Metodologi Penelitian ( Identifikasi Masalah)

Sebelum menuju ke tahap yang lebih dalam di Metodologi Penelitian ,langkah awal dalam penelitian yaitu mengidentifikasi, memilih, dan merumuskan masalah. 

Pengertian dari masalah adalah pertanyaan mengenai keterkaitan antara dua atau lebih variabel yang penemuan jawabannya dilakukan dengan menemukan bukti-bukti empirik. Masalah dapat diartikan setiap situasi yang didalamnya terdapat ketidaksesuaian(discrepancy) antara aktual dan ideal yang diharapkan, atau antara apa yang ada(what is) dan seharusnya ada(should be). 

Dalam hal memilih masalah, pada kesempatan kali ini, penelitian yang nantinya dijadikan sebagai tugas akhir memiliki judul, yaitu “Analisis Sistem Monitoring Pemakaian Air Berbasis Jaringan Sensor Nirkabel”. Dan sebelum penentuan judul tersebut, telah dilakukan beberapa pemilihan masalah terlebih dahulu, sebab nantinya dapat dijadikan latar belakang dari pemilihan judul dan pembuatan tugas akhir tersebut. Pada masa sekarang ini perkembangan teknologi memungkinkan layanan komunikasi jarak jauh tanpa menggunakan kabel yang disebut dengan teknologi nirkabel. Teknologi nirkabel dewasa ini telah merambah ke segala aspek kehidupan manusia dari bidang indutsri hingga ke rumah tangga.  Salah satu teknologi nirkabel yang sedang popular adalah jaringan sensor nirkabel (JSN). Jaringan sensor nirkabel adalah teknologi nirkabel yang terdiri dari kumpulan node sensor yang tersebar di suatu area tertentu. Tiap node sensor memiliki kemampuan untuk mengumpulkan data dan dapat berkomunikasi dengan node sensor lainya. Dengan adanya teknologi jaringan sensor nirkabel dapat dibuat sistem untuk melakukan pengukuran suhu, kelembaban, tekanan, kecepatan aliran, ketinggian cairan dan sebagainya. Pengukuran dilakukan oleh node sensor, kemudian node sensor mengirimkan informasi ke base-station untuk diolah kembali.

Potensi jaringan sensor nirkabel dalam bidang teknologi contohnya adalah dalam pengelolaan teknologi air. Air merupakan  materi penting dan kebutuhan utama dalam kehidupan manusia, tidak ada manusia yang tidak membutuhkan air. Dengan demikian, semakin bertambahnya penduduk maka semakin meningkat pula kebutuhan air yang harus dipenuhi.

Meteran air sangat umum dijumpai pada setiap rumah pelanggannya, baik di lingkungan perumahan, perkantoran maupun industri yang bertindak sebagai penghitung besar pemakaian air yang dipakai pelanggan setiap bulannya. Pada umumnya, meteran air dipasang di tiap rumah yang berlangganan kepada penyedia air yang memenuhi kebutuhan air penduduk .

Dalam penyaluran air oleh pihak jasa penyedia air, dibutuhkan proses pengecekan atau monitoring jumlah penggunaan air yang disalurkan ke masing-masing pelanggan setiap bulan. Selama ini, pelaksanaan monitoring pemakaian air masih manual, dengan cara mengirimkan petugas secara periodik untuk mendatangi setiap lokasi alat ukur secara langsung. Sistem monitoring tersebut sering kali menimbulkan terjadinya banyak kendala dan kesalahan, sebab sistem tersebut kurang efektif dan efisien serta membutuhkan banyak tenaga serta menghabiskan banyak waktu. Selain itu dengan alat yang masih bersifat analog sering terjadi kecurangan yang dilakukan oleh pelanggan yang tak bertanggung jawab dalam jumlah pemakaian volume air yang digunakan. Hal ini membuat kalangan mahasiswa tergugah untuk membuat suatu sistem sensor water flow untuk pengukuran debit air secara digital sebagai pengganti cara manual yang dilakukan oleh perusahaan air. Sebelumnya telah ada tugas akhir yang membuat sistem sensor water flow secara digital dengan judul, “Aplikasi Sensor Water Flow untuk Mengukur Penggunaan Air Pelanggan secara Digital serta Pengiriman Data secara Otomatis pada PDAM Kota Semarang”. Adapun cara kerja dari sistem ini, sensor flow water berperan sebagai sensor pengukur debit air. Mikrokontroller akan mengolah data debit air berupa sinyal digital untuk kemudian ditampilkan pada LCD. LCD menampilkan data debit dari penggunaan air serta tanggal dan waktu pengukuran debit air. Mikrokontroller mengirim data penggunaan air, nomor pelanggan serta waktu pengukuran debit air ke server hosting PDAM kota Semarang menggunakan modem GSM.

Modem GSM akan menghubungkan alat ke server hosting melalui akses internet.  Data akan dikirim dari alat dan diketahui oleh PDAM serta pelanggan dengan interface web. (Afwah dan Listya, 2013) Sistem tersebut masih terpaku pada satu mikrokontroller. Fungsi dari mikrokontroller ini sebagai pusat data (membaca data sensor) dan sistem kendali (mengendalikan sistem Modem GSM). Namun dengan adanya sistem yang telah dibuat ini, dirasa masih mengalami kelemahan, dimana sistem ini hanya mampu mendeteksi satu pelanggan dengan satu modem GSM .Kesulitan akan dialami ketika sistem ini digunakan untuk memantau banyak tempat atau di daerah perumahan, dimana ada beberapa lokasi yang tidak bisa terjangkau oleh sensor akibat jarak yang relatif jauh. Apabila pada gedung atau perumahan dipaksakan menggunakan sistem ini, maka beberapa tindakan yang perlu dilakukan yaitu: 

·      Memperbanyak  sistem  pengukuran debit air untuk  menjangkau  seluruh  area, tetapi konsekuensinya ada banyak modem GSM yang diperlukan sehingga menimbulkan pemborosan dan biaya yang mahal serta terjadinya pembebanan pada server karena satu pelanggan langsung melaporkan ke server, ketika server tersebut diakses oleh banyak pelanggan maka akan terjadi penumpukan traffic. Akibat yang ditimbukan adalah tidak praktis jika memaksakan langkah ini.

·      Ada banyak sistem pengukuran debit  air, akan terjadi pemborosan banyak kabel yang digunakan untuk menghubungkan antara satu system dengan system yang lain. Ada banyak interface Access point  pula sebagai penghubung antara sistem pengukuran debit air  terhadap server hosting. Secara teknis, hal ini akan sulit dilakukan.

Sistem sensor water flow untuk pengukuran debit air (Afwah dan   Listya, 2013), sebenarnya masih menggunakan teknologi lama, yang terpaku pada media berupa kabel. Namun, sekarang ini  penggunaan media kabel   sudah   mulai   ditinggalkan   dengan munculnya teknologi wireless / media nirkabel yang dirasa lebih praktis dan tidak terpaku pada satu tempat. Penggunaan teknologi jaringan nirkabel di Indonesia sudah berkembang dengan pesat, seperti bluetooth, wireless local area network (WLAN), infra merah, dan  lain sebagainya.  Namun, teknologi ini memiliki banyak kekurangan, sebagai contoh, konsumsi daya yang tinggi, jaringan terlalu kompleks, jarak jangkauan yang pendek, ataupun skala jaringan yang relatif kecil. Untuk mengatasi konsumsi daya yang tinggi, transmisi data yang relatif rendah, serta jangkauan yang relatif pendek pada jaringan nirkabel, maka standar teknologi media nirkabel Zigbee sangat diperlukan untuk mengatasi permasalahan ini. (Somani dan Patel, 2012) Sekarang ini teknologi jaringan nirkabel dapat dikombinasikan dengan teknologi sensor, diantaranya yaitu penerapan teknologi jaringan sensor nirkabel untuk pemantauan getaran tanah, “Wireless Sensor Network for Landslide Monitoring in Nusa Tenggara Timur”, (Herry et al, 2011).  Ada pula penerapan teknologi  jaringan  sensor  nirkabel  untuk  pengendalian  suhu,”  Perancangan Sistem Pengendalian Suhu pada Gedung Bertingkat dengan Teknologi Wireless Sensor Network”. (Sugiarto, 2010) .

Rumusan Masalah :

Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut.

a. Bagaimana membuat sistem pengukuran debit air terdistribusi berbasis  jaringan sensor nirkabel.

b.Bagaimana pengaruh RSSI (Received Signal Strength Indicator) Zigbee terhadap jarak

dalam kondisi tanpa halangan (loss) dan ada halangan.

c. Bagaimana pengaruh delay pada proses pengiriman antar node dan coordinator ke server.