Transcript teknologi zigbee pada wireless sensor network

Kelompok 4
1. Estina Netalia
2. Ayu Kesuma
3. Maya Nurjanati
4. Abdul Rachman A
5. Kiky Sparingga
6. Alfian Pical
Apa itu Wireless Sensor Network?
 Wireless sensor network (WSN) adalah suatu infrastruktur
jaringan wireless yang menggunakan sensor untuk memonitor
kondisi fisik dan lingkungan sekitar, seperti sensor suhu, suara,
getaran,tekanan, gerakan, gelombang elektromagnetik, dan
lainnya yang terhubung ke jaringan.
 Sensor-sensor tersebut akan mengubah data analog ke data
digital. Selanjutnya data dikirim ke suatu node melalui media
komunikasi yang digunakannya, seperti bluetooth, infrared,
dan Wifi.
 Masing–masing
node dalam jaringan sensor nirkabel
dilengkapi
dengan
radio
tranciever
atau
alat
komunikasi wireless lainnya, mikrokontroler kecil, dan sumber
energi (biasanya baterai).
 Tipe sensor beserta contohnya yang bisa digunakan pada
wireless sensor network :
Tipe Sensor
Temperatur
Tekanan
Optik
Contoh Sensor
Thermistor, thermocouple
Pressure gauge, barometer, ionization gauge
Photodiodes, phototransistors, infrared sensors, CCD sensors
Akustik
Piezoelectric resonators, microphones
Mekanik
Strain gauges, tactile sensors, capacitive diaphragms, piezoresistive
cells
Gerakan dan Getaran
Accelerometers, gyroscopes, photo sensors
Posisi
GPS, ultrasound-based sensors, infrared-based sensors, inclinometer
Kelembaban
Capacitive and resistive sensors, hygrometers, MEMS-based humidity
sensors
Radiasi
Ionization detectors, Geiger–Mueller counters
Arsitektur Wireless Sensor Network
Arsitektur WSN terdiri dari data acquisition network dan data
distribution network. Monitoring dan sistem kontrol dilakukan
oleh management center.
Komponen hardware dalam Wireless Sensor Network terdiri dari :
 Sensorboard : contoh tipe MTS240
 Mode Processor : contoh Mote (MPR 2400)
 Gateway : contoh tipe MIB 600 untuk komunikasi jaringan
sensor dan interface ethernet programming board (EPRB) untuk
komunikasi server.
 Server : contoh processor Intel pentium dual core CPU T2390
@ 1,86 GHz, memory DDR2 1GB.
 Kontroler : contoh DT-51, switch panel, dimmer, motor stepper
DC 12V.
Perangkat lunak (software) pada Wireless Sensor Network :
 Sensor node membutuhkan sistem operasi untuk mengatur
hardware dari sensor agar dapat berinteraksi dengan software
aplikasinya. Contoh sistem operasi yang digunakan adalah
TinyOS dengan bahasa pemrograman NesC.
 TinyOS mengorganisir komponen perangkat lunaknya dalam
beberapa lapisan. Lapisan terbawah terkait perangkat keras, dan
lapisan tertinggi adalah aplikasi yang digunakan.
Prinsip Kerja Wireless Sensor Network
 Sensorboard




mengumpulkan data berupa intensitas cahaya,
temperatur, kelembaban, ataupun pergerakan objek dalam
ruangan.
Mote kemudian mengirimkan data sensing ke gateway.
Gateway mengolah data sensing dan mengirimkannya ke server.
Server memproses data dari gateway untuk ditampilkan. Bila
sensor melaporkan parameter yang melewati batasan yang
ditentukan, server memberi perintah pada kontroler.
Kontroler mengendalikan switch untuk menaikkan atau
menurunkan kinerja peralatan listrik.
Topologi Wireless Sensor Network
Topologi yang dapat digunakan : topologi Star, Ring, Bus,
Tree, Mesh, dan, Fully connected.
Model Protocol pada Wireless Sensor Network
Model protokol generik yang dapat digunakan : untuk
mendeskripsikan jalur komunikasi (routing) di dalam jaringan
sensor nirkabel. Protokol ini bersifat energy awareness.
Aplikasi Penggunaan WSN pada Bidang Pertanian
Dalam lingkungan pertanian dilakukan monitoring melalui WSN,
dimana sistem kerjanya pada dasarnya hampir sama dengan
sistem kerja jaringan WSN secara umum. Data dapat diakses
melalui internet baik browser maupun mobile device.
Aplikasi Penggunaan WSN untuk Pengaturan Penggunaan
Energi
Pemilik rumah dapat mengatur penggunaan energi listrik. Saat
penggunaaan energi listrik mencapai titik maksimal dari yang
ditentukan, secara otomatis jaringan sensor akan mengirim data
ke gateway untuk diproses dan kontroler akan menurunkan nilai
cahaya, temperatur, dan kelembaban ruangan.
Aplikasi Penggunaan WSN untuk Beberapa Area
TEKNOLOGI ZIGBEE
Latarbelakang Munculnya Zigbee

Konsumsi energi atau daya yang besar pada teknologi WSN
sebelumnya.

Cadangan energi pada WSN terbatas Baterai mensuplai
catu daya pada node untuk operasinya.

Jika salah satu node mati  performansi jaringan dalam hal
routing dan topologi berubah.

Konservasi energi dilakukan berulang-ulang  meningkatan
biaya dan mengganggu performansi jaringan.

Solusi : Teknologi wireless berdaya rendah, mudah, dan
murah  Teknologi Zigbee
Apa itu Zigbee?
 Teknologi Zigbee merupakan teknologi dengan data rate rendah
(low data rate), biaya murah (low cost), protokol jaringan tanpa
kabel yang ditujukan untuk otomasi dan aplikasi remote control.
 Zigbee terdiri dari kata Zig : gerakan zigzag, dan Bee: Lebah.
Sehingga maknanya adalah penyampaian informasi berbentuk
Zigzag dan caranya seperti lebah (membentuk sebuah
jaringan).
 ZigBee  Tergolong standar keluarga IEEE 802.15 bersama
Bluetooth (802.15.1) dan UWB (802.15.3) dengan kode standar
IEEE 802.15.4. Kecepatan komunikasi max 250kbps, Jarak
maksimal komunikasi pendek (10m - 70m), dan menggunakan 3
band frekuensi yaitu Band frekuensi 915MHz (Amerika),
868MHz (Eropa), dan 2.4GHz (Jepang).
Contoh Bentuk Fisik Wireless Zigbee
Nama produk ini adalah X-Bee Pro, pabrikan Maxstream/Digi.
Bentuknya kecil, pengoperasiannya mudah, dan harganya
murah. Jika ingin menggunakan wireless ini minimal harus
membeli 2 buah chip X-Bee untuk komunikasi point to point,
atau lebih untuk komunikasi multipoint.
Prinsip Kerja Zigbee
 Zigbee memanfaatkan penuh kelebihan dari physical radio
yang sangat berguna dari standar IEEEE 802.15.4
 Zigbee menambahkan jaringan logika, sistem keamanan
(security), dan perangkat aplikasinya (application software).
Kelebihan Zigbee

Support untuk beberapa topologi jaringan seperti point-topoint, point-to-multipoint, dan jarngan mesh.

Lebih mudah, bentuk kecil, murah, dan baterai tahan lama.

Memiliki protocol stack yang sangat sederhana.

Maksimal 65000 node per jaringan, tanpa harus melakukan
pengaturan apapun.

Tidak perlu base station atau access point  komunikasi
dapat secara acak (mesh network).

Dapat mengirim data sepanjang 127 huruf (127 byte) 
mengurangi beban host CPU (hanya butuh komputer mikro 8
bit saja).

Inisialisasi sistem 30ms  cocok untuk peralatan sensor yang
membutuhkan operasi kecepatan waktu ON/OFF nya tinggi.
Aplikasi Penggunaan Zigbee pada Sistem Lighting
Control




Kontrol lampu tanpa kabel.
Ballast yang dapat diatur terang redupnya.
Saklar lampu dimana saja dan susunan lampu yang khusus.
Hemat energi pada saat hari cerah.
Aplikasi Penggunaan Zigbee pada Sistem Pengaturan
Energi di Hotel
 Pengaturan ini terpusat memungkinkan pelaku hotel untuk
mengurangi penggunaan energi pada kamar yang kosong.
 Kemampuan retrofit T-stats yang memakai baterai dapat dipakai
demi kenyamanan.
 Pengaturan ruangan secara personal dapat dilakukan saat
check-in.
Aplikasi Penggunaan Zigbee pada Asset Management
 Pada suatu kontainer, sensor-sensor akan membentuk sebuah
jaringan jala (Mesh).
 Kontainer yang majemuk pada sebuah kapal membentuk
sebuah mesh untuk melaporkan data sensor.
 Meningkatkan keamanan melalui on-truck dan on-ship deteksi
tamper.
 Pemrosesan kontainer yang lebih cepat.
Aplikasi Penggunaan Zigbee pada Pengaturan di
Supermarket
Aplikasi Penggunaan Zigbee untuk Residential Control
Usulan / Ide
Wireless Sensor Network untuk kunci otomatis
Terima kasih