Perpustakaan Digital ITB

Akuakultur di daerah terpencil sering menghadapi tantangan besar dalam hal pengawasan dan pengelolaan karena keterbatasan akses jaringan internet. Dalam upaya untuk mengatasi masalah tersebut, maka penelitian dilakukan dengan mengembangkan dan mengimplementasikan sistem komunikasi IoT berbasis LoRa. Sistem komunikasi tersebut diharapkan mampu mengirimkan data sensor secara efisien dan andal di daerah yang akses jaringan internetnya terbatas. Sistem ini terdiri dari modul LoRa RFM95W dan mikrokontroler ESP32. Sistem ini juga menggunakan backhaul connection yaitu LoRaWAN gateway Antares Telkom. Pemilihan modul LoRa RFM95W didasarkan pada kemampuannya untuk beroperasi pada pita frekuensi 920-923 MHz yang sesuai dengan regulasi di Indonesia. Modul ini menawarkan komunikasi jarak jauh dengan konsumsi daya yang rendah. Dalam pengaturan kelas LoRa, penulis memilih kelas A karena efisiensi daya yang ditawarkannya. Perangkat dalam kelas A hanya aktif saat mengirim atau menerima data, sehingga dapat menghemat baterai secara signifikan. Hal ini sangat penting untuk perangkat IoT yang sering kali harus beroperasi dalam jangka waktu yang lama tanpa pengisian daya yang sering. Salah satu aspek teknis yang penting dalam penggunaan LoRa adalah pemilihan Spreading Factor (SF). SF yang lebih tinggi memperpanjang waktu udara (airtime) untuk setiap transmisi data, yang pada akhirnya meningkatkan jangkauan komunikasi. Namun, hal tersebut juga memperlambat laju data. Oleh karena itu, pemilihan SF harus disesuaikan dengan kebutuhan aplikasi dan kondisi lingkungan operasional untuk mencapai keseimbangan antara jangkauan, kecepatan data, dan konsumsi daya. Penelitian ini juga mencakup pengembangan teknik kompresi data yang bertujuan untuk meminimalkan kehilangan data selama proses kompresi dan dekompresi, serta mengurangi ukuran data yang dikirimkan tanpa mengurangi kualitas dan akurasi. Teknik ini penting untuk mengoptimalkan penggunaan bandwidth dan memastikan integrasi data yang akurat dan real-time. Selain itu, sistem ini juga menyediakan mekanisme backup data yang telah didekompresi untuk memastikan keandalan data. Terdapat 2 jenis pengujian yang dilakukan yaitu pengujian pengiriman data dengan variasi algoritma kompresi dan pengujian pengiriman data dengan variasi jarak. Pengiriman data dengan algoritma kompresi dilakukan untuk mencari algoritma kompresi terbaik dengan rasio kompresi terbesar. Dari percobaan ini didapatkan yaitu algoritma kompresi unishox2 dapat mengirimkan data hingga 347 byte dengan rasio kompresi lebih dari 1. Pengujian pengiriman data dengan variasi jarak dilakukan dengan algoritma kompresi terbaik yaitu unishox2. Pengujian dengan variasi jarak didapatkan pengiriman dengan parameter SF9 memperoleh signal loss yang rendah dengan ukuran data yang dapat dikirim hingga 347 byte.