Optimasi Kinerja Jaringan pada Wireless Sensor Network Menggunakan Metode Clustering
Kata Kunci:
Kata Kunci: Wireless Sensor Network, Clustering, Efisiensi Energi, Umur Jaringan, Optimasi JaringanAbstrak
Wireless Sensor Network (WSN) merupakan teknologi jaringan nirkabel yang banyak digunakan pada berbagai aplikasi pemantauan karena fleksibilitas dan kemampuannya dalam mengumpulkan data lingkungan. Namun, keterbatasan sumber daya, khususnya energi node sensor, menjadi tantangan utama yang berdampak langsung pada kinerja dan umur jaringan. Berbagai pendekatan telah dikembangkan untuk mengatasi permasalahan ini, salah satunya adalah metode clustering yang bertujuan mengoptimalkan pengelolaan komunikasi data. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis dan mengoptimalkan kinerja jaringan WSN melalui penerapan metode clustering dengan fokus pada efisiensi energi, umur jaringan, dan kinerja pengiriman data. Penelitian ini menggunakan pendekatan kuantitatif melalui simulasi jaringan WSN. Evaluasi dilakukan dengan menerapkan metode clustering pada beberapa skenario simulasi, kemudian dianalisis berdasarkan parameter energi rata-rata node, umur jaringan, jumlah paket yang diterima base station, serta rasio keberhasilan pengiriman paket. Hasil simulasi menunjukkan bahwa metode clustering mampu menurunkan laju konsumsi energi node secara lebih merata, memperpanjang umur jaringan hingga ratusan putaran simulasi, serta meningkatkan jumlah paket data yang berhasil diterima oleh base station. Skenario clustering dengan mekanisme pemilihan cluster head berbasis energi menunjukkan kinerja terbaik dibandingkan skenario lainnya. Penelitian ini membuktikan bahwa metode clustering efektif dalam meningkatkan kinerja WSN, khususnya dalam efisiensi energi dan ketahanan jaringan. Meskipun demikian, penurunan kinerja pada fase akhir simulasi menunjukkan perlunya pengembangan metode clustering yang lebih adaptif terhadap dinamika energi dan topologi jaringan. Penelitian selanjutnya disarankan untuk mengintegrasikan pendekatan adaptif atau kecerdasan buatan guna meningkatkan keberlanjutan kinerja jaringan.
Unduhan
Referensi
REFERENSI
[1] F. P. E. Putra, F. Fauzan, S. Syirofi, M. Mursidi, D. Wahid, and A. Nuraini, “Sistem Pengendali Lingkungan Pertanian Dengan Wireless Sensor Network Untuk Mengoptimalkan Budidaya Hidroponik,” 2024. doi: 10.47709/digitech.v3i2.3461.
[2] K. Ramu et al., “Deep Learning-Infused Hybrid Security Model for Energy Optimization and Enhanced Security in Wireless Sensor Networks,” SN Comput. Sci., vol. 5, no. 7, 2024, doi: 10.1007/s42979-024-03193-6.
[3] A. M. Yolanda and H. Savira, “Segmentasi Provinsi di Indonesia berdasarkan Data Runtun Waktu Produksi Padi dengan Algoritma DTW dan K-Medoids Clustering,” J. Pangan, vol. 33, no. 3, pp. 89–96, 2025, doi: 10.33964/jp.v33i3.847.
[4] Y. Y. Ghadi et al., “Machine Learning Solutions for the Security of Wireless Sensor Networks: A Review,” IEEE Access, vol. 12, pp. 12699–12719, 2024, doi: 10.1109/ACCESS.2024.3355312.
[5] D. K. J. Bahadur and L. Lakshmanan, “A novel method for optimizing energy consumption in wireless sensor network using genetic algorithm,” Microprocess. Microsyst., vol. 96, 2023, doi: 10.1016/j.micpro.2022.104749.
[6] R. Sarifah Faujiah, C. Naya, and A. Susilo, “Analisis Klustering Peningkatan Jumlah Produksi Baterai Lithium-Ion dengan Algoritma Metode K-Means,” Ranah Res. J. Multidiscip. Res. Dev., vol. 6, no. 5, pp. 1906–1914, 2024, doi: 10.38035/rrj.v6i5.1021.
[7] F. P. Eka Putra, L. Fitriyah, Z. Naimah, and S. A. Rofika, “Evaluasi Kinerja Aplikasi Wireshark Dalam Monitoring Jaringan Kecil Dengan Topologi Star dan Bus,” J. Ilm. Ilk. - Ilmu Komput. Inform., vol. 8, no. 2, pp. 164–176, 2025, doi: 10.47324/ilkominfo.v8i2.343.
[8] X. Xue, R. Shanmugam, S. K. Palanisamy, O. I. Khalaf, D. Selvaraj, and G. M. Abdulsahib, “A Hybrid Cross Layer with Harris-Hawk-Optimization-Based Efficient Routing for Wireless Sensor Networks,” 2023, mdpi.com. doi: 10.3390/sym15020438.
[9] H. Pribadi Fitrian, T. Shopy Latifah, M. Imroatuddin, I. Ahmad Maulana, and F. Akbar Al Anshari, “Analisis Performa Topologi Star Dan Mesh Dalam Implementasi Jaringan Lan Pada Lingkungan Perkantoran,” JATI (Jurnal Mhs. Tek. Inform., vol. 9, no. 1, pp. 1399–1403, 2025, doi: 10.36040/jati.v9i1.12539.
[10] K. M. Karthick Raghunath, M. S. Koti, R. Sivakami, V. Vinoth Kumar, G. NagaJyothi, and V. Muthukumaran, “Utilization of IoT-assisted computational strategies in wireless sensor networks for smart infrastructure management,” Int. J. Syst. Assur. Eng. Manag., vol. 15, no. 1, pp. 28–34, 2024, doi: 10.1007/s13198-021-01585-y.
[11] S. El Khediri, A. Selmi, R. U. Khan, T. Moulahi, and P. Lorenz, “Energy efficient cluster routing protocol for wireless sensor networks using hybrid metaheuristic approache’s,” Ad Hoc Networks, vol. 158, 2024, doi: 10.1016/j.adhoc.2024.103473.
[12] I. Surenther, K. P. Sridhar, and M. Kingston Roberts, “Maximizing energy efficiency in wireless sensor networks for data transmission: A Deep Learning-Based Grouping Model approach,” 2023, Elsevier. doi: 10.1016/j.aej.2023.10.016.
[13] A. Rahmadani and N. Nursyahira, “Implementasi Algoritma K-Means Untuk Clustering Data Inventori,” Indones. J. Inform. Res. Softw. Eng., vol. 5, no. 1, pp. 1–11, 2025, doi: 10.57152/ijirse.v5i1.1832.
[14] O. S. Egwuche, A. Singh, A. E. Ezugwu, J. Greeff, M. O. Olusanya, and L. Abualigah, “Machine learning for coverage optimization in wireless sensor networks: a comprehensive review,” Ann. Oper. Res., 2023, doi: 10.1007/s10479-023-05657-z.
[15] P. Gite, A. Shrivastava, K. Murali Krishna, G. H. Kusumadevi, R. Dilip, and R. Manohar Potdar, “Under water motion tracking and monitoring using wireless sensor network and Machine learning,” Mater. Today Proc., vol. 80, pp. 3511–3516, 2023, doi: 10.1016/j.matpr.2021.07.283.
[16] S. Yuvarani, A. Gayathri, K. J. Velmurugan, V. Meenakshi, S. Sadhana, and C. Srinivasan, “Quality of Service Factor based Unfailing Route Formation in Wireless Sensor Network,” Proc. Int. Conf. Intell. Innov. Technol. Comput. Electr. Electron. ICIITCEE 2023, pp. 617–622, 2023, doi: 10.1109/IITCEE57236.2023.10090966.
[17] F. P. Eka Putra, A. M. Ubaidillah Solichin, M. N. Wildanul Hakim, and M. T. Ramadhan, “Pemanfaatan Teknologi Wireless dan Mobile Network Berbasis 5G Untuk Pemerataan Akses Jaringan di Indonesia,” Infotek J. Inform. dan Teknol., vol. 8, no. 2, pp. 415–425, 2025, doi: 10.29408/jit.v8i2.30559.
[18] A. N. Aisyi Maulidhia, I. I. Widyastuti, F. I. Sukarno, R. B. S. Tsany, and T. Brian, “Implementasi Perbandingan Algoritma k-Means dan DB-Scan Pada Beban Listrik Rumah Tangga,” INTEGER J. Inf. Technol., vol. 10, no. 1, 2025, doi: 10.31284/j.integer.2024.v10i1.7479.
[19] R. R. Hidayat Hasibuan, S. Wahyuni, and E. Arif, “Analisis Jaringan Komunikasi Petani Dalam Penggunaan Teknologi Traktor Roda Dua Di Kabupaten Mandailing Natal Provinsi Sumatera Utara,” 2023, academia.edu. doi: 10.36418/syntax-literate.v8i2.11384.
[20] S. S. Vellela and R. Balamanigandan, “An intelligent sleep-awake energy management system for wireless sensor network,” Peer-to-Peer Netw. Appl., vol. 16, no. 6, pp. 2714–2731, 2023, doi: 10.1007/s12083-023-01558-x.
[21] Fauzan Prasetyo Eka Putra, Dea Aulia Siswoyo, M. Idris Ainul Yaqin, and Rica Oktavia, “Tinjauan Regulasi Siber dan Kebijakan Keamanan Jaringan 5G: Perspektif Nasional dan Internasional,” 2025, researchgate.net. doi: 10.55606/jitek.v5i1.6141.
[22] S. Rusfi Razaba, M. Liebenlito, and T. Edy Sutanto, “Kajian Performa Efisiensi Infrastruktur Big Data Hemat Energi Menggunakan Single Board Computer dan Framework Apache Spark,” 2025. doi: 10.25077/teknosi.v11i2.2025.152-160.
[23] K. Debasis, L. D. Sharma, V. Bohat, and R. S. Bhadoria, “An Energy-Efficient Clustering Algorithm for Maximizing Lifetime of Wireless Sensor Networks using Machine Learning,” Mob. Networks Appl., vol. 28, no. 2, pp. 853–867, 2023, doi: 10.1007/s11036-023-02109-7.
[24] S. Safiuddin and F. P. E. Putra, “Strategi Efisiensi Wireless Sensor Network (WSN),” INFORMATICS Educ. Prof. J. Informatics, vol. 8, no. 1, p. 52, 2023, doi: 10.51211/itbi.v8i1.2441.
[25] G. G. Gebremariam, J. Panda, and S. Indu, “Localization and Detection of Multiple Attacks in Wireless Sensor Networks Using Artificial Neural Network,” Wirel. Commun. Mob. Comput., vol. 2023, 2023, doi: 10.1155/2023/2744706.
[26] P. Shanmugaraja, M. Bhardwaj, A. Mehbodniya, Y. S. Vali, and P. C. S. Reddy, “An Efficient Clustered M-path Sinkhole Attack Detection (MSAD) Algorithm for Wireless Sensor Networks,” Ad-Hoc Sens. Wirel. Networks, vol. 55, no. 1–2, pp. 1–22, 2023, doi: 10.32908/ahswn.v55.8849.
[27] P. Alga Vredizon, H. Firmansyah, N. Shafira Salsabila, and W. Eko Nugroho, “Penerapan Algoritma K-Means Untuk Mengelompokkan Makanan Berdasarkan Nilai Nutrisi,” J. Technol. Informatics, vol. 5, no. 2, pp. 108–115, 2024, doi: 10.37802/joti.v5i2.577.
[28] F. P. E. Putra, U. Ubaidi, A. B. Tamam, and R. W. Efendi, “Implementation And Simulation Of Dynamic Arp Inspection In Cisco Packet Tracer For Network Security,” Brill. Res. Artif. Intell., vol. 4, no. 1, pp. 340–347, 2024, doi: 10.47709/brilliance.v4i1.4199.
[29] M. Al Haudy Rizky, A. Solehudin, and E. H. Nurkifli, “Optimalisasi Bandwidth Pada Jaringan Internet Menggunakan Metode Simple Queue Dan Peer Connection Queue,” JATI (Jurnal Mhs. Tek. Inform., vol. 8, no. 4, pp. 7856–7863, 2024, doi: 10.36040/jati.v8i4.10497.
[30] A. B. Pangestu, R. D. M. Putri, N. Hudallah, and T. Andrasto, “Analisis Keandalan Sistem Distribusi Jaringan Sutm Di Pt. Pln (Persero) Up3 Yogyakarta,” Simetris J. Tek. Mesin, Elektro dan Ilmu Komput., vol. 14, no. 1, pp. 1–20, 2023, doi: 10.24176/simet.v14i1.9109.
[31] D. W. Wajgi and J. V. Tembhurne, “Localization in wireless sensor networks and wireless multimedia sensor networks using clustering techniques,” Multimed. Tools Appl., vol. 83, no. 3, pp. 6829–6879, 2024, doi: 10.1007/s11042-023-15956-z.
[32] F. Ghozi Mubarak, R. Primananda, and A. Setia Budi, “Implementasi Load Balancing pada Cluster Server Berbasis Raspberry Pi Memanfaatkan Algoritma Least Connection,” J. Teknol. Inf. dan Ilmu Komput., vol. 12, no. 2, pp. 429–436, 2025, doi: 10.25126/jtiik.2025129452.
[33] F. P. E. Putra, R. M. Ilhamsyah, S. A. Efendy, and A. Rizki, “Implementation And Evaluation Of Zerotier-Based Virtual Network For Device Connectivity,” Brill. Res. Artif. Intell., vol. 5, no. 1, pp. 281–290, 2025, doi: 10.47709/brilliance.v5i1.5966.
[34] Rickhy Artha Octaviyana and Benfano Soewito, “Perancangan Ulang Topologi Jaringan Dengan Kerangka Kerja Ppdioo,” Teknologi, vol. 13, no. 1, pp. 33–41, 2023, doi: 10.26594/teknologi.v13i1.3852.
[35] M. E. Al-Sadoon, A. Jedidi, and H. Al-Raweshidy, “Dual-Tier Cluster-Based Routing in Mobile Wireless Sensor Network for IoT Application,” IEEE Access, vol. 11, pp. 4079–4094, 2023, doi: 10.1109/ACCESS.2023.3235200.
[36] M. Alrizq et al., “Optimization of sensor node location utilizing artificial intelligence for mobile wireless sensor network,” Wirel. Networks, vol. 30, no. 7, pp. 6619–6631, 2024, doi: 10.1007/s11276-023-03469-4.
[37] I. Khoirunisa, R. Astuti, and T. Suprapti, “Penerapan Algoritma K-Medoids Dalam Menentukan Cluster Kabupaten Dan Kota Berdasarkan Populasi Peternakan Di Provinsi Jawa Barat,” JATI (Jurnal Mhs. Tek. Inform., vol. 7, no. 6, pp. 3753–3758, 2024, doi: 10.36040/jati.v7i6.8202.
[38] H. Pribadi Fitrian, F. Dani, I. Fadilah, R. Desta Fauzan, and M. Rizkina Ardhyansyah, “Implementasi Mikrotik Firewall Sebagai Solusi Filtering Situs Judi Online Dalam Jaringan,” JATI (Jurnal Mhs. Tek. Inform., vol. 9, no. 1, pp. 1685–1691, 2025, doi: 10.36040/jati.v9i1.12781.
[39] Fauzan Prasetyo Eka Putra, Maktsuful Ghummah, Moh. Amrullah, and Rafli Hidayatullah, “Studi Kinerja Mesh Network untuk Penerapan Internet of Things (IoT) di Lingkungan Perkotaan,” 2025, researchgate.net. doi: 10.55606/jitek.v5i1.5895.
[40] S. Caleb and S. J. J. Thangaraj, “Secured Node Identification Approach Based on Artificial Neural Network Infrastructure for Wireless Sensor Networks,” Proc. 9th Int. Conf. Electr. Energy Syst. ICEES 2023, pp. 646–651, 2023, doi: 10.1109/ICEES57979.2023.10110046.
[41] L. L. D. Oliveira, G. H. Eisenkraemer, E. A. Carara, J. B. Martins, and J. Monteiro, “Mobile Localization Techniques for Wireless Sensor Networks: Survey and Recommendations,” ACM Trans. Sens. Networks, vol. 19, no. 2, 2023, doi: 10.1145/3561512.
[42] F. P. E. Putra, M. Surur, M. Mahendra, and G. Arifin, “Internet Network QOS Analysis at Yala Kopitiam pamekasan Using Wireshak,” Brill. Res. Artif. Intell., vol. 5, no. 1, pp. 190–200, 2025, doi: 10.47709/brilliance.v5i1.5940.
[43] F. P. Eka Putra, . S., A. Ramadhani, and . M., “Integrasi Teknologi Kuantum dan fiber Optik untuk Meningkatkan Keamanan dan Efisiensi Jaringan Masa Depan,” J. Ilm. Ilk. - Ilmu Komput. Inform., vol. 8, no. 2, pp. 151–163, 2025, doi: 10.47324/ilkominfo.v8i2.342.
[44] S. Muruganandam, R. Joshi, P. Suresh, N. Balakrishna, K. H. Kishore, and S. V. Manikanthan, “A deep learning based feed forward artificial neural network to predict the K-barriers for intrusion detection using a wireless sensor network,” 2023, Elsevier. doi: 10.1016/j.measen.2022.100613.
[45] K. S, D. D. Rao, A. Jain, S. Sharma, S. V. Pandit, and R. Pandey, “Effectual Energy Optimization Stratagems for Wireless Sensor Network Collections Through Fuzzy-Based Inadequate Clustering,” SN Comput. Sci., vol. 5, no. 8, 2024, doi: 10.1007/s42979-024-03377-0.
[46] M. N. Hussain, M. A. Halim, M. Y. A. Khan, S. Ibrahim, and A. Haque, “A Comprehensive Review on Techniques and Challenges of Energy Harvesting from Distributed Renewable Energy Sources for Wireless Sensor Networks,” 2024, researchgate.net. doi: 10.59247/csol.v2i1.60.
[47] Q. A. Ar Ruhimat, S. Slamin, and A. Malinda, “Efektivitas Algoritma Kruskal dalam Mengoptimalkan Jalur Terpendek pada Jaringan Intranet,” JSN J. Sains Nat., vol. 2, no. 3, pp. 59–67, 2024, doi: 10.35746/jsn.v2i3.546.
[48] A. A. Athallah and A. Prihanto, “Simulasi Keamanan Jaringan Komputer Penerapan Internet Positif,” J. Informatics Comput. Sci., vol. 6, no. 01, pp. 199–209, 2024, doi: 10.26740/jinacs.v6n01.p199-209.
[49] Fauzan Prasetyo Eka Putra, Mustafida Mustafida, Royhan Alfadili, and Afifatun Nahriyah, “Perancangan Jaringan Nirkabel Berbasis Mesh untuk Menunjang Aplikasi Smart City,” 2025, researchgate.net. doi: 10.55606/jitek.v5i1.5934.
[50] R. Aulia, - Sutoyo, T. Purnamirza, and - Mulyono, “Optimasi Bad Spot Area Jaringan 4G LTE Menggunakan Metode ACP Pada Wilayah Parit Putus,” Techno.Com, vol. 22, no. 2, pp. 453–461, 2023, doi: 10.33633/tc.v22i2.7994.
Diterbitkan
Terbitan
Bagian
Lisensi
Hak Cipta (c) 2025 Romeo Djefzy Romadhoni, Deki Wahyudi (Penulis)
Artikel ini berlisensi Creative Commons Attribution 4.0 International License.
