolam 3 yang paling lebar dibandingkan kolam lainnya membuat waktu delay secara keseluruhan paling tinggi.

## B. Throughput
Hasil  pengujian  pada  jenis  kolam  1,  kolam  2,  dan  kolam  3  dengan  komunikasi  dari coordinator menuju end device 2 diperoleh bahwa rata-rata throughput tertinggi adalah pada kolam 1 dengan nilai throughput rata-rata 0.36 Kbps. Sedangkan rata-rata throughput terendah secara berurutan adalah kolam 2 dengan nilai throughput rata-rata mencapai 0,35 Kbps dan kolam 3 dengan nila throughput rata-rata mencapai 0.33 Kbps. Perbandingan nilai throughput untuk  masing-masing  kolam  ditampilkan  pada  Gambar  7.  Komunikasi  antara  coordinator menuju end device 2 merupakan komunikasi data untuk meneruskan signal membuka kran air keluar. Pada kolam 1, meskipun terhalang dinding kolam, posisi antara perangkat coordinator dengan bagian air keluar hanya mencapai kurang lebih 4.5 m saja. Dari Gambar 7 menujukkan bahwa throughput komunikasi coordinator menuju end device 2 pada kolam 1 masih stabil, sedangkan  pada  kolam  2  dan  kolam  3  komunikasi  terlihat  semakin  tidak  stabil  dikarenakan semakin jauhnya jarak antar perangkat.
0 200 400 600 800 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ms Paket Kolam 1 Kolam 2 Kolam3 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Kb ps detik ke Kolam 1 Kolam 2 Kolam 3
Untuk nilai throughput pada komunikasi antara end device 1 menuju ke coordinator baik pada kolam 1, kolam 2, dan kolam 3 diperoleh bahwa rata-rata throughput tertinggi ada pada kolam 1 dengan nilai throughput rata-rata mencapai 0.38 Kbps. Sedangkan rata-rata throughput terendah secara berurutan adalah kolam 2 dengan nilai throughput rata-rata mencapai 0.36 Kbps dan  kolam  3  dengan  nilai throughput rata-rata  mencapai  0.35  Kbps.  Perbandingan  nilai throughput antara end device 1 menuju ke coordinator untuk masing-masing kolam ditampilkan pada Gambar 8. Komunikasi antara end device 1 menuju coordinator merupakan komunikasi data untuk meneruskan signal ketinggian air. Pada kolam 1, posisi antara perangkat coordinator dengan sensor memiliki jarak kurang lebih hanya 2.8 m saja. Gambar 8 menunjukkan bahwa throughput komunikasi end device 1 menuju coordinator pada kolam 1 masih stabil, sedangkan pada  kolam  2  dan  kolam  3  komunikasi  terlihat  semakin  tidak  stabil  dikarenakan  semakin jauhnya jarak antar perangkat.
Gambar 8. Perbandingan Throughput End Device 1 – Coordinator
Secara garis besar, nilai throughput antara komunikasi coordinator menuju end device 2 cenderung  lebih  rendah  daripada  nilai throughput komunikasi  antara  end  device  1  menuju coordinator. Hal ini dikarenakan memang posisi perangkat coordinator (air masuk) lebih jauh dengan end device 2 (air keluar) dibandingkan dengan end device 1 (air keluar) baik pada kolam 1,  kolam  2,  maupun  kolam  3.  Dan  juga  dimensi kolam  1  yang  paling  sempit  dibandingkan kolam lainnya membuat nilai throughput secara keseluruhan paling tinggi.

## C. Packet Loss
Hasil  pengujian  pada  jenis  kolam  1,  kolam  2,  dan  kolam  3  dengan  komunikasi  dari coordinator menuju end device 2 diperoleh bahwa persentase packet loss tertinggi adalah pada kolam  3  dengan  persentase packet  loss sebesar  20%.  Sedangkan  persentase packet  loss komunikasi dari coordinator menuju end device 2 baik pada kolam 1 maupun kolam 2 sama- sama  sebesar  0%  yang  artinya  seluruh  paket  yang  dikirim  sampai  ke  tujuan  semua. Perbandingan persentase packet loss untuk masing-masing kolam ditampilkan pada Tabel II. Persentase packet loss tinggi pada kolam 3 untuk komunikasi antara coordinator menuju end device 2 dikarenakan memang posisi antara perangkat coordinator dengan bagian air keluar cukup jauh yaitu mencapai lebih dari 16.19 m dan terhalang  dinding kolam 1 m. Hal tersebut membuat pelemahan terhadap sinyal sehingga paket yang terkirim terdapat error sebesar 20%.
T ABEL II P ERBANDINGAN PER C OORDINATOR – E ND D EVICE 2 Jenis Kolam Packet Sent Packet Received PER Kolam 1 50 50 0% Kolam 2 50 50 0% Kolam 3 50 40 20%
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Kb ps detik ke Kolam 1 Kolam 2 Kolam 3
Untuk  nilai  persentase packet  loss pada  komunikasi  antara  end  device  1  menuju  ke coordinator baik pada kolam 1, kolam 2, dan kolam 3 diperoleh nilai yang sama yaitu sebesar 0%. Artinya seluruh komunikasi antara end device 1 menuju ke coordinator pada setiap kolam pada kondisi yang baik. Perbandingan nilai persentasi packet loss antara end device 1 menuju ke  coordinator  untuk  masing-masing  kolam  ditampilkan  pada  Tabel  III.  Hal  ini  terjadi dikarenakan  memang  perangkat  coordinator  dengan  perangkat  end  device  1  sebagai  sensor ketinggian air, sama sama ditaruh pada ujung dinding kolam dimana antar perangkat tidak ada penghalang. Dan juga jarak antara perangkat coordinator dan perangkat end device 1 secara garis besar lebih dekat baik pada kolam 1, kolam 2, maupun kolam 3.

## T ABEL III

## P ERBANDINGAN PER E ND D EVICE 1 – C OORDINATOR
Jenis Kolam Packet Sent Packet Received PER Kolam 1 50 50 0% Kolam 2 50 50 0% Kolam 3 50 50 0%

## D. RSSI
Hasil  pengujian  pada  jenis  kolam  1,  kolam  2,  dan  kolam  3  dengan  komunikasi  dari coordinator menuju end device 2 diperoleh bahwa rata-rata RSSI tertinggi adalah pada kolam 1 dengan nilai RSSI rata-rata mencapai -67 dBm. Sedangkan rata-rata RSSI terendah secara berurutan adalah kolam 2 dengan nilai RSSI rata-rata mencapai -82 dBm dan kolam 3 dengan nilai RSSI rata-rata mencapai -83 dBm. Perbandingan nilai RSSI untuk masing-masing kolam ditampilkan pada Gambar 9. Komunikasi antara coordinator menuju end device 2 merupakan komunikasi data untuk meneruskan signal membuka kran air keluar. Pada kolam 1, meskipun terhalang dinding kolam, posisi antara perangkat coordinator dengan bagian air keluar hanya mencapai kurang lebih 4.5 m saja, sehingga kekuatan sinyal yang diterima coordinator masih cukup besar dari end device 2. Berdasarkan Gambar 9, RSSI pada kolam 2 dan kolam 3 terlihat tidak stabil hal ini dikarenakan jarak antara coordinator dengan end device 2 cukup jauh.

## Gambar 9. Perbandingan RSSI Coordinator – End Device 2
Untuk nilai RSSI pada komunikasi antara end device 1 menuju ke coordinator baik pada kolam 1, kolam 2, dan kolam 3 diperoleh bahwa rata-rata RSSI tertinggi ada pada kolam 1 dengan  nilai  RSSI rata-rata  mencapai  -64  dBm.  Sedangkan  rata-rata  RSSI  terendah  secara berurutan adalah kolam 2 dengan nilai RSSI rata-rata mencapai -76 Kbps dan kolam 3 dengan nilai RSSI rata-rata mencapai -79 Kbps. Perbandingan nilai RSSI antara end device 1 menuju
-100 -80 -60 -40 -20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 dB m Detik ke Kolam 1 Kolam 2 Kolam 3
ke coordinator untuk masing-masing kolam ditampilkan pada Gambar 10. Komunikasi antara end  device  1  menuju  coordinator  merupakan  komunikasi  data  untuk  meneruskan  signal ketinggian air. Pada kolam 1, posisi antara perangkat coordinator dengan end device 1 sebagai sensor memiliki jarak kurang lebih hanya 2 m  tanpa adanya penghalang. Sehingga kekuatan sinyal yang diperoleh end device 1 cukup kuat dengan pelemahan sinyal normal pada ruang terbuka.  Gambar  10  menunjukkan  bahwa  nilai  RSSI  komunikasi  end  device  1  menuju coordinator  pada  kolam  1  masih  stabil,  sedangkan  pada  kolam  2  dan  kolam  3  komunikasi terlihat semakin tidak stabil dikarenakan semakin lebar ukuran kolam.

## Gambar 10. Perbandingan RSSI End Device 1 - Coordinator
Secara garis besar, nilai RSSI antara end device 1 menuju coordinator cenderung lebih tinggi daripada nilai RSSI komunikasi antara komunikasi coordinator menuju end device 2. Hal ini dikarenakan memang posisi perangkat end device 1 sebagai sensor ketinggian air lebih dekat dengan coordinator yang berada di air masuk dibandingkan dengan end device 2 yang berada pada posisi air keluar, baik pada kolam 1, kolam 2, maupun kolam 3.

## IV. K ESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengujian pada perangkat ZigBee dalam mendukung WSN pada sistem pengurasan air kolam ikan air tawar diperoleh bahwa ukuran kolam mempengaruhi kinerja dari jaringan  ZigBee.  Semakin  besar  kolam  ikan  maka  akan  memperbesar  jarak  instalasi  antar perangkat. Waktu delay akan semakin tinggi berbanding lurus dengan semakin besarnya jarak antar  perangkat  ZigBee.  Sedangkan  nilai throughput dan  nilai  RSSI  akan  semakin  tinggi berbanding  terbalik  dengan  jarak  antar  perangkat  ZigBee.  Pemasangan  antena  perangkat ZigBee  dalam  kondisi  NLOS  membuat  terjadinya  pelemahan  sinyal  antar  perangkat. Sedangkan  persentase packet  loss terjadi  hanya  pada  perangkat  ZigBe  yang  berkomunikasi pada  jarak  yang  cukup  jauh  yaitu  komunikasi  antara  coordinator  dengan  end  device  2  pada kolam 3. Hal tersebut dikarenakan memang perangkat end device 2 sebagai pengatur air keluar, terinstalasi di dinding kolam bagian bawah dimana terhalang dinding kolam. Namun demikian meskipun terdapat packet loss , secara garis besar teknologi ZigBee mampu mendukung WSN karena  dengan  rendah  tenaga  dan  rendah  biaya  tetap  mampu  menjangkau  area  kolam  yang sesuai ukuran dengan kebutuhan budidaya ikan air tawar skala industri rumah tangga.
Pada  penelitian  berikutnya  penelitian  bisa  dilakukan  pada  kolam-kolam  dengan  ukuran yang  lebih  besar  yang  sesuai  dengan  skala  industri  besar.  Penggunaan  perangkat  ZigBee dievaluasi  dengan  meningkatkan  daya  sinyal  antena  seperti  memodifikasi  fisik  antena  serta mengatur antena dalam kendisi posisi LOS. Evaluasi kinerja jaringan ZigBee bisa dilakukan dengan menggunkan channel frekuensi yang berbeda serta memberikan kondisi booster agar kekuatan  sinyal  meningkat.  Konsumsi  perangkat  dilakukan  evaluasi  untuk  mendukung teknologi yang ramah lingkungan.
-100 -80 -60 -40 -20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 dB m Detik ke Kolam 1 Kolam 2 Kolam 3

## R EFERENSI
[1]   A. W. Primaningtyas, S. Hastuti and Subandiyono, “Performa Produksi Ikan Lele (Clarias gariepinus) yang Dipelihara dalam Sistem Budidaya Berbeda,” Journal of Aquaculture Management and Technology, vol. 4, no. 4, pp. 51-60, 2015.
[2]   T.  K.  Panggabean,  A.  D.  Sasanti  and  Yulisman,  “Kualitas  Air,  Kelangsungan  Hidup, Pertumbuhan,  dan Efisiensi  Pakan  Ikan  Nila  yang  Diberi  Pupuk  Hayati  Cair  pada  Air Media Pemeliharaan,” Jurnal Akuakultur Rawa Indonesia, vol. 4, no. 1, pp. 67-79, 2016.
[3]   Kementerian Kelautan dan Perikanan, Kelautan dan Perikanan dalam Angka Tahun 2015, Jakarta: Pusat Data, Statistik, dan Informasi Kementerian Kelautan dan Perikanan, 2015.
[4]   J.  B.  Dahmus  and  T.  G.  Gutowski,  “Efficiency  and  Production,”  in 3rd  Biennial Conference of the US Society for Ecological Economics , Washington, 2005.
[5]   M.  Erdelj,  N.  Mitton  and  E.  Natalizio,  “Applications  of  Industrial  Wireless  Sensor Netwoks,”  in Industrial  Wireless  Sensor  Networks:  Applications,  Protocols,  and Standards , Boca Raton, CRC Press, 2017, pp. 4-23.
[6]   J. A. Luis, J. A. G. Galán, F. G. Bravo, M. S. Raya, J. A. Espigado and P. M. T. Rovira, “An Efficient Wireless Sensor Network for Industrial Monitoring and Control,” Sensors, vol. 18, no. 182, pp. 1-15, 2018.
[7]   E. Lintang, Firdaus and I. Nurcahyani, “Sistem Monitoring Kualitas Air pada Kolam Ikan Berbasis  Wireless  Sensor  Network  Menggunakan  Komunikasi  ZigBee,”  in SNATIF , Kudus, 2017.
[8]   K. G.Sutar and R. T. Patil, “Wireless Sensor Network System to Monitor The Fish Farm,” Journal of Engineering Research and Application, vol. 3, no. 5, pp. 194-197, 2013.
[9]   L.  Parra,  S.  Sendra,  L.  García  and  J.  Lloret,  “Design  and  Deployment  of  Low-Cost Sensors for Monitoring the Water Quality and Fish Behavior in Aquaculture Tanks during the Feeding Process,” Sensors, vol. 18, no. 750, pp. 1-23, 2018.
[10]  P. Dhillon and H. Sadawarti, “A Review Paper on Zigbee (IEEE 802.15.4),” IJERT, vol. 3, no. 4, pp. 141-145, 2014.
[11]  P. A. Khilare, “A Review on Wireless Networking Standard-Zigbee,” IRJET, vol. 3, no. 6, pp. 754-757, 2016.
[12]  B.  Santoso  and  A.  D.  Arfianto,  “Sistem  Pengganti  Air  Berdasarkan  Kekeruhan  dan Pemberi Makan Ikan pada Akuarium Air Tawar secara Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega 16,” Jurnal Ilmiah Teknologi dan Informasi ASIA, pp. 33-48, 2014.
[13]  P. Y. Merucahyo, A. B. Sadewo, C. Karuru, Martanto and A. T. Priantoro, “Pengendali Otomatis  Kualitas  Air  Kolam  Ikan  Berbasis  Wireless  dengan  RFM12-433S,” Jurnal Ilmiah Widya Teknik, vol. 15, no. 2, pp. 88-98, 2016.
[14]  R. A. Wadu, Y. S. B. Ada and I. U. Panggalo, “Rancang Bangun Sistem Sirkulasi Air pada Akuarium/bak Ikan Air Tawar Berdasarkan Kekeruhan Air secara Otomatis,” Jurnal Ilmiah Flash, vol. 3, no. 1, pp. 1-10, 2017.
[15]  K.  Nomura  and  F.  Sato,  “A  Performance  Study  of  ZigBee  Network  under  Wi-Fi Interference,”  in International  Conference  on  Network-Based  Information  Systems , Salerno, 2014.
[16]  S. S. Wagha, A. Morea and P. R. Kharote, “Performance Evaluation of IEEE 802.15.4 Protocol Under Coexistence of WiFi 802.11b,” in International Conference on Recent Trends in Computing , Ghaziabad, 2015.
[17]  R. Challoo, A. Oladeinde, N. Yilmazer, S. Ozcelik and L. Challoo, “An Overview and Assessment of Wireless Technologies and Coexistence of ZigBee, Bluetooth and Wi-Fi Devices,” Procedia Computer Science, vol. 12, pp. 386-391, 2012.
[18]  F. M. Sallabi, A. M. Gaouda, A. H. El-Hag and M. M. A. Salama, “Evaluation of ZigBee Wireless  Sensor  Networks  Under  High  Power  Disturbances,” Transactions  on  Power Delivery, vol. 29, no. 1, pp. 13-20, 2014.
[19]  R.  C.  Perdana  and  F.  a.  Wibowo,  “Quality  of  Service  for  XBee  in  Implementation  of Wireless Sensor Network,” Journal of Engineering and Applied Sciences, vol. 11, no. 8, pp. 692-697, 2016.
[20]  R.  Piyare  and  S.-r.  Lee,  “Performance  Analysis  of  XBee  ZB  Module  Based  Wireless Sensor Networks,” International Journal of Scientific & Engineering Research, vol. 4, no. 5, 2013.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Ucapan  terimakasih  diberikan  kepada  Direktorat  Riset  dan  Pengabdian  Masyarakat, Kementerian Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi Republik Indonesia (DRPM Ristekdikti) yang telah memberikan dukungan secara penuh baik moril maupun materiil sehingga penelitian ini bisa terlaksana dengan baik. Ucapan terimakasih juga diberikan kepada UPT P2M Polinema Kediri karena turut mendukung penelitian agar berjalan dengan lancar.