Desain Lintasan Yang Hemat Energi Untuk Uav Sebagai Mobile Collector Pada Jaringan Sensor Nirkabel

Nugraheny, Hilma (2022) Desain Lintasan Yang Hemat Energi Untuk Uav Sebagai Mobile Collector Pada Jaringan Sensor Nirkabel. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 07111840000025-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (5MB)

Abstract

Jaringan sensor nirkabel (JSN) biasanya terdiri dari sejumlah besar node sensor yang biasanya didukung oleh sumber energi terbatas seperti baterai, yang sulit untuk diisi ulang setelah habis. Oleh karena itu, teknik penginderaan dan komunikasi hemat energi untuk node sensor sangat penting guna memperpanjang masa pakai JSN. Ada berbagai macam cara yang diteliti untuk menangani permasalahan tersebut, salah satunya dalah penggunaan kendaraan udara tak berawak (UAV) sebagai mobile collector untuk ground sensor node. Dengan memanfaatkan mobilitasnya yang tinggi, UAV mampu mengumpulkan data dari node sensor secara hemat energi, karena dapat mengunjungi node sensor secara berurutan dan mengumpulkan data hanya dengan cara bergerak cukup dekat dari setiap node sensor sehingga jarak tautan/link distance dari setiap node sensor yang aktif ke UAV berkurang dan dapat menghemat energi transmisi. Maka dari itu, UAV akan memainkan peran yang sangat penting dalam komunikasi nirkabel masa depan Namun, terlepas dari banyaknya kelebihan yang dimiliki UAV sebagai mobile collector, perangkat tersebut juga memiliki kelemahan, Dikarenakan sumber energi UAV berasal dari baterai, maka UAV memiliki keterbatasan energi yang dapat memengaruhi performanya dalam mengambil data. Masalah keterbatasan energi yang dimiliki UAV merupakan alasan dilakukannya penilitian ini guna merancang desain metode dan mekanisme yang hemat energi sehingga memungkinkan UAV melakukan lebih banyak hal dan optimal dalam penggunaannya sesuai kapasitas baterainya. Karena konsumsi energi utama UAV berasal dari gerakan mekanisnya, misalnya terbang/cruising, turun/decreasing, dan naik/increasing sehingga optimasi lintasan dianggap sebagai cara yang efektif untuk mengurangi konsumsi energi. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, didapatkan hasil bahwa desain lintasan UAV yang cocok untuk diterapkan pada area berbentuk persegi panjang seperti gedung Teknik elektro ITS adalah desain lintasan back-and-forth(SCAN). Berdasarkan perhitungan konsumsi energi UAV, diketahui bahwa gerakan mekanis dari UAV memakan konsumsi energi sebesar 28,77% 44,48% dari kapasitas baterai. Sedangkan untuk energi transmisi data berdasarkan racangan desain komunikasi dalam penelitian ini memakan konsumsi energi sebesar 0,00087% dan 0,00064% dari kapasitas baterai. Hasil simulasi menunjukkan bahwa konsumsi energi paling hemat bisa didapatkan apabila menggunakan desain lintasan kedua dengan kecepatan $1.5~m/s$ dan menggunakan desain komunikasi kedua, yaitu raspberry pi pada rangkaian server.
==============================================================================================================================
A wireless sensor network (WSN) usually consists of a large number of sensor nodes usually powered by a limited energy source such as a battery, which is difficult to recharge once discharged. Therefore, energy-efficient sensing and communication techniques for sensor nodes are very important in order to extend the life of the WSN. There are various ways that have been investigated to deal with these problems, one of which is the use of unmanned aerial vehicles (UAV) as mobile collectors for the ground sensor node. By taking advantage of its high mobility, the UAV is able to collect data from sensor nodes in an energy efficient manner, because it can visit sensor nodes sequentially and collect data only by moving close enough from each sensor node so that the link distance from each active sensor node to the UAV is reduced and can save transmission energy. Therefore, UAV will play a very important role in future wireless communications. However, despite the many advantages that UAV has as mobile collectors, these devices also have disadvantages. Due to the UAV energy source coming from batteries, UAV has limited energy that can affect its performance in retrieving data. The problem of limited energy owned by UAV is the reason for conducting this research in order to design methods and mechanisms that are energy efficient so as to enable the UAV to do more and optimize its use according to its battery capacity. Since the UAV's main energy consumption comes from its mechanical movements, such as flying/cruising, descending/decreasing, and ascending/increasing, trajectory optimization is considered an effective way to reduce energy consumption. From the results of the research that has been carried out, it is found that the UAV track design that is suitable to be applied to rectangular areas such as the ITS Electrical Engineering building is the back-and-forth (SCAN) trajectory design. Based on the calculation of UAV energy consumption, it is known that the mechanical movement of the UAV consumes energy consumption about 28.77% 44.48% of the battery capacity. Meanwhile, for data transmission energy based on the communication design in this research, consumes energy consumption of 0.00087% and 0.00064% of the battery capacity. The simulation results show that the most efficient energy consumption can be obtained when using a second trajectory design with a speed of $1.5~m/s$ and using a second communication design with raspberry pi at the server circuit.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSE 629.133 39 Nug d-1 2022
Uncontrolled Keywords:	UAV. Lintasan yang Hemat Energi. Mobile Collector. Jaringan Sensor Nirkabel. Konsumsi Energi. UAV. Energy Saving Trajectory Design. Mobile Collector. Wireless Sensor Network. Energy Consumption.
Subjects:	T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering
Divisions:	Faculty of Intelligent Electrical and Informatics Technology (ELECTICS) > Electrical Engineering > 20201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	12 Jun 2026 02:31
Last Modified:	12 Jun 2026 02:31
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/133755

Actions (login required)

View Item