GDL

Connectivity Optimization with Probabilistic Network Connectivity Algorithm (PNCA) in WSN

Tugas Akhir, 006 / 2024 / EK
Undergraduate Theses from JBPTPPOLBAN / 2024-12-09 11:09:37
Oleh : 201354006 - Dela Oktavia (delaoktavia23@gmail.com)
Dibuat : 2024-12-09, dengan 4 file

Keyword : Wireless sensor network, konektivitas, Probabilistic Network Connectivity Algorithm (PNCA).
Subjek : Wireless sensor network, connectivity, Probabilistic Network Connectivity Algorithm (PNCA).

Wireless Sensor Network (WSN) telah menjadi teknologi dalam berbagai aplikasi pemantauan, termasuk pemantauan cuaca, keamanan, dan pemantauan kebakaran hutan. Dalam kondisi lingkungan tertentu, masalah utama muncul terkait optimalisasi konektivitas dan masa pakai baterai atau energi. Perpindahan node, variabilitas lingkungan, serta lokasi yang sulit dijangkau, baterai tidak dapat diganti atau node tidak dapat diubah dengan mudah, dan tidak terdapat daya cadangan. Hal tersebut menjadi masalah penting yang menuntut optimalisasi konektivitas dan masa pakai baterai atau energi sehingga jaringan bekerja secara efisien. Dalam penelitian ini dikembangkan sensor node yang dapat mendeteksi suhu dan kelembapan secara real-time, serta mengirimkannya secara real-time ke perangkat gateway menggunakan Algoritma Probabilistic Network Connectivity (PNCA). Pengujian dilakukan menggunakan empat buah sensor node dan satu buah gateway dengan penyebaran dilakukan di Lapangan Basket Politeknik Negeri Bandung dengan luas area 60 meter × 20 meter. Data dikirimkan melalui algoritma multi-hop untuk selanjutnya ditampilkan di HMI. Algoritma PNCA efektif dalam menjaga konektivitas antar node sensor meskipun terdapat perpindahan sensor node. Hal ini terbukti dari peningkatan nilai probabilitas (Pr) yang menunjukkan konektivitas yang stabil pada radius optimal (r = 20 m) dimana hampir semua nilai Pr mendekati 1 atau lebih besar dari 1, yang menunjukkan konektivitas sangat baik. Algoritma ini juga menghemat 1,6916% energi yang digunakan. Perancangan dan realisasi HMI berbasis Python untuk memantau data dari sensor node berhasil direalisasikan dan memberikan kemudahan dalam memantau kondisi jaringan serta performa sensor secara real-time.

Deskripsi Alternatif :

Wireless Sensor Network (WSN) has become a technology in various monitoring applications, including weather monitoring, security, and forest fire monitoring. Under certain environmental conditions, major issues arise regarding connectivity optimization and battery or energy life. Node movement, environmental variability, as well as hard-to-reach locations, batteries cannot be replaced or nodes cannot be changed easily, and there is no backup power. These are important issues that require optimization of connectivity and battery life or energy so that the network works efficiently. In this research, a sensor node is developed that can detect temperature and humidity in real-time, and send it in real-time to the gateway device using the Probabilistic Network Connectivity Algorithm (PNCA). Tests were conducted using four sensor nodes and one gateway with deployment carried out at the Bandung State Polytechnic Basketball Court with an area of 60 meters × 20 meters. Data is sent through a multi-hop algorithm to be displayed on the HMI. The PNCA algorithm is effective in maintaining connectivity between sensor nodes despite sensor node displacement. This is proved by the increasing probability value (Pr) which shows stable connectivity at the optimal radius (r = 20 m) where almost all Pr values are close to 1 or greater than 1, indicating excellent connectivity. It also saves 1.6916% of the energy used. The design and realization of Python-based HMI to monitor data from sensor nodes was successfully realized and provides convenience in monitoring network conditions and sensor performance in real-time.

Beri Komentar ?#(0) | Bookmark

Properti	Nilai Properti
ID Publisher	JBPTPPOLBAN
Organisasi
Nama Kontak	Erlin Arvelina
Alamat	Jl. Trsn. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga
Kota	Bandung
Daerah	Jawa Barat
Negara	Indonesia
Telepon	022 201 3789 ext. 168, 169, 239
Fax	022 201 3889
E-mail Administrator	erlin.arvelina@polban.ac.id
E-mail CKO	erlin.arvelina@polban.ac.id