## JEJARING PELAMPUNG NIRKABEL UNTUK OBSERVASI PERAIRAN PESISIR PULAU-PULAU KECIL

## WIRELESS SENSOR NETWORKS BUOY FOR COASTAL WATERS OBSERVATION
Rizqi Rizaldi Hidayat 1* , Indra Jaya 2 , dan Totok Hestirianoto 2 1 Sekolah Pascasarjana, P.S. Teknologi Kelautan, IPB, Bogor
2 Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, FPIK-IPB, Bogor *E-mail: rizaldi.rizqi@gmail.com

## ABSTRACT
The availability of data in real time and continuous is important to monitor in environmental change as early as possible.  Wireless sensor networks  (WSN) offer a new paradigm in the field of oceanography that can measure the parameters of complex marine environment using a moored buoy. This paper described  design  of  a data transmission system with  a moored buoy  and tested the performance of WSN instrument based on ZigBee protocol radio module for monitoring coastal water environment in real time. Instruments were divided into two i.e., (1) five sensors served to measure sea surface temperature, stored  the  data,  and  transmitted  the data to the base station, and (2)  a coordinating instrument that placed on the bases station served to receive and record all measurement results of each sensor. The testing was done by deploying the instrument sensors in waters with depths of 2 to 5 meters  and a coordinating  instrument was located on the ground as a base station. Each instrument's sensor measure sea surface temperature, store, and transmit it to other nearby sensors and forward data to the next sensor and then to the next sensor send it to the base station. The Packet Delivery Ratio (PDR) value wa used as an indicator to determine the instrument performance and the values were from 89.69% up to 100% with transmission range up to 430 meter and battery endurance was up to 26 hours. The result showed that a buoy  moored instrument  based on WSN ZigBee radio module protocol has the potential for monitoring coastal water environment in a real time.
Keywords: mooring buoy, wsn, zigbee

## ABSTRAK
Ketersediaan data secara real time dan berkesinambungan  sangatlah penting dalam memantau perubahan lingkungan sedini mungkin. Wireless sensor netwoks (WSN) menawarkan paradigma baru dalam bidang oseanografi  yang  dapat diterapkan untuk pengukuran parameter lingkungan laut menggunakan wahana buoy tertambat. Penelitian ini bertujuan untuk merancang sistem transmisi data pada buoy tertambat serta menguji kinerja WSN  berbasis modul radio protokol ZigBee untuk pengamatan lingkungan perairan pesisir secara real time . Instrumen terbagi menjadi dua: lima buah instrumen sensor yang berfungsi  untuk mengukur suhu permukaan laut, menyimpan lalu mengirim data tersebut ke base station dan sebuah instrumen koordinator yang diletakkan pada base station berfungsi untuk menerima dan merekam seluruh hasil pengukuran dari masing-masing instrumen sensor.  Pengujian  dilakukan  dengan meletakan instrumen sensor di perairan dengan kedalaman 2 sampai 5 meter dan sebuah instrumen koordinator terletak di darat sebagai base station . Masing-masing instrumen sensor mengukur suhu permukaan laut, menyimpan, dan mentransmisi- kannya ke sensor lain terdekat dan meneruskan data yang diterima ke sensor berikutnya agar data sampai pada base station . Nilai Packet Delivery Ratio (PDR) digunakan sebagai salah satu indikator untuk menilai kinerja instrumen  dan nilainya menunjukkan  angka 89,69% hingga 100% dengan jangkauan transmisi hingga 430 meter serta daya tahan baterai yang mampu mengukur selama 26 jam dapat disimpulkan bahwa instrumen bouy tertambat WSN berbasis modul radio protokol ZigBee ber- potensi untuk digunakan dalam pengamatan lingkungan perairan pantai secara kontinu dan real time .
Kata kunci: mooring buoy, WSN, zigbee

## I. PENDAHULUAN
Ekosistem pesisir yang terdiri estua- ria, hutan mangrove, padang lamun dan te- rumbu karang merupakan ekosistem dengan produktivitas tinggi dan memiliki beragam fungsi (Pigawati,  2005; Bengen,  2009). Te- kanan yang tinggi akibat aktivitas manusia menjadikan ekosistem ini sangat rentan ter- hadap kerusakan (Rositasari et al., 2011). Oleh karena itu diperlukan suatu pemantauan terhadap aspek bio-fisik dari ekosistem ter- sebut. Secara umum, observasi sumber daya laut melibatkan dua komponen utama, yaitu: penginderaan jarak jauh menggunakan citra satelit dan observasi in situ . Metode obser- vasi menggunakan satelit memiliki keterbata- san resolusi spasial dan temporal (Bromage et al., 2007). Kebutuhan data yang akurat de- ngan resolusi spasial maupun temporal yang tinggi akan membantu para pemangku kepen- tingan untuk bereaksi cepat dan akurat dalam memutuskan sebuah kebijakan.
Teknologi menggunakan system buoy telah berkembang di Indonesia untuk pengu- kuran berbagai macam parameter fisik osea- nografi.  Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) bekerja sama dengan OCEANOR Norway, telah mengimplemen- tasikan suatu system pemantauan lingkungan perairan laut yang disebut dengan SEA- WATCH Indonesia (Purwanta, 2001). Menu- rut Purwanta (2002) salah  satu permasala- hannya  dalam aspek teknis pada pusat ken- dali aspek keandalan (reliability) dan masa- lah penyebaran termasuk pengaturan akses- nya.  Masalah keandalan dapat diselesaikan dengan melakukan penggandaan (redundan- cy) perangkat-perangkat yang dianggap kri- tis, sedangkan masalah penyebaran dapat di- selesaikan dengan berbagai pilihan seperti pemanfaatan internet, atau pembuatan jari- ngan berarea luas secara khusus (dedicated WAN-Wide Area Network). Penggunaan buoy tertambat di lingkungan pesisir dan lepas pantai diharapkan membantu pemantauan pa- rameter kunci yang penting bagi lingkungan laut. Agar dapat memantau perubahan ling-
kungan sedini mungkin dibutuhkan instru- men yang dapat mengukur secara akurat de- ngan sistem telemetri yang baik sehingga data dapat ditampilkan secara real time . Sistem telemetri nirkabel meng- gunakan gelombang elektromagnetik telah banyak berkembang dan digunakan untuk pengiriman data. Dalam konteks ini, wireless sensor netwoks (WSN) menawarkan paradig- ma baru dalam bidang oseanografi. Aplikasi WSN dengan standar ZigBee pada Wireless Personel Area Networks (WPAN)  yang di- peruntukkan pada layanan data dengan kece- patan rendah dapat diterapkan untuk pengu- kuran parameter lingkungan laut mengguna- kan wahana buoy tertambat. Pada dasarnya buoy merupakan suatu wahana apung yang dapat dilengkapi berbagai macam sensor se- hingga mampu menghasilkan data beberapa parameter kelautan. Parameter lingkungan la- ut yang dipantau melalui buoy meliputi tinggi dan periode gelombang, arah dan kecepatan arus, konduktivitas air, oksigen terlarut, ka- dar keasaman air, kelembaban, pasang surut, dan atenuasi (Oceanor,  1996 dalam Purwan- ta,  2001).  Menurut Ravichandran (2011) ke- lebihan sistem buoy tertambat antara lain: re- solusi horisontal bisa diatur sesuai kebutu- han, dapat dipasang di daerah terpencil, in- formasi kolom perairan dapat diperoleh me- lalui sistem sensor mooring, sampling time cepat, kuat, dan relatif murah.
Penelitian ini bertujuan merancang sistem transmisi data pada buoy tertambat serta menguji kinerja Wireless Sensor Net- works (WSN) berbasis modul radio protokol ZigBee untuk pengamatan lingkungan per- airan pesisir secara real time . Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi terhadap pengembangan ilmu pe- ngetahuan dan teknologi dalam memberikan sumber informasi bagi para pengguna yang membutuhkannya.  Rancang bangun instru- men yang dihasilkan diharapkan dapat men- jadi sebuah  wahana yang dapat memantau kondisi perairan di wilayah pesisir.  Hasil rancang bangun buoy ini diharapkan menjadi salah satu rujukan bagi pengembangan pene-
litian buoy di Indonesia yang sejauh ini rela- tif belum berkembang.

## II. METODE PENELITIAN

## 2.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada bulan Agustus 2014 hingga Maret 2015. Peranca- ngan dan pembuatan sistem serta analisis da- ta pada penelitian ini dilaksanakan di labora- torium Instrumentasi dan Telemetri Kelautan Bagian Akustik dan Instrumentasi Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Ins- titut Pertanian Bogor. Uji kinerja  statis dila- kukan di taman Rektorat dan lapangan Gim- nasium IPB, sedangkan uji kinerja  dinamis dilakukan di Pulau Pramuka, Kepulauan Se- ribu, Jakarta.
Gambar 1 merupakan peta penempa- tan instrumen sensor dan instrumen koordi- nator. Lingkaran berwarna merah merupakan instrumen sensor yang berjumlah 5 dengan kode S1, S2, S3, S4 dan S5, sedangkan ling- karan berwarna kuning dengan kode K meru- pakan instrumen koordinator. Instrumen co- ordinator diletakkan di daratan sebagai base
station, sedangkan instrumen sensor diletak- kan di perairan. Jarak antara instrumen sen- sor bervariasi berkisar antara 151 hingga 439. Penentuan jarak ditentukan secara acak de- ngan mempertimbangkan kondisi lapangan atau batimetri perairan.

## 2.2. Wahana Buoy
Mooring buoy atau buoy tertambat pada prinsipnya adalah sebuah alat yang me- ngapung di  atas permukaan air yang kemu- dian diikat pada jangkar. Beberapa parameter penting dari sebuah wahana mooring buoy adalah kestabilan, keseimbangan, dan ke- mampuan kembali ke kondisi seimbang (Al- baladejo et al. ,  2012).  Desain buoy harus memperhitungkan kondisi lingkungan seperti batimetri, gelombang dan pasang surut. Buoy yang dibuat  ditujukan untuk daerah pesisir dengan  dinamika perairan yang  relatif dang- kal dan terlindungi. Buoy juga diharapkan ti- dak terlalu berat agar memudahkan mobili- sasi. Desain buoy yang digunakan pada pene- litian ini  mengacu pada penelitian With- amana (2013).  Gambar  2  merupakan desain buoy secara keseluruhan.
Gambar 1.  Peta penempatan sensor dan instrumen koordinator.
Gambar 2.  Desain wahana buoy (Withama- na, 2013).
Buoy harus dibuat dari bahan-bahan yang bebas dari kontaminan dan mampu ber- tahan dari kondisi lingkungan perairan laut. Bahan yang digunakan pada tiang penyangga adalah pipa stainless steel 304 dengan dia- meter 0.5 inci dan tebal 2mm. Stainless Steel tipe 304 adalah baja tahan karat tipe aus- tenitic yang merupakan paduan besi, 18% Cr, 8.8% Ni dan logam lain dalam jumlah kecil. Baja ini memiliki ketahanan korosi yang baik karena memiliki lapisan krom oksida pada permukaannya (Riszkia dan Harmami, 2015). Bagian pelampung adalah bola plastik de- ngan diameter 35 cm dengan tebal 5mm lalu kemudian diisi dengan polyurethane foam . Penghitungan gaya apung pelampung dipe- roleh melalui persamaan 1 (IALA, 2013).
g ρ V = F b b × × …………………………. (1)
F b merupakan gaya apung dalam satuan Newton, V b merupakan volume wahana apung,  ρ  merupakan  densitas air laut,  dan  g merupakan percapatan gravitasi bumi.

## 2.3. Pembuatan Instrumen
Pembuatan instrumen WSN didasar- kan dari hasil pengembangan atau lanjutan rancang bangun Withamana (2013). Dalam pembuatan ini, WSN  terdiri dari lima buah
instrumen sensor dan sebuah instrumen koor- dinator.  Pembuatan  masing-masing  instru- men melalui dua tahap, yaitu pembuatan pe- rangkat keras dan pembuatan perangkat tegar ( firmware ). Komponen elektronik yang digu- nakan pada instrumen sensor meliputi Ardui- no Pro Mini 5V 16 Mhz ATmega328, XBee Pro S2, Micro SD Card Adapter Catalex, Tiny RTC I2C Modules, DS18B20 Tempera- ture Sensor, Resistor 4.7 K, Regulator 3.3 V AMS1117, dan beterai 5 V 5600 mAH (Gambar 3). Semua komponen elektronik yang digunakan dirangkai pada sebuah papan sirkuit elektronik berukuran 7x6 cm yang telah dirancang menggunakan perangkat lu- nak EAGLE 6.5.0. Perangkat keras yang dirancang berbasiskan mikrokontroler Ardui- no Pro Mini dengan chip ATmega 328P. Su- atu mikrokontroler bekerja berdasarkan pe- rangkat tegar yang telah di unggah dan di- simpan dalam memori flash . Perangkat tegar dibuat dengan menggunakan perangkat lunak IDE Arduino. Kekurangan dari IDE Arduino dibanding dengan perangkat lunak lain seperti Bascom AVR dan Codevision AVR adalah ukuran file yang dihasilkan IDE Ar- duino lebih besar dari hasil kompilasi pe- rangkat lunak lainnya (Ardiyanto, 2012). Modul radio yang digunakan adalah XBEE Pro ZB Series 2 yang dihubungkan melalui antarmuka serial UART dengan konfigurasi baudrate 9600. Informasi waktu diperoleh dari Real Time Clock (RTC) DS1307 melalui antarmuka I2C. Suhu permukaan laut meru- pakan parameter yang diukur oleh sensor, un- tuk  itu digunakan sensor suhu DS1820 yang menggunakan antarmuka dallas  one  wire . Sensor suhu dikalibrasi dengan termometer untuk mendapatkan nilai pengukuran suhu yang valid. Sensor tersebut memiliki cassing yang tahan air sehingga cocok digunakan un- tuk penelitian ini. Penyimpanan data dilaku- kan dalam micro Sdcard berkapasitas 2GB dengan menggunakan antarmuka serial  peri- pheral  interface (SPI). Sumber daya meng- gunakan baterai 5 V 5600 mAH.
Komponen elektronik yang digunakan pada instrumen koordinator meliputi Arduino
VCC GND MI S O MOS I SCK CS MicroSD ARDUINO PRO MINI (5V, 16 MHz) ATMega328 RAW GND RST VCC A3 A2 A1 A0 13 12 11 10 TXD RXD RST GND 2 3 4 5 6 7 8 9 SCL SDA VCC GND Tiny RTC 1307 A5 A4 A7 A6 AMS1117 GND VOUT VIN 4,7K DS1820 GND DQ VCC VCC DOUT DIN
Gambar 3.  Rancangan elektronik instrumen sensor. mega 2560, XBee  Pro S2, Micro SD Card Adapter Catalex, Tiny RTC I2C Modules. Pada Arduino Mega 2560 terdapat empat pasang komunikasi serial yang dapat diguna- kan yaitu UART0, UART1, UART2 dan UART3. Oleh karena itu arduino mega digu- nakan untuk instrumen koordinator. Meski- pun komunikasi serial dapat dilakukan de- ngan metode software serial yaitu dengan membuka pin digital menjadi pin serial, akan tetapi software serial memiliki kemampuan yang terbatas bila dibandingkan dengan hardware serial seperti dalam hal kecepatan dan interupsi. UART0 digunakan untuk ber- komunikasi dengan perangkat PC sedangkan UART1 digunakan untuk berkomunikasi de- ngan XBee (Gambar 4). Perangkat tegar me- rupakan seperangkat instruksi untuk men- jalankan mikrokontroler. Bahasa pemrogra- man yang digunakan adalah bahasa C. Pe- nyusunan bahasa pemrograman dilakukan di Arduino v1.0.6 .  Pengaturan  XBEE  Pro ZB Series 2 dilakukan dengan menggunakan pe- rangkat lunak open source X-CTU versi 6.1.0.
2.4. Packet Delivery Ratio
Packet delivery ratio (PDR) meru- pakan salah satu indikator untuk mengetahui kinerja instrumen.  Indikator tersebut diper- oleh dengan membandingkan jumlah data
yang diterima oleh node penerima dengan jumlah data yang dikirim suatu node . Secara matematis PDR dapat diperoleh melalui per- samaan 2. Semakin tinggi nilai PDR maka menunjukkan kinerja instrumen yang se- makin baik.

## 2.5. Received Signal Strength Indicator Received Signal Strength Indicator
(RSSI) merupakan ukuran kekuatan sinyal radio yang diterima oleh receiver yang biasanya digunakan untuk mengetahui jarak antara transmitter dan receiver pada suatu WSN. Pengukuran RSSI pada modul XBee dapat dilakukan melalui dua cara yaitu dengan perintah AT Command dan mengukur sinyal dari pin 6 pada XBee. Pada penelitian ini nilai RSSI diperoleh dengan meng- gunakan perintah AT Command . Pengukuran ini dilakukan untuk menentukan jarak pema- sangan antar sensor node ketika pengujian lapang.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1.  Instrumen
Berdasarkan fungsi dan perannya, instrumen yang dihasilkan pada penelitian ini dibagi menjadi dua, yaitu lima unit instrumen
ARDUINO MEGA 2560 GND GND 3.3V 8 9 TX2 16 RX2 17 TX1 18 RX1 19 SDA 20 SCL 21 GND VIN 5V GND 52 SCK 50 MISO 51 MOSI 53 SS Xbee Pro S2 VCC GND DOUT DIN SCL SDA VCC GND Tiny RTC 1307 5V-12V VCC GND MI S O MOS I SCK CS MicroSD
Gambar 4. Rancangan elektronik instrumen koordinator.
sensor dan satu unit instrumen koordinator. Masing-masing instrumen dirancang dalam dua bagian utama, yaitu rancangan perangkat keras ( hardware ) dan rancangan perangkat tegar ( firmware ).

## 3.1.1.  Instrumen Sensor
Instrumen sensor berfungsi untuk mengukur suhu permukaan laut, menyimpan data hasil pengukuran tersebut lalu mengirim data tersebut  ke instrumen koordinator di base station . Komponen elektronik diletak- kan dalam sebuah kotak  kompartemen yang terbuat dari bahan plastik acrylonitrile buta- diene styrene (ABS) dengan standar proteksi IP68 (Gambar 5). International 13 Protection (IP) merupakan standar internasional sebuah kompartemen elektronik. Angka enam pada kode IP68 memiliki arti debu tidak bisa ma- suk ke dalam kompartemen, sedangkan ang- ka delapan memiliki arti kompartemen ini ti- dak akan kemasukan air hingga kedalaman satu meter. Dengan standar proteksi ini di- pastikan air tidak akan masuk melalui celah penutup karena terdapat segel yang terbuat dari karet sintetis. Lubang untuk antena dan kabel sensor pada bagian bawah juga dileng- kapi cablegland yang juga memiliki standar IP68. Standar proteksi ini digunakan agar air hujan maupun cipratan air laut tidak masuk dan merusak komponen elektronik (Witha- mana, 2013).
Gambar 5.  Perangkat instrumen sensor.
Instrumen sensor bekerja berdasarkan diagram alir pada Gambar 6. Terdapat dua protokol komunikasi serial XBee, yaitu mode transparan (AT) dan Application Program- ming Interface (API). Mode AT merupakan komunikasi yang lebih sederhana dari mode API. Bila pada mode API data yang akan di- kirim harus dijadikan dalam satu paket pe- ngiriman yang terdiri dari header, address, data dan checksum maka pada mode AT hal tersebut tidak perlu dilakukan. Mode AT me- miliki kelemahan yaitu keberhasilan pengi- riman sebuah paket data tidak dapat diketa- hui. Oleh karena itu mode yang digunakan pada penelitian ini adalah mode API.
Mulai
Inisialisasi UART, RTC dan DS18b20 Baca konfigurasi (id sensor dan waktu sampling) Baca tanggal dan waktu Inisialisasi SD Card? Baca suhu Buffer data ID sensor, tanggal, waktu, dan suhu Simpan file *.txt dalam SD Card Baca data UART Request RSSI Ada data pada UART? Buffer data masuk + RSSI Standby Kirim melalui Xbee Delay 5 detik Ya Tidak Ya Tidak
Gambar 6.  Diagram alir perangkat tegar instrumen sensor.

## 3.1.2.  Instrumen Koordinator
Instrumen koordinator berfungsi me- nerima data dari instrumen sensor untuk di- simpan dan ditampilkan melalui komputer (Gambar 7). Instrumen ini berada di darat sebagai base station .  Pada Arduino Mega 2560 terdapat empat pasang komunikasi serial yang dapat digunakan yaitu UART0, UART1, UART2 dan UART3. Oleh karena itu arduino mega digunakan untuk instrumen koordinator. UART0 digunakan untuk ber- komunikasi dengan perangkat PC sedangkan UART1 digunakan untuk berkomunikasi dengan XBee. Instrumen koordinator ber- kerja sesuai dengan perangkat tegar yang di unggah   (Gambar 8).  Ketika   dinyalakan
Gambar 7. Perangkat instrumen koordinator.
mikrokontroler akan menginisialisasi UAR- T0, UART1, UART2 dan RTC. Konfigurasi semua UART yang digunakan sama yaitu transfer data 9600, data bit=8, stop bit=1, dan parity bit=none. Berbeda dengan instrumen sensor, instrumen koordinator tidak melaku- kan pengukuran suhu. Setelah berhasil meng- inisialisasi SD card mikrokontroler akan masuk ke mode standby untuk membaca setiap data yang masuk. Setiap data yang masuk akan disesuaikan dengan format data, apabila format data sesuai mikrokontroler akan membaca tanggal dan waktu pada RTC yang akan dijadikan waktu data diterima. Data yang diterima dan waktu penerimaan dibuffer untuk kemudian disimpan dalam SD card . Data tersebut juga dapat ditampilkan pada PC bila dibutuhkan.

## 3.2.  Received Signal Strength Indicator (RSSI)
Pengukuran RSSI dilakukan untuk menentukan jarak pemasangan antar sensor ketika pengujian lapang. Peletakan sensor ha- rus berada pada jarak maksimum transmisi radio masih berhasil dilakukan. Plot hasil pe-
Mulai Inisialisasi UART0, UART1, UART2 dan RTC Inisialisasi SD Card? Simpan file *.txt dalam SD Card Baca data UART1 Ada data pada UART1? Kirim UART0 Baca tanggal dan waktu Standby Ya Tidak Ya Tidak
Gambar 8. Diagram alir perangkat tegar instrumen koordinator.
ngukuran RSSI berdasarkan jarak (Gambar 9) memperlihatkan terjadi perubahan nilai RSSI secara linier. Gambar 9 menunjukan bahwa nilai sinyal radio pada jarak 425 m sebesar  -97 dBm yang berarti sangat lemah. Meskipun nilai RSSI sangat lemah, data ma- sih dapat diterima dengan baik. Uji regresi li- nier dilakukan untuk mengetahui hubungan antara jarak dan RSSI.  Berdasarkan persa- maan regresi linier, didapatkan persamaan 2
.
Persamaan ini bisa diinterpretasikan bahwa, dalam peningkatan jarak sebanyak 1 meter, akan meningkatkan RSSI sebanyak -0.0851. Pengujian modul radio XBEE di lapangan di- lakukan pada ambang batas kemampuan mo- dul radio tersebut untuk mengetahui perfor- ma di kondisi paling buruk.  Oleh karena itu, berdasarkan pengujian RSSI ini jarak pema- sangan antar sensor maksimal adalah 425 m.

## 3.3.  Uji Kinerja Jaringan
Uji kinerja jaringan dilakukan untuk melihat kinerja instrumen. Lima buah ins- trumen sensor masing-masing di letakkan di
perairan dengan kedalaman 2 sampai 5 me- ter, sedangkan sebuah instrumen koordinator terletak di darat sebagai base station . Setiap instrumen sensor bertugas untuk mengukur suhu permukaan laut, menyimpan, dan men- transmisikannya ke sensor lain terdekat me- nuju koordinator. Selain itu, tiap sensor juga berperan meneruskan data yang diterima ke sensor berikutnya agar data sampai pada koordinator. Tabel 1 menunjukkan bahwa ada data yang tidak sampai koordinator, yaitu pada S5, S4, dan S3. Kegagalan pengiriman data terjadi pada komunikasi antara S3 dan S2. Hal ini disebabkan karena jaraknya yang mencapai 439  m.  Berdasarkan  pengujian RSSI jarak pemasangan antar sensor mak- simal  adalah 425 m. Namun pada pengujian jaringan sensor S2 dan S3 ditempatkan pada jarak yg lebih dari 425 m yaitu 439 m. Jarak ini masih bisa ditingkatkan ketika pengujian lapang melihat kondisi lokasi yang terbuka. Hal ini bertujuan melihat kemungkinan pe- ngiriman data pada jarak yang lebih jauh me- ngingat kondisi pada pengujian lapang lebih terbuka.  Jarak yang jauh menyebabkan pele- mahan sinyal yang  diterima. Menurut Amini (2012) radio XBee Pro dengan menggunakan
Gambar 9.  Nilai RSSI terhadap perubahan jarak.
Tabel 1.  Persentase keberhasilan pengiriman data.
Sensor Jumlah data tersimpan Jumlah data terkirim Persentase keberhasilan (%) Persentase kegagalan (%) Rerata RSSI (dBm) Sensor 1 96 96 100 0 -90,78 Sensor 2 96 96 100 0 -92,35 Sensor 3 97 87 89,69 10,31 -85,84 Sensor 4 96 91 94,79 5,21 -90,78 Sensor 5 97 89 91,75 8,25 -
antena dipole memiliki jangkauan maksimum hingga 1335 m. Pada penelitian ini kegagalan pengiriman data sudah terjadi pada jarak 439 m. Hal ini disebabkan karena posisi antena hanya 1.25 m di atas permukaan laut.  Trans- misi radio membutuhkan sebuah jalur kosong yang dibutuhkan oleh dua buah antena untuk saling berkomunikasi yang dinamakan line of sight (Carr, 2001).

## 3.4.  Suhu Permukaan Laut
Grafik suhu permukaan laut pada masing-masing lokasi pengukuran (Gambar 10) menunjukkan suhu yang relatif seragam pada kisaran 30 sampai 30.5 ° C. Namun ter- jadi perbedaan suhu  pada S3 dan S4 pada pukul 20.00 sampai 03.00 dan 09.30 sampai 14.45 yang menunjukkan adanya kenaikan suhu sebesar 1.5 ° C.  Kondisi tersebut meru- pakan kondisi perairan ketika pasang. Ke- naikan tinggi muka laut ini menyebabkan proses pengadukan terjadi tidak sampai dasar
perairan sehingga suhu perairan lebih tinggi. Selain itu diantara S3 dan S4 terdapat celah yang merupakan lintasan atau tempat keluar masuknya air ke daerah ke atau dari pantai, sehingga pada kondisi tersebut memperoleh massa air hangat dari dekat pantai. Perairan Pulau Pramuka memiliki tipe pasut campuran dominan tunggal (Adityayuda, 2012).

## IV. KESIMPULAN
Nilai PDR dari hasil uji kinerja sistem transmisi data pada buoy tertambat  berbasis WSN dengan protokol ZigBee mempunyai nilai 89,69% hingga 100%. Hal tersebut me- nunjukkan instrumen memiliki kinerja yang sangat baik. Instrumen buoy tertambat WSN berbasis modul radio protokol ZigBee berpo- tensi untuk pengamatan lingkungan perairan pesisir secara real-time. Kegagalan pengiri- man  dapat  disebabkan  karena   keterbatasan jangkauan trasmiter, selain itu keterbatasan
Gambar 10.  Grafik suhu (°C ) permukaan laut hasil pengukuran instrumen sensor.
jangkauan transmiter dihindari dengan me- ninggikan posisi instrumen. Daya tahan bate- rai dari instrumen tersebut mampu mengukur selama 26 jam. Dalam pengembangan instru- men ini sebaiknya dilengkapi dengan solar cell agar dapat mengirimkan data secara real- time dengan jangka waktu yang lama.

## DAFTAR PUSTAKA
Adityayuda, A. 2012. Pengukuran faktor ko- reksi jarak pada instrumen motiwali. Skripsi.  Departemen Ilmu dan Tek- nologi Kelautan.  Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan.  Institut Pertanian Bogor.  54hlm.
Albaladejo,  C.,  F.  Soto,  R.  Torres,  P.  San- chez, dan J.A.  Lopes. 2012. A Low- cost sensor buoy system for monito- ring shallow marine environments. Sensors. 12:9613-9634.
Amini, N.  2012. Transmission power mana- gement forwireless  health  applicati- ons.  Dissertation.  Doctor of Philoso- phy in Computer Science.  University of California.  154p.
Ardiyanto,  L.,  dan  R. Sumiharto. 2012. Im- plementasi  jaringan  sensor  nirkabel berbasis  XBee  studi kasus pemantau- an suhu dan kelembaban. IJEIS , 2(2): 119-130.
Bengen,  D.G. 2009. Ekosistem dan sumber- daya  pesisir dan laut  serta  pengelo- laan secara terpadu dan berkelanjutan.
Prosiding pelatihan pengelolaan wila- yah  pesisir  terpadu.  http://repository. ipb.ac.id/handle/123456789/24548. [28 April 2015].
Bromage,  M.,  K.  Obraczka,  D.  Potts. 2007. SEA-LABS:  awireless  sensor  net- work for sustained  monitoring of co- al  reefs.  6 th International IFIP-TC6 networking conference, 2007 Mei 14- 18. Atlanta. USA. Jerman. Springer Berlin Heidelberg. Hlm.:1132-1135. Carr,  J.J. 2001. Practical antenna handbook. 4 th ed. McGraw-Hill. United States of Amerika.  609p.
IALA (International Association of Marine Aids to Navigation and Lighthouse Authorities). 2013. Hydrostatic de- sign of buoys edition 1. IALAAISM Guidelines. 1099:1-25.
Pigawati,  B. 2005. Identifikasi potensi dan pemetaan  sumberdaya  pesisir Pulau- pulau  kecil dan laut Kabupaten Na- tuna  Provinsi Kepulauan Riau. Ilmu Kelautan , 10(4):229-236.
Purwanta,  W. 2001. Merancang sistem buoy dan sensor sebagai perangkat peman- tauan lingkungan perairan yang mu rah handal dan mandiri. J. Teknologi Lingkungan, 2(3):287-295.
Purwanta, W. 2002. Pengembangan dan pemberlanjutan Teknologi Peman- tauan Lingkungan Perairan Laut (Sea- watch Indonesia). J. Teknologi Ling- kungan, 3(3):237-241.
Ravichandran M. 2011. In-situ  ocean  obser- ving  system.  In  schiller  a  dan  bras- sington GB.  Operational  oceanogra- phy in the 21 st century.  Chapter 3. Springer. New York. Hlm.:55-90. Riszki, T.I.  and  Harmami. 2015. Pengaruh suhu terhadap kualitas coating (pela- pisan) stainless steel Tipe 304 dengan kitosan secara elektroforesis. J. Sains dan Seni, 4(1):2337-3520.
Rositasari, R., W.B. Setiawan, I.H. Supriadi, Hasanuddin, dan B. Prayuda. 2011. Kajian dan prediksi kerentanan pesisir terhadap perubahan iklim: studi kasus di Pesisir Cirebon. J. Ilmu  dan Teknologi  Kelautan Tropis ,  3(1):52-
64.
Withamana,  A. 2013. Rancang Bangun dan uji coba instrumen sistem buoy meng- gunakan A-WSN protokol Zigbee di
Perairan Pesisir.  Tesis.  Program Stu- di Teknologi Kelautan. Institut Perta- nian Bogor.  31hlm. Diterima : 1 Juli 2015 Direview : 24 Desember 2015 Disetujui : 2 Februari 2016