Oleh ;  Mochammad Haldi Widianto

 

China adalah negara agraris dan selalu mementingkan pembangunan pertanian. Di zaman modern pertanian cerdas, perlu untuk mengumpulkan suhu, kelembaban dan beberapa informasi lingkungan lainnya untuk meningkatkan kualitas tanaman. Beberapa sistem pengumpulan informasi lingkungan pertanian telah mengadopsi teknologi ZigBee untuk mengumpulkan data sensor dan dapat memenuhi persyaratan aplikasi. Namun, komunikasi ZigBee memiliki masalah jarak pendek, jaringan yang rumit dan frekuensi komunikasi yang tinggi. LoRa, sebagai teknologi komunikasi LPWAN (Low-Power Wide-Area Network), menggunakan teknik modulasi spread spectrum dan forward error correction untuk meningkatkan jangkauan dan kekokohan link komunikasi radio. Sangat cocok untuk pengumpulan informasi karena jaraknya yang jauh, konsumsi daya yang rendah dan kompleksitas yang rendah. Dalam makalah ini dirancang sistem pengumpulan informasi berbasis teknologi LoRa untuk mewujudkan pendataan parameter suhu dan kelembaban di lingkungan pertanian.

Gambar 1. Struktur dan Komposisi Sistem

Struktur dan komposisi sistem pengumpulan ditunjukkan pada Gambar. 1, dan sistem ini terdiri dari tiga bagian: node sensor, node pusat dan pusat data. Untuk mengumpulkan informasi lingkungan pertanian, tempatkan banyak node sensor di bidang. Node sensor terutama digunakan untuk mengumpulkan data sensor, menerima data perintah dari node pusat dan mengunggah data yang dikumpulkan ke node pusat. Node sensor berkomunikasi dengan node kontrol melalui teknologi LoRa. Teknologi LoRa memiliki keunggulan jarak komunikasi yang jauh, sehingga jaringan nirkabel LoRa mengadopsi jaringan bintang sebagai struktur jaringan. Node pusat berfungsi sebagai penghubung antara node sensor dan pusat data. Mereka mengumpulkan semua data sensor di jaringan nirkabel LoRa mereka sendiri dan mengirim data yang diproses ke pusat data di bawah kendali komputer host melalui USART. Pusat data menerima, menyimpan, dan mengelola semua data sensor.

Berdasarkan bagian dari desain yang diusulkan dalam makalah, sistem pengumpulan informasi lingkungan pertanian direalisasikan. Beberapa parameter dasar modem LoRa ditetapkan sebagai Tabel I.

Tabel 1. Dasar Hasil Parameter

Pengujian dilakukan di area terbuka dan jarak maksimum antara node sensor dan node pusat adalah 5 km. Setiap node sensor dapat membangun koneksi dengan node pusat dengan sukses dalam jarak 5 km. Kualitas komunikasi menjadi lebih rendah dengan bertambahnya jarak. Tidak ada packet loss dalam 1km, dan rata-rata packet loss rate maksimum kurang dari 5% dalam 5km. Hasil pengujian menunjukkan bahwa modem LoRa memiliki karakteristik jarak komunikasi yang jauh dan kemampuan anti-interferensi yang kuat. Setelah membuat koneksi dengan node pusat, node sensor dapat menerima perintah node kontrol dan melakukan operasi pengumpulan. Karena keterbatasan waktu, peneliti hanya menyadari protokol komunikasi antara node sensor dan konsentrator, dan konsumsi daya paling sedikit menggunakan mode CAD tidak tercapai.

REFERENSI

Zheng Wang, Zhen Jiang, Jing Hu, Tiecheng Song “ Research on Agricultural Environment Information Collection System Based on LoRa,” 2018 IEEE 4th International Conference on Computer and Communications, National Mobile Communication Research Laboratory Southeast University Nanjing, China