BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN

 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka
Sistem Pengontrolan Robot menggunakan media nirkabel sudah banyak
digunakan karena memiliki keunggulan yaitu lebih praktis daripada menggunakan
media kabel. Dari tinjauan pustaka yang telah dilakukan oleh penulis, ditemukan
beberapa literatur mengenai realisasi sistem kontrol robot menggunakan media
nirkabel
antara lain:
a. Perancangan dan Implementasi Kendali Robot Jarak Jauh Melalui Media
Wireless Fidelity (Wi-Fi) [1]. Merupakan Tugas Akhir yang dibuat Rendy
Ariffian dan Elvanno Hatorangan, Mahasiswa Politeknik Negeri Bandung
Angkatan 2006 Program Studi D4 Teknik Telekomunikasi Nirkabel. Sistem
kontrol yang dibuat adalah menggunakan modul Wi-Fi buatan Wiznet yang
dipasang pada robot dan menggunakan Notebook sebagai remote control
robot tersebut.
b.
Monitoring Ruangan dengan Robot Berkamera Melalui Media Wireless LAN
[2]. Merupakan Tugas Akhir yang dibuat oleh Teti Agustin, Mahasiswi
Politeknik
Elektro
Negeri
Surabaya
Program
Studi
D3
Teknik
Telekomunikasi.
c.
Rancang Bangun Aplikasi Kontrol Robot Ruangan Berbasis Wireless [3].
Makalah yang dibuat oleh Afdhol Dzikri, Tri Ramadani, Iip Iriani, dan
Mardiyanto, Mahasiswa Politeknik Negeri Batam. Robot yang dikontrol
adalah sebuah robot beroda dengan menggunakan notebook sebagai remote
control.
d.
Wireless Gesture Controlled Tank Toy [4]. Merupakan Tugas Akhir yang
dibuat oleh Rick Wong, mahasiswa Cornell University yang berlokasi di New
York, Amerika Serikat. Dalam Tugas Akhir tersebut, Rick Wong melakukan
pengontrolan robot berbentuk tank menggunakan sensor Gyroscope yang
dipasang pada sarung tangan.
Dari beberapa informasi yang telah disebutkan di atas, dapat kita
simpulkan bahwa pengontrolan robot melalui media nirkabel kebanyakan
Rizki Syam Nugroho, 08334024
Laporan Tugas Akhir Tahun 2012
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
dilakukan untuk mengontrol robot beroda dan menggunakan laptop/notebook
sebagai alat pengontrolnya. Untuk itu, pada Tugas Akhir ini penulis mencoba
untuk membuat sistem pengontrolan robot terbang yaitu quadcopter dengan
menggunakan
handphone sebagai alat pengontrolnya. Media yang digunakan
pada tugas akhir ini adalah jaringan WiFi dengan konfigurasi seperti ditunjukkan
pada gambar 1.
Gambar 1. Diagram Sistem
2.2.
Landasan Teori
2.2.1. Wireless Fidelity (Wi-Fi)
Wi-Fi adalah kependekan dari Wireless Fidelity yang memiliki pengertian
yaitu kumpulan standar yang digunakan untuk Jaringan Lokal dengan media
nirkabel atau Wireless LAN (WAN) [5]. Wi-Fi didasari oleh standar IEEE 802.11.
Sejarah Wi-Fi dimulai pada akhir tahun 1970-an. Perusahaan komputer
besar di dunia yaitu IBM mengeluarkan hasil percobaan yang mereka lakukan
dengan merancang WLAN dengan teknologi IR, perusahaan lain yaitu HP
(Hewlett Packard) juga menguji WLAN dengan RF. Produk mereka hanya
mampu mencapai data rate sebesar 100kbps dan belum memenuhi standar IEEE
802 untuk jaringan LAN yaitu dengan data rate sebesar 1 Mbps. Oleh karena itu,
produk mereka tidak dipasarkan. Kemudian pada tahun 1985, FCC menetapkan
band Industrial, Scientific, and Medical (ISM Band) yang dialokasikan pada
frekuensi 902-928 MHz, 2.400-2.483,5 MHz, dan 5.725-5.850 MHz yang tidak
diberi lisensi, sehingga perkembangan WLAN memasuki tahapan yang pesat.
Rizki Syam Nugroho, 08334024
Laporan Tugas Akhir Tahun 2012
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
Akhirnya pada tahun 1990 WLAN dipasarkan dengan produk yang menggunakan
teknik Spread Spectrum (SS) pada ISM Band, frekuensi terlisensi 18-19 GHz, dan
teknologi IR dengan data rate >1 Mbps.
Pada tahun 1997, IEEE membuat standar/spesifikasi pertama untuk
WLAN
yang diberi kode 802.11. Peralatan yang sesuai dengan standar 802.11 ini
dapat bekerja pada frekuensi 2,4 GHz dan memiliki data rate >2 Mbps secara
teoritis. Standar inilah yang sampai saat ini dijadikan standar untuk Wi-Fi. Sampai
saat ini ada empat variasi dari standar 802.11 yaitu 802.11a, 802.11b, 802.11g,
dan 802.11n. Produk pertama dari Wi-Fi adalah 802.11b.
a. 802.11a
Standar 802.11a dibuat pada saat yang hampir bersamaan dengan standar
802.11b. Keduanya merupakan pengembangan dari standar aslinya yaitu 802.11
namun memiliki perbedaan pada frekuensi kerjanya. Standar 802.11a bekerja pada
frekuensi 5,8 Ghz dengan kecepatan transfer data maksimum secara teoritis
hingga 54 Mbps. Metode transmisi yang digunakan adalah Orthogonal Frequency
Division Multiplexing (OFDM). Jarak jangkauan gelombang pada 802.11a relatif
lebih pendek dibandingkan 802.11b dan relatif sukar untuk menembus dinding
atau penghalang lainnya. Secara teknis, 802.11a tidak kompatibel dengan
802.11b.
b. 802.11b
Standar 802.11b adalah produk pertama yang merupakan pengembangan
dari standar aslinya yaitu 802.11. Standar ini bertujuan untuk meningkatkan
kecepatan transfer data hingga mencapai 11 Mbps. Kecepatan transfer data ini
sebanding dengan kecepatan Ethernet IEEE 802.3 yaitu 10 Mbps. Frekuensi yang
digunakan pada 802.11b masih sama dengan standar 802.11 yaitu 2,4 GHz. Salah
satu kekurangan standar ini adalah kemungkinan terjadinya interferensi dengan
cordless phone, microwave oven, atau peralatan lain yang menggunakan frekuensi
yang sama dengan frekuensi 802.11b
c.
802.11g
Standar 802.11g dibuat pada tahun 2002 yang merupakan penggabungan
dari kelebihan-kelebihan yang dimiliki oleh 802.11a dan 802.11b. Standar ini
bekerja pada frekuensi 2,4 GHz dengan kecepatan transfer data sebesar 54 Mbps.
Rizki Syam Nugroho, 08334024
Laporan Tugas Akhir Tahun 2012
6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
Peralatan dengan standar 802.11g kompatibel dengan 802.11b sehingga dapat
saling dipertukarkan. Misalnya komputer dengan kartu Wi-Fi 802.11g dapat
memanfaatkan access point 802.11b dan sebaliknya.
d. 802.11n
Standar 802.11n dikembangkan pada tahun 2006 dengan menggabungkan
teknologi 802.11b dan 802.11g. Teknologi yang diusung dikenal dengan sebutan
MIMO (Multiple Input Multiple Output). MIMO dibuat berdasarkan spesifikasi
Pre-802.11n. Kata “pre” disini menyatakan “Prestandard version of 802.11n”.
tembus MIMO terhadap penghalang lebih baik dan jangkauan sinyalnya
Daya
juga lebih jauh daripada standar-standar sebelumnya. Access Point MIMO dapat
mengenali gelombang yang dipancarkan oleh 802.11a/b/g. Kecepatan transfer
data yang dapat dihasilkan mencapai 108 Mbps.
Tabel 1. Spesifikasi Wi-Fi
No
Spesifikasi
Kecepatan
Frekuensi
Kompatibel dengan
1
802.11a
54 Mbps
5,8 GHz
a
2
802.11b
11 Mbps
2,4 GHz
b
3
802.11g
54 Mbps
2,4 GHz
b, g
4
802.11n
108 Mbps
2,4 GHz
a, b, g
Terdapat dua mode koneksi Wi-Fi yaitu sebagai berikut:
a.
Ad-hoc
Gambar 2. Jaringan Ad-hoc
Jaringan Ad-hoc merupakan topologi jaringan yang terdiri dari beberapa
node jaringan wireless yang dinamis [6]. Ad-hoc disebut juga koneksi peer to
peer. Masing-masing node memiliki interface wireless untuk berkomunikasi
dengan node lainnya. Setiap node pada jaringan ad-hoc memiliki kemampuan
Rizki Syam Nugroho, 08334024
Laporan Tugas Akhir Tahun 2012
7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
untuk menjaga performa traffic paket data dalam jaringan dengan cara
rekonfigurasi jaringan. Maksudnya adalah, jika ada sebuah node yang bergeser
yang mengakibatkan gangguan berupa putusnya jaringan, maka node yang
mengalami
gangguan tersebut dapat membentuk rute baru untuk meneruskan
pengiriman
paket data.
Jaringan Ad-hoc memiliki beberapa karakteristik, yaitu:

Multiple Wireless Link: setiap node yang memiliki sifat mobility dapat
memiliki beberapa interface yang terhubung ke beberapa node lainnya.
 Dynamic topology: topologi jaringan Ad-hoc dapat berubah secara acak.
Akibatnya, routing protocol menjadi masalah yang kompleks dibandingkan
dengan jaringan wired atau node yang tetap.

Limited resources: jaringan Ad-hoc dibatasi oleh masalah daya dan kapasitas
memori.
b. Infrastructure
Gambar 3. Jaringan Infrastructure
Mode koneksi infrastruktur adalah topologi jaringan yang membutuhkan
sebuah access point untuk menghubungkan setiap node yang ada pada jaringan.
Pengiriman dan lalu lintas paket data diatur oleh access point. Kelemahan yang
dimiliki jaringan ini adalah jika access point tersebut mengalami kerusakan maka
node-node yang terhubung ke jaringan ini tidak dapat berkomunikasi.
Rizki Syam Nugroho, 08334024
Laporan Tugas Akhir Tahun 2012
8
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.2.2. Arsitektur Android
Secara garis besar, arsitektur Android dapat dijelaskan dan digambarkan
sebagai berikut [7]:
a. Applications dan Widgets
Application dan Widget adalah layer dimana kita berhubungan dengan
aplikasi saja, dimana biasanya kita download aplikasi kemudian kita melakukan
instalasi dan jalankan aplikasi tersebut. Di layer terdapat aplikasi inti termasuk
klien email, program SMS, kalender, peta, browser, kontak, dan lain-lain. Semua
aplikasi
ini ditulis dengan menggunakan bahasa pemrograman Java.
b. Applications Frameworks
Application Framework adalah layer dimana para pembuat aplikasi
melakukan pengembangan/pembuatan aplikasi yang akan dijalankan di sistem
operasi Android, karena pada layer inilah aplikasi dapat dirancang dan dibuat,
seperti content-providers yang berupa sms dan panggilan telepon.
Komponen-komponen yang termasuk di dalam Applications Frameworks
adalah sebagai berikut:

Views

Content Provider

Resource Manager

Notification Manager

Activity Manager
c.
Libraries
Libraries adalah layer tempat fitur-fitur android berada, biasanya para
pembuat aplikasi mengakses libraries untuk menjalankan aplikasinya. Berjalan di
atas kernel, layer ini meliputi berbagai library C/C++ inti seperti Libe dan SSL,
serta:

Libraries media untuk pemutaran media audio dan video

Libraries untuk manajemen tampilan.

Libraries Graphics mencakup SGL dan OpenGL untuk grafis 2D dan 3D.

Libraries SQLite untuk dukungan database.

Libraries SSL dan Webkit terintegrasi dengan web browser dengan engine
embeded web view.
Rizki Syam Nugroho, 08334024
Laporan Tugas Akhir Tahun 2012
9
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

Libraries 3D yang mencakup implementasi OpenGL ES 1.0 API.
d. Android Runtime
Android Runtime adalah layer yang membuat aplikasi android dapat
dijalankan
yang dalam prosesnya menggunakan implementasi Linux. Dalvik
Virtual
Machine merupakan mesin yang membentuk dasar kerangka aplikasi
android. Di dalam Android Runtime dibagi menjadi dua bagian yaitu:

Core Libraries: Aplikasi Android dibangun dalam bahasa Java, sementara
Dalvik sebagai virtual mesinnya bukan Virtual Machine Java, sehingga
diperlukan sebuah libraries yang berfungsi untuk menterjemahkan bahasa
Java/C yang ditangani oleh Core Libraries.

Dalvik Virtual Machine: Virtual mesin berbasis register yang dioptimalkan
untuk
menjalankan
fungsi-fungsi
secara
efisien,
yang
merupakan
pengembangan yang mampu membuat linux kernel untuk melakukan
threading dan manajemen tingkat rendah.
e.
Linux Kernel
Linux Kernel adalah layer inti dari sistem operasi Android. Linux kernel
berisi file-file sistem yang mengatur sistem processing memory, resource, drivers,
dan sistem-sistem operasi android lainnya. Linux kernel yang digunakan android
adalah linux kernel versi 2.6.
2.2.3. Java development kit
Java development kit (JDK) adalah sebuah tool dari Oracle Corporation
yang dikhususkan untuk para pengembang program Java [8]. Untuk melakukan
pembuatan program dengan bahasa pemrograman Java dibutuhkan JDK yang
terinstal di dalam komputer.
Java development kit meliputi beberapa tools yang ada di dalamnya, yaitu:
1.
java
java adalah tool yang dibutuhkan untuk menjalankan aplikasi Java. Tool ini
sebagai interpreter yang dapat menerjemahkan file class yang dibuat oleh
compiler Java.
2.
javac
javac adalah compiler yang mengubah sourcecode ke dalam Java bytecode
Rizki Syam Nugroho, 08334024
Laporan Tugas Akhir Tahun 2012
10
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
3.
appletviewer
tool ini digunakan untuk menjalankan dan melakukan debugging pada Java
applets tanpa menggunakan web browser
4. apt
apt adalah annotation-processing tool
5.
extcheck
extcheck merupakan utility yang dapat mendeteksi kesalahan pada file JAR.
6.
Idlj
Idlj adalah compiler IDL ke Java. Utility ini melakukan generate Java
bindings dari file Java IDL.
7.
Javadoc
Merupakan documentation generator yang secara otomatis melakukan
generate documentation dari sourcecode comments.
8.
Jar
Jar merupakan tool yang mengumpulkan seluruh file class libraries yang
berhubungan dengan program Java yang dibuat ke dalam bentuk satu buah
file JAR. Tool ini juga membantu dalam memanage file-file JAR.
9.
javah
javah merupakan C header dan stub generator, digunakan untuk
menambahkan native method.
10. javap
merupakan disassembler file class
11. javaws
adalah Java Web Start launcher untuk aplikasi JNLP.
12. jconsole
jconsole adalah Java Monitoring and Management Console.
13. jdb
jdb adalah debugger Java.
14. jhat
15. jinfo
16. jmap
17. jps
Rizki Syam Nugroho, 08334024
Laporan Tugas Akhir Tahun 2012
11
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
18. jrunscript
jrunscript adalah Java command-line script shell.
19. jstack
jstack adalah utility yang menampilkan Java stack traces dari sebuah thread
Java.
20. jstat
jstat adalah Java Virtual Machine statistics monitoring tool
21. jstatd
22. policytool
policytool merupakan policy creation dan management tool, tool yang dapat
menentukan policy untuk suatu Java runtime.
23. VisualVM
24. wsimport
wsimport melakukan generate JAX-WS artifacts portabel untuk web service.
25. xjc
xjc melakukan generate XML ke dalam class Java.
2.2.4. Eclipse
Eclipse adalah sebuah IDE (Integrated Development Environtment) untuk
mengembangkan perangkat lunak dan dapat dijalankan di semua platform, baik
Microsoft Windows, Linux, Solaris, AIX, HP-UX, dan Mac OS.
Eclipse dikembangkan dengan bahasa pemrograman Java akan tetapi
Eclipse juga mendukung bahasa pemrograman lainnya seperti C/C++, Cobol,
Python, Perl, PHP, dan sebagainya. Selain sebagai IDE untuk pengembangan
aplikasi, Eclipse juga dapat digunakan untuk aktivitas dalam siklus pengembangan
perangkat lunak, seperti dokumentasi, tes perangkat lunak, pengembangan web,
dan lain sebagainya.
Eclipse saat ini merupakan salah satu IDE yang favorit karena sifatnya
yang open-source, yang berarti setiap orang boleh melihat kode pemrograman
perangkat lunak ini. Selain itu kelebihan dari Eclipse adalah kemampuannya
untuk dapat dikembangkan dengan komponen lain yang dinamakan plug-in.
Rizki Syam Nugroho, 08334024
Laporan Tugas Akhir Tahun 2012
12
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
Eclipse dapat digunakan untuk membuat aplikasi Android dengan menanamkan
sebuah plug-in yang bernama Android development tools (ADT).
Hingga saat ini versi Eclipse sudah cukup banyak namun yang mendukung
plug-in
ADT adalah versi 3.4 keatas. Gambar 4 memperlihatkan contoh tampilan
antarmuka
Eclipse Galileo (versi 3.5).
Gambar 4. Tampilan Antarmuka Eclipse Galileo
2.2.5. Android development tools
Android development tools (ADT) adalah sebuah plugin yang dapat
diintegrasikan dengan software Eclipse IDE. ADT dapat membantu developer
untuk mengakses fitur-fitur pada android sehingga pembuatan program dapat
dilakukan dengan cepat. ADT juga memudahkan developer untuk membuat desain
dari user interface (UI) sebuah program android.
Untuk membuat suatu aplikasi Android dibutuhkan ADT yang
diintegrasikan dengan Eclipse IDE karena ADT memiliki beberapa fitur penting
yaitu sebagai berikut:
a.
Android project creation, building, packaging, installation, dan debugging
yang terintegrasi.
ADT mengintegrasikan proses-proses developing ke dalam Eclipse sehingga
memudahkan developer untuk melakukan proses compile, build, debug, serta
pengetesan terhadap aplikasi Android yang sedang dibuat.
b.
Tool SDK yang terintegrasi.
Rizki Syam Nugroho, 08334024
Laporan Tugas Akhir Tahun 2012
13
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
c.
XML editor.
Dengan adanya ADT memudahkan developer untuk melakukan pembuatan
file XML Android. ADT menyediakan editor berbasis GUI sehingga
developer dapat membuat desain UI secara drag dan drop.
d. Android documentation yang terintegrasi
Dengan adanya ADT dapat mengakses documentation dengan cara
menggerakkan kursor mouse ke atas sebuah class, method, atau variabel.
Android virtual device
2.2.6.
Android virtual device (AVD) adalah emulator android untuk dijalankan
pada komputer. AVD memiliki semua fungsi dan fitur yang sama seperti yang ada
pada handphone android. Dengan menggunakan AVD, kita dapat melakukan uji
coba aplikasi yang kita buat sebelum dimasukkan ke handphone.
Gambar 5 memperlihatkan tampilan Android virtual device ketika
dijalankan di komputer.
Gambar 5. Android virtual device
Rizki Syam Nugroho, 08334024
Laporan Tugas Akhir Tahun 2012
14