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.

2. Deteksi Lokasi

Melakukan akses terhadap GPS untuk menentukan lokasi pengguna sebagai bagian dari input lokasi pada menu konsultasi

3. Informasi Komoditas

Menampilkan informasi sekilas mengenai komoditas yang disediakan sebagai bantuan dalam input sistem 4. Informasi Irigasi Menampilkan informasi sekilas mengenai irigasi secara umum

5. Informasi Teknologi Irigasi

Menampilkan informasi sekilas mengenai teknologi irigasi yang disediakan sebagai input sistem 6. Profil Tentang Sistem Menampilkan informasi profil sekilas dari sistem dan pengembang sistem Analisis Kebutuhan Non Fungsional Sistem Kebutuhan non fungsional sistem merupakan fitur pendukung sistem yang bukan merupakan fungsi yang diakses langsung oleh pengguna. Adapun kebutuhan non fungsional sistem konsultasi irigasi ini diantaranya adalah: 1. Tampilan yang sederhana sehingga memudahkan penggunaan sistem oleh pengguna, namun tetap memberikan daya tarik melalui pemilihan warna teks, penggunaan gambar ilustrasi dan latar belakang, pemilihan model menu, serta penggunaan ikon dalam menu. 2. Kecepatan akses terhadap fungsi sistem 3. Mampu digunakan setiap saat real time 4. Kemudahan proses input data oleh pengguna 5. Bisa digunakan pada semua jenis dan ukuran device dengan OS Android 15 Desain Perancangan Sistem Tahap perancangan sistem merupakan tahap pembuatan model konseptual dari sistem. Tahap ini dibagi kedalam tiga aspek desain yaitu perancangan basis data, perancangan tampilan antarmuka pengguna user interface, serta perancangan mekanisme kerja sistem. Desain Basis Data Pada tahap desain basis data dilakukan perancangan object relationship database yang menggambarkan relasi dari obyek-obyek yang akan diimplementasikan kedalam basis data sistem. Tabel-tabel data yang akan digunakan dalam penyimpanan informasi meliputi tabel cuaca harian, karakteristik tanaman, serta karakteristik hidrolika teknologi irigasi. Desain object relationship database tersebut bisa dilihat pada Gambar 5. Aceh PK,FK1 id_kota PK u Tmax Tmin Suhu RH Angin Hujan EP Q0 Tanggal Bogor PK,FK1 id_kota PK u Tmax Tmin Suhu RH Angin Hujan EP Q0 Tanggal Gumarang PK,FK1 id_kota PK u Tmax Tmin Suhu RH Angin Hujan EP Q0 Tanggal Tasikmalaya PK,FK1 id_kota PK u Tmax Tmin Suhu RH Angin Hujan EP Q0 Tanggal dataKota PK id_kota nama_kota data_komoditas PK komoditas lama_ini lama_dev lama_mid lama_end umur kc_ini kc_mid kc_end jarak_tanam data_teknologi PK,FK1 jenis_irigasi efisiensi tek_drip PK,FK1 jenis_irigasi jenis_penetes spasing debit_emitter tekanan_op d_lateral lmax_lateral d_manifold lmax_manifold luas_init tek_sprinkler PK,FK1 jenis_irigasi jenis_sprinkler d_nozzle spasing debit_sprinkler radius tekanan_op d_lateral lmax_lateral d_manifold lmax_manifold luas_init keb_air PK u FK1 komoditas FK3 luas_lahan FK2 jenis_irigasi kebutuhan_air lama_operasi debit keb_hidrolika PK jenis_irigasi luas_lahan tdh keb_pompa debit_sistem Gambar 5 Desain Object Relationship Database 16 Desain Antarmuka Pengguna User Interface Antarmuka pengguna User Interface merupakan tampilan halaman yang dapat diakses langsung oleh pengguna sistem. Desain antarmuka sistem ini dibuat sesederhana mungkin dengan tujuan untuk memudahkan penggunaan sistem. Secara konseptual desain antarmuka sistem konsutasi pemilihan teknologi irigasi terdiri dari dua bagian utama yaitu bagian header dan bagian body halaman isi. Desain konseptual antarmuka sistem konsultasi irigasi ini bisa dilihat pada Gambar 6. Gambar 6 Desain konseptual antarmuka sistem konsultasi irigasi Sistem konsultasi pemilihan teknologi irigasi ini dikembangkan dengan fungsi utama sebagai media konsultasi irigasi dengan memanfaatkan hasil analisis kebutuhan irigasi. Halaman menu konsultasi merupakan halaman yang digunakan oleh pengguna untuk memasukan data input yang selanjutnya akan diolah oleh sistem. Halaman menu konsultasi ini didesain dalam bentuk form untuk memudahkan proses input data oleh pengguna. Selain dalam bentuk form, terdapat bentuk menu input lain berupa menu dialog yang diaplikasikan pada halaman input komponen hidrolika. Menu dialog didesain untuk memudahkan pengguna memasukan data input hidrolika tahap demi tahap. Menu dialog ini ditampilkan dalam bentuk list view. Dalam penggunaan menu dialog ini pengguna cukup memilih salah satu pilihan dari konten yang tersedia dalam list yang ditampilkan untuk selanjutnya pilihan tersebut akan digunakan oleh sistem untuk menentukan list berikutnya untuk ditampilkan. Tampilan desain menu input bisa dilihat pada Gambar 7. 17 Gambar 7 Desain halaman input Mekanisme Kerja Sistem Pada tahap ini dilakukan perancangan mekanisme kerja sistem secara keseluruhan sebagai dasar untuk melakukan implementasi sistem. Mekanisme kerja dari sistem sendiri adalah sebagai berikut: a. Saat pengguna memilih menu konsultasi, sistem akan menampilkan halaman input rencana budidaya. Pada saat yang sama sistem melakukan akses ke GPS untuk melakukan deteksi lokasi pengguna. b. Pada proses input rencana budidaya oleh pengguna, sistem akan melakukan pengecekan kepada nilai input luas dan tanggal tanam yang dimasukkan oleh pengguna sehingga saat pengguna salah memasukkan tanggal atau memasukkan luas lahan lebih dari 100 ha sistem akan menampilkan pesan error kepada pengguna. Pesan error juga akan ditampilkan saat pengguna memilih “deteksi lokasi” sebagai input lokasi sedangkan lokasi yang diperoleh melalui GPS tidak terdaftar dalam basis data sistem. c. Setelah proses input rencana budidaya dilakukan dan pengguna memilih tombol lanjut, sistem akan menampilkan halaman input komponen hidrolika berupa diameter pipa lateral. Pilihan input diameter pipa lateral yang ditampilkan akan berbeda-beda tergantung pada input luas lahan yang dimasukkan oleh pengguna sebelumnya. Asumsi yang digunakan dalam menampilkan pilihan input diameter pipa lateral adalah sebagai berikut: 1. Untuk luas lahan 0-2 ha, ditampilkan pilihan input diameter pipa lateral untuk luas sub sistem 0-1 ha. 2. Untuk luas lahan 2-5 ha, ditampilkan pilihan input diameter pipa lateral untuk luas sub sistem 0.5-1 ha. 3. Untuk luas lahan 5-10 ha, ditampilkan pilihan input diameter pipa lateral untuk luas sub sistem 1 ha. 4. Untuk luas lahan 10-100 ha, ditampilkan pilihan input diameter pipa lateral untuk luas sub sistem 1.5 ha.