TinyOS dan NesC

TinyOS dan NesC

TinyOS merupakan sistem operasi open-source yang didesain khusus untuk jaringan sensor nirkabel. TinyOS memiliki arsitektur berbasis komponen yang mendukung adanya inovasi dan implementasi jaringan sensor nirkabel dengan meminimalisasi ukuran kode yand dibutuhkan sebagaimana karakteristik jaringan sensor yang memiliki sedikit memori. Komponen librari TinyOS terdiri dari protokol jaringan, layanan distribusi sensor, driver sensor, dan software pengamatan data sensor yang dapat digunakan untuk melakukan monitoring jaringan sensor.

Tidak seperti sistem operasi seperti pada umumnya, tinyOS merupakan sebuah perangkat lunak dalam bentuk kerangka kerja yang digunakan untuk sistem yang saling terikat (embedded system) dan untuk mengatur komponen untuk membangun aplikasi jaringan sensor nirkabel. TinyOS didesain untuk tidak memiliki file-system, hanya mendukung alokasi memori statik, mengimplementasikan pemodelan fungsi sederhana, serta menyediakan perangkat dan abstraksi jaringan yang minimal.

Stuktur Direktori TinyOS

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa TinyOS tidak memiliki file-system, dan dapat di install pada linux atau menggunakan emulator linux yang yang bekerja di widows seperti cygwin. Struktur TinyOS terdiri dari 4 direktori seperti pada gambar berikut.

Berikut ini penjelasan mengenai struktur direktori pada tinyOS.

1. apps : direktori ini berisi contoh program aplikasi jaringan sensor nirkabel.
2. contrib : direktori ini berisi program sistem pengembangan tinyOS dari berbagai platform. Contohnya crossbow, cotsbots, smac, dll.
3. tools : direktori ini berisi aplikasi lain yang digunakan untuk berinteraksi dengan jaringan sensor, contohnya java untuk monitoring jaringan sensor secara grafis dan matlab untuk komputasi data jaringan sensor, dll.
4. doc : berisi tutorial mengenai TinyOS.
5. tos : berisi komponen pemrogaman jaringan sensor pada tinyOS seperti library, interface, sensorboards, types, platform, dan system.

Aplikasi pada TinyOS

TinyOS menyediakan beberapa aplikasi yang digunakan untuk membangun sebuah jaringan sensor nirkabel. Adapun beberapa contoh aplikasi dalam tinyOS adalah :

1. Aplikasi Sensing

- Sense : merupakan aplikasi yang digunakan untuk membaca hasil sensor dalam hal ini melakukan pembacaan ADC (Analog to Digital Convertion)

- Surge : melakukan pembacaan sensor ADC dan mendukung komunikasi multihop.

- TASKApp : melakukan pembacaan sensor dan memasukkannya ke dalam database pada server. Aplikasi ini dapat melakukan kalkulasi pada data yang di baca.

- Oscilloscope : aplikasi pada sensor untuk mengirimkan pembacaan sensor (cahaya) dan dapat ditampilkan secara grafis menggunakan Java.

2. Aplikasi Umum

- TOSBase : merupakan aplikasi yang diterapkan pada sensor yang akan menjadi gateway / sink pada jaringan sensor.

- CntToLedsAndRfm : melakukan perhitungan (Counter) dalam 3 bit, menampilkan perhitungan tersebut pada LED sensor dan mengirimkan secara broadcast.

- RfmToLeds : merupakan aplikasi yang menerima pembacaan pada kanal radio dan menampilkannya melalui LED sensor.

- SimpleCmd : merupakan aplikasi yang digunakan agar user dapat mengirimkan perintah tertentu kepada sensor secara live.

- Blink : aplikasi yang melakukan perhitungan dalam 3 bit dan menampilkannya pada LED sensor.

Konsep pemrogaman tinyOS/nesC

Konsep pemrogaman dalam tinyOS/nesC berupa konsep pemrogaman berbasis komponen. Komponen2 yang telah ada saling dikaitkan sehingga membentuk sebuah aplikasi yang dapat diintegrasikan kedalam perangkat guna menjalankan fungsi jaringan sensor. Berikut ini penjelasan mengenai aplikasi, komponen, dan bagian lain yang ada di dalamnya.

Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa untuk membangun sebuah program aplikasi pada tinyOS diperlukan beberapa komponen penyusun. Komponen dalam hal ini dapat diklasifikasikan dalam dua hal, yaitu module dan configuration. Module merupakan satu komponen yang memiliki fungsi spesifik tertentu dan confuguration merupakan komponen yang terdiri dari banyak module untuk menjalankan proses secara global. Antara masing - masing komponen dihubungkan oleh interface.

penjelasan dan tutorial lebih lanjut mengenai tinyos dan nesc dapat dilihat di sini ...

Jaringan Sensor Nirkabel (Wireless Sensor Network)

Perkembangan teknologi piranti elektronika yang seiring dengan perkembangan protokol komunikasi dan informasi yang ada sekarang telah membawa kita menuju suatu sensor (alat deteksi) generasi baru yang murah, akurat dan memiliki daya jangkau yang lebih luas. Kemajuan di bidang desain, material, dan perancangan konsep akan membawa dampak positif pada penurunan ukuran, berat, dan cost daripada sensor itu sendiri secara siginifikan sehingga didapat sensor dengan kemampuan yang jauh melebihi yang ada sekarang. Dengan begitu, teknologi deteksi (sensing) dan pengaturannya kini memiliki potensi untuk berkembang dengan pesat, tidak hanya di bidang ilmu pengetahuan dan teknologi tetapi juga meliputi berbagai bidang aplikasi secara luas.

Perkembangan teknologi deteksi seperti diatas diwujudkan dalam sebuah bentuk jaringan sensor (network-ed sensor). Jaringan sensor itu sendiri merupakan suatu kesatuan dari proses pengukuran, komputasi, dan komunikasi yang memberikan kemampuan administratif kepada sebuah perangkat, observasi, dan melakukan penanganan terhadap setiap kejadian dan fenomena yang terjadi di lingkungan. Untuk mendukung fleksibilitas jaringan, umumnya jaringan sensor menggunakan komunikasi nirkabel sebagai media transmisi datanya. Jaringan sensor Nirkabel dapat digunakan pada berbagai aplikasi kehidupan seperti sestem pemantauan aktifitas gunung berapi, sistem pemantauan pergerakan bumi, peringatan terjadinya kebakaran hutan, peringatan terjadinya gelombang tsunami dan lain-lain.

Secara umum Jaringan Sensor Nirkabel (Wireless Sensor Network) itu sendiri terdiri dari dua komponen, yaitu source dan sink. Source merupakan komponen kesatuan dari jaringan yang dapat menghasilkan informasi, biasanya merupakan sebuah sensor atau juga dapat berupa sebuah actuator yang menghasilkan feedback pada keseluruhan operasi. Sink merupakan kesatuan yang mengumpulkan informasi dari source sehingga dapat dilakukan pengolahan informasi lebih lanjut. Terdapat tiga bentuk sink yaitu sink dapat berupa source yang lain dalam bentuk sensor/actuator dari jaringan itu sendiri atau dari jaringan lain. Sink dapat berupa sebuah laptop/computer dan sebuah PDA yang digunakan untuk berinteraksi dengan Jaringan Sensor. Bahkan sink dapat berupa gateway ke jaringan yang lebih lebar seperti internet sehingga interaksi dapat dilakukan melalui jarak yang sangat jauh dan tidak terkoneksi secara langsung dengan Jaringan Sensor. Ilustrasi sederhana sebuah jaringan sensor dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Source/sensor yang kemudian disebut sebagai node merupakan kesatuan beberapa perangkat yang terdiri dari CPU (untuk pemrosesan data), memori (untuk menyimpan data), baterai (sebagai sumber energi) dan tranceiver (sebagai pengirim dan penerima sinyal radio dari dan kepada node yang lain). Beberapa Source yang tergabung dalam sebuah jaringan melalui media nirkabel disebut sebagai jaringan sensor nirkabel yang berperan dalam mendeteksi kejadian (events) atau fenomena, mengumpulkan, memproses data, serta mengirimkan hasilnya kepada user yang membutuhkan. Karakteristik yang mendasar dari sebuah jaringan sensor nirkabel antara lain :

1. Kemampuan mengorganisasi diri sendiri,

2. Kemampuan broadcast dalam jarak pendek dan multihop routing <- (Tugas Akhir ku),

3. Penyebaran yang rapat dan kemudahan pengaturan dari node sensor,

4. Perubahan topologi merujuk pada kegagalan node,

5. Pembatasan pada energi, daya transmit, memori dan kemampuan komputasi.

Jaringan sensor nirkabel banyak diterapkan pada beberapa bidang seperti :

Bidang Teknik (umum)

1. Telematika dan Otomotif

2. Virtual keyboards

3. Sensor dan perawatan pada plant industri

4. Penerbangan

5. Smart office

6. Tracking of goods, paket dan container

7. Keamanan komersil dan rumah tinggal

Monitoring Lingkungan dan Pertanian

1. Intensifikasi Pertanian

2. Eksplorasi Lahan

3. Eksplorasi dan pemantauan lahan pertanian dari jarak jauh.

4. Memonitor keadaan Geologi

5. Kegiatan seismic dan lain-lain dapat secara aman dideteksi dengan jaringan sensor.

6. Memonitor Kualitas Air

7. Zebranet

8. Memantau Habitat

9. Deteksi Bencana

Bidang Militer

1. Monitoring dan Manajemen Aset

2. Pengintaian Medan Perang

3. Perlindungan

Bidang Kesehatan

Penginderaan Medis

SELAMAT UNTUK WARGA TEKKIM ITS

Saya ucapkan selamat kepada Warga Teknik Kimia ITS atas perayaan pesta demokrasi terbesarnya yaitu pemilihan Kahima baru Teknik Kimia periode 2007/2008. Meskipun berbeda jadwal dengan jurusan – jurusan lain yang ada di ITS, namun saya yakin bahwa kemeriahan perayaan pesta demokrasi di Jurusan Teknik Kimia tidak kalah dengan yang ada di Jurusan lain yang ada di ITS.
Sedikit saya mau berkomentar mengenai salah satu calon Kahima Teknik Kimia periode 2007/2008 yaitu Sahkundiyar. Kebetulan Sahkundiyar adalah pengurus BEM FTI – ITS peride 2006/2007 sebagai staf dept PSDM dan periode 2007/Sekarang sebagai Kepala Biro Kaderisasi Dept. PSDM. Sahkun, begitulah kami memanggilnya, dia adalah salah satu staf yang aktif di BEM FTI. Meskipun dia juga eksist di Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia namun tugas – tugas yang telah diberikan kepadanya di BEM FTI tidak pernah diabaikannya. Eksistensinya bisa dibilang sangat terasa di BEM FTI. Pemikiran yang sangat strategis membuat setiap masalah dapat diatasi tepat pada waktunya. Yang paling saya kagumi dari seorang sahkun adalah cita – citanya yaitu ingin membuat nama Teknik Kimia besar dimata ITS, itu juga yang menjadi salah satu alasan mengapa dia eksist di Ormawa lain selain di HIMATEKK. Dengan sikap yang ramah dan kharisma seorang pemimpin saya yakin bahwa sahkun dapat membawa nama Teknik Kimia tidak hanya besar dimata ITS namun juga besar di tingkat Surabaya ataupun Indonesia.
Semoga sedikit komentar ini bisa menjadi wacana kepada warga Teknik Kimia untuk ikut berpartisipasi dalam perayaan pesta demokrasi terbesar di Teknik Kimia agar kedepannya Teknik Kimia bisa menjadi salah satu ormawa yang terbesar dan ikut berpartisipasi dalam dinamisasi kemajuan ormawa yang ada di ITS.