Technical Study Case : Kelemahan Inherent sistem komunikasi LON LonWorks

Abstrak

LonWorks merupakan protokol otomasi berbasis Neuron Chip yang masih digunakan sampai sekarang. Penelitian ini menganalisis kasus sistem LonWorks yang disebabkan kesalahan desain Inherent dari sebuah sistem komunikasi. Kasus ini terjadi pada pabrik manufaktur di Cikupa, Tangerang, Banten, Jawa Barat. LonWorks digunakan pada aplikasi sistem deteksi kebakaran gedung pabrik. Hasil analisis menunjukkan bahwa kelemahan terletak pada sistem komunikasi antar Nodes yang menggunakan ESD snubber capacitor ke grounding Earth.

1. Pendahuluan

LonWorks, yang dikembangkan oleh Echelon Corporation pada awal 1990-an, pernah menjadi standar populer untuk sistem otomasi terdistribusi. Studi kasus ini membahas salah satu kelemahan desain hardware fundamental LonWorks yang belum pernah ditemukan sebelumnya di dunia.

2. Latar Belakang Kasus

Sistem LonWorks dengan lebih dari 5 node telah beroperasi selama lebih dari 10 tahun di sebuah pabrik di Tangerang. Sistem ini digunakan untuk monitoring dan deteksi kebakaran di gedung. Pada awal tahun 2026 perangkat tersebut tidak bisa digunakan lagi karena ada yang terbakar di beberapa boards.

3. Metodologi Investigasi

Pengumpulan data di lapangan saat kejadian.
Analisis statistik pola kegagalan perangkat yang menyebabkan beberapa board terbakar
Pengujian hardware menggunakan oscilloscope, multimeter dan alat uji lainnya.
Deep engineering research pada Node dan board yang terindikasi bermasalah.

4. Hasil Temuan

Temuan utama menunjukkan :
Terjadi pentir yang menyambar ke arah gedung.
Gedung menggunakan standard sistem penangkal petir.
Tidak ditemukan perangkat elektronik yang lainnya di dalam gedung yang mengalami kerusakan setelah terjadi sambaran petir ke arah gedung.
Perangkat/Boards dalam jaringan networking LONWorks pada kasus ini adalah Siemens B3Q590, E3I040, B3Q661, dan beberapa perangkat/boards lainnya.
Sebanyak 2 Node terindetifikasi terbakar pada area Transreceiver antar Node, dan yang lain rusak tapi tidak menunjukan sympthom terbakar.
Tidak ada yang terpakar di bagian yang lain di masing masing board PCB.

Korelasi dengan Lingkungan
Efek dari sambaran pentir mengakibatkan terjadinya kerusakan pada boards sistem LONWorks.

Mekanisme Kegagalan
Mekanisme kegagalan terjadi melalui kelemahan desain Hardware LONWorks itu sendiri. Sedangkan berbagai perangkat yang lain didalam gedung masih normal setelah kejadian sambaran petir ke arah gedung.

Peneliti : J Service Inverter Team

Studi kasus ini adalah hak cipta milik J Service Inverter. Dilarang menyalin, mendistribusikan, mengadaptasi, atau mempublikasikan ke media apa pun tanpa izin tertulis dari J Service Inverter. Pelanggaran akan ditindak sesuai hukum yang berlaku.

5. Pembahasan

Kelemahan ini merupakan inherent design dari arsitektur Hardware sistem komunikasi LonWorks itu sendiri. LONWorks menggunakan Transceiver dengan dukungan komponen sesuai skematik strandard kerja LONWork di tiap - tiap Node, seperti pada gambar (1).

Gambar(1) menunjukan bahwa LONWorks menggunakan NET1 dan NET2 untuk saling berkomunikasi antar Node. Sebelum masuk Transreceiver FFT-10A, wajib ada komponen - komponen yang berfungsi mendukung komunikasi LONWorks supaya bekerja dengan baik. Letak kesalahan utama adanya C2 yang terhubung ke ground Earth. Ground Earth di sini bukanlah ground dari Power Supply, melainkan ground yang terhubung ke jaringan sistem kabel Grounding yang selanjutnya menuju tanah. Fungsi utama dari C2 ini adalah sebagai ESD snubber capacitor. Tetapi karena C2 butuh terhubung ke ground Earth maka saat petir menyambar gedung muatan bertegangan dan berarus tinggi akan terbuang lewat ke ground tetapi ada hamburan muatan yang melewati C2 menuju sistem jaringan LONWorks. Walaupun terjadi dalam waktu singkat ( est. micro second) membuat kerusakan pada jaringan LONWorks. Dari sinilah ditemukannya bekas terbakar pada area di sekitar Transceiver masing - masing Node pada Boards dan menyebabkan kerusakan berantai ke bagian yang lain karena hamburan muatan tersebut sudah menembus masuk ke sistem LONWorks (Gambar(2)).

6. Kesimpulan

Studi kasus ini membuktikan bahwa salah satu kelemahan inherent design dari arsitektur Hardware sistem komunikasi LonWorks Kelemahan ini bersifat struktural dan tidak bisa diperbaikan secara konvensional.

Rekomendasi

Perusahaan yang masih mengoperasikan LonWorks disarankan melakukan aging assessment dan mempertimbangkan strategi migrasi ke sistem lain yang sesuai dengan kebutuhannya.

Gambar (1) LONWorks Transceiver FT-10A sistem

Gambar (2) Perangkat yang terbakar