Metodoloogi Penelitian (Latar Belakang pada Tugas Akhir yang berjudul ANALISIS INTERFERENSI FREKUENSI SINYAL WI-FI (PROTOKOL IEEE 802.11) TERHADAP FREKUENSI SINYAL ZIGBEE (PROTOKOL IEEE 802.15.4))

1.      Judul

ANALISIS INTERFERENSI FREKUENSI SINYAL WI-FI (PROTOKOL IEEE 802.11) TERHADAP FREKUENSI SINYAL ZIGBEE (PROTOKOL IEEE 802.15.4)

2.      Latar Belakang

Jaringan Nirkabel (Wireless Network) adalah bidang yang berkaitan dengan komunikasi antar sistem komputer tanpa menggunakan kabel. Jaringan nirkabel ini sering dipakai untuk jaringan komputer baik pada jarak yang dekat (beberapa meter, memakai alat/bluetooth) maupun pada jarak yang jauh (memakai satelit). Bidang ini erat hubungannya dengan bidang telekomunikasi, teknologi informasi, dan teknik komputer. Jaringan nirkabel biasanya menghubungkan satu sistem komputer dengan sistem yang lain dengan menggunakan beberapa macam media transmisi tanpa kabel, seperti gelombang radio, gelombang mikro, maupun cahaya infra merah. (Wikipedia, 2013)

Wireless LAN / Wi-Fi (Wireless-Fidelity) adalah teknologi LAN yang menggantikan fungsi kabel dengan menggunakan frekuensi dan transmisi radio pada area tertentu sebagai media penghantarnya. Wireless LAN ini menggunakan frekuensi yang sudah digratiskan yaitu pada frekuensi 2,4 GHz dan 5 GHz.  Wireless LAN menggunakan standard protokol IEEE 802.11 yang merupakan keluarga besar dari LAN IEEE 802.x, yaitu 802.11a (frekuensi 5 GHz), 802.11b (frekuensi 2,4 GHz), 802.11g (frekuensi 2,4GHz), 802.11n (frekuensi 2,4 dan 5 GHz) dan masih terus dikembangkan sampai saat ini. Wireless LAN bekerja dengan menggunakan gelombang elektromagnetik (radio dan infra merah), sama seperti peralatan-peralatan radio lainnya. Wireless LAN (WLAN) dirancang dengan tujuan agar didapatkan sistem komunikasi data menggunkan radio kecepatan tinggi sesederhana mungkin dan bebas lisensi, sehingga digunakan spectrum frekuensi pita ISM (Industry, Science, and Medical) pada frekuensi 2,4 GHz. Standard Wireless LAN yang paling umum digunakan adalah standard 802.11b yang menggunkan operasi frekuensi band antara 2,4GHz – 2,4835GHz. (Virgono, 2009)

Pada teknologi komunikasi mengalami perkembangan  yang sangat maju dalam beberapa tahun terakhir ini. Beberapa standard yang dibuat untuk memenuhi berbagai keperluan dalam penggunaannya. Salah satu protocol yang banyak digunakan sekarang yaitu dari keluarga IEEE 802.15 yang membahas tentang jaringan terbatas (personal network) dan salah satunya protocol IEEE 802.15.4. Protokol IEEE 802.15.4 merupakan standar protocol komunikasi untuk jaringan terbatas, kecepatan rendah dan konsumsi daya sedikit (low-rate wireless personal area network) (Gutierrez, 2001). Zigbee merupakan protocol komunikasi hasil pengembangan lanjut dari standar IEEE 802.15.4. Zigbee seperti juga Wi-Fi dibentuk dari aliansi beberapa perusahaan yang mengembangkan low-rate wireless personal area network untuk melakukan standarisasi perangkat yang dibuat agar saling berkomunikasi antara yang satu dengan yang lain dengan standar yang sama yaitu Zigbee (Zigbee, 2012). Zigbee ini mempunyai standard protokol IEEE 802.15.4 yang menggunakan operasi frekuensi band antara 2,405GHz – 2,480GHz (Gutierrez, 2006). Pada frekuensi tersebut (Zigbee) hampir sama dengan frekuensi pada standard protokol Wireless LAN/Wi-Fi yang menggunakan operasi frekuensi band antara 2,4GHz – 2,4835GHz (Virgono, 2009).

Artinya standard frekuensi band kedua protocol tersebut mempunyai range frekuensi yang hampir sama. Dengan kata lain, apabila terdapat dua frekuensi yang sama atau kanal yang sama (co-channel) atau kanal yang saling berbekatan (adjacent channel) dalam suatu area coverage, maka akan timbul sebuah interferensi.

Interferensi adalah sinyal pengganggu yang tidak diinginkan dimana frekuensinya berdekatan atau sama dengan sinyal yang diinginkan serta berdaya besar. Interferensi adalah interaksi antar gelombang di dalam suatu daerah. Interferensi dapat bersifat membangun dan merusak. Bersifat membangun jika beda fase kedua gelombang sama dengan 0 derajat, sehingga gelombang baru yang terbentuk adalah penjumlahan dari kedua gelombang tersebut. Bersifat merusak jika beda fasenya adalah 180 derajat, sehingga kedua gelombang saling menghilangkan. Interferensi merupakan salah satu hal yang secara alami muncul dalam penggunaan medium radio. Sehingga apabila tidak dirancang dengan baik, maka akan menimbulkan interferensi terhadap perangkat itu sendiri (inward interference) maupun perangkat lain (outward interference). Setiap channel memiliki rentang channel sebesar 22 MHz atau 0,022 GHz. Ini mengakibatkan signal dari sebuah channel masih akan dirasakan oleh channel lain yang bertetangga. Karena rentang frekuensi yang saling overlapping (menutupi) maka penggunaan channel yang berdekatan akan mengakibatkan gangguan interference. (Virgono, 2009)

Pada tugas akhir sebelumnya yang berjudul “Rancang Bangun dan Analisis Sistem Deteksi Dini Kebakaran Berbasis Jaringan Sensor Nirkabel” perlu dikembangkan lagi, tugas akhir tersebut membahas tentang bagaimana JSN (Jaringan Sensor Network) dapat mengirimkan sinyal informasi melalui jaringan wireless ketika mendeteksi adanya asap (Aga, 2013). Pada tugas akhir tersebut belum memperhatikan ketika sinyal zigbee mendapatkan sebuah interferensi yang dipengaruhi oleh sinyal Wi-Fi. Melihat hal tersebut, maka dipilih judul tugas akhir “Analisis Interferensi Frekuensi Sinyal WI-FI (Protokol IEEE 802.11) Terhadap Frekuensi Sinyal Zigbee (Protokol IEEE 802.15.4)”, sebagai pengembangan dari tugas akhir sebelumnya.

3.      Perumusan Masalah

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

a.       Bagaimana pengaruh interferensi sinyal wifi terhadap sinyal zigbee?

b.      Bagaimana pengaruh interferensi sinyal wifi terhadap sinyal zigbee bila ada obstacle/halangan?

c.       Berapa besar kuat sinyal (dBm) zigbee terhadap jarak wifi ketika terjadi interferensi bila ada obstacle/halangan dan loss/tanpa halangan?

4.      Tujuan

Tugas akhir ini bertujuan untuk meneliti dan menganalisis interferensi sinyal wifi terhadap sinyal zigbee sebagai upaya untuk melengkapi kekurangan dari tugas akhir sebelumnya.

5.      Pembatasan Masalah

Ruang lingkup pembatasan masalah pada tugas akhir ini adalah pengujian berapa pengaruh interferensi dan besar kuat sinyal zigbee terhadap jarak wifi saat ada obstacle/halangan dan saat loss/tanpa halangan sehingga zigbee mengalami penurunan kualitas sinyal dan mempengaruhi kinerja dari zigbee itu sendiri.