Perpustakaan Digital ITB

Pada WSN (Wireless Sensor Network), satu-satunya sumber energi dari setiap node adalah baterai. Aktivitas komunikasi antar node mengkonsumsi energi yang begitu besar karena terdapat proses pengolahan dan pengiriman data ke sink node atau base station. Penggantian baterai memakan biaya dan waktu yang banyak sehingga sangat dihindari di berbagai WSN. Maka dari itu, proses komunikasi pada WSN membutuhkan sebuah protokol komunikasi yang efisien serta dapat meminimalisir penggunaan energi. Tesis ini mengkaji mengenai protokol Medium Access Control (MAC) untuk clustered wireless sensor networks dengan High Altitude Platforms (HAPS) sebagai base station-nya. Untuk melengkapi protokol MAC yang diajukan, tesis ini juga mengkaji mengenai clustering algorithm yang menggunakan tiga buah faktor pembobot clustering, yaitu ?, ?, dan ? yang masing-masing berperan dalam pembobotan parameter dalam hal sisa energi, jarak, dan kapasitas cluster secara berurutan. Metode optimasi simulated annealing digunakan untuk mencari nilai faktor pembobot ?, ?, dan ? yang optimal dalam memberikan lifetime hingga semua node mati. Protokol MAC yang diajukan menggunakan kosep penjadwalan untuk komunikasi intra-cluster. Penjadwalan dilakukan berdasarkan rasio antara jarak dan sisa energi pada node sensor. Selain itu protokol MAC yang diajukan menggunakan empat buah state, yaitu sleep, contention, back-off, dan active Tx/Rx. Hal ini membantu menghindari node sensor dari idle listening sehingga dapat menghemat energi yang digunakan. Performa dari Protokol MAC yang diajukan dievaluasi melalui beberapa simulasi berdasarkan lifetime dan konsumsi energi. Selain itu, simulasi dilakukan untuk menguji seberapa jauh HAPS dapat bergeser dan tetap menjaga semua sensor node terhubung dengan jaringan. Hasil simulasi tersebut menunjukkan bahwa toleransi perpindahan HAPS dari protokol MAC yang diajukan lebih baik daripada rekomendasi yang diberikan oleh ITU-R F.1891.