Pengembangan strategi sebagai panduan pengembangan Deteksi Lokasi
8
Pemrograman Android
Android merupakan salah satu Operation System OS untuk mobile device berbasis Linux yang dikembangkan pertama kali oleh Android Inc. Pada OS
Android, tidak terdapat keterbatasan dari aplikasi pihak ketiga yang dikembangkan oleh programmer untuk mendapatkan data asli dari device,
berkomunikasi antar proses, serta distribusi aplikasi. Selain itu, OS Android tidak membedakan antara aplikasi inti dan aplikasi pihak ketiga. Application
Programming Interface API yang disediakan Android membebaskan akses ke hardware device maupun data sistem. Hal ini yang kemudian menjadikan
pemrograman Android lebih berkembang dibandingkan dengan pemrograman untuk aplikasi mobile device lainnya.
Hermawan 2011 menyatakan bahwa OS Android dibangun berdasarkan kernel Linux dengan arsitektur yang bisa dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3 Arsitektur Android Hermawan 2011 Arsitektur Android ini terbagi menjadi lima lapisan, yaitu:
1. Applications
Lapisan ini berisi aplikasi-aplikasi yang terdapat pada device. Semua aplikasi ini ditulis dalam bahasa pemrograman Java
2. Applications Framework
Lapisan merupakan lapisan sistem android yang menyediakan akses penuh terhadap komponen-komponen penting dalam mengembangkan aplikasi
android. Lapisan arsitektur ini dirancang untuk menyederhanakan penggunaan komponen-komponen aplikasi, seperti komponen untuk membangun User
Interface UI, komponen untuk berbagi data, komponen untuk menampilkan informasi pada status bar, komponen yang menyediakan akses berupa grafik,
string, dan layout, serta komponen untuk mengatur daur hidup aplikasi.
9 Pengembangan aplikasi android dilakukan pada lapisan ini dengan
memanfaatkan tools berupa SDK System Developer Kits yang berperan sebagai application framework dalam pengembangan sistem.
3. Libraries
Lapisan ini berisi satu set libraries dalam bahasa CC++ yang digunakan oleh berbagai komponen pada sistem Android
4. Android Runtime
Lapisan ini berisi satu set libraries inti yang menyediakan sebagian besar fungsi dari bahasa pemrograman Java. Lapisan ini mengatur agar setiap
aplikasi berjalan sebagai proses sendiri pada Dalvik Virtual Machine VM.
5. Linux Kernel
Pada lapisan ini terdapat Linux versi 2.6 yang mengatur layanan sistem inti seperti keamanan, manajemen memori, manajemen proses, network stack,
dan model driver. Kernel juga bertindak sebagai lapisan antara hardware dan seluruh software.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Perencanaan Sistem
Tahap perencanaan sistem dimulai dengan melakukan identifikasi masalah sebagai dasar pembuatan sistem. Pembuatan sistem ini didasari oleh belum
efektifnya pemanfaatan air untuk irigasi pertanian di Indonesia. Tingkat efektifitas pemanfaatan air irigasi sendiri salah satunya dipengaruhi oleh penggunaan jenis
teknologi irigasi yang sesuai dengan kondisi lahan pertanian. Sistem ini dibuat dengan tujuan awal sebagai media konsultasi bagi pelaku pertanian di Indonesia
dalam menentukan jenis teknologi irigasi yang akan digunakan dengan melakukan analisis terhadap kebutuhan air irigasi, jadwal pemberian irigasi, serta
ketersediaan teknologi irigasi.
Sistem dikembangkan dalam bentuk aplikasi mobile berbasis Android. Pengembangan sistem berbasis Android dimaksudkan untuk mempermudah
pemanfaatan sistem dimulai dari proses distribusi paket instalasi sistem hingga pada proses penggunaan dan update informasi. Kelebihan lain dari aplikasi mobile
berbasis android adalah sifatnya yang handy sehingga aplikasi bisa digunakan dengan mudah kapan pun saat dibutuhkan.
Fungsi dari sistem yang dikembangkan secara umum adalah melakukan analisis terhadap kondisi cuaca, lahan, dan karakteristik dari komoditas dan jenis
teknologi irigasi untuk mendapatkan informasi terkait detail pelaksanaan kegiatan irigasi yang meliputi kebutuhan air dan kebutuhan hidrolika sub unit.
10
1
2
Analisis Kebutuhan Air
Penentuan kebutuhan air irigasi oleh sistem dilakukan dengan melakukan analisis terhadap faktor cuaca dan karakteristik komoditas untuk mendapatkan
nilai ETo, yaitu jumlah air yang dievapotranspirasikan oleh tanaman rumputan dengan tinggi sekitar 0.12 m, tumbuh sehat dan seragam, menutup tanah dengan
sempurna, serta pada kondisi cukup air FAO 1998. Untuk selanjutnya nilai ETo evapotranspirasi potensial dikalikan dengan nilai koefisien tanaman Kc untuk
diperoleh nilai Evapotranspirasi ET untuk tanaman yang dibudidayakan.
Untuk penentuan nilai ETo sendiri terdapat berbagai rumus empirik yang dapat digunakan, antara lain: metode Blaney-Criddle, Penman, Radiasi, Panci
Evaporasi. Dalam hal ini persamaan Penman-Monteith merupakan metode yang direkomendasikan jika tersedia data cuaca rata-rata harian yang meliputi data suhu
udara, lama penyinaran, kelembaban relatif, serta kecepatan angin FAO 1998. Persamaan dasar Penman-Monteith dinyatakan sebagai:
dimana: ETo
= Evapotranspirasi potensial mmhari R
n
= Radiasi neto pada permukaan tanaman MJm
2
hari G
= Soil heat flux density MJm
2
hari T
= suhu udara pada ketinggian 2 m °C u
2
= kecepatan angin pada ketinggian 2 m ms e
s
= tekanan uap air jenuh kPa e
a
= tekanan uap air aktual kPa e
s
- e
a
= deflisit tekanan uap air kPa D
= gradien tekanan uap air jenuh terhadap suhu udara kPa°C g
= konstanta psikometrik kPa°C
Analisis Kebutuhan Hidrolika Sub Unit
Analisis kebutuhan hidrolika sub unit merupakan tahapan penting dalam penentuan sistem irigasi yang digunakan. Hal ini dikarenakan persyaratan
hidrolika jaringan perpipaan harus dipenuhi untuk bisa mendapatkan penyiraman yang seragam Prastowo dan Liyantono 2002a. Analisis kebutuhan hidrolika
meliputi penentuan komponen perpipaan berupa karakteristik pipa manifold dan pipa lateral yang digunakan, debit sistem dan sub sistem, serta kebutuhan pompa
atau tenaga penggerak.
Penentuan kebutuhan tenaga penggerak dilakukan dengan terlebih dahulu melakukan perhitungan total kebutuhan tekanan total dynamic head melalui
persamaan :
dimana : SH
= Beda elevasi sumber air dengan pompa m E
= Beda elevasi pompa dengan lahan tertinggi m
11
3 Hf
1
= Kehilangan head akibat gesekan sepanjang pipa penyaluran dan distribusi m
Hm = Kehilangan head pada sambungan-sambungan dan katup m
Hf
2
= Kehilangan head pada sub unit m, besarnya 20 dari Pa Hv
= Velocity head m, besarnya 0,3 m Ha
= Tekanan operasi emitter m Hs
= head untuk faktor keamanan m, besarnya 20 dari total kehilangan head
Pada sistem ini nilai SH dan E dianggap 0 dengan asumsi tidak terdapat beda elevasi antara sumber air dengan pompa serta antara pompa dan lahan
tertinggi. Untuk selanjutnya nilai total kebutuhan tekanan ini digunakan kedalam persamaan :
dimana : BP
= Input brake power kW Q
= Debit sistem ldetik TDH = Total dinamik head m
Ep = Efisiensi pompa
Analisis
Tahap analisis dibagi menjadi tiga bagian yaitu analisis pengguna, analisis kebutuhan sistem, serta analisis fungsional dan non fungsional sistem. Tahap
analisis kebutuhan sistem sendiri dilakukan terhadap dua aspek utama, yaitu analisis kebutuhan data dan analisis kebutuhan antarmuka sistem.
Analisis Pengguna
Pengguna dari sistem ini secara garis besar adalah semua orang yang membutuhkan jasa konsultasi terkait analisis kebutuhan irigasi untuk menentukan
teknologi irigasi yang akan digunakan oleh pengguna tersebut. Dalam hal ini target pengguna adalah pelaku kegiatan pertanian yang memiliki akses terhadap
sistem irigasi yang akan digunakan. Hal ini dikarenakan dalam penggunaan sistem, pengguna diharuskan memasukan beberapa data komponen hidrolika seperti
diameter pipa dan debit sub sistem sebagai parameter input bagi sistem dalam melakukan analisis kebutuhan hidrolika. Untuk selanjutnya setiap pengguna
memiliki hak yang sama dalam akses informasi dan fungsi sistem secara keseluruhan.
Analisis Kebutuhan Data
Dalam penggunaan sistem dibutuhkan data tertentu yang digunakan sebagai sebagai data masukan input untuk selanjutnya diolah oleh sistem menjadi data
keluaran output berupa informasi kebutuhan irigasi. Data masukan sendiri dibedakan menjadi dua, yaitu data masukan yang disediakan dalam bentuk
database sistem dan data masukan oleh pengguna sistem.
12 Data masukan yang disediakan dalam bentuk database merupakan
serangkaian data statis yang dibutuhkan dalam melakukan analisis kebutuhan irigasi. Semua data ini disimpan dalam sebuah SQLite Database sebagai database
standar bagi pemrograman android. Adapun data yang dimaksud adalah: a.
Data cuaca harian Data cuaca digunakan sebagai parameter dalam menentukan kebutuhan
air tanaman pada lokasi tanam yang direncanakan. Data cuaca ini berbeda untuk setiap lokasi sehingga diperlukan serangkaian data untuk setiap kota
yang disediakan sebagai pilihan input. Data cuaca yang digunakan meliputi parameter suhu, kelembaban, kecepatan angin, curah hujan, radiasi matahari,
dan evaporasi potensial. Untuk mempermudah proses analisis, setiap kota harus memiliki data rata-rata parameter cuaca untuk dua tahun yang disimpan
dalam database.
Rangkaian data cuaca untuk masing-masing kota disimpan kedalam tabel yang berbeda untuk memudahkan proses query atau pemanggilan data. Untuk
pengembangan awal sistem ini disediakan tiga tabel data cuaca yang terdiri dari tabel cuaca Aceh, Gumarang, dan Tasikmalaya. Contoh data cuaca untuk
lokasi Aceh disajikan dalam Gambar 4.
Gambar 4 Contoh data cuaca dalam database b.
Data karakteristik tanaman Data karakteristik tanaman digunakan dalam perhitungan
kebutuhan air irigasi yang diperlukan. Parameter yang termasuk kedalam data karakteristik tanaman ini meliputi jenis tanaman, umur tanaman, lama
masing-masing periode pertumbuhan, serta nilai koefisien tanaman Kc. Pengembangan awal sistem dibatasi pada tiga jenis tanaman yaitu jagung,
kacang tanah dan cabai. Masing-masing tanaman memiliki tiga nilai Kc yang dibagi berdasarkan tiga periode penting pada masa pertumbuhan
tanaman yaitu Kc pada initial stage Kc
ini
, Kc pada mid-season stage Kc
mid
dan Kc pada tahap akhir pertumbuhan tanaman Kc
end
. Periode
13 setiap stage dan nilai Kc pada masing-masing stage berbeda untuk setiap
jenis tanaman. Nilai Kc dan lama periode pertumbuhan untuk masing- masing tanaman bisa dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Data karakteristik tanaman
Parameter Jagung
Cabai Kacang
Tanah
Umur Tanaman hari 135
130 140
Lama initial stage hari 20
30 35
Lama development stage hari 35
40 35
Lama mid-season stage hari 40
40 35
Lama late-season stage hari 40
20 35
Kc
ini
0.7 0.6
0.4 Kc
mid
1.2 1.14
1.15 Kc
end
0.6 1.05
0.6
Sumber : FAO 1998
c. Data karakteristik hidrolika teknologi irigasi
Data karakteristik hidrolika teknologi irigasi digunakan dalam perhitungan kebutuhan hidrolika sub unit. Data ini dibedakan menjadi dua
tabel yang berbeda untuk setiap teknologi irigasi yang digunakan yaitu data karakteristik hidrolika untuk irigasi tetes dan data karakteristik
hidrolika untuk irigasi curah. Penggunaan dua jenis teknologi irigasi ini didasarkan pada data karaktersitik teknologi irigasi yang tersedia. Data
karakteristik yang digunakan mengacu pada Prastowo dan Liyantono 2002a untuk irigasi tetes serta pada Prastowo dan Liyantono 2002b
untuk irigasi curah yang merupakan data hasil analisis terdahulu mengenai karakteristik hidrolika untuk jenis sub unit yang tersedia di pasaran
Indonesia.
Untuk mempermudah query dalam penggunaan data, terlebih dahulu dilakukan pengolahan data sehingga data yang disimpan kedalam
database adalah data siap pakai dari parameter-paramater tertentu sebagai hasil analisis hidrolika.
Data masukan dari pengguna sebagai input sistem sendiri terdiri dari kota sebagai lokasi tanam, komoditas atau tanaman, teknologi irigasi yang akan
digunakan, luas lahan, tanggal penanaman, diameter pipa lateral dan manifold, jenis emitter untuk irigasi tetes atau diamater nozzle untuk irigasi curah, serta
debit sub sistem. Analisis Kebutuhan Antarmuka
Kebutuhan antarmuka standar yang dibutuhkan dalam pengoperasian sistem ini adalah perangkat atau device dengan Operating System OS Android
yang didukung oleh koneksi internet dan akses terhadap fitur Global Positioning System GPS. Koneksi internet dibutuhkan dalam proses download dan updating
14 aplikasi dari internet, serta pemanfaatan fitur deteksi lokasi yang digunakan
bersamaan dengan fasilitas GPS. Analisis Kebutuhan Fungsional Sistem
Analisis kebutuhan fungsional sistem dilakukan untuk memberikan gambar singkat mengenai sistem. Analisis ini dilakukan dengan mendeskripsikan
rancangan fungsi utama dan fungsi-fungsi tambahan dari sistem. Fungsi dari sistem yang dikembangkan secara umum adalah melakukan analisis kebutuhan air
dan kebutuhan layout irigasi atau kebutuhan hidrolika sub unit. Sistem juga dilengkapi dengan informasi singkat mengenai beberapa komoditas dan jenis
terknologi sebagai sumber pengetahuan bagi pengguna. Selain itu terdapat fungsi auto-detect location untuk mempermudah proses input lokasi bagi pengguna.
Pada Tabel 2 ditunjukkan fungsi dari sistem secara keseluruhan.
Tabel 2 Kebutuhan fungsional sistem
No Kebutuhan Fungsional
Deskripsi 1.
Konsultasi Fungsi utama sistem yang meliputi
tampilan input, analisis oleh sistem, serta tampilan hasil analisis kebutuhan
air dan layout irigasi.