Protokol Komunikasi 6LoWPAN dan RFID
A. Protokol Komunikasi 6LoWPAN
Pengertian dan Arsitektur 6LoWPAN
Wireless sensor network (WSN) adalah salah satu segmen yang tumbuh paling cepat di jaringan di mana-mana saat ini. Untuk mengubah WSN dari jaringan area pribadi (PAN) menjadi jaringan area pribadi berdaya rendah (LoWPAN), IEEE standar 802.15.4 memperkenalkan. Standar nirkabel medium access control (MAC) dan physical (PHY) layer untuk PAN nirkabel tingkat rendah (WPAN). Saat ini ada beberapa protokol jaringan sensor non-IP seperti ZigBee, di mana protokol TCP / IP tidak digunakan. Namun, WSN mendatang terdiri dari ribuan node dan jaringan ini dapat terhubung ke orang lain melalui internet. Oleh karena itu, pada IPv6 LoWPAN (6LoWPAN) didefinisikan oleh Internet Engineering Task Force (IETF) sebagai teknik untuk menerapkan TCP / IP menjadi WSN.
6LoWPAN adalah jaringan komunikasi sederhana dengan biaya rendah yang memungkinkan konektivitas nirkabel dalam aplikasi dengan daya terbatas dan kebutuhan waktu pengiriman yang santai karena menyediakan jaringan IPv6 melalui jaringan IEEE 802.15.4. Ini dibentuk oleh perangkat yang kompatibel dengan standar IEEE 802.15.4 dan memiliki karakteristik seperti jarak pendek, bit rate rendah, daya rendah, penggunaan memori rendah dan biaya rendah.
IPv6 (Internet Protocol version 6) adalah protokol internet generasi baru yang menggantikan protokol versi sebelumnya (IPv4). IPv6 dikembangkan oleh Internet Engineering Task Force (IETF). Tujuan utama diciptakan IPv6 karena keterbatasan ruang alamat di IPv4 yang hanya terdiri dari 32 bit. Paket Link Layer pada IPv6 harus mendukung ukuran paket 1280 Byte dan harus bisa menyusun kembali paket yang berukuran 1500 Byte.
Berikut ini merupakan gambar arsitektur 6LoWPAN :
 |
| Arsitektur 6LoWPAN |
Ketika sebuah node sensor dengan kemampuan pemrosesan yang lebih rendah dalam 6LoWPAN atau yang disebut reduced function device (RFD) ingin mengirim paket datanya ke perangkat yang mendukung IP di luar 6LoWPAN, pertama mengirim paket ke node sensor dengan kemampuan pemrosesan yang lebih tinggi atau yang disebut full function device (FFD) dalam PAN yang sama. FFD yang bereaksi sebagai router di 6LoWPAN akan meneruskan paket data dengan melompat ke gerbang 6LoWPAN.Gerbang 6LoWPAN itu hubungkan ke 6LoWPAN dengan domain IPv6 kemudian akan meneruskan paket ke perangkat IP tujuan dengan menggunakan alamat IP.
 |
| Model referensi dari stack protokol 6LoWPAN |
Model referensi dari stack protokol 6LoWPAN ini mengadopsi standar IEEE 802.15.4 PHY dan MAC layer sebagai lapisan bawahnya saat memilih IPv6 di lapisan jaringannya. Pada dasarnya, standar IEEE 802.15.4 menentukan PHY dan MAC lapisan untuk low-rate wireless personal area network (LR-WPAN). Spesifikasi PHY layer menentukan bagaimana perangkat dapat berkomunikasi satu sama lain melalui saluran nirkabel. Total 27 saluran yang ditentukan dalam PHY layer. Saluran-saluran ini dialokasikan menjadi berbeda frekuensi dengan berbagai kecepatan data.
Pada MAC layer, ia menentukan kapan perangkat dapat mengakses saluran untuk berkomunikasi. Tugas-tugas dasar yang disediakan oleh MAC layer adalah generasi dan sinkronisasi, mendukung asosiasi PAN dan disasosiasi, mengelola akses saluran melalui Carriers Sense Multiple Access dengan mekanisme Collision Avoidance (CSMA / CA), dan lain-lain.
 |
| Alokasi saluran pada frekuensi yang diberikan |
Dengan mekanisme yang disediakan oleh lapisan adaptasi, ada empat tipe header dasar yang didefinisikan dalam 6LoWPAN: Dispatch Header, Mesh Header, Fragmentation Header dan Header HC1 (IPv6 Header Compression Header). Namun, pada Mesh Header, informasi routing perlu ditambahkan secara tepat dengan header untuk mencapai fungsionalitas routing penuh. Oleh karena itu, header routing tambahan diperlukan untuk dienkapsulasi pada paket tersebut.
Ada beberapa perkembangan pada protokol routing untuk 6LoWPAN. Agar menjadi protocol yang lebih ringan dan memaksimalkan efisiensi bandwidth di 6LoWPAN, 6LoWPAN Ad-Hoc On-Demand Distance Vector Protokol routing (LOAD) telah diusulkan. Ini adalah protokol routing berdasarkan permintaan yang disederhanakan berdasarkan Ad-hoc On-Demand Distance (AODV). Selain itu, Dynamic MANET On-demand untuk 6LoWPAN Routing (DYMO-low) adalah protokol routing 6LoWPAN lain yang berdasarkan DYMO. Fitur signifikan dalam DYMO-low itu bisa mendukung baik 16-bit link layer short address atau IEEE 64-bit extended address (EUI-64).
B. Pengertian RFID
RFID adalah proses identifikasi seseorang atau objek dengan menggunakan frekuensi transmisi radio. RFID menggunakan frekuensi radio untuk membaca informasi dari sebuah device kecil yang disebut tag atau transponder (Transmitter + Responder). Tag RFID akan mengenali diri sendiri ketika mendeteksi sinyal dari device yang kompatibel, yaitu pembaca RFID (RFID Reader).RFID adalah teknologi identifikasi yang fleksibel, mudah digunakan, dan sangat cocok untuk operasi otomatis. RFID mengkombinasikan keunggulan yang tidak tersedia pada teknologi identifikasi yang lain. RFID dapat disediakan dalam device yang hanya dapat dibaca saja (Read Only) atau dapat dibaca dan ditulis (Read/Write), tidak memerlukan kontak langsung maupun jalur cahaya untuk dapat beroperasi, dapat berfungsi pada berbagai variasi kondisi lingkungan, dan menyediakan tingkat integritas data yang tinggi. Sebagai tambahan, karena teknologi ini sulit untuk dipalsukan, maka RFID dapat menyediakan tingkat keamanan yang tinggi.
Pada sistem RFID umumnya, tag atau transponder ditempelkan pada suatu objek. Setiap tag membawa dapat membawa informasi yang unik, di antaranya: serial number, model, warna, tempat perakitan, dan data lain dari objek tersebut. Ketika tag ini melalui medan yang dihasilkan oleh pembaca RFID yang kompatibel, tag akan mentransmisikan informasi yang ada pada tag kepada pembaca RFID, sehingga proses identifikasi objek dapat dilakukan.
Sistem RFID terdiri dari empat komponen, diantaranya :
- Tag: Ini adalah device yang menyimpan informasi untuk identifikasi objek. Tag RFID sering juga disebut sebagai transponder.
- Antena: untuk mentransmisikan sinyal frekuensi radio antara pembaca RFID dengan tag RFID.
- Pembaca RFID: adalah device yang kompatibel dengan tag RFID yang akan berkomunikasi secara wireless dengan tag.
- Software Aplikasi: adalah aplikasi pada sebuah workstation atau PC yang dapat membaca data dari tag melalui pembaca RFID. Baik tag dan pembaca RFID diperlengkapi dengan antena sehingga dapat menerima dan memancarkan gelombang elektromagnetik.
Sistem RFID
 |
| Sistem RFID |
- Pembaca RFID
Sebuah pembaca RFID harus menyelesaikan dua buah tugas, yaitu:
- Menerima perintah dari software aplikasi
- Berkomunikasi dengan tag RFID
Pembaca RFID adalah merupakan penghubung antara software aplikasi dengan antena yang akan meradiasikan gelombang radio ke tag RFID. Gelombang radio yang diemisikan oleh antena berpropagasi pada ruangan di sekitarnya. Akibatnya data dapat berpindah secara wireless ke tag RFID yang berada berdekatan dengan antena.
- Tag RFID
Tag RFID adalah device yang dibuat dari rangkaian elektronika dan antena yang terintegrasi di dalam rangkaian tersebut. Rangkaian elektronik dari tag RFID umumnya memiliki memori sehingga tag ini mempunyai kemampuan untuk menyimpan data. Memori pada tag secara dibagi menjadi sel-sel. Beberapa sel menyimpan data Read Only, misalnya serial number yang unik yang disimpan pada saat tag tersebut diproduksi. Sel lain pada RFID mungkin juga dapat ditulis dan dibaca secara berulang.
Berdasarkan catu daya tag, tag RFID dapat digolongkan menjadi:
- Tag Aktif: yaitu tag yang catu dayanya diperoleh dari batere, sehingga akan mengurangi daya yang diperlukan oleh pembaca RFID dan tag dapat mengirimkan informasi dalam jarak yang lebih jauh. Kelemahan dari tipe tag ini adalah harganya yang mahal dan ukurannya yang lebih besar karena lebih komplek. Semakin banyak fungsi yang dapat dilakukan oleh tag RFID maka rangkaiannya akan semakin komplek dan ukurannya akan semakin besar.
- Tag Pasif: yaitu tag yang catu dayanya diperoleh dari medan yang dihasilkan oleh pembaca RFID. Rangkaiannya lebih sederhana, harganya jauh lebih murah, ukurannya kecil, dan lebih ringan. Kelemahannya adalah tag hanya dapat mengirimkan informasi dalam jarak yang dekat dan pembaca RFID harus menyediakan daya tambahan untuk tag RFID.
Tag RFID telah sering dipertimbangkan untuk digunakan sebagai barcode pada masa yang akan datang. Pembacaan informasi pada tag RFID tidak memerlukan kontak sama sekali. Karena kemampuan rangkaian terintegrasi yang modern, maka tag RFID dapat menyimpan jauh lebih banyak informasi dibandingkan dengan barcode. Fitur pembacaan jamak pada teknologi RFID sering disebut sebagai anti collision.
Source :
0 Response to "Protokol Komunikasi 6LoWPAN dan RFID"
Post a Comment