Publisher

POLBANPOLBAN

Journal JITEL (Jurnal Ilmiah Telekomunikasi, Elektronika, dan Listrik Tenaga)JITEL (Jurnal Ilmiah Telekomunikasi, Elektronika, dan Listrik Tenaga) Abstract

Teknologi Internet of Things (IoT) telah berperan penting dalam pemantauan kualitas udara, terutama untuk mengukur konsentrasi gas karbon dioksida (CO2). LoRa, dengan jangkauan luas dan konsumsi daya rendah, menjadi solusi efektif untuk pengiriman data di daerah sulit dijangkau. Namun, tantangan utama adalah keamanan pengiriman data. Penelitian ini bertujuan mengoptimalkan keamanan pengiriman data LoRa pada sistem pemantauan kualitas udara melalui penerapan enkripsi AES (Advanced Encryption Standard). Dalam penelitian ini dirancang suatu sistem enkripsi dan dekripsi keamanan data yang di implementasikan ke perangkat node sensor sebagai pangambil data sensor kualitas CO2 dan pengrim data dalam bentuk ciphertext, serta perangkat gateway yang akan menerima enkripsi data lalu mengubahnya kembali menjadi plaintext, dilengkapi juga nilai RSSI dan SNR sebagai indikator kulitas pengiriman setiap data yang diterima dalam komunikasi LoRa. Pengujian sistem keamanan komunikasi data pada LoRa dengan algoritma AES 128-bit mode ECB berhasil mengamankan data yang dihasilkan oleh sensor MQ-135 untuk mengukur kadar CO2. LoRa mampu mengirimkan data dalam jarak 50 hingga100 meter secara NLOS, namun kualitas pengiriman data menurun pada jarak lebih jauh, dengan paket loss mencapai 70% pada 150 meter dan 90% pada 250 meter. Nilai RSSI dan SNR juga memburuk seiring dengan peningkatan jarak, dengan nilai -110dBm hingga -112dBm untuk RSSI dan -10dB hingga -11dB untuk SNR pada jarak 150 hingga 250 meter. Pengujian kualitas udara di lingkungan urban menunjukkan rata-rata CO2 sebesar 361,5 PPM, yang masih jauh dari ambang batas 1000 PPM yang ditetapkan oleh Kementerian Kesehatan, menunjukkan kondisi udara yang aman.

Conclusion

Implementasi enkripsi data AES-128Bit pada sistem pemantauan kualitas udara (CO2) berbasis LoRa berhasil diterapkan, menunjukkan efektivitas pengiriman data pada jarak 50-100 meter NLOS meski mengalami penurunan kualitas signifikan pada jarak lebih jauh.Pengujian kualitas udara CO2 di lingkungan urban menghasilkan rata-rata 361,5 PPM, yang jauh di bawah ambang batas aman 1000 PPM, mengindikasikan kondisi udara yang aman di lokasi pengujian.Meskipun demikian, implementasi AES-128Bit mode ECB masih memiliki celah keamanan, sehingga disarankan untuk menggunakan mode enkripsi AES lain yang lebih robust serta menguji perangkat dalam kondisi Line of Sight (LOS) untuk hasil yang lebih optimal.

Future Research

Penelitian ini telah membuka jalan penting dalam memastikan keamanan data pemantauan kualitas udara. Untuk langkah selanjutnya, ada beberapa arah penelitian yang sangat menarik dan mudah dipahami. Pertama, akan sangat bermanfaat jika kita bisa meneliti lebih lanjut mengenai dampak penggunaan metode enkripsi AES yang lebih canggih, seperti CBC atau CTR, pada kinerja perangkat IoT yang berdaya rendah. Apakah mode-mode ini akan membuat baterai lebih cepat habis atau memperlambat pengiriman data secara signifikan dibandingkan mode ECB yang digunakan sekarang? Penelitian ini bisa membandingkan konsumsi daya, waktu pemrosesan enkripsi dan dekripsi, serta tingkat keamanan yang dicapai oleh setiap mode pada perangkat keras serupa. Hasilnya akan membantu kita memilih mode enkripsi yang paling seimbang antara keamanan tinggi dan efisiensi energi untuk perangkat pemantauan di lapangan. Kedua, karena sistem saat ini hanya fokus pada CO2, ide penelitian berikutnya adalah mengembangkan sistem pemantauan yang bisa mendeteksi berbagai jenis polutan udara lainnya secara bersamaan, seperti PM2.5, sulfur dioksida (SO2), atau nitrogen dioksida (NO2). Bagaimana penambahan sensor-sensor ini akan mempengaruhi ukuran data yang dikirim dan apakah ini akan menambah beban pada proses enkripsi dan pengiriman data LoRa, terutama pada jarak jauh? Penelitian ini dapat mengeksplorasi strategi untuk mengelola data yang lebih besar secara efisien tanpa mengorbankan keamanan atau keandalan transmisi. Hal ini akan menjadikan sistem pemantauan kualitas udara menjadi lebih komprehensif dan relevan untuk berbagai kebutuhan lingkungan. Terakhir, melihat tantangan yang ada pada jarak jauh dan kondisi Non-Line of Sight (NLOS), akan menarik untuk meneliti bagaimana sistem LoRa dengan enkripsi bisa bekerja dalam skenario penempatan yang lebih kompleks dan realistis. Misalnya, bagaimana performa sistem ini jika diterapkan di area perkotaan yang padat dengan banyak gedung tinggi, atau di dalam bangunan bertingkat? Kita juga bisa menyelidiki penerapan teknologi mesh network menggunakan LoRa untuk memperluas jangkauan dan meningkatkan keandalan, sambil tetap menjaga keamanan data. Penelitian ini dapat mencari tahu cara optimal untuk menempatkan perangkat dan merancang jaringan agar data kualitas udara dapat terus mengalir dengan aman dan stabil di lingkungan yang menantang. Dengan begitu, kita bisa mendapatkan gambaran yang lebih akurat tentang kualitas udara di berbagai lokasi dan membuat keputusan yang lebih baik untuk kesehatan masyarakat.

Metadata

File size	794.67 KB
Pages	14
DMCA	Report