Teliti Optimasi Usia Jaringan WSN pada Tambak Udang, Dosen FIKOM UMI Resmi Raih Doktor
Malang, umi.ac.id – Dosen berkualifikasi Doktor di Fakultas Ilmu Komputer (FIKOM) Universitas Muslim Indonesia (UMI) kembali bertambah. Ini menyusul salah satu dosennya sukses meraih gelar Doktor Teknik Elektro dan Informatika di Universitas Negeri Malang.
Dosen Fikom UMI tersebut adalah Ramdan Satra. Dengan demikian, ia kini resmi memiliki nama dan gelar lengkap Dr. Ramdan Satra, S.Kom, M.Kom. Dalam disertasinya, Ramdan mengangkat judul. Dynamic IoAT dengan LEACH-ModPSO untuk Optimasi Usia Jaringan WSN pada Tambak Udang.
Dalam capaian gelar doktor ini, Ramdan Satra dibimbing langsung oleh Prof.Dr. Eng, Mokh. Sholibul Hadi, ST, M.Eng selaku Promotor dan Sujito, ST, MT, PhD sebagai Kopromotor.
Pada disertasinya, Ia menulis, penelitian ini berfokus pada optimasi konsumsi energi Wireless Sensor Networks (WSN) yang akan diimplementasikan pada teknologi Internet of Aquaculture Things (IoAT), khususnya untuk mendukung budidaya udang presisi. Keterbatasan energi pada node sensor yang umumnya hanya menggunakan baterai yang memiliki keterbatasan penyimpanan daya.
Hal ini menjadi tantangan besar dalam menjaga umur jaringan (lifespan), sementara ketersediaan data lingkungan sangat penting untuk mengantisipasi keterlambatan deteksi pencemaran yang dapat berakibat pada kegagalan panen.
Solusi dari permasahalan penghematan konsumsi energi WSN ini, maka diusulkan model LEACH– Modified PSO (LEACH–ModPSO), sebuah pengembangan dari protokol clustering LEACH yang dioptimasi menggunakan Particle Swarm Optimization (PSO) dengan penambahan mekanisme sleep scheduling dan fungsi fitness berbasis energi residual, jarak node ke Base Station (BS), serta coverage area.
“Protokol ini dirancang untuk meningkatkan efisiensi distribusi energi dan memperpanjang umur jaringan, sehingga kondisi lingkungan tambak dapat dipantau dalam waktu yang lama.
Hasil pengujian melalui delapan skenario simulasi memperlihatkan bahwa pada skenario 1 hingga 5, yaitu area 100×100 hingga 400×200 dengan 100 sampai 800 node, maka didapatkan hasil bahwa protokol usulan yaitu LEACH–ModPSO menunjukkan keunggulan dibandingkan LEACH maupun ESO-LEACH,” jelasnya.
“Distribusi energi lebih merata, node hidup lebih lama, kluster lebih baik, dan lifespan WSN meningkat, meskipun jumlah node yang mati di awal-awal round lebih banyak akibat dari pengaktifan mode node sleep,” sambung pengurus JK Riset Center UMI ini.
Sebaliknya, dikatakannya, pada Skenario 6 hingga 8 yang menggunakan area lebih luas dengan kepadatan node rendah, performa LEACH–ModPSO menurun bahkan berada di bawah ESO- LEACH. Hal ini disebabkan oleh distribusi cluster head yang tidak optimal, sehingga banyak node non-CH harus mengirimkan data ke CH yang berjarak jauh, terutama yang dekat dengan BS, sehingga energi cepat habis.
“Konsep sleep scheculing ini merupakan inovasi yang diusulkan pada disertasi ini dalam menentukan node yang kurang powernya untuk ditidurkan sementara waktu, hal ini bertujuan untuk menghemat energi dari WSN. Kemudian node ini akan diaktifkan kembali menggunakan fungsi fitness PSO dengan mempertimbangkan energi tersisa, Jarak, dan cakupan node. Ini adalah salah novelty yang diusulkan dalam disertasi ini”,” terangnya.
Kontribusi utama dari penelitian ini adalah pengembangan protokol LEACH mejadi protokol LEACH–ModPSO yang lebih sesuai diterapkan pada WSN yang memiliki node yang banyak dalam satu area, di mana protokol ini dapat mengoptimalkan distribusi energi sekaligus memperpanjang umur jaringan secara efektif.
Walaupun jumlah node yang mati lebih cepat di awal, keuntungan dari panjangnya usia jaringan yaitu memberikan manfaat praktis yang signifikan karena memungkinkan pemantauan kondisi lingkungan tambak berlangsung lebih lama. Pada budidaya udang berbasis IoAT, pengamatan dengan node sensor yang tersedia walaupun hanya 1 atau 2 node yang hidup menjadi sangat penting untuk mendeteksi pencemaran secara dini, menjaga stabilitas lingkungan, dan mengurangi risiko gagal panen serta mendukung keberlanjutan produksi.
Energi merupakan hal yang penting bagi kehidupan manusia, demikian pula bagi kehidupan makhluk selain manusia. Teknologi Internet tanpa adanya energi maka dia tak bermakna sehingga menjadi penting untuk mempertahankan energi agar tetap ada, khususnya bagi teknologi Wireless Sensor Network pembahasan terkait konsumsi energi menjadi hal yang penting untuk dioptimalkan.
Disertasi ini menciptakan konsep baru atau protokol baru dalam WSN yang diberi nama LEACH-ModPSO yang mengoptimalkan lifespan (Usia) dari WSN agar tetap hidup dan memberikan informasi penting terkait parameter lingkungan tambak sehingga menciptakan sistem yang berkelanjutan dan memberikan manfaat bagi petambak khususnya petambak udang. (*)
