Implementasi Jaringan Lora Multi-Node dengan Konfigurasi Dinamis Master-Slave berbasis Local Server

Abstract

Internet of Things (IoT) menawarkan potensi besar dalam mendukung sistem pemantauan dan pengendalian jarak jauh. Namun, masih terdapat keterbatasan berupa ketergantungan terhadap koneksi internet yang dapat menimbulkan latensi, risiko privasi, serta kegagalan sistem saat jaringan terputus. Selain itu, protokol standar Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) yang menggunakan metode akses Additive Links On-line Hawaii Area (ALOHA) tidak terkoordinasi, sehingga rentan terhadap tabrakan data, terutama pada jaringan yang padat. Penelitian ini bertujuan untuk merancang arsitektur jaringan monitoring multi-node berbasis LoRa dengan sistem master slave dinamis yang terintegrasi dengan server lokal, agar sistem dapat beroperasi secara mandiri dan meminimalkan risiko tabrakan paket data. Sistem ini dibangun menggunakan modul ESP32 dan LoRa E220-900T22D, di mana node slave membaca data dari sensor suhu, kelembapan, arus, tegangan, serta intensitas cahaya, kemudian mengirimkannya ke node master untuk disimpan dan ditampilkan melalui server lokal berbasis XAMPP. Pengujian dilakukan di lingkungan kampus Universitas Muhammadiyah Surakarta dalam skenario horizontal dan vertikal, baik dengan maupun tanpa penghalang, menggunakan antena penguat berspesifikasi 5 dBi 915 MHz. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem bekerja dengan baik hingga jarak 100 meter secara horizontal dengan packet loss 0% dan delay rata-rata di bawah 7 detik tanpa penghalang. Untuk pengujian respons tombol, sistem masih berfungsi baik hingga kurang dari 50 meter dengan delay rata-rata 4,9 detik; delay meningkat menjadi rata-rata 14,5 detik pada jarak 100 meter dan mencapai rata-rata 15 detik pada 200 meter, dipengaruhi oleh hambatan seperti pepohonan, kendaraan, dan bangunan. Pengujian secara vertikal menunjukkan penurunan performa signifikan akibat hambatan beton, dengan delay tertinggi mencapai 181 detik dan packet loss hingga 80% pada ketinggian empat lantai. Penelitian ini menyimpulkan bahwa konsep master-slave berbasis server lokal layak dijadikan solusi monitoring yang fleksibel dan mandiri, meskipun tetap perlu mempertimbangkan kondisi lingkungan fisik dalam desain jaringan LoRa.