KRESNA MEDIAKRESNA MEDIA

Jurnal Riset InformatikaJurnal Riset Informatika

Data yang hilang dan tidak lengkap pada jaringan sensor Environmental Internet of Things (IoT) dapat menurunkan keandalan data dan mengganggu proses analisis, terutama pada deret waktu suhu dan kelembapan yang memiliki pola musiman harian (diurnal) yang kuat. Penelitian ini mengembangkan dan mengevaluasi metode imputasi musiman untuk menangani data yang hilang dalam pemantauan lingkungan berbasis IoT, dengan alur kerja yang mencakup deteksi anomali, penghapusan outlier, imputasi berbasis waktu (time-of-day-aware), serta evaluasi kinerja pada berbagai skenario tingkat kehilangan data. Tantangan utama yang dihadapi meliputi gangguan sensor, masalah konektivitas, dan kegagalan perangkat keras yang bersifat sementara, yang dapat menurunkan integritas data serta memengaruhi analisis tren, peramalan, dan deteksi anomali. Untuk mengatasi hal tersebut, metode ini memanfaatkan pola musiman pada tingkat jam dan menit setelah terlebih dahulu menyaring nilai-nilai yang secara fisik tidak realistis. Hasil eksperimen menunjukkan akurasi dan ketahanan yang tinggi dalam merekonstruksi data suhu dan kelembapan, dengan nilai MAE suhu sekitar 0,86–0,87°C dan MAE kelembapan sebesar 3,92–4,01%RH, tanpa penurunan kinerja bahkan pada kondisi kehilangan data hingga 50%. Deret waktu hasil imputasi tetap mempertahankan dinamika diurnal alami tanpa menimbulkan distorsi, sehingga mampu memulihkan kontinuitas dan konsistensi struktural pada deret waktu IoT lingkungan untuk mendukung pemodelan, ekstraksi fitur, dan sistem pendukung pengambilan keputusan yang andal.

Penelitian ini menunjukkan bahwa metode imputasi musiman yang diusulkan, yang menggabungkan pembersihan anomali dan imputasi waktu-of-day musiman, efektif dalam meningkatkan kualitas dan kontinuitas data sensor IoT lingkungan.Penghapusan outlier ekstrem diikuti oleh imputasi musiman berhasil merekonstruksi observasi yang hilang sambil mempertahankan dinamika diurnal alami dari deret waktu suhu dan kelembapan.Hasil eksperimen menunjukkan bahwa pendekatan yang diusulkan mencapai kesalahan rekonstruksi yang konsisten dan rendah di berbagai skenario tingkat kehilangan data.Untuk data suhu, metode ini mempertahankan nilai MAE antara 0,86–0,87°C dan MAPE antara 3,17–3,22%, sedangkan kesalahan kelembapan berkurang secara signifikan dari sekitar 10,45%RH menjadi 3,92–4,01%RH.Selang kepercayaan 95% yang sempit lebih lanjut menunjukkan bahwa kinerja rekonstruksi tetap stabil dan andal secara statistik di berbagai simulasi berulang, bahkan di bawah kondisi kehilangan data yang tinggi.Secara keseluruhan, temuan ini mengonfirmasi bahwa pendekatan imputasi musiman menyediakan solusi yang kuat dan efisien secara komputasi untuk menangani nilai-nilai yang hilang dalam deret waktu sensor IoT lingkungan, memungkinkan pembuatan dataset yang andal untuk pemantauan lingkungan dan aplikasi analitis lebih lanjut.

Saran penelitian lanjutan yang diusulkan meliputi pengembangan kerangka kerja yang terintegrasi dengan informasi multi-sensor, adopsi pemodelan musiman adaptif atau berbasis pembelajaran untuk mengakomodasi variabilitas lingkungan, dan validasi metode di berbagai wilayah iklim untuk meningkatkan generalisasi. Selain itu, mengeksplorasi pendekatan hibrida yang menggabungkan pola musiman dengan model pembelajaran mesin, seperti autoencoder LSTM atau metode time series probabilistik, dapat memperkuat akurasi rekonstruksi, terutama di bawah tingkat kehilangan data yang tinggi. Akhirnya, mengembangkan implementasi real-time yang cocok untuk perangkat edge atau tertanam IoT akan memungkinkan koreksi data on-device dan meningkatkan praktisitas sistem pemantauan lingkungan.

  1. A SEASONAL IMPUTATION METHOD FOR ADDRESSING MISSING DATA IN ENVIRONMENTAL IOT SENSOR TIME SERIES | Jurnal... doi.org/10.34288/jri.v8i2.475A SEASONAL IMPUTATION METHOD FOR ADDRESSING MISSING DATA IN ENVIRONMENTAL IOT SENSOR TIME SERIES Jurnal doi 10 34288 jri v8i2 475
Read online
File size1.01 MB
Pages15
DMCAReport

Related /

ads-block-test