8
BAB II LANDASAN TEORI
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai landasan teori dan alat yang digunakan pada penelitian skripsi ini. Penjelasan yang diberikan pada bab ini
diharapkan dapat membantu peneliti serta pembaca dalam memahami teori yang dipakai dalam laporan penelitian ini. Teori yang dijelaskan pada bagian ini
meliputi teori rancang bangun, prototipe, embedded system, mikrokontroler Arduino, sensor, dan Pemrograman Java.
2.1 Pengertian Rancang Bangun
Rancang merupakan serangkaian prosedur untuk menerjemahkan hasil analisa dari sebuah sistem ke dalam bahasa pemrograman untuk mendeskripsikan
dengan detail bagaimana komponen-komponen sistem diimplementasikan Pressman, 2002. Rancangan sistem adalah penentuan proses dan data yang
diperlukan oleh sistem baru McLeod, 2002. Perancangan adalah kegiatan yang memiliki tujuan untuk mendesain sistem baru yang dapat menyelesaikan
masalah-masalah yang dihadapi perusahaan yang diperoleh dari pemilihan alternatif sistem yang terbaik Ladjamudin, 2005. Sedangkan pengertian bangun
atau pembangunan sistem adalah kegiatan menciptakan sistem baru maupun mengganti atau memperbaiki sistem yang telah ada baik secara keseluruhan
maupun sebagian Pressman, 2002. Bangun sistem adalah membangun sistem informasi dan komponen yang didasarkan pada spesifikasi desain Whitten et al,
2004.
9
Dengan demikian pengertian rancang bangun merupakan kegiatan menerjemahkan hasil analisa ke dalam bentuk paket perangkat lunak kemudian
menciptakan sistem tersebut ataupun memperbaiki sistem yang sudah ada.
2.2 Prototipe 2.2.1
Definisi Prototipe
Prototyping menurut Houde dan Hill merupakan salah satu metode
pengembangan perangkat lunak yang banyak digunakan. Dengan metode prototyping
ini pengembang dan pelanggan dapat saling berinteraksi selama proses pembuatan sistem. Sering terjadi seorang pelanggan hanya mendefinisikan
secara umum apa yang dikehendakinya tanpa menyebutkan secara detail output apa saja yang dibutuhkan, pemrosesan dan data – data apa saja yang dibutuhkan.
Sebaliknya disisi pengembang kurang memperhatikan efisiensi algoritma, kemampuan sistem operasi dan interface yang menghubungkan manusia dan
komputer. Untuk mengatasi ketidakserasian antara pelanggan dan pengembang maka dibutuhkan kerjasama yang baik antara keduanya sehingga pengembang
akan mengetahui dengan benar apa yang diinginkan pelanggan dengan tidak mngesampingkan segi – segi teknis dan pelanggan akan mengetahui proses –
proses dalam menyelesaikan sistem yang diinginkan. Dengan demikian akan menghasilkan sistem sesuai dengan jadwal waktu penyelesaian yang telah
ditentukan. Prototipe merupakan pendekatan literatif dalam pengembangan sistem
yang dibuat. Secara umum tujuan pengembangan sistem informasi adalah untuk
10
memberikan kemudahan dalam penyimpanan informasi, mengurangi biaya dan menghemat waktu, meningkatkan pengendalian, mendorong pertumbuhan, dan
meningkatkan produktifitas. Dalam beberapa tahun terakhir ini, peningkatan produktifitas organisasi ini dibantu dengan berkembangnya teknologi komputer
baik hardware maupun softwarenya. Tetapi tidak semua kebutuhan sistem informasi dengan komputer itu dapat memenuhi kebutuhan dan menyelesaikan
masalah yang dihadapi organisasi. Keterbatasan sumber daya dan anggaran pemeliharaan memaksa para pengembang sistem informasi untuk menemukan
jalan untuk mengoptimalkan kinerja sumber daya yang telah ada. Karakteristik dari suatu sistem informasi manajemen yang lengkap
tergantung dari masalah yang dihadapi, proses pengembangannya dan tenaga kerja yang akan dikembangkannya. Seiring dengan perkembangan permasalahan
karena berubahnya lingkungan yang berdampak kepada perusahaan maka yang menjadi parameter proses pengembangan sistem informasi yaitu masalah yang
dihadapi, sumber daya yang tersedia dan perubahan, sehingga hasil
pengembangan sisitem informasi manajemen, baik yang diharapkan oleh perorangan maupun oleh organisasi turut berubah.
Perubahan tersebut pada akhirnya menimbulkan ketidakpastian dan menambah kompleksrumit masalah yang dihadapi oleh para analis sistem
informasi. Metode tradisional seperti SDLC System Development Life Cycle dianggap tidak lagi mampu memenuhi tantangan perubahan dan kompleksnya
masalah yang dihadapi tersebut. Sekitar awal tahun delapan puluhan, para professional dibidang sistem informasi memperkenalkan suatu metode
11
pengembangan sistem informasi baru, yang dikenal dengan nama metode prototyping.
Metode prototyping sebagai suatu paradigma baru dalam pengembangan sistem informasi manajemen, tidak hanya sekedar suatu evolusi dari metode
pengembangan sisitem informasi yang sudah ada, tetapi sekaligus merupakan revolusi dalam pengembangan sistem informasi manajemen. Metode ini
dikatakan revolusi karena merubah proses pengembangan sistem informasi yang lama SDLC.
Menurut literatur, yang dimaksud dengan prototipe adalah “model pertama” yang sering digunakan oleh perusahaan industry yang memproduksi
barang secara masal. Tetapi dalam kaitannya dengan sisitem informasi definisi kedua dari Webster yang menyebutkan bahwa prototipe tersebut adalah sistem
informasi yang menggambarkan hal – hal penting dari sistem informasi yang akan datang. Prototipe sistem informasi bukanlah merupakan sesuatu yang
lengkap, tetapi sesuatu yang harus dimodifikasi kembali, dikembangkan, ditambahkan, atau digabungkan dengan sistem informasi yang lain bila perlu.
Dalam beberapa hal pengembangan software berbeda dengan produk – produk manufaktur, setiap tahap atau fase pengembangan sistem informasi
merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari seluruh proses yang harus dilakukan. Proses ini umumnya hanya untuk satu produk dan karakteristik dari
produk tersebut tidak dapat ditentukan secara pasti seperti produk manufaktur, sehingga penggunaan “model pertama” bagi pengembangan software tidaklah
12
tepat. Istilah prototyping dalam hubungannya dengan pengembangan software sistem informasi manajemen lebuh merupakan suatu proses bukan prototipe
suatu produk.
2.2.2 Karakteristik Metode Prototipe
Ada empat langkah yang menjadi karakteristik metode prototyping yaitu : 1. Pemilahan Fungsi
Mengacu pada pemilahan fungsi yang harus ditampilkan oleh prototyping
. Pemilahan harus selalu dilakukan berdasarkan pada tugas – tugas yang relevan yang sesuai dengan contoh kasus yang akan
diperagakan. 2. Penyusunan Sistem Informasi
Bertujuan untuk memenuhi permintaan akan tersedianya prototipe. 3. Evaluasi
4. Penggunaan Selanjutnya Jenis – jenis prototyping sendiri meliputi :
1. Feasibility prototyping – digunakan untuk menguji kelayakan dari
teknologi yang akan digunakan untuk sistem informasi yang akan disusun.
2. Requitment prototyping – digunakan untuk mengetahui kebutuhan
aktivitas user.
13
3. Desain prototyping - digunakan untuk mendorong perancanngan sistem informasi yang akan digunakan.
4. Implementation prototyping – merupakan lanjutan dari rancangan prototipe, dimana prototipe ini langsung disusun sebagai suatu sistem
informasi yang akan digunakan.
2.2.3 Keunggulan dan Kelamahan Metode Prototipe
Keunggulan
1. End User dapat berpartisipasi aktif. 2. Penentuan kebutuhan lebih mudah diwujudkan
3. Mempersingkat waktu pengembangan sistem informasi.
Kelemahan
1. Proses analisis dan perancangan terlalu singkat. 2. Mengesampingkan alternatif pemecahan masalah.
3. Kurang fleksibel dalam menghadapi perubahan. 4. Prototipe yang dihasilkan tidak selamanya mudah dirubah.
5. Prototipe terlalu cepat selesai. Houde dan Hill ,2004
14
2.3 Alat Deteksi Jarak
Alat deteksi jarak atau detektor erat kaitannya dengan Radar. Radar Radio Detection and Ranging merupakan sistem gelombang elektromagnetik
yang digunakan untuk mendeteksi, mengukur jarak dan membuat map benda- benda seperti pesawat terbang, kendaraan bermotor dan informasi cuaca.
Detektor ini berupa sebuah sensor yang bekerja secara otomatis berdasarkan pemilihan jenis sensor dan pemrograman pada sensor tersebut.
2.3.1 Pengertian Sensor
Sensor dan transducer merupakan peralatan atau komponen yang mempunyai peranan penting dalam sebuah sistem pengaturan otomatis.
Ketepatan dan kesesuaian dalam memilih sensor akan sangat menentukan kinerja dari sistem pengaturan secara otomatis.
Secara umum berdasarkan fungsi dan penggunaannya sensor dapat dikelompokan menjadi 3 bagian yaitu :
a. Sensor thermal panas b. Sensor mekanis
c. Sensor optic cahaya Sensor mekanis adalah sensor yang mendeteksi perubahan gerak
mekanis, seperti berat benda, perpindahan atau pergeseran posisi, gerak lurus dan melingkar, tekanan, gaya, aliran, level, dan sebagainya. Besaran
masukan pada kebanyakan sisitem kendali adalah bukan besaran listrik, seperti besaran fisika, kimia, mekanis dan sebagainya, untuk memakaikan
besaran listrik pada sistem pengukuran, atau sistem manipulasi atau sistem
15
pengontrolan. Fenomena fisik mampu menstimulus sensor menghasilkan sinyal elektrik meliputi beratbeban, temperatur, tekanan, gaya, medan
magnet cahaya, pergerakan dan sebagainya. Dengan definisi seperti ini maka sensor merupakan alat elektronik
yang banyak dipakai dalam kehidupan manusia saat ini. Bagaimana tekanan jari kita pada keyboard komputer, remote televisi, lantai lift yang kita tuju
menghasilkan perubahan layar komputer atau televisi, serta gerakan lift adalah contoh mudah sensor secara luas. Hampir seluruh kehidupan sehari
– hari saat ini tidak ada yang tidak melibatkan sensor. Tidak mengherankan jika sensor banyak disebut sebagai panca indera-nya alat elektronik
William, 2004.
2.3.2 Sensor Ultrasonik
Sensor ultrasonik adalah sensor yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara dan digunakan untuk mendeteksi suatu objek
tertentu di depannya, frekuensi kerjanya pada daerah atas gelombang suara dari 40 KHz hingga 400 KHz. Sensor ultrasonik terdiri dari dua unit , yaitu
unit pemancar dan unit penerima. Struktur unit pemancar dan penerima sangatlah sederhana, sebuah kristal piezoelectric dihubungkan dengan
mekanik jangkar dan hanya dihubungkan dengan diafragma penggetar. Tegangan bolak – balik yang memiliki frekuensi 40 KHz – 400 KHz
diberikan pada plat logam. Struktur atom dari kristal piezoelectric akan berkontraksi mengikat, mengembang atau menyusut terhadap polaritas
tegangan yang diberikan dan ini disebut efek piezoelectric.
16
17
18
Sensor PING mendeteksi jarak objek dengan cara memancarkan gelombang ultrasonik 40 KHz selama t = 200 us sesuai dengan kontrol
dari mikrokontroller pengendali pulsa trigger dengan t
out
min 2 us.
2.3.4 Sensor Jarak Ultrasonik Devantech SRF05
SRF05 merupakan sensor pengukur jarak yang menggunakan ultrasonik. Dimana prinsip kerja sensor Ultrasonik ini adalah pemancar
transmitter mengirimkan seberkas gelombang ultrasonik, lalu diukur waktu yang dibutuhkan hingga datangnya pantulan dari objek. Lamanya
waktu ini sebanding dengan dua kali jarak sensor dengan objek, sehingga didapat jarak sensor dengan objek yang bisa ditentukan dengan persamaan
Jarak = Kecepatan_suara × waktu_pantul2 Sensor ultrasonik Devantech SRF05 dengan spesifikasi sebagai
berikut : 1. Bekerja pada tegangan DC 5 volt.
2. Beban arus sebesar 30 mA – 50 mA. 3. Menghasilkan gelombang dengan frekuensi 40 KHz.
4. Jangkauan jarak yang dapat dideteksi 3 cm – 400 cm. 5. Membutuhkan trigger input minimal sebesar 10 uS.
6. Dapat digunakan dalam dua pilihan mode yaitu input trigger dan output echo
terpasang pada pin yang berbeda atau input tirgger dan output echo
terpasang dalam satu pin yang sama.
19
20
dengan lama waktu tempuh gelombang ultrasonik untuk 2x jarak ukur dengan obyek. Maka jarak yang diukur adalah :
S = tIN x V ÷ 2 Dimana :
S = Jarak antara sensor ultrasonik dengan objek yang dideteksi V = Cepat rambat gelombang ultrasonik di udara 344 ms
tIN = Selisih waktu pemancaran dan penerimaan pantulan gelombang.
2.4 Mobil Pengangkut Material Transport
Banyak orang mengartikan material transport sama dengan material handling
. Sebenarnya 2 istilah ini memiliki definisi yang berbeda. Material handling
yaitu Ilmu tentang pemindahan material transport, penyimpanan storage, pengamanan, dan pengontrolan material. Jadi material transport
merupakan bagian dari definisi material handling. Istilah lainnya yaitu material moving.
Pada praktiknya, aktivitas ini menjadi sangat penting dalam operasi perusahaan. Mulai dari industri pertambangan, chemical, hingga manufacture,
material transport memiliki alokasi biaya yang cukup besar. Dari sisi Suplier, ini menjadi bisnis bernilai milayaran dollar. Karena itu tidak mengherankan jika
perkembangan teknologinya sangat pesat untuk memenuhi kebutuhan sistem operasi ter-modern.
Pemindahan barang merupakan salah satu elemen dasar dalam implementasi Just In time , jika pemindahan barang antar stasiun kerja
21
berlangsung dengan cepat, efisien dan aman memiliki kontribusi terhadap peningkatan kecepatan operasi.
Metode pemindahan barang terbagi dalam dua kelompok: 1. Pemindahan barang dalam jumlah banyak besar seketika.
2. Pemindahan barang dalam jumlah kecil secara terus menerus continue.
2.4.1 Pemindahan Barang Dalam Jumlah Banyak
Pemindahan dalam jumlah besar sekaligus memiliki konsekuensi terhadap luas ruang gerak mesin pengangkut teutama untuk bermanuver.
1. Digerakan dengan tenaga manusia
Berikut beberapa penerapan dalam manufacture yang menggunakan ini :
a. Manual Hand Truck, yaitu alat pemindah barang secara manual
atua dengan tenaga manusia. Variasi hand truck ini cukup banyak, karena rata – rata design alat menyesuaikan kondisi operasi.
Bahkan untuk memenuhi kebutuhan operasi yang khusus, alat ini terkadang harus dibuat secara customized. Umumnya orang
menyebut alat ini dengan trolley.
b. Hydraulic Hand Trucks, jenis alat ini digunakan untuk
memindahkan barang, tapi dilengkapi dengan mekanisme pengangkat secara hidraulic. Contoh alat yang umum digunakan
dalam industri, hand pallet, jack pallet, scissors lift table,
22
hidraulic stackers, dan lain – lain. Sistem hidraulic tidak
memerlukan sumber listrik dalam operasinya, sehingga penggunaannya bisa lebih luas.
c. Electric Hand Trucks, jenis alat ini digunakan untuk
Kategori