Efek Redaman Tumbuhan pada Sistem Komunikasi Jaringan Sensor Nirkabel yang Bekerja pada Frekuensi Ultra Tinggi
Abstrak
Salah satu cara untuk mitigasi pengaruh banjir lahar dingin di Gunung Semeru adalah dengan membangun suatu Jaringan Sensor Nirkabel (JSN) yang dapat mendeteksi parameter-parameter terjadinya banjir, mengolah data dan mengirimkan kepada server informasi untuk mewaspadai ancaman banjir. Jaringan sensor yang berada di atas gunung menggunakan gelombang radio yang bekerja pada pita UHF untuk transmisi sinyal mengalami redaman akibat pengaruh tumbuh-tumbuhan yang berada di hutan. Oleh karena itu diperlukan suatu metode untuk memprediksi besar redaman yang diakibatkan oleh tumbuhan tersebut. Metode-metode yang digunakan pada artikel ini adalah Model Weissberger, ITU-R, dan FITU-R. Berdasarkan hasil perhitungan diketahui bahwa Model Weissberger memprediksikan redaman yang paling rendah sehingga digunakan untuk menghitung link-budget untuk JSN yang bekerja pada frekuensi 443 MHz dan 915 MHz. Kemudian, dihitung zona medan jauh untuk memperkirakan jarak yang dapat digunakan untuk mengukur kekuatan sinyal yang diterima untuk JSN yang bekerja pada frekuensi 443 MHz dan 915 MHz. Dengan menggunakan rugi-rugi ruang hampa dan rugi-rugi akibat vegetasi yang dihasilkan oleh Model Weissberger, dihasilkan daya pancar minimum yang diperlukan untuk transmisi sinyal pada frekuensi 443 MHz adalah 0,1 Watt, sedangkan untuk frekuensi 915 MHz adalah 9,98 Watt. Zona Fraunhofer yang dipergunakan untuk memulai pengukuran kekuatan sinyal yang diterima untuk frekuensi 443 MHz adalah 14,8 m, sedangkan untuk frekuensi 915 MHz adalah 30,5 m
Kata kunci: UHF, Model Weissberger, ITU-R, FITU-R, link-budget, medan jauh
Referensi
R. Lopes Pereira, J. Trindade, F. Gonҫalves, L. Suresh, D. Barbosa, and T. Vazão, “A wireless sensor network for monitoring volcano-seismic signals,†Natural Hazards and Earth System Sciences, vol. 14, no. 12, pp. 3123–3142, Dec. 2014, doi: 10.5194/nhess-14-3123-2014.
L. Spampinato, S. Calvari, C. Oppenheimer, and E. Boschi, “Volcano surveillance using infrared cameras,†Earth-Science Reviews, vol. 106, no. 1–2. pp. 63–91, May 2011. doi: 10.1016/j.earscirev.2011.01.003.
J. D. (John D. Parsons, The mobile radio propagation channel, Second edition., vol. Second edition. Chichester, West Sussex: John Wiley and Sons, 2000.
BNPB, “LAPORAN HARIAN PUSDALOPS BNPB (Jumat, 17 Desember 2021),†http://pusdalops.bnpb.go.id/2021/12/18/laporan-harian-pusdalops-bnpb-jumat-17-desember-2021/, Dec. 17, 2021.
T. S. Rappaport, Wireless Communications : Principles and Practice, 2nd ed. Michigan: Prentice Hall PTR, 2002.
W. Cao, J. Xu, J. Shan, and R. Sun, “Research and Application of Wireless Sensor Networks in Agriculture,†Advances in Intelligent System Reserach (AISR) , vol. 145, no. 2, pp. 151–154, 2017.
T. Rajasekaran and S. Anandamurugan, “Challenges and Applications of Wireless Sensor Networks in Smart Farming—A Survey,†in Advances in Intelligent Systems and Computing, 2019, vol. 750, pp. 353–361. doi: 10.1007/978-981-13-1882-5_30.
T. Bai, A. Alkhateeb, and R. W. Heath, “MILLIMETER-WAVE COMMUNICATIONS FOR 5G Coverage and Capacity of Millimeter-Wave Cellular Networks,†IEEE Communications Magazine, vol. 2, no. 1, p. 70, 2014.
Y. S. Meng and Y. H. Lee, “INVESTIGATIONS OF FOLIAGE EFFECT ON MODERN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS: A REVIEW,†Progress In Electromagnetics Research, vol. 105, pp. 313–332, 2010.
H. Maisarah Rahim, C. Yen Leow, and T. Abd Rahman, “Millimeter Wave Propagation Through Foliage: Comparison of Models,†in 2015 IEEE 12th Malaysia International Conference on Communications (MICC), 2015, pp. 236–240. Accessed: Sep. 29, 2022. [Online]. Available: https://ieeexplore.ieee.org/document/7725440
D. L. Jones, R. H. Espeland, E. J. Violette, R. A. Mosbacher, and J. Obuchowski, “GHz Through a Conifer Orchard in Washington State,†1989.
L. E. Frenzel Jr, Principles of Electronic Communication Systems , 4th ed. New York: McGraw-Hill Education, 2016.
M. A. Weissberger, “An Initial Critical Summary of models for Predicting the attenuation of radio waves by trees ,†Electromagnetic Compatibility Analysis Centre, vol. Report ESD-TR, pp. 81–101, Jun. 1982.
CCIR, “Influences of Terrain Irregularities and Vegetation on Troposphere Propagation,†1986.
D. Balachander, T. R. Rao, and G. Mahesh, “RF propagation experiments in agricultural fields and gardens for wireless sensor communications,†Progress In Electromagnetics Research C, vol. 39, pp. 103–118, 2013, doi: 10.2528/PIERC13030710.
M. O. Al-Nuaimi and R. B. L. Stephens, “Measurements and prediction model optimisation for signal attenuation in vegetation media at centimetre wave frequencies,†IEE Proceedings-Microwaves, Antennas and Propagation, vol. 145, no. 3, pp. 201–206, 1998.
M. S. Frankel, “L-Band Forest Experiments,†Packet Radio Temporary Note, 254, May 1978.
Penulis
Hak Cipta (c) 2024 Indah Kurniawati
Artikel ini berlisensi Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Hak cipta berada di tangan penulis
Artikel yang terbit dapat digunakan di bawah lisensi Creative Commons Atribusi Non-Komersial 4.0 InternasionalÂ
Anda diperbolehkan:
Berbagi menyalin dan menyebarluaskan kembali materi ini dalam bentuk atau format apapun;
Adaptasi menggubah, mengubah, dan membuat turunan dari materi ini
Pemberi lisensi tidak dapat mencabut ketentuan di atas sepanjang Anda mematuhi ketentuan lisensi ini.
Berdasarkan ketentuan berikut:
Atribusi Anda harus mencantumkan nama yang sesuai, mencantumkan tautan terhadap lisensi, dan menyatakan bahwa telah ada perubahan yang dilakukan. Anda dapat melakukan hal ini dengan cara yang sesuai, namun tidak mengisyaratkan bahwa pemberi lisensi mendukung Anda atau penggunaan Anda.
NonKomersial Anda tidak dapat menggunakan materi ini untuk kepentingan komersial.
