Studi implementasi metode deep learning untuk peletakan sensor optimal pada jaringan sensor terdistribusi

Abstract

Jaringan sensor terdistribusi (JST) atau distributed sensor network adalah suatu sistem yang mengintegrasikan sejumlah sensor yang terletak di beberapa lokasi yang berbeda melalui penggunaan jaringan sistem komunikasi (kabel/nirkabel) tertentu sehingga memungkinkan dilakukannya proses pertukaran data/informasi antar sensor dalam jaringan tersebut. JST dapat dijumpai pada berbagai aplikasi di kehidupan nyata, diantaranya jaringan sistem transportasi, sistem distribusi listrik/air, dan jaringan komunikasi radio/internet. Salah satu isu penting dalam desain/implementasi JST adalah terkait penentuan solusi untuk problem peletakan sensor secara optimal (PSSO). PSSO pada dasarnya merupakan permasalahan penentuan jumlah, jenis dan posisi dari beberapa sensor pada cakupan kerja suatu JST untuk mengoptimalkan capaian kriteria operasi dari JST tersebut secara keseluruhan (i.e. kriteria performansi, kestabilan, biaya operasional, serta kerobasan). Dalam hal ini, metode penentuan solusi untuk problem PSSO pada JST sangat dibutuhkan demi memastikan pencapaian kriteria performansi optimal dengan biaya instalasi/perawatan seminimal mungkin. Penelitian ini telah melakukan studi dan evaluasi awal komprehensif terkait penggunaan metoda reinforcement learning (RL) dan deep reinforcement learning (DRL) untuk menentukan solusi problem PSSO. Secara khusus, kegiatan penelitian yang telah dilakukan meninjau problem penentuan lokasi peletakan sensor secara optimal untuk aplikasi pertanian presisi dan jaringan transportasi kereta api. Lebih spesifik, kegiatan penelitian yang dilakukan pada dua aplikasi tersebut difokuskan untuk menjawab pertanyaan mendasar sebagai berikut:  Dengan batasan anggaran/biaya tertentu, jenis dan konfigurasi peletakan sensor apa yang harus digunakan pada suatu JST untuk mengoptimalkan performansi/fungsinya?  Pada suatu sistem JST dengan konfigurasi sensor yang sudah terpasang, perubahan konfigurasi apa yang diperlukan atau sensor mana yang perlu diganti/diupgrade untuk mengomptimalkan kinerja JST?