Lituhayu, Larasati (2026) Sistem Monitoring Kualitas Lingkungan Perkebunan Sawit Berbasis IoT Menggunakan LoRa SX1278 dan ESP32 dengan Analisis Topologi Jaringan. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
![[thumbnail of 5024221025-Undergraduate_Thesis.pdf]](http://repository.its.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
5024221025-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (31MB) | Request a copy |
Abstract
Perkebunan kelapa sawit berskala luas di daerah terpencil umumnya menghadapi kendala keterbatasan infrastruktur telekomunikasi dan redaman sinyal akibat rapatnya vegetasi serta kontur lahan yang tidak rata (Non-Line of Sight). Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mengimplementasikan prototipe sistem monitoring agrikultur berbasis Internet of Things (IoT) menggunakan modul komunikasi Low Power Wide Area Network (LPWAN) LoRa SX1278 pada frekuensi 433 MHz dan mikrokontroler ESP32. Sistem ini dirancang untuk memantau parameter mikroklimat tanah dan udara secara real-time, yang meliputi suhu, kelembapan udara, intensitas cahaya, dan kelembapan tanah, yang kemudian divisualisasikan melalui dasbor berbasis cloud Blynk. Fokus utama penelitian ini adalah mengevaluasi keandalan propagasi sinyal pada tiga kondisi medan berbeda serta melakukan analisis komparatif unjuk kerja (Quality of Service) antara arsitektur jaringan Topologi Star dan Topologi Tree di lapangan. Hasil pengujian eksperimental jangkauan maksimum membuktikan bahwa lingkungan perkebunan kelapa sawit menghasilkan jarak komunikasi efektif terjauh mencapai 531 meter. Capaian ini mengungguli pengujian di area pemukiman padat urban (432 meter) dan koridor jalan kampus (300 meter). Analisis menunjukkan bahwa perbedaan elevasi lahan sebesar 35 meter serta kondisi perkebunan kelapa sawit yang bersih dari polusi radio (noise floor rendah) memberikan lintasan propagasi yang lebih terbuka dan sensitivitas penerimaan sinyal (RSSI) yang lebih optimal dibandingkan area perkotaan yang padat dengan interferensi elektromagnetik perkotaan. Sementara itu, hasil pengujian unjuk kerja topologi jaringan menunjukkan adanya trade-off teknis. Topologi Star memberikan performa terbaik untuk kebutuhan monitoring real-time dengan respon transmisi cepat, rata-rata delay yang rendah (303–388 ms), dan tingkat kehilangan paket (packet loss) yang relatif kecil (9,11%–19,71%). Di sisi lain, Topologi Tree melalui mekanisme hierarkis multihop mencatatkan akumulasi delay transmisi yang lebih tinggi (hingga 1336 ms pada node terjauh) dan packet loss yang lebih besar (hingga 17,57%) , namun menawarkan keunggulan mutlak dalam memperluas cakupan jangkauan komunikasi geografis nirkabel pada area perkebunan kelapa sawit berskala masif.
=================================================================================================================================
Oil palm plantations generally face telecommunication infrastructure limits and signal attenuation from dense vegetation (Non-Line of Sight). This study designs an Internet of Things (IoT)-based agricultural monitoring system prototype using a LoRa SX1278 module (433 MHz),an ESP32 microcontroller, and a Blynk cloud dashboard to monitor temperature, air humidity,light intensity, and soil moisture in real-time. The research evaluates maximum signal propagation across three different terrains and analyzes network quality of service (QoS) through a comparative study of Star and Tree topology architectures.
The experimental results show that the oil palm plantation achieves the furthest maximum communication range at 531 meters, outperforming urban residential areas (432 meters) and campus road corridors (300 meters). This advantage is driven by a 35 meter terrain elevation difference providing a more open propagation path below the canopy, alongside a clean radio spectrum from urban electromagnetic interference (low noise floor). Network evaluation indicates a clear technical trade-off: Star topology is ideal for real-time monitoring due to instant response, low latency (303–388 ms), and minimal packet loss (9,11%–19,71%). Conversely, Tree topology records higher cumulative latency (up to 1336 ms) and packet loss (up to 17,57%), yet serves as the best solution for scaling up wireless geographic coverage via multihop relaying in wide scale plantations.
Actions (login required)
 |
View Item |