Rancang Bangun Instrumen Sistem Buoy Menggunakan A-Wsn Protokol Zigbee Untuk Pengamatan Ekosistem Pesisir (Development of Buoy System Instrument using A-WSN ZigBee Protocol for Coastal Ecosystem Monitoring)

Abstract

Luasnya perairan dan lingkungan laut yang tidak bersahabat menimbulkan tantangan tersendiri untuk diobservasi. Aktivitas observasi secara konvensional di laut, yang menggunakan kapal sebagai wahana bergerak, membutuhkan biaya yang tinggi dan tidak efisien untuk memperoleh resolusi spasial dan temporal yang diinginkan. Buoy tertambat telah lama digunakan sebagai salah satu pilihan untuk aktivitas observasi laut. Namun ukuran yang besar dari rancangan buoy yang ada pada umumnya tidak cocok untuk pengamatan ekosistem pesisir. Perkembangan teknologi semikonduktor yang pesat melahirkan konsep wireless sensor network (WSN). Komunikasi protokol ZigBee memiliki kelebihan penggunaan energi yang efisien dan kemudahan pemasangan. Riset ini dilakukan untuk mengembangkan instrumen buoy tertambat dan menguji apakah WSN dapat diaplikasikan di wilayah pesisir. Buoy tertambat yang dikembangkan memiliki kinerja yang baik dan stabil sebagai wahana instrumen. Kinerja jaringan ZigBee menunjukan tingkat keberhasilan pengiriman data sebesar 100% pada uji coba statis. Menggunakan empat buah baterai NiMH, instrumen ini dapat bekerja selama kurang lebih 39 jam untuk coordinator dan router, serta 89 jam untuk end device. Pengujian di lapangan menunjukan hasil terburuk sebesar 84.94% keberhasilan pengiriman data pada E1, dan hasil terbaik sebesar 100% keberhasilan pengiriman data pada R1 dan E3. Data suhu permukaan laut yang diterima juga dapat menggambarkan sebaran suhu permukaan di Pulau Panggang. Hasil penelitian memberikan gambaran bahwa Instrumen Sistem Buoy Menggunakan A-Wsn Protokol Zigbee sangat berpotensi untuk digunakan dalam pengamatan ekosistem pesisir.

Kata kunci: instrumen, buoy tertambat, ZigBee, suhu permukaan laut, observasi pesisir

Ocean observation has become a challenge due to its vast and rough condition. The conventional observation, for example using ship as a mobile platform, is very expensive and inefficient to obtain desired spatial and temporal resolution of sampling. Mooring buoy has been used as one of the options to carry out the task. However the big dimension in the existing buoy system is not suitable for coastal ecosystem monitoring. Rapid development in semiconductor technology has brought wireless sensor network (WSN). ZigBee communication protocol has the advantage of energy efficient and ease of implementation. This research was conducted to developing mooring buoy platform as well as analyzes the possibility of WSN to be implemented in coastal environment. The test on performance of developed mooring buoy was good and stable as the platform of instrument. The network performance of ZigBee radio gave 100% data transmitting and receiving success ratio in the static test. Using four Ni-MH batteries, the instrument can be operated for roughly 39 hours for coordinator and router, and 89 hours for end device. The sea field test shows that the worst is 84.94% success ratio on E1 and the greatest is 100% success ratio on R1 and E3. The received temperature data also accurate to describe the distribution of sea surface temperature at Panggang Island. Results of this study suggest that application of Buoy System instrument using  ZigBee-WSN protocol has the potential to be used in the observation activities of coastal ecosystems.

Keywords: mooring buoy, instrument, WSN, ZigBee, coastal observation