KOMUNIKASI OFF-GRID • BAGIAN 7 • 2026

Store-and-Forward: Cara Mengirim Pesan Tanpa Internet Saat Jaringan Terputus

Panduan LoRa mesh, Delay-Tolerant Networking, desain relay, keamanan, dan pengujian komunikasi darurat.

Bayangkan Anda sedang berada di daerah pegunungan ketika jaringan seluler tiba-tiba menghilang. WhatsApp tidak bisa mengirim pesan, panggilan telepon gagal, dan koneksi internet benar-benar terputus. Dalam situasi darurat, masalah ini bukan sekadar gangguan komunikasi. Informasi mengenai lokasi, kondisi korban, atau kebutuhan pertolongan bisa terlambat diterima.

Namun, bagaimana jika sebuah pesan tetap bisa disimpan meskipun penerimanya belum dapat dijangkau, kemudian diteruskan ketika jalur komunikasi kembali tersedia?

Konsep tersebut dikenal sebagai Store-and-Forward. Mekanisme ini menjadi salah satu fondasi penting dalam Delay-Tolerant Networking (DTN), yaitu pendekatan jaringan yang dirancang untuk menghadapi konektivitas yang tidak selalu tersedia.

Dengan menggabungkan radio LoRa, jaringan mesh yang sesuai, dan mekanisme penyimpanan pesan, kita dapat membangun sistem komunikasi yang tidak selalu membutuhkan internet atau server pusat untuk setiap pertukaran pesan.

Dalam artikel ini, kita akan membahas cara kerjanya, perbedaannya dengan komunikasi mesh biasa, perangkat yang dapat digunakan, rancangan sistem sederhana, serta keterbatasan yang harus dipahami sebelum mengandalkannya untuk komunikasi darurat.

Daftar Isi

1. Apa Itu Store-and-Forward?

Store-and-Forward adalah mekanisme komunikasi yang menyimpan pesan pada sebuah node sebelum meneruskannya ke node berikutnya ketika kondisi pengiriman memungkinkan.

Dalam komunikasi biasa, pengirim sering kali mengharapkan jalur menuju penerima tersedia saat pesan dikirim. Jika jalur tersebut terputus, pengiriman dapat gagal atau harus dicoba kembali oleh aplikasi.

Pada pendekatan Store-and-Forward, pesan tidak harus langsung sampai ke tujuan. Node perantara dapat menyimpan pesan terlebih dahulu, kemudian meneruskannya ketika memiliki kesempatan berkomunikasi dengan node berikutnya.

Sebagai contoh, sebuah tim penyelamat mengirimkan pesan:

Lokasi korban di koordinat tertentu. Membutuhkan pertolongan medis. Jalur utama terputus.

Jika node penerima tidak dapat dijangkau secara langsung, node relay dapat menyimpan pesan tersebut. Ketika node lain muncul dalam jangkauan radio, pesan dapat diteruskan sesuai aturan forwarding yang diterapkan.

Penting dipahami bahwa Store-and-Forward bukan teknologi radio tersendiri. Ini adalah mekanisme pengelolaan pesan yang dapat digunakan bersama berbagai teknologi komunikasi.

Arsitektur Delay-Tolerant Networking dibahas secara formal dalam RFC 4838 dari Internet Research Task Force (IRTF). Dokumen tersebut menjelaskan kebutuhan komunikasi yang dapat menghadapi keterlambatan, gangguan konektivitas, dan tidak tersedianya jalur end-to-end secara terus-menerus.

Referensi: RFC 4838 – Delay-Tolerant Networking Architecture.

2. Mengapa Komunikasi Biasa Gagal Saat Jaringan Terputus?

Jaringan komunikasi modern biasanya dirancang agar perangkat dapat bertukar data melalui jalur yang tersedia. Akan tetapi, kondisi di daerah terpencil atau lokasi bencana dapat berbeda jauh dari kondisi jaringan normal.

Beberapa masalah yang mungkin terjadi meliputi:

BTS mengalami kerusakan atau kehilangan pasokan listrik.
Infrastruktur internet tidak dapat diakses.
Medan berbukit menghalangi jalur radio.
Jarak antaranggota tim terlalu jauh untuk komunikasi langsung.
Node relay kehabisan baterai atau mengalami kerusakan.
Koneksi hanya tersedia pada waktu atau lokasi tertentu.

Dalam kondisi tersebut, sistem yang hanya mengandalkan koneksi langsung berisiko gagal mengirimkan pesan.

Store-and-Forward menawarkan pendekatan berbeda: konektivitas tidak harus tersedia sepanjang waktu agar pesan memiliki peluang untuk sampai ke tujuan.

Meski demikian, mekanisme ini tidak menjamin semua pesan pasti terkirim. Jika tidak ada jalur alternatif, tidak ada node yang kembali terjangkau, atau perangkat kehabisan daya sebelum pesan diteruskan, pesan tetap bisa gagal mencapai tujuan.

Inilah perbedaan antara sistem yang toleran terhadap gangguan dan sistem yang kebal terhadap gangguan. Tidak ada jaringan radio yang kebal terhadap semua kondisi lapangan.

3. Cara Kerja Store-and-Forward

Secara sederhana, mekanisme Store-and-Forward terdiri atas empat tahap utama.

Tahap 1: Pesan dibuat

Perangkat pengirim membuat pesan yang memuat identitas atau alamat tujuan, isi pesan, waktu pembuatan, dan identitas unik pesan.

Contoh:

ID pesan: MSG-2026-001
Pengirim: NODE-A
Tujuan: POSKO-01
Isi: Membutuhkan bantuan medis
Prioritas: Darurat

Format tersebut merupakan ilustrasi. Implementasi nyata perlu menentukan format paket, ukuran payload, identitas node, dan aturan prioritas yang konsisten.

Tahap 2: Pesan disimpan

Jika tujuan tidak dapat dijangkau, node yang menerapkan Store-and-Forward menyimpan pesan ke media penyimpanan lokal.

Penyimpanan dapat berupa memori, flash, atau database pada perangkat yang mendukungnya.

Data penting yang sebaiknya disimpan meliputi:

ID pesan unik.
Alamat sumber dan tujuan.
Waktu pesan diterima.
Jumlah percobaan pengiriman.
Status pengiriman.
Batas masa berlaku pesan.

Penyimpanan persisten lebih aman daripada hanya mengandalkan RAM karena pesan berpotensi hilang ketika perangkat mati atau mengalami restart.

Tahap 3: Node menemukan kesempatan meneruskan pesan

Node dapat meneruskan pesan ketika tujuan atau node relay berikutnya tersedia. Metode penentuan kesempatan ini bergantung pada desain protokol.

Sistem sederhana dapat memakai daftar node yang dikenal. Sistem yang lebih kompleks dapat menggunakan informasi kontak, kualitas link, prioritas pesan, dan strategi forwarding tertentu.

Tidak semua perangkat LoRa memiliki fungsi ini secara otomatis. Dukungan harus diperiksa pada firmware dan protokol yang digunakan.

Tahap 4: Penerima mengonfirmasi penerimaan

Penerima memeriksa apakah pesan sudah pernah diterima, lalu memproses pesan dan memberikan acknowledgment jika mekanisme tersebut tersedia.

Jika acknowledgment tidak diterima, pengirim dapat mencoba mengirim kembali sesuai kebijakan retry.

Untuk mencegah pesan yang sama berulang kali diproses, sistem perlu menggunakan ID unik dan mekanisme deduplikasi.

Catatan: keberhasilan transmisi radio tidak selalu berarti pesan sudah diterima aplikasi tujuan. Sistem yang serius perlu membedakan status terkirim ke node berikutnya, diterima node tujuan, dan dibaca pengguna.

4. Perbedaan Store-and-Forward, Mesh, LoRa, dan DTN

Istilah-istilah tersebut sering dicampuradukkan, padahal fungsinya berbeda.

Teknologi atau konsep	Fungsi utama
LoRa	Teknologi modulasi radio untuk komunikasi jarak relatif jauh dengan laju data rendah.
LoRaWAN	Protokol jaringan LPWAN yang umumnya menggunakan arsitektur bintang dengan perangkat dan gateway.
Mesh networking	Arsitektur jaringan yang memungkinkan node meneruskan data melalui node lain sesuai protokol.
Store-and-Forward	Mekanisme menyimpan pesan sebelum meneruskannya kemudian.
DTN	Arsitektur jaringan yang dirancang untuk komunikasi dengan konektivitas terputus-putus atau keterlambatan panjang.

Sebuah jaringan mesh dapat meneruskan pesan melalui beberapa node, tetapi tidak semua implementasi mesh menyimpan pesan untuk dikirimkan kembali setelah koneksi terputus.

Sebaliknya, sistem Store-and-Forward dapat menggunakan satu node relay atau jaringan yang lebih kompleks, tanpa harus selalu berbentuk mesh.

LoRa juga tidak otomatis menyediakan semua fungsi tersebut. Pengembang perlu memastikan bahwa firmware atau aplikasi benar-benar mengimplementasikan forwarding, penyimpanan, pengelolaan duplikasi, dan konfirmasi pesan.

Studi Cotrim dan Kleinschmidt dalam jurnal Sensors membahas berbagai pendekatan multihop LoRaWAN serta tantangan terkait routing, keandalan, throughput, dan konsumsi energi.

Referensi: LoRaWAN Mesh Networks: A Review and Classification of Multihop Communication.

5. Contoh Arsitektur Komunikasi Darurat Tanpa Internet

Bayangkan sebuah wilayah terdampak bencana memiliki tiga pos: Pos A, Pos B, dan Posko Pusat.

Pos A tidak dapat berkomunikasi langsung dengan Posko Pusat karena terhalang perbukitan. Namun, Pos B sesekali dapat menjangkau kedua lokasi.

Arsitektur sederhananya dapat digambarkan sebagai berikut:

Pos A → Node Relay B → Posko Pusat

Alur pesan:

Pos A membuat pesan darurat.
Pesan dikirim ke Node B ketika tersedia koneksi radio.
Node B menyimpan pesan dalam antrean lokal.
Ketika jalur ke Posko Pusat tersedia, Node B meneruskan pesan.
Posko Pusat mengirim acknowledgment jika protokol mendukungnya.
Status pesan diperbarui sesuai konfirmasi yang diterima.

Jika jalur dari B ke pusat juga terputus, pesan dapat tetap berada dalam antrean sampai tersedia kesempatan pengiriman lain, asalkan kapasitas penyimpanan dan kebijakan masa berlaku mencukupi.

Apa yang terjadi jika Node B mati?

Jika Node B adalah satu-satunya relay dan tidak ada node alternatif, pesan yang hanya tersimpan di B dapat tertahan atau hilang ketika perangkat rusak.

Karena itu, desain yang lebih tangguh dapat mempertimbangkan beberapa relay, replikasi pesan yang terkendali, penyimpanan persisten, dan mekanisme pemulihan setelah restart.

Namun, menambah relay tidak otomatis membuat sistem lebih baik. Setiap transmisi tambahan menggunakan waktu radio dan energi, serta dapat meningkatkan kemacetan jika protokol tidak mengendalikan forwarding dengan benar.

6. Perangkat yang Dibutuhkan

Untuk prototipe komunikasi darurat, perangkat dapat dipilih berdasarkan kebutuhan sistem, bukan semata-mata berdasarkan klaim jangkauan maksimum.

A. Modul radio LoRa

Modul LoRa seperti SX1278 atau perangkat LoRa yang kompatibel dapat digunakan untuk membangun prototipe komunikasi antarnode.

Hal yang perlu diperiksa:

Frekuensi yang sesuai dengan regulasi lokal.
Daya pancar yang diizinkan.
Kompatibilitas antena.
Sensitivitas penerima.
Konsumsi daya.
Ketersediaan driver dan pustaka perangkat lunak.

B. Mikrokontroler

ESP32 dapat digunakan untuk mengelola paket, antrean pesan, logika forwarding, dan antarmuka pengguna.

Untuk sistem yang membutuhkan penyimpanan lebih andal, pertimbangkan media penyimpanan tambahan yang sesuai dengan perangkat dan kebutuhan daya.

C. Penyimpanan pesan

Database ringan atau file berbasis flash dapat digunakan untuk menyimpan pesan, status pengiriman, dan riwayat percobaan.

Skema database harus mempertimbangkan pesan yang belum terkirim, pesan kedaluwarsa, kapasitas penyimpanan, serta pemulihan setelah listrik terputus.

D. Antarmuka pengguna

Antarmuka dapat menampilkan:

Pesan masuk.
Pesan keluar.
Pesan yang masih menunggu diteruskan.
Status acknowledgment.
Waktu pesan dibuat dan diterima.
Tingkat prioritas.
Status baterai dan koneksi radio.

E. Catu daya mandiri

Baterai dan panel surya dapat dipertimbangkan untuk lokasi tanpa listrik stabil. Kapasitas sistem perlu dihitung berdasarkan konsumsi perangkat, durasi operasi, intensitas matahari, dan kebutuhan cadangan energi.

Perlu diingat bahwa panel surya tidak menjamin perangkat selalu menyala. Cuaca, orientasi panel, kondisi baterai, dan konsumsi daya aktual tetap menentukan keberhasilan sistem.

7. Cara Merancang Sistem Store-and-Forward

Untuk membuat prototipe sendiri, pisahkan sistem menjadi beberapa komponen agar lebih mudah diuji dan diperbaiki.

Langkah 1: Tentukan format pesan

Setiap pesan sebaiknya memiliki ID unik, sumber, tujuan, timestamp, prioritas, batas masa berlaku, dan isi pesan.

ID unik membantu sistem mengenali pesan yang sama ketika pesan diteruskan berkali-kali.

Langkah 2: Buat antrean pesan persisten

Pesan yang belum berhasil dikirim harus disimpan ke media nonvolatile jika perangkat mendukungnya.

Antrean perlu memiliki batas kapasitas. Jika ruang penyimpanan penuh, sistem harus memiliki kebijakan yang jelas, misalnya menolak pesan baru, menghapus pesan kedaluwarsa, atau mempertahankan pesan darurat sesuai aturan yang ditetapkan.

Jangan menghapus pesan hanya karena sudah dicoba dikirim. Penghapusan sebaiknya mengikuti kebijakan acknowledgment, masa berlaku, dan retensi.

Langkah 3: Implementasikan mekanisme forwarding

Node dapat memeriksa antrean secara berkala atau saat mendeteksi kesempatan komunikasi.

Setiap pesan perlu memiliki batas percobaan atau aturan forwarding agar tidak berputar tanpa akhir di dalam jaringan.

Sistem juga dapat menggunakan informasi jumlah hop atau daftar node yang telah dilalui, bergantung pada desain protokol.

Langkah 4: Tambahkan acknowledgment dan deduplikasi

Ketika penerima mengonfirmasi pesan, status dapat diperbarui.

Namun, acknowledgment dapat hilang meskipun pesan telah diterima. Karena itu, pengiriman ulang masih mungkin terjadi.

Penerima harus dapat mengenali ID pesan yang sama agar pesan duplikat tidak menghasilkan tindakan berulang, terutama untuk pesan operasional atau perintah darurat.

Langkah 5: Implementasikan prioritas

Pesan SOS, koordinat korban, dan permintaan bantuan dapat diberi prioritas lebih tinggi daripada pesan rutin.

Prioritas tidak boleh mengabaikan keterbatasan radio. Paket yang lebih penting tetap perlu mematuhi batas payload, aturan akses kanal, dan kebijakan pengiriman.

Langkah 6: Uji kondisi kegagalan

Putuskan jalur komunikasi secara sengaja, matikan relay, restart perangkat, dan isi antrean hingga mendekati kapasitas maksimum.

Setelah konektivitas kembali, periksa apakah pesan tertahan berhasil diteruskan, duplikasi terkendali, dan data yang belum mendapat konfirmasi tidak hilang tanpa alasan yang dapat ditelusuri.

8. Pengujian dan Metrik Kinerja

Sistem komunikasi darurat tidak cukup dinilai berdasarkan keberhasilan mengirim satu pesan. Pengujian harus dilakukan dalam berbagai kondisi.

Metrik	Tujuan
Packet Delivery Ratio (PDR)	Mengukur proporsi paket yang berhasil diterima dibandingkan paket yang dikirim.
End-to-end delay	Mengukur waktu sejak pesan dibuat hingga sampai ke tujuan.
Delivery latency setelah pemulihan	Mengukur waktu tambahan yang dibutuhkan untuk mengirim pesan tertahan setelah jalur kembali tersedia.
Energy consumption	Mengukur konsumsi energi untuk transmisi, penerimaan, dan operasi relay.
Queue occupancy	Mengukur penggunaan kapasitas antrean pesan.
Duplicate message rate	Mengukur frekuensi pesan duplikat yang diterima.
Recovery time	Mengukur waktu pemulihan pengiriman setelah gangguan.

Pengujian sebaiknya membandingkan setidaknya dua kondisi:

Skenario A: komunikasi dilakukan ketika semua jalur tersedia.

Skenario B: satu atau lebih jalur diputus sementara, kemudian dipulihkan untuk mengamati perilaku antrean dan penerusan ulang.

Jangan mengklaim Store-and-Forward meningkatkan PDR, mengurangi konsumsi energi, atau mempercepat pengiriman sebelum pengukuran dilakukan. Mekanisme ini dapat meningkatkan peluang pengiriman dalam kondisi tertentu, tetapi juga dapat menambah latensi dan konsumsi energi.

Untuk penelitian yang lebih formal, variasikan jumlah node, panjang pesan, interval transmisi, kondisi LOS/NLOS, serta durasi gangguan. Laporkan jumlah percobaan dan kondisi eksperimen agar hasil dapat dibandingkan.

9. Risiko Keamanan dan Kesalahan yang Harus Dihindari

Pesan yang disimpan pada node perantara menimbulkan konsekuensi keamanan tambahan. Informasi tidak hanya berada pada perangkat pengirim dan penerima, tetapi dapat tersimpan sementara di beberapa perangkat relay.

Beberapa risiko yang perlu diperhatikan:

Pesan sensitif tersimpan terlalu lama

Pesan yang berisi koordinat korban atau informasi medis harus memiliki kebijakan retensi dan masa berlaku.

Pemalsuan pesan

Tanpa autentikasi, pihak yang tidak berwenang dapat mengirim pesan palsu yang mengganggu koordinasi.

Replay attack

Pesan lama dapat dikirim ulang untuk menimbulkan kebingungan. Timestamp, ID unik, dan mekanisme anti-replay dapat membantu mengurangi risiko tersebut.

Penyimpanan tanpa enkripsi

Jika data disimpan dalam bentuk teks biasa, orang yang memperoleh akses fisik ke perangkat dapat membaca isinya. Enkripsi saat penyimpanan dan saat transmisi perlu dipertimbangkan sesuai kemampuan perangkat.

Antrean penuh

Serangan atau lonjakan pesan dapat memenuhi penyimpanan sehingga pesan penting tidak dapat diterima. Batas kapasitas, rate limiting, dan kebijakan prioritas perlu dirancang.

Keamanan tidak boleh ditambahkan hanya sebagai fitur kosmetik di akhir pengembangan. Arsitektur identitas, autentikasi, enkripsi, dan pengelolaan kunci sebaiknya direncanakan sejak awal.

10. Apakah Meshtastic Mendukung Store-and-Forward?

Meshtastic merupakan proyek komunikasi mesh berbasis LoRa yang memungkinkan perangkat bertukar pesan tanpa harus bergantung pada jaringan seluler atau internet untuk komunikasi radio antarnode.

Namun, terdapat perbedaan penting antara kemampuan meneruskan paket dalam jaringan mesh dan menyimpan pesan untuk dikirimkan kemudian setelah tidak ada jalur komunikasi.

Jangan mengasumsikan bahwa setiap perangkat Meshtastic otomatis berfungsi sebagai penyimpanan pesan DTN yang persisten. Perilaku aktual bergantung pada firmware, konfigurasi, dukungan fitur, dan aplikasi yang digunakan.

Sebelum memilih Meshtastic sebagai dasar sistem, periksa dokumentasi resminya dan uji perilaku berikut:

Apakah pesan yang dikirim saat tujuan tidak terjangkau tetap disimpan?
Apakah pesan tersebut diteruskan secara otomatis ketika koneksi kembali tersedia?
Apakah antrean bertahan setelah perangkat dimatikan?
Apakah penerima dapat mendeteksi pesan duplikat?
Apakah terdapat acknowledgment yang dapat digunakan untuk memastikan pesan sampai ke tujuan?

Dokumentasi resmi: Meshtastic.

Jika kebutuhan Anda adalah sistem DTN yang menyimpan pesan pada node relay dan meneruskannya secara terencana setelah konektivitas pulih, mungkin diperlukan aplikasi atau firmware tambahan. Keputusan ini harus didasarkan pada pengujian, bukan sekadar kesamaan istilah pemasaran.

11. Kesimpulan

Store-and-Forward merupakan pendekatan penting untuk membangun komunikasi yang toleran terhadap gangguan, terutama ketika jaringan seluler dan internet tidak tersedia secara konsisten.

Dengan menyimpan pesan secara lokal, node dapat mempertahankan informasi yang belum terkirim dan meneruskannya ketika kesempatan komunikasi muncul. Pendekatan ini dapat dipadukan dengan LoRa dan jaringan mesh, tetapi memerlukan implementasi yang jelas untuk penyimpanan, forwarding, acknowledgment, deduplikasi, prioritas, dan keamanan.

Untuk penggunaan darurat, keberhasilan sistem tidak cukup dibuktikan dengan jarak komunikasi yang jauh. Sistem harus mampu menangani node yang mati, jalur yang terputus, antrean yang penuh, pesan duplikat, serta pemulihan setelah listrik atau koneksi kembali tersedia.

Jika dirancang dan diuji dengan benar, Store-and-Forward dapat menjadi bagian penting dari jaringan komunikasi mandiri untuk daerah terpencil, kegiatan luar ruang, dan respons bencana.

12. FAQ

Apa itu Store-and-Forward dalam komunikasi?

Store-and-Forward adalah mekanisme yang menyimpan pesan sebelum meneruskannya ketika jalur atau kesempatan komunikasi tersedia.

Apakah Store-and-Forward membutuhkan internet?

Tidak selalu. Mekanisme ini dapat berjalan pada sistem komunikasi lokal atau radio mandiri jika perangkat dan protokolnya mendukung penyimpanan serta penerusan pesan.

Apa perbedaan Store-and-Forward dan mesh?

Mesh adalah arsitektur jaringan yang memungkinkan komunikasi melalui node perantara. Store-and-Forward adalah mekanisme untuk menyimpan pesan sebelum meneruskannya. Keduanya dapat digunakan bersama.

Apakah LoRa dapat digunakan tanpa BTS?

Ya. Dua perangkat LoRa dapat berkomunikasi langsung tanpa BTS jika menggunakan konfigurasi radio dan protokol yang kompatibel. Jangkauan aktual bergantung pada perangkat, antena, medan, interferensi, dan kondisi radio.

Apakah Meshtastic dapat digunakan untuk komunikasi darurat?

Meshtastic dapat menjadi salah satu pilihan untuk pertukaran pesan melalui jaringan mesh LoRa. Namun, sistem ini tidak otomatis menggantikan seluruh fungsi telepon, internet, atau sistem komunikasi darurat tersertifikasi. Fitur dan batasannya harus diuji sesuai kebutuhan.

Apakah pesan pasti sampai dengan Store-and-Forward?

Tidak. Pesan hanya dapat diteruskan jika ada kesempatan komunikasi, sumber daya masih tersedia, dan protokol dapat mengelola pengiriman. Store-and-Forward meningkatkan toleransi terhadap gangguan, bukan memberikan jaminan pengiriman mutlak.

Apa itu DTN?

Delay-Tolerant Networking adalah arsitektur jaringan untuk lingkungan yang mengalami keterlambatan panjang atau konektivitas terputus-putus. Store-and-Forward merupakan salah satu konsep penting di dalamnya.

Apakah sistem Store-and-Forward aman?

Keamanannya bergantung pada implementasi. Autentikasi, enkripsi, perlindungan terhadap replay, pembatasan akses, dan kebijakan retensi pesan perlu dirancang sesuai tingkat risiko penggunaan.