1.1 Latar Belakang 1. BAB I PENDAHULUAN Kapal tanpa awak adalah kapal yang dapat bergerak dengan sendiri secara autonomous tanpa perlu instruksi dari manusia secara langsung (Roboboat, 2013). Kapal ini dapat digunakan pada lomba robot kapal tanpa awak maupun pada pertahanan kemaritiman sebuah negara. Agar dapat memantau keadaan robot kapal saat dijalankan di perairan secara autonomous kita dapat merancang sistem Ground Segment (GS) untuk memantau posisi kapal, arah muka kapal, tracking jalur kapal, dan juga pemantau suhu motor pada kapal. Dengan GS tersebut kita menjadi lebih mudah dalam mengamati pergerakan robot kapal (telemetry) dan seketika dapat melakukan respon cepat jika terjadi kesalahan pada robot kapal (telecommand). Dengan fitur telecommand memungkinkan GS dapat mengendalikan robot kapal secara manual jika diperlukan. Pada kompetisi Kontes Kapal Cepat Tak Berawak Nasional 2013 (Roboboat 2013) robot kapal dilengkapi dengan Ground Segment yang menggunakan komunikasi nirkabel. Pada saat proses transmisi data digital dapat mengalami kegagalan (error) bahkan mengalami data loss sehingga data yang diterima akan berubah dan tidak valid. Hal ini disebabkan karena gelombang radio yang ditransmisikan akan terpengaruh oleh beberapa faktor seperti kondisi alam, jarak antara antena pemancar dan penerima, pemilihan bandwidth serta efek fading yang menyebabkan pelemahan pada spektrum sinyal sehingga kondisi kanal pada proses komunikasi menurun. Selain itu, untuk mencegah pencurian data pada robot kapal yang digunakan untuk pertahanan kemaritiman negara maka dibutuhkan sebuah metode enkripsi agar data yang dikirimkan melalui nirkabel tidak dapat langsung dipahami oleh setiap pengguna yang menggunakan reciever yang dapat menerima data yang dikirimkan oleh robot kapal tersebut. Oleh karena itu dibutuhkan metode enkripsi dengan koreksi kesalahan pada GS robot kapal agar dapat memperbaiki data yang salah. Dalam dunia ilmu komputer, terdapat berbagai macam logika 1
2 pemrograman yang dapat melakukan deteksi dan koreksi error tersebut. Salah satunya cara untuk mendeteksi error yang sederhana adalah menggunakan logika Hamming code dengan koreksi kesalahan tunggal (single error correction). Hamming code adalah sebuah metode yang mampu mendeteksi adanya beberapa error, namun hanya mampu mengkoreksi satu buah error. Metode ini sangat cocok digunakan pada situasi dimana terdapat beberapa error yang teracak (randomly occuring error). Metode Hamming code menyisipkan (n+1) check bit ke dalam 2 n data bit. Metode ini menggunakan operasi XOR (Exclusive-OR) pada proses deteksi error-nya. Input dan output data pada metode Hamming code berupa bilangan biner. Berdasarkan uraian di atas, penelitian ini bermaksud untuk merancang sebuah sistem sistem komunikasi pada ground segment robot kapal yang mampu melakukan deteksi dan koreksi erorr saat melakukan transmisi data berdasarkan metoda Hamming Code. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan, didapatkan rumusan masalah yakni bagaimana menerapkan metode deteksi dan koreksi kesalahan kode Hamming pada sistem komunikasi Ground Segment untuk robot kapal tanpa awak. 1.3 Batasan Masalah Pada penelitian kali ini terdapat batasan-batasan masalah yang perlu diperhatikan, diantaranya adalah: 1. Penelitian ini berfokus pada penerapan metode deteksi dan koreksi kesalahan pada sebuah sistem komunikasi. 2. Sistem diujicobakan pada area terbuka (Line of Sight) dengan jarak maksimal 800 m. 3. Metode deteksi dan koreksi kesalahan yang digunakan adalah Kode Hamming (7,4). 4. Pengujian sistem dilakukan terhadap komputasi proses decode dan encode menggunakan metode kode Hamming.
3 5. Komunikasi menggunakan frekuensi radio 433 MHz. 6. Pengiriman dan penerimaan data serial dilakukan secara bergantian (half duplex). 1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah merancang-bangun sebuah sistem komunikasi dengan kemampuan deteksi dan koreksi kesalahan kode Hamming yang diimplementasikan pada Ground Segment untuk robot kapal tanpa awak. Sedangkan manfaat dari penelitian ini adalah enkripsi dan pencegahan adanya kesalahan data yang terjadi pada sistem komunikasi Ground Segment robot kapal tanpa awak. 1.5 Metodologi Penelitian Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Mengidentifikasi Masalah Penelitian diawali dengan menentukan masalah yang akan dijadikan dasar untuk penelitian yaitu dengan mengidentifikasi masalah yang terjadi pada sistem komunikasi ground segment robot kapal yang sering terjadi kesalahan pada sistem komunikasinya pada saat pengiriman dan penerimaan data. 2. Studi Pustaka dan Konsultasi Studi Pustaka bertujuan untuk menambah pengetahuan referensi tentang penelitian yang mengangkat tema yang berkaitan agar nantinya dapat menghindari kesalahan. Studi pustaka ini mempelajari tentang perancangan ground segment dan penggunaan metode error detection and correction menggunakan kode Hamming. Sedangkan konsultasi bertujuan untuk mencari informasi yang akurat yang didapat dari ahli yang terkait dengan materi penelitian pada program studi Elektronika & Instrumentasi. Sehingga dapat mengurangi resiko terjadinya kesalahan. 3. Perancangan, Implementasi, dan Pengujian sistem Perancangan sistem ini dilakukan dengan membuat rancang bangun untuk perangkat keras dan lunak dari sistem ground segment robot kapal. Pada
4 perancangan perangkat lunak akan dilakukan penerapan algoritma kode Hamming sebagai pendeteksi dan pengkoreksi kesalahan pada sebuah sistem komunikasi. Implementasi sistem dilakukan untuk menerapkan sistem yang telah dirancang agar dapat digunakan pada medan dan suasana yang sebenarnya. Pengujian sistem dilakukan terhadap performa ground segment mendeteksi dan mengkoreksi kesalahan pada sistem komunikasinya. Setelah dilakukan pengujian sistem maka dilakukan pengambilan data untuk mencatat setiap hasil yang didapat dari pengujian. 4. Analisa Data dan Pembahasan Data yang telah didapat dari hasil pengujian dianalisis dan dibahas catatan komputasi sistemnya dan tingkat keberhasilan sistem dalam melakukan deteksi dan koreksi error-nya. 5. Laporan Menuliskan hasil penelitian yang telah dilakukan dari awal hingga akhir sehingga dapat diambil kesimpulan dan saran dari penelitian tersebut. 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisi latar belakang, rumusan permasalahan, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian dan sistematika penulisan laporan. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Tinjauan pustaka memuat uraian sistematis tentang informasi hasil penelitian yang disajikan dalam pustaka dan menghubungkannya dengan masalah penelitian yang sedang diteliti.
5 BAB III LANDASAN TEORI Pada bagian ini dijelaskan mengenai teori-teori yang mendukung penelitian serta metode-metode dan algoritma sistem yang dibuat. BAB IV RANCANGAN SISTEM Pada bagian ini dijelaskan mengenai perancangan perangkat keras dan perangkat lunak yang akan dibuat. BAB V IMPLEMENTASI Bab ini berisi tentang implementasi dari perangkat keras dan perangkat lunak yang telah dibuat untuk selanjutnya dilakukan tahap pengujian. BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN Pada bab ini akan dijelaskan mengenai analisis sistem dan dijelaskan pula mengenai temuan yang didapat ketika melakukan pengujian dan kemudian dilakukan pembahasan hasil pengujian. BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan serta saran untuk pengembangan penelitian selanjutnya.