BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM 3.1 Analisa Sistem Analisa sistem adalah tahap yang bertujuan untuk memahami konsep dari sistem, mengetahui kekurangan dari sistem, dan menentukan kebutuhan hasil proses pada perangkat lunak dan perangkat keras yang digunakan. Dengan menganalisa prosedur sistem yang digunakan dan melakukan pengujian hasil, maka sistem dapat dievaluasi sehingga dapat dijadikan sebagai acuan dalam proses pembentukan kesimpulan. 3.2 Analisa Kebutuhan Sistem Pada tahap ini dikarenakan menggunakan perangkat keras dan perangkat lunak untuk membuatnya maka dapat dianalisa apa saja yang dibutuhkan pada perancangan sistem ini. 3.2.1 Perangkat Keras yang dibutuhkan 1. 1 unit Uno 2. 1 unit Ethernet Shield 3. 1 unit GPS ublox Neo 6M 4. 1 unit sensor Limit Switch 5. 1 unit tombol Push Button 6. 1 unit Mini Router 7. 1 unit Modem GSM 8. 1 unit LCD Display 4x20 9. 1 unit Keypad 3x4 10. 1 unit Power Bank 3.2.2 Perangkat Lunak yang dibutuhkan 1. Software IDE, digunakan untuk memprogram main board Uno agar mempunyai kecerdasan buatan dengan cara menanamkan program di dalamnya. 17
2. Notepad++, digunakan untuk membangun sebuah website untuk sistem monitoring. 3. Web Browser, digunakan untuk menampilkan dan mengakses website monitoring. 3.3 Perancangan Sistem Pada perancangan sistem akan dijabarkan bagaimana perangkat lunak dan perangkat keras dirancang dan bisa saling terhubung. Pada perancangan ini akan dijelaskan menggunakan beberapa diagram untuk mendapatkan data rancangan dari perangkat lunak dan perangkat keras yang dibuat. 3.3.1 Desain Arsitektur dari Sistem Gambar 3.1 Diagram perancangan sistem Adapun alur kerja sistem adalah sebagai berikut: 1. Pertama, setelah pihak Pengirim memasukkan seluruh barang muatan ke dalam kontainer kemudian menutup pintu dan menguncinya dengan gembok, kemudian setelah itu ia memasukkan password (kata sandi) melalui sebuah papan tombol yang terdapat di bagian luar pintu kontainer dan selanjutnya perangkat akan mengirimkan password tersebut ke database. 2. Selama truk dalam perjalanan Pengirim dan Penerima dapat memantau keberadaan truk berdasarkan titik koordinat yang dikirimkan oleh perangkat melalui website. Hingga pada akhirnya truk tiba di tempat tujuan dan Penerima dapat membuka kunci gembok, namun sebelum memasukkan password konfirmasi ia harus terlebih dahulu menghentikan proses pengiriman data koordinat pada alat dengan cara menekan tombol merah, baru kemudian ia dapat memasukkan kata sandi yang telah ia peroleh dari website melalui papan 18
tombol, dengan kondisi demikian maka fitur alert pada sistem telah non-aktif, dan pintu kontainer dapat dibuka dengan aman. 3. Namun apabila di tengah perjalanan pintu kontainer sedang dibuka paksa sehingga mengaktifkan sensor Limit Switch yang terpasang pada pintu kontainer dan seketika itu perangkat akan mengirimkan informasi alert pada website yang berisikan peringatan bahaya dan lokasi truk berdasarkan data koordinat yang diperoleh dari GPS pada perangkat. Kemudian pihak Pengirim atau penerima dapat melacak posisi truk melalui situs Google Maps dengan menggunakan nilai koordinat yang telah didapat. 3.3.2 Perancangan Perangkat Keras Pada tahap ini adalah membuat perangkat keras yang berfungsi untuk mengambil data-data dari GPS, sensor Limit Switch, dan inputan password dengan terhubung ke jaringan internet dan mengirimkannya ke server. Rancangan sistemnya adalah sebagai berikut: Gambar 3.2 Rancangan sistem perangkat keras Suplai daya pada perangkat ini didapat dari sebuah Power Bank (penyimpan daya) yang dapat menghasilkan daya output tegangan 5 Volt dan arus 1 Ampere untuk menyuplai power Uno dan Router. Rancangan pada perangkat keras dapat dilihat pada gambar skema berikut: 19
Gambar 3.3 Skema perancangan perangkat keras Pada gambar di atas, terdapat beberapa komponen, adapun fungsi dari masing-masing komponen adalah sebagai berikut: 1. Uno, merupakan pusat sistem dari perangkat yang akan dibuat. 2. Ethernet Shield, berfungsi untuk menghubungkan Uno ke jaringan internet. 3. Mini Router, berfungsi untuk menyediakan akses internet untuk Ethernet Shield. 4. GPS ublox Neo 6M, untuk mendapatkan titik koordinat lokasi truk. 5. Sensor Limit Switch, berfungsi sebagai indikator atas kondisi terbuka atau tertutupnya pintu kontainer. 6. Keypad 3x4, digunakan untuk menginputkan password dan action tambahan lainnya. 7. LCD Display 20x4 dot, berfungsi untuk menampilkan inputan password dan status pintu kontainer. 8. Modem USB, berfungsi untuk menyediakan akses internet pada perangkat. 20
9. Tombol Push Button, sebagai tombol yang berfungsi untuk menghentikan proses pengiriman data oleh perangkat sebelum memasukkan password konfirmasi. 10. Power Bank, berfungsi sebagai sumber daya yang dibutuhkan oleh perangkat ketika pada saat penerapannya. Selanjutnya pembahasan mengenai tahap-tahap perakitan dari rangkaian komponen perangkat tersebut. Berikut ini tahap-tahap yang dilakukan. 1. Perancangan Ethernet Shield Pada Uno tidak tersedia dukungan untuk terhubung dengan jaringan internet, oleh karena itu Ethernet Shield sebagai modul tambahan yang menjadikan Uno dapat terhubung dengan jaringan internet. Untuk pemasangannya cukup mudah yaitu hanya dengan menancapkan pin-pin yang ada pada Ethernet Shield ke atas papan Uno seperti pada gambar berikut ini: Gambar 3.4 Ethernet Shield terpasang pada Uno 2. Perancangan Mini Router TP-Link MR3020 Ethernet Shield yang memiliki fungsi untuk menghubungkan Uno ke internet tidak dapat berdiri sendiri, melainkan masih membutuhkan perangkat yang memberinya jaringan internet dan kemudian meneruskannya ke Uno agar dapat terhubung ke internet. Perangkat tersebut yakni Mini Router TP-Link MR3020, perangkat ini memberikan akses internet yang diperoleh dari sebuah Modem USB kepada Ethernet Shield melalui kabel LAN. 21
Gambar 3.5 Ethernet Shield terhubung pada Mini Router TP-Link MR3020 [11] 3. Perancangan GPS ublox Neo 6M Pada rancangan perangkat ini dibutuhkan sebuah modul yang dapat memberikan informasi titik koordinat lokasi kepada Uno guna menentukan di manakah posisi truk berada pada saat itu. Maka dari itu digunakanlah sebuah modul yang bernama GPS ublox Neo 6M, modul ini akan berfungsi untuk memberikan data titik koordinat lokasi kepada Uno yang selanjutnya akan diteruskan ke database melalui proses upload data. Sedangkan pemasangannya terhadap Uno cukup dengan menghubungkan pin-ipin yang ada ke papan Uno seperti pada gambar berikut ini: Gambar 3.6 GPS ublox Neo 6M terpasang pada Uno [12] 22
4. Perancangan sensor Limit Switch Pada rancangan perangkat ini fungsi dari sensor Limit Switch yaitu sebagai indikator kondisi pintu kontainer sedang dalam keadaan terbuka atau tertutup, berdasarkan kondisi tersebut-lah Uno akan mengirimkan data status ke database. Sedangkan pemasangannya terhadap Uno cukup dengan menghubungkan pin-pin yang ada ke papan Ethernet Shield yang sebelumnya telah terhubung dengan Uno seperti pada gambar berikut ini: Gambar 3.7 Limit Switch terpasang pada Uno 5. Perancangan Keypad 3x4 Keypad 3x4 digunakan untuk menginputkan nama ruang yang akan dilakukan pengukuran. Keypad 3x4 memiliki jalur pin sebanyak 7 buah. Pin-pin tersebut akan dihubungkan pada port digital Uno karena keypad ini bersifat digital dan memiliki nilai matrix yang telah ditentukan pada software Uno. Pada dasarnya, keypad ini dapat dihubungkan ke sembarang pin digital arduino. Namun, karena beberapa pin digital terpakai oleh Ethernet Shield, maka sisa pin yang dapat digunakan yaitu pin 2,3,5,6,7,8, dan 9. Gambar 3.8 Keypad matrix 3x4 terpasang pada Uno [13] 23
6. Perancangan LCD Display 4x20 LCD Display 4x20 ini nantinya akan digunakan sebagai serial monitor pada alat untuk menampilkan sesi input password, dan juga untuk menampilkan status perjalanan apakah masih dalam keadaan terkunci atau tidak. Pada dasarnya komponen ini memiliki jumlah pin yang cukup banyak yaitu 16 pin, oleh karena itu ditambahkan sebuah piranti yang bernama I2C (Inter Integrated Circuit) untuk mengurangi jumlah pin yang harus terhubung pada Uno. Sedangkan pemasangannya pada Uno cukup dengan menghubungkan 4 pin yang ada pada I2C ke papan Uno seperti pada gambar berikut ini: Gambar 3.9 LCD Display 4x20 terpasang pada Uno [14] 24
3.3.3 Detail Electrical Engineering Tabel 3.1 Tabel Detail Engineering No. Nama Sumber Komponen Catu Daya 1 Uno Power Bank (5V) 2 Ethernet Shield (5V) 3 GPS ublox Neo 6M (3.3V) Jalur Data Ethernet Shield Pin D11, D12, D13 Pin D0, D1 4 Keypad 3x4 Pin D2, D3, D5, D6, D7, D8, D9 5 LCD Display 4x20 I2C 6 Sensor Limit Switch (5V) (5V) 7 Push Button (5V) 8 Mini Router TP- Link Power Bank (5V) 9 3G USB Modem USB Router (5V) Pin A4, A5 Pin D4 Pin D10 Port LAN Ethernet Shield, USB Modem Router Keterangan Memiliki jumlah pin yang memadai. Rekomendasi tegangan input 5V - 12V. Untuk jalur komunikasi SPI (Serial Peripheral Interface) Bus dengan. Plug and play dengan. Harga lebih terjangkau dibandingkan GPS Shield. Rekomendasi tegangan input 2.7V 3.6V. Compact, dan Plug and Play dengan. Dengan modul tambahan I2C sehingga hanya 2 pinouts yang diperlukan. Mendukung NO (normally open) dan NC (normally close). Plug and play dengan. NO (normally open). Untuk menghentikan proses pengiriman data oleh. Router untuk kebutuhan mobile. HSPA 3.7 Mbps 25
3.4 Flowchart Pada perancangan sebuah sistem aplikasi digunakan diagram flowchart agar dapat mengetahui alur algoritma dari sistem yang bekerja atau saat sedang melakukan proses data. Flowchart yang ada pada sistem aplikasi ini akan dijelaskan pada gambar di bawah ini. Gambar 3.10 Flowchart dari Sistem Pertama, sistem membaca inputan password yang dimasukkan oleh user, lalu setelah itu perangkat mengirimkannya bersama data-data lainnya yang diperlukan selama monitoring ke dalam database server, dan selama itu pula data akan ditampilkan pada halaman website. Kemudian di tengah perjalanan mobilisasi apakah pintu kontainer telah dibuka tanpa ijin? Jika benar maka perangkat akan 26
mengirimkan pesan status pada server bahwa pintu telah dibuka, namun jika tidak maka setelah sampai di tujuan user dapat membuka pintu kontainer namun dengan memasukkan password yang diperoleh dari website terlebih dahulu, agar menonaktif-kan sensor pada pintu sehingga tidak akan lagi mengirimkan status pintu telah terbuka. 3.5 Rancangan Desain Antarmuka Website Rancangan desain antarmuka website yang akan menampilkan data monitoring terhadap kendaraan kurang lebih akan tampak seperti di bawah ini. Gambar 3.11 Rancangan tampilan pada halaman website Pada Gambar 3.11 adalah tampilan berupa tabel atas riwayat data monitoring pada halaman website. Data yang ditampilkan mencakup nomor urut ID, Waktu, Password, nilai koordinat lokasi (berupa latitude dan longitude), serta status pintu apakah sedang dalam keadaan aman atau tidak. 27