Sebuah modem GSM mendefinisikan sebuah

19
Sebuah modem GSM mendefinisikan sebuah antarmuka yang
memungkinkan aplikasi komputer atau peralatan lain untuk mengirim dan
mengirim pesan melalui interface modem. Agar dapat melaksanakan tugas ini,
modem GSM harus mendukung sebuah extended perintah AT set seperti yang
didefinisikan dalam spesifikasi GSM 07.05 dan ETSI dan 3GPP TS 27,005.
3. METODOLOGI PENELITIAN
3.1.
Waktu dan Lokasi Penelitian
Pengujian alat elektronik logbook (e-logbook) ini dilakukan pada tanggal
15 Desember 2011 di perairan Kepulauan Seribu, Jakarta Utara. Pengujian
tersebut merupakan uji coba alat di lapangan untuk menilai kinerja alat e-logbook,
berupa ketelitian dan ketepatan alat tersebut. Lokasi penelitian dapat dillihat pada
Gambar 2.
20
Gambar 2. Peta Lokasi Penelitian
3.2.
Alat dan Bahan
Rancang bangun e-logbook merupakan gabungan alat elektronik INOS-
Data Loger dan GPS-Sounder. Alat elektronik tersebut disatukan secara sistem
untuk menghasilkan data yang diperoleh dari GPS-Sounder kemudian data
disimpan di INOS-Data Loger. INOS-Data Loger tersebut, selain berfungsi
sebagai penyimpanan data juga berfungsi sebagai pengirim data ke server melalui
sistem satelit.
Komponen INOS-Data Loger yang dirilis oleh Workshop Akustik dan
Instrumentasi Kelautan terdiri dari mikrokontroler ATMEGA8535, modem
GPRS, antena GSM, LCD dan keypad. GPS Sounder yang digunakan dalam
rancang bangun e-logbook adalah GPS Sounder Map Garmin 585 Fishfinder. GPS
Sounder tersebut dilengkapi dengan antena GPS dan transduser (Gambar 3).
Gambar 3. Garmin GPSMap 585 dan INOS-Data Loger (Dokumen Pribadi, 2011).
21
3.3.
Deskripsi Sistem Kerja Alat E-Logbook
Kerangka sistem rancang bangun alat e-logbook dipadukan antara INOS-
Data Loger dan GPS Sounder Map Garmin 585 Fishfinder. Alur kerja sistem elogbook ini diawali dengan input data pada GPS Sounder Map Garmin 585
Fishfinder berupa data lintasan kapal diperoleh dari titik koordinat (latitude dan
longitude) pada antena GPS melalui sistem satelit. Satelit-satelit GPS akan
mengirimkan sinyal-sinyal secara kontinyu setiap detiknya, GPS receiver akan
menerima sinyal tersebut lalu diolah dan dikirimkan ke output port serial sebagai
data keluaran. Status data keluaran tersebut akan valid apabila telah mendapat
sinyal tetap dari minimal empat buah satelit (Nugroho, 2008). Data suhu dan
kedalaman diperoleh dari sensor suhu dan kedalaman pada transduser dual
frekuensi yang berfungsi sebagai transmitter dan receiver gelombang akustik.
Mikrokontroler ATMEGA8535 yang terdapat di dalam sistem rancang
bangun INOS-Data Loger menerima data dari GPS sounder. ATMEGA8535
menerima data dari GPS sounder dengan sistem komunikasi serial, yaitu
komunikasi data mikrokontroler dengan pengiriman data satu per satu sehingga
menjadi satu baris data sebelum akhirnya diparsing oleh mikrokontroler. Sistem
komunikasi serial menggunakan satu jalur kabel data, yaitu kabel data untuk
pengiriman transmit pada GPS dan kabel data untuk penerimaan pada
mikrokontroler. ATMEGA8535 dilengkapi dengan fungsi komunikasi serial,
dimana terdapat tiga format komunikasi yang dapat digunakan yaitu USART
(Universal Synchronous and Asynchronous serial Receiver and Transmitter), SPI
(The Serial Peripheral Interface) dilihat pada Gambar 4.
Serial port
GPSMap
Garmin 585
Serial port
Mikrokontroler
ATMEGA8535
Antena modem
Modem
GPRS
Server
(Website)
22
Gambar 4. Alur Kerja Sistem Alat e-logbook
Data yang diterima mikrokontroler dalam bentuk kalimat NMEA-0183
yang dikeluarkan oleh GPS receiver yaitu data waktu (UTC time), posisi
koordinat (longitude/longitude), kecepatan kapal (knots) dan tanggal (ddmmyy)
dengan format data $GPRMC. Data suhu diteruskan dengan format $SDMTW
dan data kedalaman diteruskan dengan format $SDDBT. Data tersebut merupakan
rekomendasi format data GPS National Marine Electronic Association (NMEA0813) yang dikirimkan oleh GPS Sounder ke mikrokontroler. Mikrokontroler
dikondisikan untuk melakukan parsing terhadap data mentah dari GPS, data yang
dilewati hanya format $GPRMC, $SDMTW dan $SDDBT . GPS yang digunakan
yaitu PMB-648 memiliki fasilitas komunikasi RS232 dan menggunakan standar
komunikasi NMEA-0813 seperti halnya di atas.
Perintah NMEA yang digunakan untuk pembacaan posisi dan kecepatan
serta tanggal dan jam UTC yaitu $GPRMC menghasilkan keluaran seperti berikut:
$GPRMC, 161229.487,A,3723.2475,N,12158.3416,W,0.13,309.62,120598, ,*10
Keterangan keluaran tersebut di atas dapat dijelaskan pada Tabel 3.
$GPRMC merupakan header dari kalimat NMEA, artinya setelah $GPRMC
hingga tanda akhir kalimat <CR><LF> merupakan satu bentuk kalimat NMEA
dengan format dan urutan tertentu sesuai yang ditetapkan oleh standar. Pembatas
antara data satu dan data yang lain dalam satu kalimat yaitu menggunakan tanda
koma (“,”). Pembacaan kalimat NMEA tersebut oleh mikrokontroler dimulai
23
dengan mendeteksi header data yaitu $GPRMC kemudian urutan berikutnya
adalah UTC Time, disambung oleh satu karakter status kemudian pembacaan
latitude disambung oleh satu karakter kemudian longitude disambung oleh satu
karakter lagi baru kemudian pembacaan speed dan seterusnya berdasarkan urutan
kalimat NMEA tersebut (Iqbal, 2011).
Tabel 3. Penjelasan NMEA $GPRMC
Nama
Message ID
UTC Time
Status
Contoh
$GPRMC
161229.487
A
Latitude
N/S indicator
Longitude
E/W indicator
Speed Over Ground
Course Over Ground
Date
Magnetic Variation
Mode
A3723.2475
N
12158.3416
W
0.13
309.62
120598
Checksum
<CR><LF>
*10
Unit
Knots
Derajat
Derajat
A
Penjelasan
RMC protocol header
Hhmmss.ss
A=data valid or V data tidak
valid
ddmm.mmmm
N=North atau S=South
dddmm.mmmm
E=East atau W=West
True
Ddmmyy
E=east atau W=west
A=Autonomous, D=DGPS,
E=DR
Tanda Akhir
Pembacaan data dengan bentuk format kalimat NMEA-0813 dalam
program mikrokontroler ATMEGA8535 dimulai ketika data masuk pada memori
mikrokontroler. Mikrokontroler akan membaca kalimat dari GPS, jika “OK”
sistem akan dapat diteruskan, jika tidak sistem tidak dapat diteruskan dan akan
kembali terus menerus sampai status GPS “OK”. Perintah mikrokontroler pada
modem GPRS menggunakan perintah AT-Command SIM300 lewat komunikasi
serial RS232. Mikrokontroler melakukan inisialisasi atau pengaturan awal modem
untuk memastikan modem siap untuk menerima data jika “OK” selanjutnya
24
mikrokontroler mambaca kalimat keypad yang terdiri dari dua alur kalimat yaitu
menu input dan menu GPS yang telah diparsing sebelumnya.
Pembacaan menu GPS yaitu kalimat NMEA-0813 yang diterima dari
receiver GPS tersebut akan langsung dikirimkan ke website, sedangkan pada
menu input yang ditampilkan pada display LCD (Liquid Crystal Display)
dilakukan scanning keypad yaitu input data manual oleh keypad berupa data
jumlah ikan, berat ikan dan jenis ikan lalu dikirimkan ke website. Pengiriman
kalimat data tersebut akan dikirimkan jika status “OK”, jika tidak sistem
pembacaan kalimat akan dikembalikan (looping) ke proses baca keyped. Diagram
alir mikrokontroler dapat dilihat pada Gambar 5.
Mulai
GPS Sounder dan Data Loger
dinyalakan
Penerimaan Data dari Antena
GPS dan Transduser pada GPS
Sounder
Data GPS
Receiver
Data Loger Mengontrol Proses
Penyimpanan dan Pengiriman
data ke website
Penerimaan
Data Website
Selesai
Gambar 5. Diagram Alir Mikrokontroler
Data Input
Manual
25
Pengirimana data ke website melalui sistem GPRS yaitu meneruskan
data baris kalimat dari sistem mikrokontroler ke tempat web server dengan
menggunakan media transmisi GPRS. Data yang diterima web server tersebut
akan disimpan di dalam database MYSQL dengan pemprograman PHP. Web
client akan melakukan koneksi ke web server (Database MYSQL) untuk
mengambil data terbaru yang disimpan di web server, lalu data tersebut
ditampilkan di web client.
3.4
Uji Coba Alat E-logbook
Alat elektronik logbook (e-logbook) diujicobakan di Pulau Pramuka,
Kepulauan Seribu, DKI-Jakarta pada tanggal 15 Desember 2011. Uji coba
lapangan tersebut dilakukan untuk mengukur sejauh mana fungsi keseluruhan
sistem e-logbook dari segi ketelitian alat dan kemudahan penggunaan oleh
nelayan sehingga dapat digunakan secara efektif dan efisien dalam kegiatan
penangkapan ikan. Pengujian alat e-logbook dilakukan pengambilan data lintasan
kapal sekitar Pulau Pramuka dan Pulau Panggang sampai ke Pulau Karang Beras.
Kapal yang digunakan adalah kapal motor dengan tipe kapal kurang dari 10 GT
yang dominan di Kepulauan Seribu.
Instalasi alat e-logbook harus dilakukan pada saat kapal bersandar di
dermaga atau pada kondisi kapal sedang berhenti, karena untuk memudahkan
pemasangan transduser yang diletakkan pada 1/3 dari bagian bawah kapal tegak
lurus dengan permukaan air. Pemasangan transduser sebisa mungkin ditempatkan
jauh dari baling-baling kapal untuk meminimalisir adanya gangguan suara yang
tidak diinginkan dari baling-baling kapal. Menurut Simmonds dan MacLennan
26
(2005) pemasangan transduser secara tradisional diletakkan pada bagian bawah
badan kapal. Transduser diletakkan di atas lunas kapal agar alat tersebut
terlindungi pada saat pengukuran. Setelah itu, sambungkan semua port untuk
mengaktifkan alat tersebut.
27
Gambar 6. Ilustrasi Instalasi Pemasangan Transduser di Kapal
Instalasi pemasangan transduser ditampilkan pada Gambar 6. Port pada
GPS Map Garmin 585 disambungkan dengan antena GPS dan port lainnya
disambungkan dengan port pada INOS-Data Loger, kemudian port lainnya pada
INOS-Data Loger disambungkan dengan accu 17 AH dengan tegangan 12 Volt
sebagai sumber energi utama bagi sistem e-logbook. Setelah tersambung, maka
INOS-Data Loger akan menyala dan memberikan perintah “MOHON GPS
SOUNDER DINYALAKAN”. E-logbook tersebut secara sistem sudah siap
mengambil data input yang akan diterima langsug oleh server. Sinyal antena GPS
sangat mempengaruhi pengiriman data input ke server.
3.5.
Analisis Data
Analisis data lapangan yang diperoleh selama pengambilan data di
Pulau Pramuka, Kepulauan Seribu, DKI Jakarta dapat diakses melalui website
www.inoseana.com. Website tersebut dikelola oleh Pemerintah Provinsi DKI
Jakarta dan tim Workshop Akustik dan Instrumentasi Kelautan FPIK-IPB.
Akurasi GPSMap pada alat e-logbook diujicoba dengan melakukan pengukuran di
satu titik pada lokasi berbeda yang dipengaruhi gangguan sinyal satelit GPS yang
diterima, dilihat dari jarak setiap plot selama 10 menit pada satu titik pengukuran.
Analisis ketepatan dan efektifitas pengiriman data yang diterima website
dilakukan dengan membandingkan data posisi (latitude dan longitude) yang
28
diperoleh dari memori penyimpanan GPS Sounder dengan data yang diterima
website. Data posisi pada memori GPS receiver dan data posisi pada website
diolah menggunakan software ArcGIS 10, sehingga dapat ditampilkan peta
overlay lintasan kapal dari memori GPS Sounder dengan data hasil pengiriman
yang diterima website.