Vol. 12 No. 3, pISSN: 2303-0577 eISSN: 2830-7062              http://dx.doi.org/10.23960/jitet.v12i3.5228

## IMPLEMENTASI ROUTING STATIC MULTI HOP PADA PERANGKAT LORA
Raditia Astarina 1* , L.A.Syamsul Irfan Akbar 2 , Djul Fikry Budiman 3
1*,2,3 Universitas Mataram; Jl. Majapahit No.62, Gomong, Kec. Selaparang, Kota Mataram, Nusa Tenggara Barat 83115; Telepon/Fax: (0370) 633007
Received: 1 Agustus 2024 Accepted: 6 Agustus  2024 Published: 7 Agustus 2024
Keywords: LoRa, Routing Multi-Hop, Kinerja PDR, Redundansi.
Corespondent Email: raditiaastarina240@gmail.com
Abstrak . Dalam era digital yang semakin berkembang, teknologi Low Power Wide  Area  Network  (LPWAN)  seperti  LoRa  menjadi  solusi  utama  untuk komunikasi  nirkabel  jarak  jauh  berdaya  rendah.  Penelitian  ini  mengkaji implementasi  routing  statis  multi-hop  pada  jaringan  LoRa dan  menganalisis pengaruh jarak antar node terhadap performa jaringan, seperti Packet Delivery Ratio (PDR) dan kekuatan sinyal (RSSI). Pengujian ini menggunakan metode uji coba yang telah dilakukan di jalur bypass yakni dengan menempatkan node 1 pada jarak 100 meter dari node 2 dan node 3 yang bertindak sebagai node perantara  juga  berada  pada  jarak  100  dari  node  4  yang  berfungsi  sebagai penerima  akhir.  Jarak  antar  node  kemudian  diperpanjang  dari  100  meter hingga 500 meter. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa peningkatan jarak antar node dari 100 hingga 500 meter menurunkan kualitas komunikasi secara signifikan,  dengan  PDR  turun  dari  95%  menjadi  45%  dan error  rate meningkat  hingga  55%.  Selain  itu,  jarak  yang  lebih  jauh  memengaruhi kekuatan sinyal dan keandalan transmisi data, diperburuk oleh interferensi dan hambatan fisik. Strategi mitigasi seperti routing multi-hop dan jalur alternatif terbukti efektif dalam meningkatkan jangkauan, stabilitas, dan kelangsungan komunikasi.
Abstract. In the rapidly advancing digital age, Low Power Wide Area Network (LPWAN) technologies, such as LoRa, are emerging as the primary solution for long-distance, low-power wireless communications. This study examines the implementation of multi-hop static routing on LoRa networks and analyzes the effect of distance between nodes on network performance, like the Packet Delivery Ratio (PDR) and Received Signal Strength Indicator (RSSI). This test uses  a  trial  method  which  was  conducted  on  the  bypass  path,  namely  by placing node 1 at a distance of 100 meters from node 2 and node 3 which acts as  an  intermediary  node  is  also  at  a  distance  of  100  from  node  4  which functions as the final receiver. The distance between nodes is then extended from 100 meters to 500 meters. The measurement results show that increasing the  distance  between  nodes  from  100  to  500  meters  significantly  reduces communication quality, with PDR dropping from 95% to 45% and error rates increasing by up to 55%. In addition, longer distances affect signal strength and  data  transmission  reliability,  exacerbated  by  interference  and  physical obstacles.  Mitigation  strategies  such  as  multi-hop  routing  and  alternative paths have proven effective in increasing communication coverage, stability, and continuity.

## 1. PENDAHULUAN
Dalam  era  digital  yang  berkembang pesat,  kebutuhan  akan  teknologi  komunikasi nirkabel  yang  efisien  dan  andal  terus meningkat.  Jaringan  area  luas  berdaya  rendah (LPWAN) [1] merupakan teknologi yang baru dalam kemajuan teknologi komunikasi nirkabel. LoRa merupakan salah satu teknologi Low  Power  Wide  Area  Networks (LPWAN) yang memiliki berbagai keunggulan dibandingkan teknologi nirkabel lainnya. LoRa memungkinkan komunikasi nirkabel jarak jauh dengan  konsumsi  daya  rendah,  serta  memiliki ketahanan  yang  baik  terhadap  interferensi  [2]. Konsumsi  daya  yang  rendah  memungkinkan perangkat LoRa untuk beroperasi dalam jangka waktu  yang  lama  tanpa  sering  mengganti baterai.  Jangkauan  komunikasinya  yang  luas, mencapai  beberapa  kilometer,  sangat  cocok untuk aplikasi yang memerlukan transmisi data jarak jauh [3].
LoRa  adalah  teknologi  komunikasi nirkabel  yang  memanfaatkan  spektrum  radio. [4],  biasanya  di  implementasikan  dalam  mode komunikasi  satu-hop,  di  mana  data  dikirim langsung dari node asal ke node tujuan [5], yang bisa  menjadi  keterbatasan  dalam  lingkungan. Dalam  lingkungan  yang  padat  dengan  banyak perangkat  LoRa,  interferensi  sinyal  bisa menjadi  masalah,  mengurangi  keandalan  dan kualitas  komunikasi.  Selain  itu,  performanya juga sangat dipengaruhi oleh lingkungan sekitar dengan  jangkauan  lebih  efektif  jika  di  area terbuka.
Beberapa penelitian menunjukkan potensi  dan  tantangan  dalam  implementasi routing  multi-hop  pada  jaringan  LoRa. Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Agustini, Machdi dkk sangat bergantung pada penempatan access  point di  sepanjang  jalur link, yang dapat mengurangi keandalan jaringan dan  meningkatkan  overhead  serta  latensi, terutama dalam skala jaringan yang lebih besar [6].  Sementara  itu,  penelitian  lain  yang  yang dilakukan oleh Huda dkk menunjukkan bahwa routing  statis  meskipun  sederhana,  memiliki keterbatasan  dalam  adaptabilitas  terhadap perubahan  topologi  dan  menurunnya  kinerja seiring  bertambahnya  jumlah  node  yang dilewati,  tanpa  adanya  solusi  untuk  kegagalan jalur [7]. Selanjutnya pada penelitian lain yang dilakukan  oleh  Lutfi  dkk menunjukkan  bahwa routing statis pada jaringan kecil dengan LoRa
dan websocket efektif  tetapi  mengalami penurunan  kinerja  dengan  bertambahnya  hop. Kekurangan penelitian ini meliputi keterbatasan pada  jaringan  kecil,  kurangnya  penanganan kegagalan [8].
Berdasarkan permasalahan tersebut, untuk mengatasi keterbatasan dalam
komunikasi pada perangkat LoRa, implementasi routing multi-hop menjadi solusi efektif.  Dengan  routing  multi-hop,  data  dapat dikirim  melalui  beberapa  node  perantara sebelum  mencapai  tujuan  akhir,  sehingga memperluas jangkauan komunikasi dan meningkatkan  keandalan  transmisi.  Penelitian ini menggunakan jenis perutean secara statis, di mana  jalur  komunikasi  ditentukan  secara manual dan tetap, tanpa memerlukan overhead dari  protokol  routing  dinamis.  Selain  itu, penelitian ini menganalisis pengaruh jarak antar node terhadap performa jaringan dengan fokus pada Packet  Delivery  Ratio (PDR),  pengaruh jarak  antar  node.  PDR  mengukur  rasio  antara jumlah paket yang berhasil diterima dan jumlah paket  yang  dikirim,  yang  menjadi  indikator utama  keandalan  komunikasi,  pengukuran pengaruh  jarak  antar  node  mengukur  apakah jarak yang sudah ditentukan berpengaruh pada kinerja pengiriman.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Routing Statis
Routing adalah proses pengiriman item dari satu titik ke tujuan lain. Contoh item yang bisa  melalui  proses  routing  meliputi  surat, panggilan  telepon,  dan  data.  Dalam  konteks jaringan,  perangkat  yang  digunakan  untuk mengatur  dan  mengarahkan  lalu  lintas  data disebut  router.  Routing  statis  adalah  metode routing  di  mana  informasi  tentang  jaringan tujuan  dikonfigurasi  secara  manual  oleh administrator  atau  pengelola  jaringan  [9]. Secara  esensial,  routing  statis  melibatkan penetapan  jalur  tetap  untuk  mentransmisikan data  dari  satu  jaringan  ke  jaringan  lain  tanpa melibatkan protokol routing dinamis.
2.2 Long Range (LoRa)
LoRaWAN adalah protokol yang dikembangkan  oleh  LoRa  Alliance  dengan konsep protokol berupa Low Power Wide Area Network  (LP-WAN),  sedangkan  LoRa  adalah lapisan  physical.  LoRaWAN  adalah  lapisan
media  access  protocol  (MAC)  yang  dibangun diatas lapisan physical LoRa [10]. Long Range (LoRa)  adalah  teknik  modulasi  spektrum terbesar yang dikembangkan oleh Semtech. Ini adalah  turunan  dari Chirp  Spread  Spectrum ( CSS ) dengan Forward Error Correction ( FEC ) terintegrasi [11]. LoRa Physical Layer Protocol bekerja pada frekuensi tergantung pada regulasi masing-masing  negara.  Frekuensi  radio  yang dialokasikan  terdiri  dari  EU  433  (433.05- 434.79  MHz)  dan  EU  863-870  (863-870/873 MHz) di Eropa; AU915-928/AS923-1 (915-928 MHz) di Australia; US 902-928 (902-928 MHz) di Amerika Utara; DALAM 865-867 (865-867 MHz)  di  India;  AU  915-928/AS  923-1  dan EU433 Asia  Tenggara  dan  2.4GHz  di  seluruh dunia [12]. Di Indonesia sendiri regulasi diatur oleh pihak Kominfo dengan mengikuti standar frekuensi  LoRa  yang  ditetapkan  oleh  LoRa Alliance untuk  wilayah  Asia  yaitu  frekuensi 923-925 MHz (AS923).

## 2.3 LoRa SX1276
Transceiver  SX1276  adalah  komponen kunci  dalam  teknologi  LoRa  yang  dirancang untuk  komunikasi  nirkabel  jarak  jauh  dengan konsumsi  daya  rendah. Transceiver ini  terdiri dari dua lapisan utama yaitu lapisan fisik yang menggunakan  teknik  modulasi Chirp  Spread Spectrum (CSS)  dan  lapisan  protokol  MAC (LoRa).  Teknologi  ini  sangat  cocok  untuk perangkat  yang  mengandalkan  sumber  daya baterai  karena  efisiensi  daya  yang  tinggi. Pengembangan  lapisan  fisik  oleh  Semtech memungkinkan perangkat LoRa untuk beroperasi  pada  jarak  yang  jauh  dengan  daya yang  minim  dan throughput yang  moderat. Selain  itu, Transceiver SX1276  menyediakan media  kontrol  akses  yang  mendukung komunikasi  antara  banyak  perangkat  dan gateway.  Komunikasi  antara  node  LoRa  dan gateway dapat diatur berdasarkan frekuensi dan data  rate  yang  dipilih,  yang  mempengaruhi jarak dan durasi transmisi data [13].

## 2.4 Parameter LoRa
Terdapat beberapa parameter konfigurasi LoRa  yaitu bandwidth ,  frekuensi, spreading factor, coding rate , serta RSSI.

## 2.4.1 Bandwidth
Bandwidth (BW) merupakan lebar dari frekuensi yang dipilih dan digunakan dalam pita transmisi. Transmisi data yang dikirim sebagai chip  rate per  detik  sama  dengan bandwidth. Besarnya bandwidth diatur  sebesar  125  kHz, 250 kHz, dan 500 kHz [14].

## 2.4.2 Frekuensi
Frekuensi  pembawa  adalah  frekuensi sentral  yang  digunakan  pada  pita  transmisi dengan range 860  –  1020  MHz  pada  pita Industrial , Scientific , dan Medical (ISM) [15]. Frekuensi pembawa bergantung pada frekuensi regional  local di  Indonesia  sendiri  regulasi frekuensi  yang  dipakai  pada  rentan  frekuensi 923 – 925 MHz.
2.4.3 Spreading factor
SF  adalah  rasio  simbol rate dan chip rate.  Chip  rate adalah  perkalian bit  rate dan banyaknya chip yang ada pada symbol adalah 2 SF sedangkan  memvariasikan  nila  SF  dapat menghindari  transmisi  bersamaan  dan  tidak menyebabkan  benturan  paket  karena  setiap paket bersifat orthogonal satu sama lain [16].

## 2.4.4 Coding rate
Merupakan jumlah bit yang memuat data atau  informasi  yang  akan  ditransmisikan disebut  dengan  coding  rate.  Coding  rate  ini dapat diatur dalam rentang nilai seperti 4/5, 4/6, 4/7,  hingga  4/8.  Pengaturan coding  rate ini mempengaruhi  jumlah  bit  yang  digunakan untuk  redundansi,  yang  berfungsi  sebagai koreksi  kesalahan  untuk  memperbaiki  data yang  mungkin  mengalami  gangguan  atau kesalahan selama proses transmisi [17].

## 2.4.5 RSSI  (Received  Signal  Strength Indicator)
RSSI  singkatan  dari Received  Signal Strength  Indicator merupakan  parameter  yang menunjukkan  kekuatan  sinyal  yang  diterima dari seluruh sinyal pada band frekuensi saluran yang  digunakan.  Nilai  RSSI  semakin  dekat dengan 0, maka sinyal yang dihasilkan semakin baik.  Nilai  RSSI  dinyatakan  dalam  dBm  dan merupakan  nilai  negatif,  nilai  minimum  RSSI adalah -120 dBm [18]. Pada Tabel 1 disajikan standar  RSSI  yang  menjadi  acuan  untuk
mengukur  kekuatan  sinyal  dalam  berbagai kondisi.
Tabel 1. Standar RSSI Kategori RSSI (dBm) Sangat Bagus >-70 dBm Bagus -70 dBm s/d -85 dBm Sedang -86 dBm s/d -100 dBm Jelek <-100 dBm

## 2.5 NodeMCU ESP 32
NodeMCU adalah salah satu perangkat open source yang  dilengkapi dengan fitur Wi- Fi  dan firmware .  NodeMCU  memiliki board berukuran  sangat  kecil  yaitu  dengan  panjang hanya 4,83 cm dan lebar 2,54 cm serta dengan berat  7  gram.  Selain  itu,  NodeMCU  memiliki harga  yang  relatif  terjangkau.  NodeMCU ESP32 merupakan sistem yang memiliki daya rendah [19] yang mendukung konektivitas Wi- Fi  sehingga  memungkinkan  pengembangan aplikasi berbasis IoT. ESP32 dilengkapi dengan 48  pin,  termasuk  18  pin ADC  (12-bit),  empat unit SPI, dan dua unit I2C [20].

## 2.6 Arduino IDE
Arduino diciptakan untuk para pemula bahkan  yang  tidak  memiliki basic bahasa pemrograman sama sekali karena menggunakan bahasa  C++  yang  telah  dipermudah  melalui library . Processing merupakan  penggabungan antara bahasa C++ dan Java. Software Arduino ini dapat di install di berbagai operating system (OS) seperti: LINUX, Mac OS, Windows [20]. IDE  sendiri  merupakan  kependekan  dari Integrated  Development  Enviroenment yang merupakan  sebuah  perangkat  lunak  untuk melakukan  pemrograman  pada  board Arduino [21].  IC  mikrokontroler  Arduino  dilengkapi dengan  program  yang  disebut bootloader sebelum  dijual.  Program  ini  menghubungkan mikrokontroler dengan compiler Arduino [22].

## 2.7 MAC Address
MAC  Address  ( Media  Access  Control Address )  merupakan  sebuah  Alamat  jaringan yang  diimplementasikan  dalam  tujuh  lapisan OSI,  yang  merepresentasikan  sebuah  node tertentu  dalam  jaringan.  MAC Address memiliki  Panjang  48-bit  (6  byte)  yang mengidentifikasikan sebuah komputer, interface  dalam  sebuah  router,  atau  node lainnya  dalam  jaringan  [23].  MAC Address
memiliki beberapa fungsi diantaranya mengizinkan perangkat-perangkat dalam jaringan agar dapat berkomunikasi antara satu dengan yang lainnya, mampu menyaring akses ke dalam sebuah komputer menggunakan daftar perijinan  yang  dibuatkan  berdasarkan  MAC Address, membatasi  akses  berdasarkan  MAC Address lists yang tersimpan dan didistribusikan  dalam  hamper  setiap  jenis router , serta memberikan kontrol terhadap alat apa  saja  yang  bisa  terkoneksi  dengan router [24].

## 3. METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode uji coba untuk mengukur kinerja jaringan LoRa di lingkungan perkotaan. Pengujian  dilakukan  dengan testbed yang terdiri  dari  empat  node,  yang  masing-masing dilengkapi  dengan  perangkat  LoRa  SX1276 sebagai  pemancar  dan  penerima  radio.  Setiap node  terhubung  ke  antena  omnidireksional dengan gain 3 dBi untuk memastikan transmisi dan penerimaan sinyal berjalan optimal. Selain itu,  perangkat  lunak  berbasis  perpustakaan LoRa  digunakan  untuk  mengelola  komunikasi antar  node,  memungkinkan  analisis mendalam terhadap performa jaringan, termasuk dalam hal Packet Delivery Ratio (PDR). Dalam penelitian ini,  pengiriman  data  antar  node  menggunakan alamat  perangkat  keras  (MAC Address )  untuk menentukan  jalur  yang  tepat  ke  node  tujuan, memastikan  data  diteruskan  sesuai  rute  yang telah ditentukan.
Agar  kedua  sisi  pengirim  dan  penerima dapat  berkomunikasi  dengan  baik,  maka  perlu dilakukan  penyesuaian  kesesuaian  parameter uji pada sisi pengirim dan penerima. Pengaturan parameter  yang  ditentukan  pada  penelitian  ini dapat dilihat pada tabel 2 berikut:
Tabel 2. Pengaturan Parameter Parameter Nilai Frekuensi 923MHz Bandwidth 125kHz Coding Rate 4/8 Spreading Faktor 8
Berdasarkan  tabel  2  diatas  dalam penelitian ini parameter yang digunakan adalah frekuensi 923MHz, bandwidth 125kHz, coding rate 4/8,  dan spreading  factor 8.  Frekuensi 923MHz yang mendukung jangkauan transmisi
dan  penetrasi  sinyal  yang  efektif. bandwidth 125kHz  memberikan  keseimbangan  antara kecepatan data dan kestabilan sinyal, memastikan performa yang baik di lingkungan perkotaan. Coding  rate 4/8  meningkatkan ketahanan  terhadap  gangguan  dan  kesalahan transmisi.  Sementara  itu, spreading faktor  8 menawarkan kompromi optimal antara jangkauan sinyal dan kecepatan transmisi data. Kombinasi  parameter  ini  dirancang  untuk memaksimalkan  efisiensi  dan  kinerja  jaringan LoRa,  mengatasi  tantangan  yang  mungkin timbul  dari  variasi  sinyal  dan  gangguan lingkungan.

## 3.1. Desain Topology Routing Static Multi- Hop
Penerapan  topologi  routing  statis  multi- hop  pada  perangkat  LoRa  memberikan kerangka  kerja  yang  efisien  untuk  mengelola komunikasi  antar  perangkat  dalam  jaringan. Dalam hal ini, setiap perangkat LoRa berperan sebagai  pengirim  dan  penerima  data,  dengan routing  statis  multi-hop  memungkinkan perangkat  untuk  berkomunikasi  melalui  node- node  perantara.  Pendekatan  ini  memfasilitasi pengiriman  data  yang  efektif  dan  dapat diandalkan  di  dalam  lingkungan  yang  sering kali memiliki keterbatasan daya dan jangkauan. Dengan  menggunakan  topologi  ini,  dapat dioptimalkan  untuk  mendukung  aplikasi  yang memerlukan  pertukaran  data  yang  cepat  dan tepat antar perangkat yang terhubung.
Gambar 3. Desain Topologi Routing Statis Adapun  fungsi  dari  masing-masing  node pada  topologi  routing  statis  adalah  sebagai berikut:
1. Node 1 atau node pengirim melakukan:
a. mengambil  data  berupa  teks  kemudian mengirim  data  teks  tersebut  ke  node selanjutnya.
b. melampirkan data MAC Address tujuan dan MAC Address tetangga
c. node 1 mengecek koneksi (peer) ke node 2 atau node tetangga
d. data  dikirim  ke  node selanjutnya (node 2)
2. Node  2  dan  node  3  sebagai  node  perantara melakukan:
a. Menerima data teks dari node sebelumnya
b. kemudian di cek MAC Address sumber dan MAC Address tujuan
c. meneruskan data ke node tujuan
3. Node Tujuan atau Node Akhir
a. mengecek apakah MAC Address tujuan sama  dengan  MAC  Address  dirinya maka data diterima.
b. Jika sama maka data diterima.

## 3.2 Perancangan Diagram Alir Sistem

## 3.2.1 Flowchart Node Pengirim
Berikut adalah gambar 4 yang menunjukkan diagram alur pada node pengirim.
Gambar 4. Flowchart Node Pengirim
Gambar  4  menunjukkan  diagram  alir pada node  pengirim menggambarkan langkah- langkah yang dilakukan yaitu pertama, program melakukan inisialisasi pada pin perangkat keras dan  pemanggilan library yang  diperlukan. Selanjutnya,  program  memeriksa  koneksi dengan node-node tetangga berdasarkan alamat perangkat  yang  telah  dimasukkan.  Setelah koneksi berhasil, node pengirim akan
mengirimkan data ke setiap node tetangga yang terdaftar.

## 3.2.2 Flowchart Node Tetangga
Berikut  adalah  gambar  4  yang  menunjukkan diagram alur pada node tetangga.
Gambar 5. Flowchart Node  Tetangga Gambar 5 ini menunjukkan diagram alir program  pada  node  tetangga.  Pada  node penerima,  program  pertama-tama  memeriksa kesesuaian  panjang  data  yang  diterima. Selanjutnya, program menentukan apakah node penerima  merupakan  node  akhir  dalam  jalur komunikasi.  Jika  node  penerima  adalah  node akhir,  data  akan  disimpan  di  node  tersebut. Namun, jika node penerima bukan merupakan node  akhir,  data  akan  diteruskan  ke  node berikutnya  dalam jalur  komunikasi.  Proses ini memastikan  bahwa  data  dapat  disampaikan dengan  benar  melalui  jaringan  multi-hop hingga mencapai tujuan akhir.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian  dilakukan  sebanyak  lima  kali dengan  jarak  yang  bervariasi  mulai  dari  jarak 100  meter,  200  meter,  300  meter,  400  meter, dan  500  meter.  Setiap  pengambilan  data bertujuan untuk mengevaluasi rasio keberhasilan pengiriman data yang dipengaruhi oleh  jarak  antar  node.  Dengan  melakukan pengujian pada jarak yang berbeda, diharapkan dapat diperoleh informasi yang jelas mengenai bagaimana jarak memengaruhi kinerja jaringan
dalam hal rasio keberhasilan pengiriman. Data yang terkumpul akan dianalisis untuk menentukan dampak jarak terhadap efektivitas dan keandalan sistem komunikasi LoRa.

## Gambar 6. Lokasi Pengujian
4.1 Keberhasilan Redundansi
4.1.1 Jalur routing keberhasilan redundansi Tabel  jalur  komunikasi  yang  disajikan pada  Tabel  3.  dibawah  menunjukkan  strategi sistem  jaringan  LoRa  untuk  mengatasi kegagalan  node  dengan  menggunakan  jalur alternatif  yang  memastikan  pengiriman  data tetap  berlangsung  meskipun  ada  gangguan. Untuk  Node  1,  jika  Node  3  mati,  data  akan dialihkan melalui Node 2 langsung ke Node 4, sementara  untuk  Node  3,  jika  node  tersebut mati, data dikirim melalui Node 2 ke Node 4. Begitu  juga  jika  Node  2  mati,  data  akan diteruskan melalui Node 3 langsung ke Node 4. Strategi  ini  menyoroti  keandalan  dan  efisiensi sistem yang dirancang dengan redundansi jalur untuk  menjaga  kontinuitas  komunikasi  dan meminimalkan  dampak  kegagalan  node  pada proses pengiriman data.
Tabel 3. Jalur routing
Node Jalur Node Keterangan Pengirim Tujuan Mati Normal Alternatif 1 4 2 2 dan
3 -> node 4 Node 2 -> node 4 Node 3 mati, jalur dialihkan melalui node 2 langsung ke node 4 2 4 3 2 dan
3 -> node 4 Node 3 -> node 4 Node 2 mati, jalur dialihkan melalui node 3
langsung ke node 4 4.1.2. Pengujian Keberhasilan Redundansi
Berikut merupakan tabel  hasil pengujian keberhasilan redundansi yang dapat dilihat pada tabel 4.
Tabel 4 pengujian keberhasilan redundansi Node Jalur alternatif Data Keberhasilan redundansi Pengirim   Tujuan   Mati Dikirim Diterima
1 4 2 3 20 19 95% 1 4 3 2 20 19 95%
Berdasarkan tabel 4 pengujian keberhasilan redundansi,  terdapat  dua  skenario  yang dianalisis  untuk  menilai  efektivitas  jalur alternatif  dalam  menjaga  komunikasi  antara node  1  sebagai  pengirim  dan  node  4  sebagai tujuan  ketika  salah  satu  node  perantara mengalami  kegagalan.  Pada  skenario  pertama, node  3  mengalami  kegagalan  atau  mati,  dan jalur alternatif melalui node 2 digunakan untuk mengirim  data  ke  node  4.  Dari  20  paket  data yang  dikirim,  19  paket  berhasil  diterima, menghasilkan  tingkat  keberhasilan  redundansi sebesar 95%. Pada skenario kedua, ketika node 2  mengalami  kegagalan  dan  jalur  alternatif dialihkan melalui node 3 digunakan, hasil yang sama  dicapai  dengan  tingkat  keberhasilan redundansi sebesar 95%. Analisis ini menunjukkan bahwa routing multi-hop dengan jalur  alternatif  efektif  dalam  mempertahankan komunikasi yang stabil meskipun ada kegagalan  pada  node  perantara.  Meskipun terdapat  sedikit  kehilangan  paket,  yang mungkin  disebabkan  oleh  gangguan  atau peningkatan beban pada node alternatif, sistem secara  keseluruhan  menunjukkan  ketahanan yang  baik  dan  kemampuan  untuk  menjaga keandalan komunikasi dalam jaringan LoRa.

## 4.2 Pengaruh jarak antar node dan kinerja PDR
Berdasarkan  pengujian  yang  sudah dilakukan  hasil  perhitungan  pengaruh  jarak antar node dan kinerja PDR  dapat dilihat pada tabel 5 berikut.
Tabel 5. Pengaruh jarak antar node dan kinerja PDR
Jara k Jumlah paket terkiri m Jumlah paket diterim a PDR % RSS I (dB m) Erro r rate (%) 100 20 19 95% -98 5% 200 20 17 85% -101  15% 300 20 16 80% -103  20% 400 20 14 70% -99 30% 500 20 9 45% -100  55%
Berdasarkan  data  dalam  tabel  5  terlihat bahwa  seiring  dengan  bertambahnya  jarak antara  node  dalam  jaringan  LoRa,  kualitas komunikasi  menurun  secara  signifikan,  yang ditunjukkan  oleh  penurunan Packet  Delivery Ratio (PDR) dan peningkatan Error Rate . Pada jarak  100  meter,  PDR  mencapai  95%  dengan RSSI  -98  dBm,  menunjukkan  kualitas  sinyal yang  cukup  baik  dan  hanya  5%  paket  yang hilang.  Namun,  pada  jarak  200  meter,  PDR turun  menjadi  85%  dan  Error  Rate  meningkat menjadi 15%, dengan RSSI yang lebih lemah di -101  dBm,  menandakan  penurunan  kekuatan sinyal.  Pada  jarak  300  meter,  PDR  turun  lagi menjadi  80%,  dengan  RSSI  -103  dBm,  dan Error Rate meningkat menjadi 20%. Pada jarak 400  meter,  meskipun  RSSI  sedikit  membaik menjadi  -99  dBm,  PDR  tetap  turun  menjadi 70%,  menunjukkan  bahwa  faktor  lain  seperti gangguan  mungkin  mempengaruhi  kinerja. Penurunan paling drastis terjadi pada jarak 500 meter, di mana hanya 45% paket yang berhasil diterima,  dengan  RSSI  -100  dBm  dan Error Rate yang  melonjak  hingga  55%.  Data  ini menunjukkan  bahwa  jarak  yang  lebih  jauh secara  signifikan  mempengaruhi  kekuatan sinyal dan kinerja transmisi data dalam jaringan LoRa,  yang  mengharuskan  adanya  strategi mitigasi untuk menjaga stabilitas dan keandalan komunikasi.
Dari pembahasan ini, dapat disimpulkan  bahwa  jarak  antar  node  secara signifikan  mempengaruhi  kualitas  sinyal  dan kinerja jaringan LoRa. Semakin jauh jarak antar node,  semakin  besar  degradasi  sinyal  yang terjadi dan semakin sulit untuk mempertahankan keandalan komunikasi. Selain itu, faktor lingkungan seperti interferensi sinyal dan  hambatan  fisik,  seperti  bangunan  atau vegetasi,  juga  berkontribusi  pada  penurunan kinerja  jaringan.  Penelitian  ini  menunjukkan bahwa  baik  jarak  maupun  faktor  lingkungan harus  diperhatikan  untuk  mengoptimalkan kinerja jaringan LoRa.

## 5. KESIMPULAN
a. Keandalan  jaringan  dengan  jalur  alternatif yang diterapkan dalam sistem jaringan LoRa untuk  mengatasi  kegagalan  node  melalui jalur  komunikasi  alternatif  terbukti  efektif dalam menjaga kontinuitas pengiriman data. Dengan  adanya  redundansi  jalur,  seperti pengalihan data melalui node lain saat salah
satu  node  mengalami  kegagalan,  sistem mampu  meminimalkan  dampak  gangguan dan memastikan data tetap terkirim dengan efisiensi yang tinggi.
b. Pengaruh  jarak  terhadap  kinerja  jaringan PDR  yaitu  semakin  besar  jarak  antar  node dalam  jaringan  LoRa,  semakin  signifikan penurunan kualitas komunikasi yang terjadi. Hal  ini  tercermin  dari  penurunan Packet Delivery  Ratio (PDR)  dan  peningkatan Error Rate seiring bertambahnya jarak, yang disebabkan  oleh  degradasi  sinyal  serta potensi  interferensi  dan  hambatan  fisik. Untuk  menjaga  keandalan  jaringan  pada jarak  yang  lebih  jauh,  diperlukan  strategi mitigasi yang mempertimbangkan penambahan node perantara atau penguatan sinyal.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  ingin  mengungkapkan  rasa terima  kasih  yang  mendalam  kepada  semua pihak  yang  telah  memberikan  dukungan  dan kontribusi  dalam  penyelesaian  penelitian  ini. Terima kasih kepada Bapak L. Irfan dan Bapak Djul  Fikry  atas  bimbingan  dan  arahan  yang berharga.  Serta  penulis  juga  mengucapkan terima kasih kepada keluarga dan teman-teman atas  dorongan  dan  dukungan  moral  yang  tak ternilai.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]     Chaudhari, B. S., Zennaro, M., & Borkar, S.
(2020).  LPWAN  technologies:  Emerging application  characteristics,  requirements,  and design  considerations. Future  Internet,  12 (3), 46. https://doi.org/10.3390/fi12030046
[2]  Misbahuddin,  Ma.  (2020).  Kinerja  Jaringan Berbasis  Backprogation  dan  LVQ  Sebagai Algoritme  Fingerprint  RSS  LoRa  untuk penentuan  posisi  pada  ruang  terbuka. Jurnal Teknologi  dan  Sistem  Komputer,  8, 121-126. Retrieved
from
https://jtsiskom.undip.ac.id/article/view/13567.
[3]   Augustin, A., Yi, J. Z., Clausen, T., & Townsley, W.  M.  (2016).  LoRa:  Long  range  low  power networks  for  the  Internet  of  Things. Sensors , 16 (9), 1466. https://doi.org/10.3390/s16091466
[4]    Wixted, A. J. et al., 2016. Evaluation of LoRa and LoRaWAN for Wireless Sensor Networks. Orlando: IEEE SENSORS, pp. 1-3.
[5]  Rodiah  Machdi  Agustini,  “  Analisa  Multihop Routing  Pada  Wireless  Sensor  Network
Digital,”  Rumah.  Jilid  21,  No.  1,  2020.  DOI: 10.33751/Teknik.v21i1.2620
[6]   Lutfi, M., Primantara, T. H., & Primananda, R.,
(2021). “Implementasi Routing Statis menggunakan  Media  Komunikasi  LoRa  dan Websocket untuk Pengiriman Data dari Sensor ke  Cloud  pada  IoT”.  Jurnal  Pengembangan Teknologi Informasi Dan Ilmu Komputer, Vol. 5, hlm.5339-5348.
[7]  Mohamad  Lutfi,  dkk.  (2020).  “Implementasi Routing  Statis  Pada  Wireless  Sensor  Network Menggunakan  Modul  Komunikasi  LoRa”. Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi Dan Ilmu  Komputer,  Vol.  4,  No.8,  Agustus  2020, hlm.2705-2712.
[8]          Lundell,  D.,  Hedberg,  A.,  Nyberg,  C.  & Fitzgerald,  E.,  2018.  A  Routing  Protocol  for LoRA  Mesh  Networks. 2018  IEEE  19th International  Symposium  on  "A  World  of Wireless, Mobile and Multimedia Networks".
[9]  Ihsan, F., 2017. Pengertian Routing Static dan Routing  Dynamic. [Online]  Available  at: https://microcyber2.com/pengertianrouting- static-dan-routing-dynamic/  [Diakses  25  maret 2019].
[10] Ali, A. H., Chisab, R. F., & Mnati, M. J. (2019). A  smart  monitoring  and  controlling  for agricultural pumps using LoRa IOT technology. Indonesian  Journal  of  Electrical  Engineering and Computer Science, 13(1), 286-292).
[11]     Bor, M., Roedig, U., Voigt, T., & Alonso, J. M.  (2016). Do  LoRa  low-power  wide-area networks scale? Lancaster University. Diambil dari https://doi.org/10.1145/2988287.2989163.
[12] R.  Felch,  “Introducing  LoRa  (Long  Range) Wireless  Technology,”  blackhillsinfosec.com, Dec. 8, 2021. [Online]. Available: https://www.blackhillsinfosec.com/introducing -lora-long-range-wireless-technology-part-1
[Accessed: Oct. 25, 2023].
[13] Noraldo  Advendri,  dkk.  (2022).  “Pemantauan Lokasi Berbasis GPS Menggunakan Transceiver  SX1276  Untuk  Keselamatan  Pada KapalNelayan”. Journal Of Electrical Engineering, Energy, And Information Technology, Vol. 10, No. 2, hlm.2-3
[14] M. Cattani, C. A.  Boano and . K. Römer, "An Experimental  Evaluation  of  the  Reliability  of LoRa Long-Range Low-Power Wireless Communication," Journal  of  Sensor  and Actuator Networks, 2017.
[15] M. H. Habaebi, L. J. Chowdhury, M. R. Islam and  A.  B.  Zainal,  "Effects  of  shadowing  on LoRa LPWAN radio links," J. Electr. Comput. Eng, vol. 7, 2017.
[16]      L.  A.  T.  committee,  "LoRaWAN™  1.0.2 Regional Parameters," 2017.
[17]        Fajar,  M.  S.,  Imansyah,  F.,  Marpaung,,  J., Studi, P., Elektro, T., & Teknik, J. (n.d). analisis Kinerja  Modul  Transceiver  SX1278  Pada
Sistem  Monitoring  Dengan  Model  Jaringan
Star.
[18] ETSI, “ETSI TR 101 329-7,
“ Telecommunications  and  Internet  Protocol Harmonization  Over  Networks  (TIPHON) Release 3;, vol. 2.1.1, 2022.
[19] A.  Sanaris,  and  I.  Suharjo,  “Protipe  Alat Kendali Otomatis Penjemur Pakaian Menggunakan nodeMCU ESP32 dan Telegram
Bot Berbasis Internet of Things,” Jurnal Teknik
Informatika , vol. 6, no. 3, pp. 17–24, 2020.
[20]      M.  F.  Soambaton,  A.  H.  Al-Azhar,  and Djuniadi,  “Monitoring  Kolam  Ikan  Nila Berbasis  IoT  dengan  Sensor  Amoniak,  Suhu, Ketinggian,  dan  PH,” Jurnal  Informatika  dan Teknik Elektro Terapan , vol. 12, no. 2, pp. 919- 926, 2024.
[21] JauhariArifin,  L.  N.  Z.  H.  (2016).  Jurnal Arduino  Ide. Perancangan  Murottal  Otomatis Menggunakan  Mikrokontroller  Arduino  Mega 2560. 1858(2680), 89-98
[22] Tambing,  Y.,  Muhallim,  M.,  &  Suppa,  R. (2023). Prototype sistem kontrol lampu berbasis Internet of Things (IoT) menggunakan NodeMCU. Jurnal  Informatika  dan  Teknik Elektro Terapan (JITET) , 12(1), 1-15. https://journal.eng.unila.ac.id/index.php/jitet/ar ticle/view/3702/1596 [23] G. Hergika, Siswanto, and Sutarti, “Perancangan Internet of Things (IoT) Sebagai
Kontrol Infrastuktur Dan Peralatan Toll Pada Pt. Astra Infratoll Road,” J. PROSISKO, vol. 8, no. 2,  pp.  86–98,  2021,  [Online].  Available: https://ejurnal.lppmunsera.org/index.php/PRO SIS KO/article/view/3862 [24]  Nasirudin, J., & Setyadi, H. A. (2015). Intranet sistem informasi akademikSTMIK AUB
Surakarta  berbasis  MAC  address  untuk  auto login.  Journal  Speed  –  Sentra  Penelitian Engineering
dan Edukasi, 7(2). https://download.garuda.kemdikbud.go.id/articl e.php?article=2415169&val=23056&title=INT RANET%20SISTEM%20INFORMASI%20A KADEMIK%20STMIK%20AUB%20SURAK ARTA%20BERBASIS%20MAC%20ADDRE SS%20UNTUK%20AUTO%20LOGIN