Usulan Skripsi Nama : Daniel Nova Ariyanto NIM : 612007067 Judul : GPS Tracker Kendaraan Dengan Menggunakan Android Smartphone Sebagai Pelacak Jenis : Perancangan Bobot : 6 SKS Konsentrasi: Teknik Komputer Usulan Pembimbing : 1. Darmawan Utomo, M.Eng. 2. Saptadi Nugroho, M.Sc. I. TUJUAN Merancang serta merealisasikan GPS tracker kendaraan berbasis web service dengan menggunakan android smartphone sebagai pelacaknya. II. LATAR BELAKANG 2.1. Permasalahan Dengan berkembangnya teknologi komunikasi pada zaman sekarang, manusia dapat memperoleh informasi dengan lebih cepat dan mudah. Batasan jarak sudah bukan menjadi masalah lagi dengan berkembangnya teknologi internet yang memungkinkan manusia untuk bertukar informasi dari jarak jauh. Mobilitas manusia yang semakin tinggi pun menuntut sebuah teknologi yang memudahkan manusia untuk memantau segala aktivitas di lingkungan sekitarnya. Sistem yang kini lazim dipakai untuk kegiatan pemantauan seperti ini adalah Global Positioning System (GPS). Salah satu contoh alat yang menjadi acuan skripsi ini adalah skripsi berjudul Pelacak Posisi Kendaraan Dengan GPS (Global Positioning System) yang ditulis oleh Risya Agung [1]. Alat tersebut terbagi menjadi 2 bagian, yaitu alat yang ada di dalam kendaraan dan alat yang ada pada bagian user. Kedua alat tersebut memakai modul SIM300 untuk berkomunikasi melalui SMS (Short Message Service). Alat yang ada di dalam kendaraan akan mengirimkan data GPS jika user mengirimkan SMS. 1
Kemudian user dapat melihat tampilan lokasi berupa nama lokasi dan koordinatnya pada aplikasi PC yang telah dibuat. Sementara menunggu SMS dari user, maka data GPS akan disimpan dalam EEPROM internal mikrokontroler. Kelemahan pada alat tersebut adalah tidak adanya tampilan peta pada aplikasi PC dan juga keterbatasan kapasitas EEPROM internal mikrokontroler dalam menyimpan data GPS. Pada skripsi ini akan dirancang sebuah alat GPS tracker kendaraan dimana alat ini akan mengirimkan data GPS melalui GPRS (General Packet Radio Service) ke sebuah server, kemudian data tersebut akan disimpan ke dalam database server. User dapat memperoleh informasi data GPS ini melalui sebuah aplikasi mobile yang terhubung ke server dengan menggunakan layanan web service dengan media Extensible Markup Language (XML). Aplikasi mobile ini menggunakan Google Map API sehingga aplikasi juga terhubung ke server Google Map untuk mendapatkan data peta digital. Kelebihan dari alat yang akan dibuat ini adalah penggunaan GPRS sebagai media komunikasi antara GPS tracker dengan server, penggunaan database server sehingga kapasitas penyimpanan data GPS menjadi lebih besar, serta adanya tampilan peta pada aplikasi user. Tabel 1 berikut berisi perbandingan alat yang akan dibuat dengan alat yang telah ada. Tabel 1 Perbandingan Alat GPS Tracker Perbedaan Alat yang dibuat Pelacak posisi kendaraan dengan GPS Aplikasi Aplikasi mobile Aplikasi PC User Dukungan Peta Peta Online Tidak ada Fasilitas - Menyediakan fasilitas - Tidak menyediakan routing lokasi fasilitas routing lokasi - Mendukung - Mendukung penggunaan GPS penggunaan GPS Komunikasi GPRS (General Packet Radio SMS (Short Message Service) Service) Penyimpan Data GPS Database server, SQL Server 2005 EEPROM internal ATMega 8535 2
2.2. Kaitan Dengan Mata Kuliah Elektif Mata kuliah yang terkait dengan skripsi ini: Mobile Application Sistem Database Web Programming Sistem Embedded III. GAMBARAN SISTEM 3.1. Penjelasan Sistem Sistem yang dibangun terdiri dari : 1. Aplikasi mobile Android berupa peta digital yang akan menampilkan titik lokasi kendaraan. Aplikasi ini akan melakukan request lokasi kendaraan ke web server, lalu web server akan mengambil informasi lokasi kendaraan dari database server dan mengirimkannya ke aplikasi mobile yang kemudian akan ditampilkan pada peta digital. Data dari peta digital ini diperoleh dari server Google Map. Proses ini akan berlangsung secara kontinu sehingga nantinya akan terbentuk jalur yang dilewati oleh kendaraan pada peta digital. 2. Modul GPS tracker yang akan dipasang pada kendaraan, modul ini yang akan mengirimkan data lokasi kendaraan secara kontinu ke server melalui GPRS. Mikrokontroler akan berkomunikasi secara serial dengan modul GPS menggunakan ATCommand untuk mengirimkan data GPS ke database server melalui GPRS. 3. Web server sebagai pusat informasi yang akan mengirimkan informasi ke aplikasi mobile mengenai lokasi kendaraan. 3
Gambar 1. Bagan Arsitektur Sistem Bagan arsitektur sistem ditunjukkan pada Gambar 1. Sistem mempunyai arsitektur server-client dimana server berupa aplikasi web server dan client berupa aplikasi mobile serta modul GPS tracker. Komponen tersebut terhubung melalui jaringan internet. Pemilihan penggunaan komunikasi via GPRS dari modul GPS tracker ini adalah agar dapat memanfaatkan database server pada web server sehingga kapasitas penyimpanan data yang diperoleh sangat besar, serta dapat menyimpan history GPS tracker dalam jangka waktu yang panjang. 3.1.1. Aplikasi Mobile Aplikasi mobile yang dibangun merupakan aplikasi client yang digunakan oleh user yaitu pemilik kendaraan dimana aplikasi ini menampilkan posisi kendaraan yang dipasangi modul GPS tracker pada peta digital. Aplikasi ini dibangun dengan menggunakan sistem operasi Android. Lalu mengapa Android? Sekarang ini terdapat berbagai sistem operasi mobile phone, seperti Symbian, Microsoft Windows Phone, Mobile Linux, iphone OS, Moblin (dari Intel), dan lain lain. Sejauh ini belum ada 4
sistem operasi yang menjadi standar untuk pengembangan aplikasi mobile. Application Programming Interface (API) yang tersedia terlalu membatasi pengembangan aplikasi mobile dan tampaknya tertinggal bila dibandingkan dengan desktop framework. Sebaliknya, platform Android menawarkan open source code dan pengembangan framework yang konsisten. [4, h.3]. Sistem operasi ini dikembangkan menggunakan Software Development Kits (SDK) Android yang menyediakan tools dan API menggunakan bahasa pemograman Java. SDK ini menyimpan berbagai package, classes, dan methods yang digunakan untuk membuat sebuah aplikasi berbasis Android. Gambar 2 menunjukkan arsitektur dari aplikasi mobile. Gambar 2. Arsitektur Aplikasi Mobile Aplikasi mobile ini akan melakukan request lokasi kendaraan ke database server melalui web service. Untuk mengakses web service, akan dibuat sebuah kelas HTTP helper dengan menggunakan pustaka org.apache.http. Pustaka ini menyediakan kelas HttpClient yang mendukung protokol HTTP seperti HTTP GET dan POST [4, h.384]. Karena aplikasi mobile ini akan terhubung ke internet, maka ditambahkan android.permission.internet pada permission-nya. Aplikasi ini menggunakan Google Map API untuk menampilkan peta digital. Google Map API adalah add-on tambahan untuk SDK Android 5
yang akan memberi aplikasi kemampuan mengakses pustaka Google Maps. Android mendapatkan citra peta melalui server Google Map dan menampilkannya pada user interface dengan menggunakan XML. Pada Google Map, lokasi kendaraan diterjemahkan menjadi koordinat yang disebut GeoPoint dan proses penerjemahannya disebut Geocoding. GeoPoint terdiri atas koordinat latitude dan longitude dan mempunyai tipe data integer dengan ukuran microdegrees. Proses Geocoding tersebut akan dilakukan oleh Google Map Server. Android menggunakan Google Map API melalui pustaka com.google.android.map. 3.1.2. Aplikasi Server Aplikasi server berfungsi sebagai penghubung antara aplikasi mobile dengan GPS tracker. Aplikasi server dibangun dengan menggunakan bahasa Active Server Page (ASP).Net yang digunakan untuk membangun web service. ASP.Net framework memiliki beberapa kelebihan dalam membangun web service, diantaranya kemampuan serialisasi data dalam bentuk XML, mengirim data melalui protokol HTTP, dan mengubah kembali dari bentuk XML ke bentuk data semula [3]. Untuk bisa menggunakan ASP.Net sebagai web service dibutuhkan sebuah server yang berfungsi untuk memproses script ASP.Net. Server menggunakan Internet Information Service (IIS). IIS adalah sebuah HTTP web server yang digunakan dalam sistem operasi server Windows. Layanan ini berfungsi sebagai pendukung protokol TCP/IP yang berjalan dalam lapisan aplikasi (application layer) [5]. Aplikasi server menggunakan Database Management System (DBMS) Microsoft SQL Server Express sebagai media penyimpan data lokasi kendaraan. ASP.Net menyediakan dukungan untuk menggunakan database ini dengan menggunakan ADO.NET yaitu sebuah teknologi yang mendefinisikan antarmuka database yang diimplementasikan pada aplikasi [2, h.394]. 6
Gambar 3. Arsitektur Aplikasi Server Modul GPS Tracker Gambar 3 menunjukkan arsitektur aplikasi server dengan modul GPS tracker. Modul GPS tracker akan mengirimkan data lokasi kendaraan secara kontinu ke web server melalui GPRS, kemudian data tersebut akan diolah dan disimpan ke database dengan menggunakan ADO.NET. 3.1.3. GPS Tracker GPS tracker adalah teknologi AVL (Automated Vehicle Locater) yang memungkinkan user untuk melacak posisi kendaraan. GPS tracker ini memanfaatkan kombinasi teknologi GSM dan GPS untuk menentukan koordinat sebuah obyek, lalu menerjemahkannya dalam bentuk peta digital [6]. Kebanyakan GPS tracker yang beredar di pasaran melakukan pemantauan melalui SMS atau melalui website. Tentu saja kalau dipantau melalui SMS, hanya akan didapatkan data lokasi berupa teks tanpa tampilan peta digital. Pada skripsi ini, akan dikombinasikan teknologi GSM GPRS GPS pada modul GPS tracker agar dapat berkomunikasi langsung dengan smartphone Android dan menampilkannya pada peta digital. Penggunaan GPRS pada GSM menghasilkan IP yang bersifat dinamis, sehingga dibangun sebuah web server yang menjadi penghubung antara smartphone Android dengan GPS tracker. 7
Gambar 4. Blog Diagram GPS Tracker Pengendali mikro yang akan digunakan adalah ATmega8 buatan ATMEL. ATmega8 merupakan pengendali mikro 8-bit berbasis AVR. ATmega8 memiliki 8KB ISP (In-System Programming) Flash memori, 512 byte EEPROM (Electrical Erasable and Programmable Read-Only Memory), 512 byte SRAM (Static Random Access Memory), 23 pin I/O, 32 register serba guna, 3 timer/counter, 1 pin untuk komunikasi serial. Dengan kecepatan 1 instruksi per siklus, pengendali mikro ini cukup cepat sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan modul GPS. Modul GPS GSM GPRS menggunakan SIM548C buatan SIMCOM. Modul SIM548C ini merupakan modul Quad-Band GSM/GPRS yang diperlengkapi dengan teknologi GPS untuk navigasi satelit. Penggunaan modul ini dikarenakan desainnya yang compact serta harganya cukup terjangkau dengan adanya fitur GPS. Modul inilah yang nantinya akan dikendalikan oleh pengendali mikro dengan menggunakan ATCommand untuk mengirimkan data koordinat lokasi ke server melalui GPRS. Pada modul GPS tracker juga terdapat beberapa tombol untuk menerima masukan dari user dan LED indikator untuk menampilkan status internal sistem. 3.2. Pengujian Sistem Pengujian sistem yang dilakukan : 1. Menguji proses penambahan dan pengambilan data pada database server melalui web service. 2. Menguji proses pengiriman data dari server ke aplikasi mobile. 8
3. Menguji respon waktu yang dibutuhkan modul GPS tracker untuk mendapatkan posisi lalu mengirimkannya ke server. 4. Menguji 2 buah GPS tracker dengan cara memasangkannya pada tiap kendaraan dengan rute (untuk melihat hasil routing dari 2 buah GPS tracker sekaligus pada aplikasi mobile): GPS tracker 1 Start = Terminal Bawen; Finish = Kampus UKSW. GPS tracker 2 Start = Terminal Tingkir; Finish = Kampus UKSW. 3.3. Spesifikasi Sistem Spesifikasi sistem yang diusulkan: 1. GPS tracker menggunakan pengendali mikro ATmega8 dan SIMCOM SIM548C sebagai modul GSM-GPS-GPRS. 2. GPS tracker berkomunikasi dengan server menggunakan GPRS untuk mengirimkan koordinat lokasi kendaraan. 3. GPS tracker memiliki beberapa tombol untuk masukan dari user dan LED indikator untuk menampilkan status internal sistem. 4. Aplikasi server berupa web service sebagai penghubung antara GPS tracker dengan aplikasi mobile dan menyimpan data lokasi kendaraan pada database server. 5. Data tersimpan dalam database server pada web server meliputi koordinat latitude, koordinat longitude, serta waktu posisi saat itu. 6. Data lokasi kendaraan tersimpan di database server dalam bentuk koordinat latitude dalam format decimal, koordinat longitude dalam format decimal, dan waktu posisi saat itu dalam format datetime. 7. Aplikasi server dapat mengirimkan data lokasi kendaraan ke aplikasi mobile dengan web service menggunakan XML. 8. Aplikasi mobile dilengkapi dengan Google Map untuk menampilkan gambar peta dengan peta kota Salatiga sebagai contoh kasus. 9. Aplikasi mobile dapat menampilkan jalur yang telah dan sedang dilewati oleh kendaraan dengan menggunakan fasilitas routing 2D. 9
10. Aplikasi server dan mobile dilengkapi dengan fasilitas autentikasi pengguna. 11. Aplikasi server menggunakan ASP.Net, database Microsoft SQL Server Express Edition. 12. Aplikasi mobile menggunakan SDK Android dengan platform Android versi 2.2, dan pengujian menggunakan handphone Sony Ericsson E15i dengan sistem operasi Android versi 2.3.7. IV. GAMBARAN TUGAS 4.1. Tahapan Kerja 1. Membuat desain antarmuka dan desain database pada aplikasi server dan client. 2. Mengimplementasikan dan membangun database server dan client sesuai dengan desain yang telah dibuat. 3. Merancang dan membangun web service pada server. 4. Merancang dan merealisasikan perangkat keras GPS tracker dengan menggunakan pengendali mikro ATmega8. 5. Mengintegrasikan modul SIMCOM SIM548C pada GPS tracker dan melakukan pengujian untuk mengirimkan data GPS melalui GPRS. 6. Menghubungkan aplikasi server dengan database server. 7. Merancang dan membangun user interface pada aplikasi mobile. 8. Melengkapi aplikasi mobile dengan peta digital dengan menggunakan Google Map API. 9. Mengkoneksikan aplikasi client dengan server sehingga server bisa mengirim data lokasi ke client dan menampilkannya pada peta digital. 10. Melengkapi aplikasi mobile dengan fitur routing. 11. Melakukan pengujian seluruh sistem dan penyempurnaan sistem. 12. Menyusun dan menyelesaikan penulisan tugas akhir. 4.2. Jadwal Kerja 10
Jadwal kerja skripsi sesuai dengan perincian tugas adalah sebagai berikut : Nomo r Tugas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tabel 2. Jadwal Kerja Perincian Skripsi Bulan ke 1 2 3 4 5 6 7 8 9 V. EVALUASI 5.1. Kriteria Keberhasilan Skripsi ini dinilai berhasil jika memenuhi hal-hal berikut: Dapat merealisasikan alat yang dirancang. Dapat merealisasikan semua spesifikasi tugas yang tertera pada bagian 3.3. Dapat memberikan penjelasan ilmiah apabila ada spesifikasi yang diusulkan tidak dapat terpenuhi. 5.2. Usulan pembimbing Untuk menyelesaikan skripsi ini, diusulkan pembimbing yang akan membantu penyusunan skripsi ini yaitu sebagai berikut: 1. Nama : Darmawan Utomo, M.Eng. Sebagai : Pembimbing I 2. Nama : Saptadi Nugroho, M.Sc. 11
Sebagai : Pembimbing II 5.3. Daftar Pustaka Sementara 1. Agung, Risya, Pelacak Posisi Kendaraan Dengan GPS (Global Positioning System). FTEK-UKSW, Salatiga, 2010. (Laporan Tugas Akhir untuk meraih gelar sarjana di FTEK-UKSW). 2. Gross, Christian, Beginning C# 2008 From Novice to Professional. Apress. 2007. 3. Howard, Rob, Web Services with ASP.NET, diakses dalam http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms972326.aspx pada 29 Mei 2012. 4. Komatineni, Satya, MacLean. Pro Android 4. Apress. 2012. 5. Wikipedia, Internet Information Services, diakses dalam http://id.wikipedia.org/wiki/internet_information_services pada 29 Mei 2012. 6. Wikipedia, Sistem Pemosisi Global, diakses dalam http://id.wikipedia.org/wiki/sistem_pemosisi_global pada 29 Mei 2012. 12
VI. LEMBAR PENGESAHAN Usulan Skripsi ini telah disetujui oleh calon pembimbing untuk diseminarkan. Menyetujui, Darmawan Utomo, M.Eng. Pembimbing I Saptadi Nugroho, M.Sc. Pembimbing II 13