1. bab i pendahuluan

1. BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Kapal tanpa awak adalah kapal yang dapat bergerak dengan sendiri
secara autonomous tanpa perlu instruksi dari manusia secara langsung (Roboboat,
2013). Kapal ini dapat digunakan pada lomba robot kapal tanpa awak maupun
pada pertahanan kemaritiman sebuah negara. Agar dapat memantau keadaan robot
kapal saat dijalankan di perairan secara autonomous kita dapat merancang sistem
Ground Segment (GS) untuk memantau posisi kapal, arah muka kapal, tracking
jalur kapal, dan juga pemantau suhu motor pada kapal. Dengan GS tersebut kita
menjadi lebih mudah dalam mengamati pergerakan robot kapal (telemetry) dan
seketika dapat melakukan respon cepat jika terjadi kesalahan pada robot kapal
(telecommand).
Dengan
fitur
telecommand
memungkinkan
GS
dapat
mengendalikan robot kapal secara manual jika diperlukan.
Pada kompetisi Kontes Kapal Cepat Tak Berawak Nasional 2013
(Roboboat 2013) robot kapal dilengkapi dengan Ground Segment yang
menggunakan komunikasi nirkabel. Pada saat proses transmisi data digital dapat
mengalami kegagalan (error) bahkan mengalami data loss sehingga data yang
diterima akan berubah dan tidak valid. Hal ini disebabkan karena gelombang radio
yang ditransmisikan akan terpengaruh oleh beberapa faktor seperti kondisi alam,
jarak antara antena pemancar dan penerima, pemilihan bandwidth serta efek
fading yang menyebabkan pelemahan pada spektrum sinyal sehingga kondisi
kanal pada proses komunikasi menurun. Selain itu, untuk mencegah pencurian
data pada robot kapal yang digunakan untuk pertahanan kemaritiman negara maka
dibutuhkan sebuah metode enkripsi agar data yang dikirimkan melalui nirkabel
tidak dapat langsung dipahami oleh setiap pengguna yang menggunakan reciever
yang dapat menerima data yang dikirimkan oleh robot kapal tersebut. Oleh karena
itu dibutuhkan metode enkripsi dengan koreksi kesalahan pada GS robot kapal
agar dapat memperbaiki data yang salah.
Dalam dunia ilmu komputer, terdapat berbagai macam logika
1
2
pemrograman yang dapat melakukan deteksi dan koreksi error tersebut. Salah
satunya cara untuk mendeteksi error yang sederhana adalah menggunakan logika
Hamming code dengan koreksi kesalahan tunggal (single error correction).
Hamming code adalah sebuah metode yang mampu mendeteksi adanya beberapa
error, namun hanya mampu mengkoreksi satu buah error. Metode ini sangat cocok
digunakan pada situasi dimana terdapat beberapa error yang teracak (randomly
occuring error). Metode Hamming code menyisipkan (n+1) check bit ke dalam 2n
data bit. Metode ini menggunakan operasi XOR (Exclusive-OR) pada proses
deteksi error-nya. Input dan output data pada metode Hamming code berupa
bilangan biner.
Berdasarkan uraian di atas, penelitian ini bermaksud untuk merancang
sebuah sistem sistem komunikasi pada ground segment robot kapal yang mampu
melakukan deteksi dan koreksi erorr saat melakukan transmisi data berdasarkan
metoda Hamming Code.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan, didapatkan rumusan
masalah yakni bagaimana menerapkan metode deteksi dan koreksi kesalahan kode
Hamming pada sistem komunikasi Ground Segment untuk robot kapal tanpa
awak.
1.3
Batasan Masalah
Pada penelitian kali ini terdapat batasan-batasan masalah yang perlu
diperhatikan, diantaranya adalah:
1. Penelitian ini berfokus pada penerapan metode deteksi dan koreksi kesalahan
pada sebuah sistem komunikasi.
2. Sistem diujicobakan pada area terbuka (Line of Sight) dengan jarak maksimal
800 m.
3. Metode deteksi dan koreksi kesalahan yang digunakan adalah Kode
Hamming (7,4).
4. Pengujian sistem dilakukan terhadap komputasi proses decode dan encode
menggunakan metode kode Hamming.
3
5. Komunikasi menggunakan frekuensi radio 433 MHz.
6. Pengiriman dan penerimaan data serial dilakukan secara bergantian (half
duplex).
1.4
Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah merancang-bangun sebuah sistem
komunikasi dengan kemampuan deteksi dan koreksi kesalahan kode Hamming
yang diimplementasikan pada Ground Segment untuk robot kapal tanpa awak.
Sedangkan manfaat dari penelitian ini adalah enkripsi dan pencegahan adanya
kesalahan data yang terjadi pada sistem komunikasi Ground Segment robot kapal
tanpa awak.
1.5
Metodologi Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai
berikut:
1.
Mengidentifikasi Masalah
Penelitian diawali dengan menentukan masalah yang akan dijadikan
dasar untuk penelitian yaitu dengan mengidentifikasi masalah yang terjadi pada
sistem komunikasi ground segment robot kapal yang sering terjadi kesalahan pada
sistem komunikasinya pada saat pengiriman dan penerimaan data.
2.
Studi Pustaka dan Konsultasi
Studi Pustaka bertujuan untuk menambah pengetahuan referensi tentang
penelitian yang mengangkat tema yang berkaitan agar nantinya dapat menghindari
kesalahan. Studi pustaka ini mempelajari tentang perancangan ground segment
dan penggunaan metode error detection and correction menggunakan kode
Hamming. Sedangkan konsultasi bertujuan untuk mencari informasi yang akurat
yang didapat dari ahli yang terkait dengan materi penelitian pada program studi
Elektronika & Instrumentasi. Sehingga dapat mengurangi resiko terjadinya
kesalahan.
3.
Perancangan, Implementasi, dan Pengujian sistem
Perancangan sistem ini dilakukan dengan membuat rancang bangun
untuk perangkat keras dan lunak dari sistem ground segment robot kapal. Pada
4
perancangan perangkat lunak akan dilakukan penerapan algoritma kode Hamming
sebagai pendeteksi dan pengkoreksi kesalahan pada sebuah sistem komunikasi.
Implementasi sistem dilakukan untuk menerapkan sistem yang telah dirancang
agar dapat digunakan pada medan dan suasana yang sebenarnya. Pengujian sistem
dilakukan terhadap performa ground segment mendeteksi dan mengkoreksi
kesalahan pada sistem komunikasinya. Setelah dilakukan pengujian sistem maka
dilakukan pengambilan data untuk mencatat setiap hasil yang didapat dari
pengujian.
4.
Analisa Data dan Pembahasan
Data yang telah didapat dari hasil pengujian dianalisis dan dibahas
catatan komputasi sistemnya dan tingkat keberhasilan sistem dalam melakukan
deteksi dan koreksi error-nya.
5.
Laporan
Menuliskan hasil penelitian yang telah dilakukan dari awal hingga akhir
sehingga dapat diambil kesimpulan dan saran dari penelitian tersebut.
1.6
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir ini
adalah sebagai berikut:
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang, rumusan permasalahan, batasan masalah, tujuan
penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian dan sistematika penulisan
laporan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Tinjauan pustaka memuat uraian sistematis tentang informasi hasil penelitian
yang disajikan dalam pustaka dan menghubungkannya dengan masalah penelitian
yang sedang diteliti.
5
BAB III LANDASAN TEORI
Pada bagian ini dijelaskan mengenai teori-teori yang mendukung penelitian serta
metode-metode dan algoritma sistem yang dibuat.
BAB IV RANCANGAN SISTEM
Pada bagian ini dijelaskan mengenai perancangan perangkat keras dan perangkat
lunak yang akan dibuat.
BAB V
IMPLEMENTASI
Bab ini berisi tentang implementasi dari perangkat keras dan perangkat lunak
yang telah dibuat untuk selanjutnya dilakukan tahap pengujian.
BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai analisis sistem dan dijelaskan pula
mengenai temuan yang didapat ketika melakukan pengujian dan kemudian
dilakukan pembahasan hasil pengujian.
BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan serta saran untuk
pengembangan penelitian selanjutnya.