BAB 3 PERANCANGAN SISTEM

Transkripsi

1 34 BAB 3 PERANCANGAN SISTEM 3.1 Perancangan Sistem Pada perancangan dan analisa sistem tracking kereta api menggunakan GPS ini didasarkan pada perkembangan teknologi yang berkembang pesat dalam dunia GPS dimana merupakan suatu sistem pendukung guna melacak keberadaan/posisi suatu benda. Pada perancangan sistem ini, GPS diaplikasikan kepada kereta api dimana dalam penelitian kami hanya sebatas pada pelacakan posisi suatu kereta api dan estimasi waktu kedatangan, perancangan sistem kami ini dibagi atas dua bagian yaitu perangkat keras dan lunak. Secara umum, perancangan perangkat keras ini terdiri dari GPS recevier, handphone, PC, dan bluetooth. Sedangkan pada perancangan pada perangkat lunaknya terdapat pembuatan website, pembuatan peta, tampilan GUI untuk menerima dan mengirim pesan SMS, dan terdapat website untuk user. Secara garis besar cara kerja sistem kami adalah dapat digambarkan dalam gambar 3.1 dan gambar 3.2, pertamapertama GPS receiver menerima data dari satelit berupa koordinat dimana data tersebut lalu ditampung ke dalam database yang berada pada laptop, data tersebut lalu dikirim melalui handphone melalui bluetooth dan selanjutnya data tersebut dikirim melalui sms dimana protokolnya dengan menggunakan AT-Command, data tersebut akan diterima di PC pusat kontrol, di pusat kontrol data tersebut akan diolah dan ditampilkan di website.

2 35 Gambar 3.1 Gambaran Umum Cara Kerja Sistem Gambar 3.2 Blok Diagram

3 Perangkat Keras Pada sistem kami ini, semua perangkat keras dibeli dari yang sudah ada di pasaran, sehingga kami hanya merancang sedimikan rupa sehingga sistem kami berjalan dengan baik, berikut adalah komponen-komponen perangkat kerja yang digunakan: A. GPS Receiver GPS Receiver ini berguna untuk mengambil data dari satelit guna mengetahui semua informasi yang berhubungan dengan posisi pada saat itu, berikut adalah gambar dari GPS

4 37. Gambar 3.3 GPS Receiver Board pada GPS ini menggunakan interface serial RS232, lalu di-convert ke USB menggunakan RS-232 to USB converter

5 38 B. Laptop Digunakan untuk mengolah data dari GPS receiver, spesifikasi yang digunakan adalah: - Intel Pentium Celeron 1,6 GHz MB RAM - ATi Radeon Express 200M C. Handphone Handphone terdiri dari dua buah yaitu Sony Ericsson W700i dan K700i, handphone ini nantinya akan digunakan di pusat kontrol dan di dalam kereta api, berfungsi untuk mengirimkan data dari laptop ke pusat melalui pesan singkat (SMS). Untuk melihar AT command dari handphone tipe ini dapat dilihat pada lampiran D. Bluetooth Digunakan untuk menghubungkan antara handphone dengan laptop, dimana komunikasinya secara serial E. Kabel Power Kabel Power disini adalah kabel power yang mengambil tegangan dari USB pada laptop, dimana nantinya menjadi sumber tegangan bagi GPS receiver Perangkat Lunak Sebagian besar, sistem kami ini memfokuskan pada perancangan perangkat lunaknya, perancangan perangkat lunak ini terdiri dari perancangan sistem pengiriman dan penerimaan sms, perancangan database, perancangan peta, dan perancangan website. Spesifikasi perangkat lunaknya adalah menggunakan VB.Net, PHP, My SQL, dan Macromedia Flash MX.

6 39 A. Perancangan Perangkat Lunak untuk Pengiriman SMS Perangkat lunak ini bertujuan untuk mengirim data dari GPS receiver ke pusat dengan melalui sms menggunakan handphone, pertama-tama kita membuat cara kerja dari sistem ini, seperti yang kita lihat pada gambar flowchart 3.3, pertama-tama dilakukan insialisasi yaitu men-set lama interval auto-sending, serial port untuk handphone,gps port nya, dan service numbernya. Lalu program akan menghubungkan GPS receiver dan handphone melalui serial comm yang telah kita pilih, khusus untuk handphone digunakan bluetooth untuk mengubungkannya ke laptop, setelah semua device terhubung ke serial comm maka, Gambar 3.4 Flowchart Send SMS

7 40 Gambar 3.5 Rancangan Layar Pengiriman SMS selanjutnya program akan menunggu kita apakah kita mau mengirim sms tersebut secara manual atau tidak, manual atau tidak manual yang dimaksud disini adalah apabila manual, kita harus mengklik tombol command-button secara terus menerus hingga kita tidak menginginkan sms dikirim lagi, sedangkan apabila secara otomatis, maka kita diminta untuk men-set waktu agar setiap selang waktu tertentu, sms otomatis terkirim. Agar lebih jelas, ada baiknya kita lihat pada rancangan layar yang sebeneranya pada gambar 3.4, pada layar terdapat beberapa properti, yaitu: - Nomor pengirim Berisikan nomor dari si pengirim sms yang berisikan data posisi GPS receiver. - Send data GPS Apabila radio button nya di-tick, maka string yang berawalkan $GPGGA yang hanya dikirim melalui sms - Select Serial Port

8 41 Ini menu untuk memilih dari sekian banyak pilihan comm yang cocok/tepat untuk menghubungkan dengan GPS receiver dan handphone - Number Didalam menu ini nantinya kita akan memasukan nomor service centernya, dan nomor tujuan - Options Ini adalah menu optional dimana user boleh mengisinya atau tidak mengisinya, isi dari menu ini adalah validity period, status report, seperti layaknya settingan sms pada umumnya di handphone. - NMEA Menu ini akan membaca seluruh NMEA sentence dari GPS receiver, dimana nantinya akan diseleksi berdasarkan string pertamanya yaitu $GPGGA - User Data User data berisikan pesan teks yang ditulis secara manual - PDU code Berisikan terjemahan dari pesan teks ke PDU, dimana nantinya dikenali pada AT-command - Send/Auto Send Dengan men-tick radio button ini, sms akan dikirim setiap beberapa selang waktu tertentu - Receiced number Merupakan suatu validasi nomer si penerima, apabila si penerima hendak melakukan miscall guna meminta sms secara otomatis dari program maka nomor harus sama

9 42 - Informasi AT-command Layar ini digunakan untuk men-debug apakah AT-command nya berjalan dengan baik atau tidak, apabila berjalan, maka akan muncul status OK, apabila tidak akan muncul error - Status Digunakan untuk men-debug apakah pesan GPS telah terkirim atau belum Agar lebih memahami programnya, lebih baik melihat listing program pada lampiran, berikut adalah fungsi-fungsi secara umum pada listing programnya Nama Tipe Fungsi btndisconnect Property Button untuk memutuskan serial comm btnconnect Property Button untuk menghubungkan dengan serial comm cbbcomports Property Pilihan untk memilih comm yang mana saja yang sedang aktif Label6 Property Untuk menampilkan label lblmessage Property Untuk menampilkan label txtdatareceived Property Untuk menampilkan teks Timer1 Property Untuk membuat timer Comgps Property Untuk menampilkan

10 43 combo box serial comm Congps Property Button untuk connect ke GPS Dcgps Property Button untuk disconnet dari GPS txtmsgref Property Untuk menampilkan teks boks cmbvalidperiod Property Untuk menampilkan combo boks periode yang valid cmbdatacodingscheme Property Untuk menampilkan Combo Box Label5 Property Untuk menampilkan label Label4 Property Untuk menampilkan label Label3 Property Untuk menampilkan label chkstatusreport Property Untuk mengaktifkan status report GroupBox1 Property Untuk menampilkan group box txtdestnum Property Untuk menampilkan teks boks untuk nomor tujuan Label2 Property Untuk menampilkan label txtservicecenternum Property Untuk menampilkan teks

11 44 boks nomor service number Label1 Property Untuk menampilkan label GroupBox3 Property Untuk menampilkan group box cmdreset Property Button untuk reset cmdgetpdu Property Button untuk mendapatkan PDU stsbar Property Status txtpdu Property Teks untuk menampilkan PDU cmdcopytoclipboard Property Button untuk perintah kopi stspdulength Property Untuk panjang PDU txtuserdata_textchanged Method Untuk merubah pesan pada user data frmmain_load Method Untuk insialiasi cmdgetpdu_click Method Untuk mendapatkan string PDU dari pesan yang ditulis cmdcopytoclipboard_click Method Untuk mengkopi apa yang ada pada user data cmdreset_click Method Untuk me-reset isi dari user data

12 45 cmbdatacodingscheme_selectedindexchanged Method Untuk memilih index btnconnect_click Method Untuk melakukan koneksi ke GPS btndisconnect_click Method Untuk memutuskan koneksi dari GPS updatetextbox Method Meng-update isi dari teks boks DataReceived Method Untuk menerima data Sendcpdu Method Mengirimkan PDU lewat AT-Command Tabel 3.1 Fungsi-fungsi pada program send sms B. Perancangan Perangkat Lunak untuk Read SMS Perangkat lunak ini bertujuan untuk membaca pesan data dari kereta api menggunakan handphone, pertama-tama kita membuat cara kerja dari sistem ini, seperti yang kita lihat pada gambar flowchart 3.5, pertama-tama dilakukan insialisasi yaitu menset properti yang ada pada SQL, serial port, dan handphone. Lalu program akan menghubungkan handphone melalui serial comm yang telah kita pilih, untuk menghubungkan handphone dengan laptop digunakan bluetooth, setelah semua device terhubung ke serial comm maka

13 46 Gambar 3.6 Flowchart Read SMS program akan mengecek inputan kita apakah membaca SMS berdasarkan index atau hanya pesan yang baru saja, lalu pesan tersebut akan masuk ke PDU decoder untuk diterjemahkan ke pesan teks, pesan tersebut lalu disimpan di database untuk digunakan pada website. Berikutnya adalah rancangan tampilan program untuk read sms seperti yang terlihat pada gambar 3.6 dibawah, terdapat beberapa properti yaitu :

14 47 Gambar 3.7 Perancangan Layar untuk Read SMS - Select Port Menu ini digunakan untuk memilih port yang cocok - Informasi dari AT command Digunakan untk debug pada AT command - Index Properties Digunakan untuk membaca sms berdasarkan indeks yang kita inginkan atau secara otomatis - Call Function Digunakan apabila si penerima pesan ingin melakukan miscall atau tidak, fungsi ini digunakan apabila penerima ingin menerima pesan dengan cara menelepon - Layar pesan yang diterima Pesan yang kita terima dari pengirim - SQL properties

15 48 Terdiri dari server, digunakan untuk website, username dan password adalah optional Agar lebih memahami programnya, lebih baik melihat listing program pada lampiran, berikut adalah fungsi-fungsi secara pada listing programnya Nama Tipe Fungsi Splitter Property Untuk split form btnconnect Property Button untuk menghubungkan ke serial port cbbcomports Property Untuk menampilkan pilihan comm yang bisa digunakan btndisconnect Property Untuk memutuskan program dari serial port lblmessage Property Untuk menampilkan pesan Panel1 Property Untuk menampilkan panel Label1 Property Untuk menampilkan label Label2 GroupBox1 Property Untuk menampilkan label Property Untuk menampilkan kumpulan box Pass Property Untuk menampilkan teks boks Server Username Property Untuk menampilkan teks boks Property Untuk menampilkan teks boks Label 3 Property Untuk menampilkan label Label 4 Property Untuk menampilkan label Label 5 Property Untuk menampilkan label

16 49 GroupBox2 Property Untuk menampilkan kumpulan boks Form1_FormClosed Method Untuk menutup program Form1_load Method Untuk inisialiasi DataReceived Method Untuk menerima data btnsend_click Method Untuk mengirim pesan secara manual updatetextbox Method Untuk meng-update data pada teks boks Sendcpdu Method Untuk mengirimkan PDU btnconnect_click Method Untuk menghubungkan ke serial port Tabel 3.2 Fungsi-fungsi pada program read sms C. Perancangan website dan peta Perancangan website dan peta ini merupakan bagian terpenting dari perancangan sistem tracking kereta api menggunakan GPS ini karena ini merupakan bagian dimana user dapat melihat posisi kereta api yang jelas, pada pembuatan peta ini kami hanya membatasi areal yang menjadi cakupan pada ruang lingkup kami, jika dilihat pada gambar 3.7, cara kerja dari website ini adalah pertama-tama dilakukan inisialiasi yaitu melakukan kalibrasi peta yang akan dijelaskan dibawah, lalu melakukan koneksi ke SQL untuk mengambil data.

17 50 Gambar 3.8 Flowchart Perancangan Website Selanjutnya program akan mengambil koordinat x dan y serta tanggal pada saat itu, setelah itu program akan menampilkan posisi di peta dimana peta ini dibuat dengan menggunakan macromedia flash MX, lalu setiap 1 menit, page pada website akan secara otomatis di refresh. Pada website terdapat ID kereta api, dan waktu pada saat itu. Untuk rancangan layar pada website dapat dilihat pada gambar 3.8

18 51 Gambar 3.9 Perancangan Layar Website Pada gambar 3.8, terlihat hanya sebuah halaman website sederhana saja, yang terlihat adalah informasi tentang kereta api dimana nama kereta apinya, nomor kereta api, tanggal, hari,dan waktu pada saat itu, tetapi yang rumit adalah pada pembuatan peta nya, berikut adalah cara untuk membuat petanya dengan cara melakukan kalibrasi antara pixel dan derajat. Kami akan menjelaskan bagaimana proses pembuatan peta satu persatu, yaitu: Cara merubah posisi GPS kedalam derajat dalam koordinat X Format dari sebuah posisi longitude secara umum adalah xxx o yy zz long xxx adalah posisi dalam derajat yy adalah posisi dalam menit zz adalah posisi dalam detik

19 52 Format-format tersebut diatas perlu dirubah secara penuh ke dalam derajat, contoh nya adalah posisi 106 o ketika dirubah kedalam derajat adalah /60+54/3600 akan sama dengan 106, o. Pengaruh dari west/ east adalah jika west maka nilainya adalah positif, dan jika east maka nilainya negatif. Cara merubah posisi GPS kedalam derajat dalam koordinat Y Format dari sebuah posisi longitude secara umum adalah xxx o yy zz long xxx adalah posisi dalam derajat yy adalah posisi dalam menit zz adalah posisi dalam detik Format-format tersebut diatas perlu dirubah secara penuh ke dalam derajat, contoh nya adalah posisi 06 o ketika dirubah kedalam derajat adalah 06+13/60+11/3600 akan sama dengan 6, o. Pengaruh dari south/ north adalah jika north maka nilainya adalah positif, dan jika south maka nilainya negatif. Sebelum memasuki cara kerja dari pembuatan peta ini lebih dalam, ada baiknya kita memahami cara kerja pentransferan data dari database dengan melihat gambar 3.9 tentang flowchart database

20 53 Gambar 3.10 Flowchart Database sms Database Untuk menyimpan database kereta Table ID KA received Table Untuk menyimpan database sms namakereta Field Untuk menyimpan nama KA numkereta Field Untuk menyimpan ID KA tgl Field Untuk menyimpan tanggal sms sender Field Untuk menyimpan nomor pengirim SMS msg Field Untuk menyimpan SMS North Field Untuk menyimpan koordinat Y East Field Untuk menyimpan koordinat X Tabel 3.3 Fungsi-fungsi pada program database

21 54 Kalibrasi Peta Ada poin penting dalam melakukan kalibrasi peta ini, yaitu kita harus mengetahui titik acuan dari peta, sehingga bisa menghasilkan perbandingan antara pixel dan derajat, terdapat beberapa proses untuk melakukan kalibrasi ini, yaitu pertama-tama kita harus memgambil sample peta yang kita inginkan, kemudian kita membuat suatu titik acuan di kiri atas, kiri bawah, dan kanan atas. Hal ini dilakukan agar kita dapat mengetahui panjang dan lebar dari peta yang akan kita kalibrasi dalam satuan derajat. Misalkan titik acuan yang diambil di posisi kiri atas adalah x = ,y = lalu titik acuan yang diambil di posisi kanan atas adalah x1 = , y1 = kemudian titik acuan pada kiri bawah peta x2 = ,y2 = Setelah itu barulah dilakukan perhitungan-perhitungan sebagai berikut : Gambar 3.11 Titik acuan peta

22 55 1. Perhitungan range dari kiri atas sampai ke kanan atas Yaitu dengan cara titik koordinat dari kanan atas dikurangi oleh titik koordinat dari kiri atas, maka didapat range x = derajat 2. Perhitungan range dari kiri atas sampai ke kiri bawah Yaitu dengan cara titik koordinat kiri bawah dikurangi dengan titik koordinat kiri atas, maka didapat range y = derajat 3. Perbandingan antara derajat dengan pixel Untuk range x yaitu: derajat = 1024 px, maka didapat 1 derajat untuk range x adalah pixel. Sedangkan untuk range y yaitu: derajat = 716 px maka didapat 1 derajat untuk range y adalah px Selanjutnya kalibrasi peta diserahkan kepada program untuk diolah lebih bagus lagi, hal yang perlu diperhatikan adalah titik acuan yang selalu merujuk ke kiri atas peta dan sebuah perintah: xkoor=(f-a)*[range pixel untuk x] ykoor=(h-b)*[range pixel untuk y] dimana: xkoor :adalah koordinat x setelah kalibrasi ykoor :adalah koordinat y setelah kalibrasi f h :adalah koordinat x sebelum kalibrasi :adalah koordinat y sebelum kalibrasi a dan b :adalah koordinat x dan y acuan pada kiri atas

23 56 Untuk lebih jelas dari perhitungan diatas dapat dilihat pada listing program di lampiran. Berikut adalah tabel properti pada program peta: Nama Tipe Fungsi GPS Variabel Untuk menampung data dari PHP GetAxis Function Untuk memanggil variabel koordinat pada PHP X Variabel Koordinat X Y Variabel Koodinat Y a Variabel Titik acuan x b Variabel Titik acuan y Xkoor Variabel Titik x pada peta Ykoor Variabel Titik y pada peta Teks1 Instance name Tampilan teks koordinat Teks2 Instance name Tampilan teks koordinat Teks3 Instance name Tampilan tanggal Hasil1 Variabel Untuk menampung teks1 Hasil 2 Variabel Untuk menampung teks2 Tanggal Variabel Untuk menampung tanggal sekarang GPS.Xaxis Variabel Axis X dari php GPS.Yaxis Variabel Axis Y dari php Tabel 3.4 Fungsi-fungsi pada program peta

24 Rancang Bangun Karena pada sistem kami paling lebih ke perancangan perangkat lunak, maka kami tidak mencantumkan dimensi, kami lebih mengarahkan ke blok-blok pada masingmasing tempat untuk meletakan sistem kami, yaitu sistem yang ada pada atas kereta api dan sistem yang ada pada pusat kontrol, berikut adalah rancangan secara skematiknya Gambar 3.12 Skematik rancang bangun Untuk cara kerjanya dapat dilihat pada sub bab 3.1