UNIVERSITAS BINA NUSANTARA Jurusan Sistem komputer Skripsi Sarjana Komputer Semester Ganjil Tahun 2006/2007 Analisis dan Perancangan Sistem Terpusat Penentuan Lokasi Keberadaan Ikan dan Penuntun Kapal Nelayan Antoni Susanto 0700677935 Andi Yunus 0700678856 Adrian Praditia Siswanto 0700676586 Abstrak Analisa dan perancangan ini bertujuan untuk merancang dan membangun sebuah sistem terpusat penentuan lokasi keberadaan ikan dan penuntun kapal nelayan. Sistem akan terdiri dari perangkat tetap di pusat dan perangkat bergerak. Perangkat bergerak digunakan untuk memindai keberadaan ikan dan melaporkan posisinya ke perangkat tetap, dan untuk memberikan informasi arah untuk menuntun kapal nelayan. Analisa menggunakan metode eksperimental untuk mengetahui fungsionalitas sistem dan tingkat kerusakan data berbanding jarak dalam komunikasi dari jarak 0 hingga 2,5 kilometer dengan menggunakan antena dipole antara pusat dengan perangkat bergerak dengan tinggi antena masing-masing 3 meter dan 1,5 meter di atas permukaan laut. Hasil analisa menunjukkan bahwa secara fungsional sistem berjalan dengan baik dan kerusakan data pada jarak kurang dari 1,2 kilometer adalah 0% dan kurang dari 20% untuk jarak antara 1,2 kilometer hingga 1,7 kilometer. Hasil analisa fungsionalitas menyimpulkan bahwa sistem dapat digunakan di daerah penangkapan ikan pesisir pantai, sedangkan untuk jarak jangkauan belum memuaskan sehingga perlu dilakukan analisa jarak dengan menggunakan antena high-gain. Kata kunci Lokasi keberadaan ikan, Penuntun kapal nelayan iv
PRAKATA Puji dan syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-nya sehingga kami dapat menyelesaikan skripsi berjudul Analisis dan Perancangan Sistem Terpusat Penentuan Lokasi Keberadaan Ikan dan Penuntun Kapal Nelayan yang disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan dalam jenjang pendidikan Strata-1 pada Universitas Bina Nusantara, Jakarta Pada kesempatan ini kami ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesarbesarnya kepada pihak yang telah memberi bantuan, bimbingan dan dukungan moril maupun materiil dalam penyusunan skripsi ini: 1. Orang tua kami yang telah merawat, membesarkan, mendidik dan memberikan dorongan serta dukungan baik moril maupun materiil selama masa perkuliahan kami hingga proses penyusunan skripsi ini. 2. Bapak Dr. S. Liawatimena, selaku Dosen Pembimbing yang dengan segala kesibukannya telah bersedia menyediakan waktu berbagi pengetahuan, memberikan bimbingan, petunjuk dan saran dalam menyusun, memperbaiki serta menyempurnakan skripsi ini dengan baik. 3. Bapak Robby Saleh, S.Kom., MT., selaku Sekretaris Jurusan Sistem Komputer yang telah memberikan kepercayaan, kesempatan, petunjuk dan saran kepada kami dalam penyusunan skripsi ini. 4. Bapak Wiedjaja, S.Kom., selaku Ketua Jurusan Sistem Komputer yang telah memberikan kepercayaan, kesempatan dan saran kepada kami dalam penyusunan skripsi ini. v
5. Bapak Prof. Dr. Gerardus Polla, M.App.Sc., selaku Rektor Universitas Bina Nusantara yang telah memberikan kepercayaan dan kesempatan kepada kami dalam penyusunan skripsi ini. 6. Segenap Dosen Jurusan Sistem Komputer yang telah mendidik kami selama perkuliahan kami di Universitas Bina Nusantara. Kami menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kami mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi perbaikan skripsi ini. Akhir kata, kami berharap agar skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi umumnya dan pembaca yang berkepentingan khususnya. Jakarta, Januari 2007 Penulis vi
DAFTAR ISI Halaman Judul Luar... i Halaman Judul Dalam... ii Halaman Persetujuan Hardcover...iii Halaman Pernyataan Dewan Penguji... iv Abstrak... vii Prakata...viii Daftar Isi... x Daftar Tabel... xiii Daftar Gambar...xiv Daftar Lampiran...xviii BAB 1 PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Ruang Lingkup... 2 1.3. Tujuan dan Manfaat... 3 1.4. Metodologi Penelitian... 5 1.5. Sistematika Penulisan... 5 BAB 2 LANDASAN TEORI... 7 2.1. GPS... 7 2.2. Sistem Koordinat Geografis... 10 2.2.1. Presentasi Koordinat... 11 2.2.2. Konversi Jarak dan Koordinat... 12 2.3. NMEA 0183... 14 2.4. Mikrokontroler... 16 2.4.1. MCS 51... 17 2.4.2. AVR... 17 2.5. Atmel ATMEGA162... 18 2.5.1. USART... 18 2.5.2. Timer 8-Bit... 21 2.5.3. Pin Change Interrupt... 21 2.6. RF Modem... 22 2.7. MaxStream 24XStream... 23 2.7.1. Mode Operasi... 25 2.7.2. Konfigurasi Modem... 26 2.8. RS-232... 28 2.9. Qt (toolkit)... 32 2.9.1. QWidget... 33 2.9.2. Koneksi signal dan slot... 34 2.10. AVR GCC... 36 2.11. OSI Layer... 38 x
2.11.1. Physical layer... 38 2.11.2. Data Link layer... 39 2.11.3. Network layer... 39 2.11.4. Transport layer... 39 2.11.5. Session layer... 39 2.11.6. Presentation layer... 39 2.11.7. Application layer... 39 2.12. Protokol... 40 2.13. FishFinder... 40 2.14. UART... 42 2.15. Antena... 43 2.15.1. Tentang Antena... 43 2.15.2. Parameter-parameter Antena... 44 2.15.3. Contoh Antena... 45 2.16. GIS (Geographical Information System)... 46 2.16.1. Teknik dalam GIS... 46 2.16.2. Cara melihat GIS... 50 2.17. Mekanisme Kerja Para Nelayan... 51 2.18. Teknologi Penentuan Keberadaan Ikan dengan Satelit... 53 BAB 3 ANALISA DAN PERANCANGAN... 55 3.1. Analisis Permasalahan... 55 3.2. Sistem yang Diperlukan... 56 3.3. Cara Kerja Sistem yang Dirancang... 57 3.4. Perancangan... 61 3.4.1. Mobile Scanner... 61 3.4.2. Terminal... 79 3.4.3. Protokol Komunikasi Terminal dengan Mobile Scanner... 90 3.4.4. Interval Update Lokasi Mobile Scanner ke Terminal... 96 3.4.5. Implementasi Koordinat Geografis dalam Program Terminal... 97 3.4.6. Resolusi Peta... 98 3.4.7. Error Konversi Selisih Koordinat ke Satuan Jarak... 99 3.4.8. Parsing Paket Data... 101 3.4.9. Penggambaran Peta... 102 3.4.10. Mekanisme Penuntun Kapal Nelayan... 106 3.4.11. Setting Modul RF 24XStream... 109 3.4.12. Antarmuka... 112 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI... 117 4.1. Spesifikasi Sarana yang Dibutuhkan... 117 4.2. Spesifikasi Sistem... 117 4.3. Manual untuk Melakukan Implementasi dan Pengoperasian Sistem... 119 4.4. Implementasi Sistem... 138 4.5. Evaluasi... 139 4.5.1. Cara Evaluasi... 140 4.5.2. Hasil Evaluasi... 146 xi
BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN... 168 5.1. Simpulan... 168 5.2. Saran... 169 DAFTAR PUSTAKA... 170 RIWAYAT HIDUP... 171 LAMPIRAN-LAMPIRAN...L1-L77 xii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Beberapa pin penting dari modul GPS EG-T10... 10 Tabel 2.2 Pinout dari 24XStream... 24 Tabel 2.3 Ketentuan jalur data RS-232... 30 Tabel 3.1 Perhitungan lama waktu pengiriman 50 byte data... 96 Tabel 3.2 Kode Arah... 107 Tabel 3.3 Parameter pengaturan baud rate XStream... 110 Tabel 3.4 Pengaturan untuk XStream pada Terminal... 111 Tabel 3.5 Pengaturan untuk XStream pada Mobile Scanner... 112 Tabel 3.6 Perkiraan Clock cycle pengambilan data dari buffer... 115 xiii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 GPS Transiteration... 8 Gambar 2.2 Ketelitian GPS... 9 Gambar 2.3 Modul GPS EG-T10... 9 Gambar 2.4 Ilustrasi derajat lintang dan bujur... 11 Gambar 2.5 Perhitungan jarak sederhana... 14 Gambar 2.6 Contoh Sentence NMEA 0183... 15 Gambar 2.7 Jenis-jenis modulasi... 23 Gambar 2.8 Modul RF modem 24XStream... 23 Gambar 2.9 Mode operasi XStream... 25 Gambar 2.10 Struktur AT-command... 27 Gambar 2.11 Timing diagram untuk memasukkan binary command... 28 Gambar 2.12 Koneksi DTE ke DCE... 31 Gambar 2.13 Timing signal dan bit... 31 Gambar 2.14 Qt dan kedudukannya dalam sistem komputer (PC dan Mac)... 32 Gambar 2.15 Output program Hello World... 34 Gambar 2.16 Output program percobaan signal-slot... 35 Gambar 2.17 OSI Layer Stack... 38 Gambar 2.18 Garmin Fishfinder 240... 41 Gambar 2.19 Paket data UART... 42 Gambar 2.20 Medan listrik... 43 Gambar 2.21 Medan magnet... 44 xiv
Gambar 2.22 Pola radiasi... 45 Gambar 2.23 Halfwave Dipole... 45 Gambar 2.24 Database View... 50 Gambar 2.25 Map View... 51 Gambar 2.26 Mekanisme kerja sistem penginderaan jauh satelit... 53 Gambar 3.1 Skenario kerja sistem... 58 Gambar 3.2 Diagram blok Mobile Scanner... 62 Gambar 3.3 Diagram alir utama Mobile Scanner... 65 Gambar 3.4 Tampilan layar pemilihan mode... 66 Gambar 3.5 Sub-program mode Nelayan... 67 Gambar 3.6 Sub-rutin pilih tombol pada mode Nelayan... 68 Gambar 3.7 Sub-rutin minta titik terminal dan titik ikan pada mode Nelayan... 70 Gambar 3.8 Sub-rutin kirim LTI dan kirim LLK pada Mode Nelayan... 71 Gambar 3.9 Sub-program Mode 2 (Mode Scanner)... 72 Gambar 3.10 Rancangan layar Mobile Scanner pada mode Nelayan... 73 Gambar 3.11 Sub-rutin mengirim informasi lokasi ikan dan kapal mode Scanner... 75 Gambar 3.12 Rancangan layar Mobile Scanner pada mode Scanner... 77 Gambar 3.13 Tombol keypad Mobile Scanner... 78 Gambar 3.14 Rancang bangun Mobile Scanner... 78 Gambar 3.15 Diagram blok Terminal... 79 Gambar 3.16 Program utama Terminal... 80 Gambar 3.17 Sub-rutin untuk mengecek serial port... 83 Gambar 3.18 Sub-rutin parsing... 84 Gambar 3.19 Sub-rutin yang dipanggil setelah proses parsing selesai... 85 xv
Gambar 3.20 Sub-rutin untuk meng-update posisi Terminal... 87 Gambar 3.21 Sub-rutin untuk mengecek antrian string yang perlu di-ack... 88 Gambar 3.22 Rancangan Graphical User Interface dari Terminal... 89 Gambar 3.23 Format umum protokol komunikasi Mobile Scanner dan Terminal... 90 Gambar 3.24 Format sentence Lokasi Keberadaan Kapal... 91 Gambar 3.25 Format sentence Posisi Fix Terminal... 91 Gambar 3.26 Format sentence Lokasi Titik Ikan... 92 Gambar 3.27 Format sentence Permintaan Titik Ikan... 93 Gambar 3.28 Format sentence Permintaan Titik Terminal... 94 Gambar 3.29 Format sentence Koordinat Titik Ikan... 94 Gambar 3.30 Format sentence Koordinat Titik Terminal... 95 Gambar 3.31 Format sentence Acknowledgment... 96 Gambar 3.32 Representasi koordinat geografis ke dalam koordinat Kartesian... 98 Gambar 3.33 Dimensi peta dalam pixel, metrik, maupun derajat... 104 Gambar 3.34 Arah mata angin dan pengkodeannya... 106 Gambar 3.35 Jalur sinyal antara mikrokontroler dengan XStream... 113 Gambar 3.36 Jalur sinyal antara PC dengan XStream... 114 Gambar 3.37 Jalur sinyal antara mikrokontroler dengan modul GPS... 114 Gambar 3.38 Jalur sinyal antara mikrokontroler dengan modul LCD... 116 Gambar 4.1 sinyal antara mikrokontroler dengan modul GPS... 114 Gambar 4.2 sinyal antara mikrokontroler dengan modul GPS... 114 Gambar L1.1 Rangkaian Board utama... 175 Gambar L1.2 Rangkaian Board1 24XStream... 176 Gambar L1.3 Rangkaian Board GPS... 177 xvi
Gambar L1.4 Rangkaian Board Keypad... 178 Gambar L1.5 Rangkaian Board2 24XStream... 179 xvii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 RANGKAIAN SISTEM... L1 Lampiran 2 LISTING PROGRAM TERMINAL... L7 Lampiran 3 LISTING PROGRAM TES JARAK PERANGKAT TETAP. L28 Lampiran 4 LISTING PROGRAM MOBILE SCANNER... L34 Lampiran 5 LISTING PROGRAM TES JARAK PERANGKAT BERGERAK L60 Lampiran 6 DATA HASIL TES.. L69 xviii