Ini adalah artikel gw mengenai Wireless Sensor Network yang dipublikasikan oleh majalah PC Media edisi Januari 2011. Apa Itu Wireless Sensor Network? Wireless Sensor Network atau disingkat dengan WSN adalah suatu peralatan sistem embedded yang didalamnya terdapat satu atau lebih sensor dan dilengkapi dengan peralatan sistem komunikasi. Sensor disini digunakan untuk menangkap informasi sesuai dengan karakteristik . Contoh tipe sensor dapat dilihat pada table dibawah ini: Tipe Sensor Contoh Sensor Temperatur Thermistor, thermocouple Tekanan Pressure gauge, barometer, ionization gauge Optik 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, inclinometers Kelembaban Capacitive and resistive sensors, hygrometers, MEMS-based humidity sensors Radiasi Ionization detectors, Geiger–Mueller counters Sensor-sensor ini akan mengubah data analog ke data digital. Data ini selanjutnya dikirim ke suatu node melalui media komunikasi yang digunakannya seperti Bluetooth Infrared Wifi Kemampuan sensor pada WSN secara luas membuat penggunaan WSN untuk melakukan monitoring banyak digunakan. WSN dapat digunakan dengan sensor sederhana yang memonitoring suatu fenomena sedangkan untuk yang komplek maka setiap WSN akan mempunya lebih dari satu sensor sehingga WSN ini akan dapat melakukan banyak monitoring suatu fenomena. Jika WSN ini dihubungkan ke gateway yang dapat mengakses internet maka WSN ini dapat diakses dan berkolaborasi dengan sistem lain seperti yang terlihat pada gambar 1. Gambar 1. Ilustrasi scenario penggunaan WSN Penerapan dan Penggunaan WSN Teknologi WSN banyak memberikan inspirasi dalam penerapan dan penggunaan untuk segala bidang. Beberapa penerapannya contohnya Monitoring lingkungan Target tracking Pipeline (Air, minyak,  gas) tracking Monitoring pertanian Supply chain management Traffic management Setiap node WSN akan mengirim data sensor ke suatu base dan hasil kumpulan data semuanya akan diolah sehingga  ini akan memberikan suatu informasi. Contoh penggunaan WSN pada bidang pertanian dapat dilihat pada gambar 2. Disini terlibat bahwa lingkungan pertanian dilakukan monitoring melalui WSN dan dapat diakses melalui internet baik browser maupun mobile device. Gambar 2. Penggunaan WSN bidang pertanian Arsitektur WSN Setiap node WSN umumnya berisi sistem sensing, processing, communication dan power yang dapat diilustrasikan seperti pada gambar 3. Bagaimana menggabungkan ini adalah hal yang harus diperhatikan ketika kita melakukan perancangan. Sistem processor merupakan bagian sistem yang terpenting pada WSN yang dapat mempengaruhi performance ataupun konsumsi energi. Beberapa pilihan untuk processor dapat memilih antara lain: Microcontroller Digital signal processor Application-specific IC Field programmable gate array Gambar 3. Arsitektur umum pada sebuah WSN ………….. Referensi Waltenegus Dargie and Christian Poellabauer, Fundamental of Wireless Sensor Networks, Wiley & Sons, 2010 Philip Levis and David Gay, TinyOS Programming, Cambridge University Press, 2009 Wikipedia, Wireless Sensor Networks, http://en.wikipedia.org/wiki/Wireless_sensor_network Lebih lengkapnya dapat dibaca di majalah PC Media edisi Januari 2011. Semoga berguna

Perkembangan teknologi jaringan saat ini cukuplah pesat mulai dari jangkauan yang luas hingga harga yang bersaing. Kemudahan akses dan penggunaan menjadi salah satu faktor apakah teknologi jaringan dapat diterima oleh banyak orang terutama mereka yang sering berpergian (mobile user). Pada artikel ini penulis mencoba mengajak pembaca untuk lebih mengetahui teknologi jaringan wireless Ad Hoc yang sangat cocok bagi mereka yang aktivitasnya mobile nya tinggi.   Jaringan Wireless Jaringan wireless atau dilingkungan kita dikenal dengan jaringan nirkabel adalah jaringan komunikasi yang tidak memerlukan kabel. Banyak sekali media yang dapat digunakan pada jaringan wireless ini, antara lain Bluetooth Infrared Data Association (IrDA) HomeRF Standard jaringan wireless IEEE 802.11 Bluetooth adalah teknologi komunikasi wireless berbasis gelombang mikro yang berkecepatan tinggi dengan konsumsi energi yang rendah. Design Bluetooth diharapkan dapat digunakan untuk melakukan koneksi antara telpon, laptop, personal digital assistants (PDA) atau peralatan lain yang berbasis Bluetooth. Tampilan contoh peralatan Bluetooth dapat dilihat pada gambar 1. Tidak seperti infrared, Bluetooth tidak memerlukan posisi yang sejajar dari unit yang saling berhubungan. Beberapa fitur Bluetooth dapat dilihat dibagian bawah ini Beroperasi pada 2.56 GHz ISM band Menggunakan Frequency Hop Spread Spectrum (FHSS) Dapat support sampai dengan 8 peralatan dalam suatu jaringan kecil Omnidrectional Jangkauan 10m sampai 100m atau dapat lebih dengan external power amplifier Konsumsi energi 1 mw IrDA adalah organisasi internasioanl yang menciptakan dan mempromosi standard interoperabilitas dengan harga yang murah yaitu infrared data interconnection. IrDA sudah memiliki kumpulan protokol data transfer. Saat ini adapter IrD dapat support untuk serial dan parallel. Tampilan contoh peralatan IrDA dapat dilihat pada gambar 2. Beberapa fitur penting IrDA antara lain Jangkauan hingga 1 meter atau dapat diperluas sepanjang 2 meter. Komunikasi berbasis Bidirectional Data transmisinya mulai dari 9600 bps hingga ada sampai 4 Mbps Data packet diproteksi dengan Cyclic Redundancy Check (CRC) contohnya CRC-16 untuk IrDA kecepatan sampai 1.152 Mbps dan CRC-32 pada 4 Mbps HomeRF adalah bagian dari International Telecommunication Union (ITU) dam diperuntukan untuk standard komuniasi data dan radio frequency (RF). Tampilan contoh peralatan HomeRF dapat dilihat pada gambar 3. Beberapa fitur penting HomeRF antara lain Beroperasi pada 2.45 GHz ISM band Jangkauan hingga 150 kaki Dapat melayani frequency hopping sebesar 50 hops per detik Kapasitas hingga 127 node Konsumsi energi 100mW kecepatan data 1 Mbps dengan menggunakan 2 frequency-shift keying (FSK) modulation dan 2 Mbps untuk 4 FSK modulation Koneksi voice dapat melayani hingg 6 fulll duplex Data keamanan menggunakan algoritma blowfish encryption Data kompresi menggunakan algoritma Lempel-Ziv Ross Williams 3 (LZRW3)-A Jaringan standard 802.11 atau dikenal denan WiFi adalah teknologi jaringan wireless yang banyak digunakan untuk jaringan kecil hingga besar. Peralatan Wifi dapat dibuat oleh semua vendor selama mengikuti standard 802.11. Tampilan contoh peralatan yang mengimplementasi standard 802.11 dapat dilihat pada gambar 4. Secara umum perbandingan Bluetooth, IrDA, HomeRF dan IEEE 802.11 dapat dilihat pada tabel 1. Gambar 1. Bluetooth dalam bentuk USB Gambar 2. IrDA dalam bentuk USB Gambar 3. Salah satu contoh implementasi HomeRF Gambar 4. Contoh peralatan Wifi 802.11 dalam bentuk USB Tabel 1. Perbandingan Bluetooth, IrDA, HomeRF dan IEEE 802.11   Apakah itu Jaringan Wireless Ad Hoc? Setelah kita mengekplorasi jaringan wireless maka akan timbul pertanyaan apakah itu jaringan wireless Ad Hoc?. Jaringan wireless Ad hoc adalah kumpulan node (atau router) wireless mobile yang secara dinamis keberadaannya tanpa menggunakan jaringan infrastruktur yang ada atau administrasi yang terpusat. Jaringan wireless Ad Hoc dapat juga dikatakan sebagai desentraslisasi jaringan wireless. Istilah jaringan wireless ad hoc sebelumnya dikenal dengan jarinan packet radio (PRNET) sekitar tahun 1970 dimana ini disponsori oleh DARPA dan proyek ALOHAnet. Pada jaringan Ad Hoc, router dapat dengan bebas melakukan organiasi jaringan yang berakibat topologi akan berubah dengan cepat dan sulit untuk diprediksi. Dengan fitur ini, jaringan Ad Hoc mengalami beberapa tantangan antara lain Multihop Mobility Kombinasi jaringan yang besar dengan berbagai peralatan yang berbeda Bandwidth Keterbatasan konsumsi battery Terlepas permasalahan diatas, jaringan Ad Hoc juga memerlukan protokol routing karena setiap node memerlukan pertukaran data contohnya seperti terlihat pada gambar 5. Gambar 5. Contoh jaringan wireless Ad Hoc   Kegunaan User yang mobile yang ingin berkomunikasi pada situari yang jaringan kabel yang tidak pasti akan memerlukan koneksi untuk keperluan kegiatannya. Oleh karena itu, kehadiran jaringan wireless Ad Hoc dapat membantu aktivitas komunikasi antar user. Misalkan anda berada di bandara dan ketemu dengan teman-teman anda. Selanjutnya anda dan teman anda ingin bertukaran data maka anda dapat memanfaatkan jaringan wireless Ad Hoc anda. Pada kondisi ini, kumpulan mobile host yang terhubung dengan jaringan wireless memerlukan jaringan wireless bersifat sementara tanpa perlu administrasi yang komplek ataupun infrastruktur yang komplek. Group Mobile Ad Hoc network (MANET) yang bagian dari IETF mencoba membuat spesifikasi MANET dan memperkenalkan untuk standard internet. MANET diharapkan dapat disupport untuk jarinangan mobile Ad Hoc dengan berbagai router dan dapat menyelesaikan tantangan pada jaringan ini seperti keterbatasan jangkauan, packet loss, induksi gelombang, dan konsumsi battery.   Protokol MAC Layer Pada jaringan wireless Ad Hoc, transmitter menggunakan sinyal radio untuk berkomunikasi dengan menggunakan frekuensi yang sama. Secara umum, setiap node hanya akan menjadi transmitter (TX) atau receiver (RX) pada satu waktu artinya tidak bisa menjadi TX dan RX dalam satu waktu yang sama. Selain itu, komunikasi antra mobile node dibatasi oleh jangkauan transmisi. Tidak seperti jaringan kabel, packet delay yang terjadi pada jaringan wireless Ad Hoc terjadi tidak hanya karena beban trafik tetapi juga beban trafik pada node yang didekatnya, ini dikenal dengan traffic interference. Protokol Medium Access Control (MAC) memegang peranan penting pada performance jaringan Mobile Ad Hoc (MANET). Protokol MAC didefinisikan bagaimana masing-masing mobile node dapat melakukan sharing resource wireless bandwidth yang terbatas secara efisien. Source dan destination kemungkinan letaknya berjauhan dan mungkin masing-masing packet data memerlukan relay dari satu node ke lainnya untuk kasus multihop. Satu tantangan yang mendasar pada penelitian MANET adalah bagaimana meningkatkan throughput jaringan dengan mempertahankan konsumsi energi yang rendah untuk komunikasi packet. Implementasi MAC untuk jaringan wireless Ad Hoc saat ini banyak sekali dilakukan penelitian karena jaringan wireless Ad Hoc mempunyai karateristik yang unik. Metode Carrier Sense Multiple Access (CSMA) MAC yang umumnya digunakan untuk jaringan kabel tidak bisa diterapkan pada jaringan wireless Ad Hoc. Hal ini akan mengakibatkan terjadinya permasalahan hidden-terminal seperti yang terlihat pada gambar 6. Gambar 6. Permasalahan hidden terminal pada jaringan wireless Ad Hoc Terlepas metode yang digunakan untuk implementasi MAC untuk jaringan wireless Ad Hoc, ada beberapa hal yang diperhatikan yaitu Throughput dan delay Fairness Efisiensi energi Support multimedia Protokol Routing Protokol routing adalah Protokol routing Ad Hoc adalah standard bagaimana suatu node menentukan jalur packet ke tujuan pada jaringan Ad Hoc. Membangun protokol routing pada jaringan wireless Ad Hoc tidak mudah seperti yang dibayangan dan ditambah lagi dengan topologi jaringan yang dinamis. Peneliti mencoba membuat metode protokol routing pada jaringan wireless Ad Hoc dan hasilnya banyak sekali metodenya. Pembaca dapat melihatnya pada alamat Wikipedia ini http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_ad-hoc_routing_protocols .   Protokol Transport Transmission Control Protocol (TCP) dibuat untuk menyediakan data transfer yang reliable. Secara teori, TCP seharusnya independent terhadap teknologi yang berjalan pada infrastruktur tetapi kenyataannya di lapangan hampir implementasi TCP dibuat dengan asumsi diterapkan pada jaringan kabel sehingga ketika ini diimplementasi pada jaringan wireless diperoleh hasil yang buruk. Pada jaringan Ad Hoc, permasalahan TCP congestion tidak hanya terjadi pada network congestion tetapi banyak sekali sumbernya contohnya tingginya bit error rate, path asymmetry, komunikasi multihop sperti hidden terminal. Metode paling mudah untuk protokol transport pada jaringan wireless Ad Hoc dengan menerapkan Split TCP yang makalahnya dapat diunduh pada alamat http://www.cs.ucr.edu/~michalis/PAPERS/split-glo02.pdf   Implementasi Jaringan Wireless Ad Hoc Pada OS Windows Microsoft sadar betul bahwa kebutuhan akan jaringan wireless Ad Hoc sangat berguna bagi user. Oleh karena itu, Microsoft sudah menyiapkan fitur jaringan wireless Ad Hoc pada OS sejak OS Windows XP. Pada Windows 7, kita dapat membuat jaringan wireless Ad Hoc melalui Network and Sharing Center., berikut ini langkah-langkahnya: Pada Network and Sharing Center, pilih Set up a new connection or network dengan mengkliknya maka kita akan memperoleh kotak dialog seperti gambar 7 Pilih Setup a wireless ad hoc (computer-to-computer) network Jika selesai klik tombol Next Selanjutnya kita memperoleh kotak dialog seperti gambar 8 mengenai informasi wireless ad hoc network Jika selesai membaca, klik tombol Next Setelah itu kita memperolah kotak dialog untuk mengisi informasi Ad Hoc network seperti yang terlihat pada gambar 9 Isi nama jaringan beserta security key Jika selesai, klik tombol Next Selanjutnya sistem akan membuat jaringan wireless Ad Hoc Jika selesai, kita akan memperoleh kotak dialog seperti yang terlihat pada gambar 10 Tutup kotak dialognya Akhirnya kita telah membuat jaringan wireless Ad Hoc. Kalau kita perhatikan di tray-icon wireless dan mengkliknya akan muncul seperti gambar 11. Pada kondisini ini, komputer kita sedang menunggu koneksi yang masuk. Pastikan user yang akan bergabung ke jaringan wireless Ad Hoc mengetahui security key sesuai dengan inputan pada langkah 7. Gambar 7. Kotak dialog untuk membuat jaringan wireless Ad Hoc Gambar 8. Informasi umum jaringan wireless Ad Hoc Gambar 9. Mengisi konfigurasi jaringan wireless Ad Hoc Gambar 10. Jaringan wireless Ad Hoc telah sukses dibuat Gambar 11. Informasi koneksi jaringan wireless Ad Hoc yang telah dibuat   Referensi Subir Kumar Sarkar,T G Basavaraju,C Puttamadappa, Ad Hoc Mobile Wireless Networks, Auerbach Publications, 2008 http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_ad-hoc_routing_protocols *Artikel ini telah dipublikasikan ke majalah PC Media Edisi Agustus 2010