RANCANG BANGUN TESTBED ESP32-C3 DAN ANALISIS LATENSI–RELIABILITAS MQTT, WEBSOCKET, DAN FIREBASE UNTUK APLIKASI IOT

Abstract

Jaringan Perkembangan Internet of Things (IoT) menuntut pemilihan protokol komunikasi yang tepat agar sistem berbasis mikrokontroler ESP32-C3 mampu memenuhi kebutuhan latensi, keandalan, dan integrasi basis data pada berbagai skenario aplikasi. Makalah ini memanfaatkan sebuah testbed berbasis ESP32-C3 untuk mengevaluasi kinerja tiga protokol komunikasi IoT yang populer, yaitu MQTT, WebSocket, dan Firebase Realtime Database, pada lingkungan jaringan Wi-Fi yang terkendali dengan dan tanpa pencatatan ke basis data MySQL maupun cloud. Perangkat uji terdiri atas modul ESP32-C3 bertenaga baterai dengan tampilan LCD 16×2 dan empat tombol fisik yang memicu payload 32, 64, 128, dan 256 byte, sedangkan rancangan eksperimen mengadopsi 24 skenario yang mengkombinasikan jenis protokol, status integrasi basis data, ukuran payload, dan frekuensi pengiriman 1–5 Hz hingga terkumpul 12.000 pengukuran latensi bolak-balik, tingkat keberhasilan pengiriman, dan estimasi bandwidth.Hasil pengujian menunjukkan bahwa WebSocket dan MQTT memberikan latensi rata-rata pada orde puluhan milidetik dengan tingkat keberhasilan di atas 98%, sehingga sesuai untuk aplikasi yang menuntut respon cepat di jaringan lokal yang stabil, sementara Firebase memiliki latensi sekitar tiga kali lebih tinggi namun mempertahankan keberhasilan pengiriman di atas 99% dengan penambahan keterlambatan yang relatif kecil ketika operasi basis data diaktifkan. Berdasarkan temuan tersebut, disusun panduan praktis pemilihan protokol untuk sistem IoT berbasis ESP32-C3: WebSocket dan MQTT direkomendasikan untuk aplikasi kontrol dan pemantauan real-time, sedangkan Firebase lebih tepat untuk skenario yang memprioritaskan sinkronisasi data lintas perangkat, integrasi dashboard cloud, dan kemudahan pengembangan aplikasi web maupun mobile.