Aplikasi Field Server untuk Akuisisi Data Lingkungan
SZZ
Buu[unuad y u l o y o ~
'I!qwe!p SueA uesnjnday I!seq ueynJuauaw JeSues
ueye eJep seJ!leny leqeped .ueyl!seq!p SueA eJep seqleny !qn~eSuadwawueye JnqasJaa
u e ~ l n s a y - u e ~ ! ~ n s.er(uuelnyn$uad
ay
$ees eped sngas Sue/[ elepuay !pe!uaw ewe1 Sue/[
apoyad Luelep l e ~ o d u uan~d n e u le!seds eJe3as y!eq !se!JeA !er(undwaw SueA
'!se!pe~
'ueqeqwalay 'nqns !vadas ueSunySu!l e$ea '(sooz las!qjooM pue ySu!s) e/iu!eSeqas u!el
uep "va ueeolaSuad 'ue!uevad eped !padas ueSuny8u!l uawaieuew uep ueSueqwa2uad
'ueeue~ua~au
d e x w !eSeq~aq ynjun ueynj~ad!p segues ue2unySu!l ejea
. u U D ! J ~ ~ ~ ~ ~ S
uruppSuopas
~ S O J ~
q!sour p u m p ! ay !syauoyJa$u! ynJun uup 'laquyl!u
!nlo/aw sasyqp olnd lodup "yjSUUI!SU~ uuyuun33uaur q!sow y syauoy !u! JUDS -u~s!soquw
uu!$!jauad uup uoy!p!puad uon!nj yn3un oAyo~4oA ~ ! s ~ a ~ !aqL
u n uu2uap ad1 D J U J ~ Uuuruso[~ay
l!suy !uSuqas ad1 sndwuy !p 2uosod~a3qola) s j yunqas 2asMo.q qam !nplaur l o ~ ~ u o y ! p
~ u d o puSn! Znqas-raJ oJawuX 2anJas qaM w q o p uodur!s!p uo!pnway syJoMJau p u u q p ~ o ~ q
! j - ! !nlolaur
~
~ a J s u u ~ ~!2Su!~
! p jsnyosal uo2uap uJauroy ! ~ o pD J J uup
~
~ y laquyJ!u
7
uu$uap
SunqnyIp g j %gap !soy!unuoy y n 3 u ~'033 uJauroy uup 'u~qoqwslay'~!JJS!~suz!A!gynpuoy
"uuo3 nqns ' q ~ u uuuququralay
~
'uo/;lns !su!pu~ 'HU ' o ~ u p nnqns ynJun !gadas Josuas
udo~aqaquuBuap uuySunqnq!p p d o p uup 'Jallo~Juo3~ a u ~ a q'Ja2~anuo3
~3
ya ' J a l ~ a n u o ~
ay " ~ a n ~ a s q an~d )2 s ~ ~ ~ ~ - r ~ p , r a ~ S u u AuaurnJJsu!
s~~uuro
m~aop s uuyudn~aur( s j ) l a n ~ a ~ p l a ! j
3UJJsqv
.a2oqs uo!?q?!u! ay? u! 11!3ss! JauJaJu! q 3 ! ~
U O ! J ~ ~ L ~ U O J.ssalaJ!M
- J ~ J U ~qSno~q3passaxw
aq uo3 PUD NW Bu!sn I ~ J Ss! S ~ J UOO ! ~ ~ ~ U aqJ
U Oh~ o u ayS!a -sasod~nd
y3JuasaJ puo uo!gumpa
J O ~pasn uaaq s ~ y
y Li(l~uax8- o A y o ~40 XJ!s~a/i!un a q l puu ad! uaamaq ~0!3~Jad003
40 3lnsa~oso s n d w u V~ ~ D U J U ~ u! pajloJsu! uaaq suq g j y x a s ~ o qaM
~ q Xq p a l j o ~ ~ uaq
o 3oslo
UP^ u ~ a w u yJoM3au
3
aqL yanjas qaM u! paJo)s aq uo2 a ~ o ayz
p 'uo Ja:ul 'yJoM)au puoqpuo~q
! j - ! $u!sn
~
pa~ja4suo-i~aq UP:, a B ~ w !uo!jnyosaJ q$!q o Bu!nuq u~awu:, aq3 u o ~ aSuw!
f
puu
NW ssalaqm ~ U Su!a:,auuo:,
M
hq $nopaplo:, s! uo!3uyunwwo3 D J U -o~auru:,
~
033 puo ' s s a u ~ a ~
juaj 'ha!n!pnpuo3 lo:,!.r)sala 'a~J5!0tu l!os buo!tqrpo~JDIOS fCjt!p!urn~ an!Ju[aH ' a - r n ~ u ~ a d w a ~
J!U SD y3nS SJOSL4aS aUOS 53 ajqDpauL4OJ S! pUD ~ ~ / / O J ~JaUJatf33
U O ~
"JJJ~AUOJ ! I ~ ) J ~ A u o ~
ay '(~anlasq a ~ n) d40~ s~s!suo:, y ~ ! Q
y a~~ s A S
s u ! ~ o ~ u o u2!3vtuoJnu
r
uo s! (sj) JanJag p p j
33uJJsqw
Prosiding Lokakarya "SisternInforrnasi Pengelolaan DAS: lnisiatif pengembangan
Infrastruktur Data" Bogor: 5 September 2007
Untuk rnengatasi permasalahan tersebut, berbagai usaha telah dilakukan termasuk
rnenggunakan data logger, transrnisi data melalui radio, Ethernet LAN technologies, Web
interface (Mitchell et at. 2001) dan wireless melalui Internet. Akhir-akhir ini dengan
berkembangnya teknologi internet, Fukatsu et al. (2002); Fukatsu and Hirafuji (2oo3),
Fukatsu (2004); Fukatsu and Hirafuji (2004); Fukatsu et al. (2004); Fukatsu and Hirafuji
(zooga); Fukatsu and Hirafuji (zoogb); Fukatsu et a/. (2006a); Fukatsu e t al. (2006b)
memperkenalkan Field Server yaitu sistem instrumen yang mempunyai peralatan sensor
dan web server untuk pengukuran dan wireles LAN untuk transmisi data untuk pengukuran
data lingkungan dengan periode waktu yang lama dan dapat mengakses berbagai macam
data dari berbagai tempat dan waktu.
2.
Field Server (FS)
FS ditunjukkan pada Gambar I; dimana FS terdiri atas web server, wireless LAN
dengan broadband, kamera, ADC, DAC, sensor-sensor dan peralatan Iainnya. Dalam FS,
setiap modul dilengkapi dengan sebuah web server dan terhubung dengan modul lain
melalui ethernet, Hal ini akan rnemudahkan dalam mengganti atau menambah modul.
FS didesain untuk mudah dipasang dan dipindahkan. Ukuran FS standar kira-kira 20
x 20 cm'dengan berat sekitar I kg. Power supply Field Sewer dapat dipilih sesui kondisi dan
tujuan pemasangan dengan beberapa cara yaitu Listrik AC (.loo-24oV); baterai DC 12V dan
sumber listrik lainnya. Power supply dalam Field Server adalah DC 12V dan kebutuhan
tegangan tiap modul akan disesuikan dengan DC-DCconventer (Fukatsu and Hirafuji 2oo5a;
zoogb).
Gambar 2 menunjukkan web server dengan internet explorer. Web server adalah
software yang dapat menarnpilan informasi web kepada komputer client berdasarkan
TCPIIP. Dengan rnengembangkan web server seperti internet explore kedalarn peralatan
ukur; data hasil pengukuran dapat di akses dan peralatan ukur dapat juga diatur; tanpa
harus meng-install software. Web server juga kompatibel dengan network camera, digital
camera dan ethernet conventer(Fukatsu and Hirafuji 2005).
FS engine mernpunyai beberapa fungsi dirnana tegangan output sensordiubah oleh
AID conventer dan ditampiikan di web sedangkan peralatan peripheral dihubungkan
dengan digital output dengan relay dapat dioperasikan dengan fungsi CCI pada HTTP.
Berbagai fungsi pada FS engine seperti high-speed sampling AID, DDS (Direct Digital
Synthesizer), FPAA (Field Programmable Analog Array), dan analog multipliers dapat
dioperasikan rnelalui web. Dengan fungsi-fungsi tersebut sensor-sensor yang terpasang
dapat dimonitor. Beberapa sensor seperti untuk suhu udara, RH, radiasi surya, kelernbaban
tanah, suhu tanah, electrical conductivity, leaf wetness, UV dan konsentrasi CO2 dapat
dipasangpada FS(Fukatsu and Hirafuji 2oo5a; 2oogb).
Wireless LAN (Wi-Fi, IEEE8oz.liblg) rnerupakan jaringan transrnisi berkecepatan
tinggi dengan harga murah. Terdapat 3 jenislrnode dalam wireless LAN yaitu: access point,
bridgefrepeater, and client Carnbar 3. Pada pernasangan wireless LAN juga perlu dipertirnbangkan jarak FS, penghalang dan arah antena FS karena akan rnempengaruhi kecepatan
transrnisi data (Fukatsu and Hirafuji 2005).
Aplikasi Field Server unmk Akuisisi Data lngkungan
Prosiding kokakarya "SistemInforrnasi Pengelolaan DAS: Inisiatif pengembangan
InfrastfuMur Data" Bogor: 5 September 2007
Access Point
Ctiant Mode
Usda
Gambar 3. Berbagai macam mode wireless LAN (Fukatsu and Hirafuji 2005)
.- -. - - - - - - - -.. ..
field Server
:
"Neb sewer
Router
d Server
'-.-..- - _ _ _ _ _ F_i l_
___-______-----------------------.-,
Gambar 4. Struktur jaringan sistem Field Server (Fukatsu and Hirafuji 2005)
FS dapatdengan mudah diakses dengan komputer, baik yang terhubung langsung
maupun melalui wireless. Gambarq menunjukkan strukturjaringan sistem pemonitor FS. FS
dipasang pada area lahan sebagai pemonitor. Data dari FS kemudian melalui wireless LAN
dan router untuk keamanan dikirim dari jaringan lokal ke internet. Kemudian data dapat
diakses melalui web server maupun data viewer. Selain itu data yang tersimpan di web server
dapat di-download melalui HTTP post maupun FTP.
3. Uji Coba Field Sewer dl Karnpus IPB Darmaga
Sebagai bentuk kerjasama antara IPB dengan the University of Tokyo, sebuah FS
telah terpasang di Wisma Wageningen Jln. Tanjung 21 B Kampus IPB Darmaga. FS tersebut
derdiri atas FS Engine, network camera merek COREGA model CG-NCMNV2; wireless LAN
dan Router yang digunakan adalah Buffalo Wireless-6; dan sebagai web server adalah PC
Intel Pentium 4; 2.40 GHz dan RAM 256 MB dengan software internet explore. Gambar 5
merupakan interface software point viewer dan Staf ftp; dimana masing-masing digunakan
untuk menampilkan image; suhu; RH; radiasi matahari dan download data yang tersimpan
Aplikasi Field Server lvntuk Akuisisi Data Lingkungan
di FS. Kamera pada FS dapat dikendalikan secara OnOff melalui web browser dengan
rnangakses http://1g2.16o.o.ioo; yaitu dengan mengatur OnOff port RBq out seperti
Gambar6.
(a>
Cambar 5. (a) Point Viewer; (b) Staf ftp
RBl
In
Lo41~
PBOin
8 u
Lm*
n
PBBIn
flLwg
bLau
PB4 Out
/g
,,in
?
Re5 out
296 Ovi
P B i out
7
iJ
20 u
fl 0
-
La*
8
g g
Low
Low
Gambar 6. interface web browser sebagai pengendali FS
Untuk menampilkan image dan video secara real time dapat dilakukan dengan
mengakses masing-masing alamat berikut ini http://1g2.16o.0.101 dan http:l/ig~.160:o.102
(Cambar 7). Untuk menampilkan image dan video diperlu'kan program Java Applet yang
dapat di-downloadsecara gratis di http://www.java.com/en/download/installed.jsp
Prosiding Lokakarya "Sistev Infomasi Pengelolaan DM: Inisiatif pengembangan
Infrastruktur Data" Bogor: 5 September 2007
(a)
(b)
Garnbar 7. Web browser untuk (a) image dan (b) video secara real time
15 NST-5 Desember 2006-10:00:00
41 MST-31 Dtsember 2006-10:00:00
Garnbar 8. ~ h a g yang
e
dihasilkan oleh FS.
'
20 HST-10 Desember 2006-10:00:00
36 HST-5 Januari 2007-10:00:00
Aplikasi Field Server untuk Akuisisi Data Linghngan
Hasil akuisisi data image tanaman kailan (Brassica oleracea) dari 15-46 HST
ditunjukkan pada Gambar 8. Image yang terekam oleh kamera FS di simpan dalam web
server dengan interval waktu 10 menit. Hasil image tersebut rnemperlihatkan pertumbuhan
dan warna daun tanaman kailan. Analisa pertumbuhan (luas dan warna daun) tanaman
kalian dapat dilakukan dengan teknik image processing. Hubungan hara pada media tanam
dengan warna daun dapat dilakukan dengan artificial neural network (ANN). Apabila ingin
melakukan analisa serangga yang menempel pada daun diperlukan kamera resolusi yang
lebih tinggi. Gambar g memperlihatkan data lingkungan yang tersimpan pada web server.
Data yang terekam meliputisuhu lingkungan, RH, dan radiasisurya. Sedangkan untuk kadar
air media tanam, suhu tanah dan EC(Cambai-lo) dilakukan dengan Ernso Logger dan sensor
ECHzO TE dari Decagon Devices, Inc. Sampling time untuk akusisi data lingkungan dilakukan
dengan interval 10 menit.
Gambar g. Data lingkungan yang direkam oleh Field Server
Vr~lumetrir.water corlterlt
I
Gambar lo. Data lingkungan yang direkam oleh Em50 Logger
-
40
Prosiding Lokakarya "Sistern Informasi Pengelolaan DAS: lnisiatif pengembangan
Infrastruktur Data" Bogor: 5 September 2007
FS sangat membantu kegiatan akuisisi data lingkungan dalam jangka waktu yang
lama. Data hasil akuisisi FS dapat diakses dimanapun dan kapanpun. Walaupun demikian,
infrastruktur internet sebagai sarana utama FS di Indonesia masih menjadi kendala dalam
pengembangannya. Dengan biaya yangcukup mahal untuk mendapatkan IPglobal menjadi
masaiah utama. Selain itu hardware FS masih dalam pengembangan dan cukup sulit untuk
mendapatkannya.
4. Kesimpulan
Sebuah FS telah terpasang di Kampus IPB Darmaga. Dengan FS, akusisi data
lingkungan dapat dilakukan dengan mudah dan dapat diakses melalui wireless LAN maupun
internet. Walaupun demikian, sarana infrastruktur internet di lndonesia masih menjadi
kendala dalarn pengernbangannya.
Fukatsu T, M Hirafuji, and T Kiura, 2002. Massively Distributed Monitoring System
Application of Field Monitoring Servers using XML and Java Technology.
AFITA2oo2, Proc. of the Third Asian Conference for lnformation Technology in
Agriculture.http://yummy.narc.affrc.go.jp/fukatsu/indexen.htrnl [2o Agustus
20071
Fukatsu T and M Hirafuji. 2003. Development of Field Servers for Field Monitoring System"
i n J a p a n e s e . A g r i c u l t u r a l l n f o r m a t i o n Research, 1 2 ( 1 ) 1 - 1 2 .
http://yummy.narc.affrc.go.jpllukatsu/indexen.html [zo Agustus zoo71
Fukatsu T. 2004. Fieldserver-Agent for data collection. 17th APAN MeetingslJt Techs
Workshop http://yummy.narc.affrc.go.jp/fukatsu/index~en.html[ l o Agustus
20071
Fukatsu T and M Hirafuji. 2004. The Agent System for Field Monitoring Servers to Construct
Smart Sensor-Network. IFAC, Proc. of Fifth International Workshop on Artificial
Intelligencein Agriculture.
http://yummy.narc.affrc.go.jp/fukatsu/index~en.html [ l o Agustus zoo71
Fukatsu T, M Hirafuji, T Kiura, A Imada, and S Ninomiya. 2004. Long-Term Monitoring
System using Field Monitoring Servers. Proc. of 2004 AFITAIWCCA Joint Congress
on IT in Agriculture, 6851691 http://yurnmy.narc.affrc.go.jp~ukatsu/index~en.html
[2o Agustus zoo71
Fukatsu T and M Hirafuji. 2005. Report of Recently Installed Field Servers in Various
Environmentsfor Long-term Monitoring. 19thAPAN Meetings.
http:~/yummy.narc.affrc.go.jp/fukatsu/indexen.html[zo Agustus zoo71
Fukatsu T and M Hirafuji. 2005. Field Monitoring Using Sensor-Nodes with a Web Server
Journal of Robotics and MechatronicsVoi.i7 No.2, Pp.164-172.
http://yummy.narc.affrc.go.jp/fukatsu/indexen.html [2o Agustus 20071
Fukatsu T, M Hirafuji, and T Kiura. 2006. An Agent System for Operating Web-based Sensor
Nodes via the Internet. Journal of Robotics and Mechatronics, Voi.18 No.2, 2006,
186-194.http://yummy.narc.affrc.go.jp/fukatsu/index -en.html [zo Agustus 20071
Kerjasama IPB dan CIFOR
Aplikasi Field Server untuk A h i s i s i Data Linghngan
Fukatsu T, M Hirafuji, and T Kiura. 2006. A Distributed Agent System for Managing a Webbased Sensor Network with Field Sewers. Proc. of 4th World Congress on
Computers in Agriculture(WCCA), 2006,223-228.
http://yummy.narc.affrc.go.jp/fukatsu/index-en.html [ l o Agustus zoo71
http://model.job.affrc.go.jplfield5ewerlFieIdSewerEn/technologiest.html.[2o Agustus
20071
Mitchell K, N Dang, P Liu, VS Rao, and HJ Pottinger. 2001. "Web-Controlled Wireless
Network Sensors For Structural Health Monitoring," Smart Structure And Materials
zoo1Smart Electronics And Mems, Proc. of SPIE,VoI.4334, Pp.234-243.
Singh VP, and DA Woolhiser. 2002. Mathematical Modeling of Watershed Hydrology.
Journal of Hydrologic Engineering, Vol. 7, No. 4, July I, 2002. oASCE, ISSN 108406ggl2002/4-2702g2
Buu[unuad y u l o y o ~
'I!qwe!p SueA uesnjnday I!seq ueynJuauaw JeSues
ueye eJep seJ!leny leqeped .ueyl!seq!p SueA eJep seqleny !qn~eSuadwawueye JnqasJaa
u e ~ l n s a y - u e ~ ! ~ n s.er(uuelnyn$uad
ay
$ees eped sngas Sue/[ elepuay !pe!uaw ewe1 Sue/[
apoyad Luelep l e ~ o d u uan~d n e u le!seds eJe3as y!eq !se!JeA !er(undwaw SueA
'!se!pe~
'ueqeqwalay 'nqns !vadas ueSunySu!l e$ea '(sooz las!qjooM pue ySu!s) e/iu!eSeqas u!el
uep "va ueeolaSuad 'ue!uevad eped !padas ueSuny8u!l uawaieuew uep ueSueqwa2uad
'ueeue~ua~au
d e x w !eSeq~aq ynjun ueynj~ad!p segues ue2unySu!l ejea
. u U D ! J ~ ~ ~ ~ ~ S
uruppSuopas
~ S O J ~
q!sour p u m p ! ay !syauoyJa$u! ynJun uup 'laquyl!u
!nlo/aw sasyqp olnd lodup "yjSUUI!SU~ uuyuun33uaur q!sow y syauoy !u! JUDS -u~s!soquw
uu!$!jauad uup uoy!p!puad uon!nj yn3un oAyo~4oA ~ ! s ~ a ~ !aqL
u n uu2uap ad1 D J U J ~ Uuuruso[~ay
l!suy !uSuqas ad1 sndwuy !p 2uosod~a3qola) s j yunqas 2asMo.q qam !nplaur l o ~ ~ u o y ! p
~ u d o puSn! Znqas-raJ oJawuX 2anJas qaM w q o p uodur!s!p uo!pnway syJoMJau p u u q p ~ o ~ q
! j - ! !nlolaur
~
~ a J s u u ~ ~!2Su!~
! p jsnyosal uo2uap uJauroy ! ~ o pD J J uup
~
~ y laquyJ!u
7
uu$uap
SunqnyIp g j %gap !soy!unuoy y n 3 u ~'033 uJauroy uup 'u~qoqwslay'~!JJS!~suz!A!gynpuoy
"uuo3 nqns ' q ~ u uuuququralay
~
'uo/;lns !su!pu~ 'HU ' o ~ u p nnqns ynJun !gadas Josuas
udo~aqaquuBuap uuySunqnq!p p d o p uup 'Jallo~Juo3~ a u ~ a q'Ja2~anuo3
~3
ya ' J a l ~ a n u o ~
ay " ~ a n ~ a s q an~d )2 s ~ ~ ~ ~ - r ~ p , r a ~ S u u AuaurnJJsu!
s~~uuro
m~aop s uuyudn~aur( s j ) l a n ~ a ~ p l a ! j
3UJJsqv
.a2oqs uo!?q?!u! ay? u! 11!3ss! JauJaJu! q 3 ! ~
U O ! J ~ ~ L ~ U O J.ssalaJ!M
- J ~ J U ~qSno~q3passaxw
aq uo3 PUD NW Bu!sn I ~ J Ss! S ~ J UOO ! ~ ~ ~ U aqJ
U Oh~ o u ayS!a -sasod~nd
y3JuasaJ puo uo!gumpa
J O ~pasn uaaq s ~ y
y Li(l~uax8- o A y o ~40 XJ!s~a/i!un a q l puu ad! uaamaq ~0!3~Jad003
40 3lnsa~oso s n d w u V~ ~ D U J U ~ u! pajloJsu! uaaq suq g j y x a s ~ o qaM
~ q Xq p a l j o ~ ~ uaq
o 3oslo
UP^ u ~ a w u yJoM3au
3
aqL yanjas qaM u! paJo)s aq uo2 a ~ o ayz
p 'uo Ja:ul 'yJoM)au puoqpuo~q
! j - ! $u!sn
~
pa~ja4suo-i~aq UP:, a B ~ w !uo!jnyosaJ q$!q o Bu!nuq u~awu:, aq3 u o ~ aSuw!
f
puu
NW ssalaqm ~ U Su!a:,auuo:,
M
hq $nopaplo:, s! uo!3uyunwwo3 D J U -o~auru:,
~
033 puo ' s s a u ~ a ~
juaj 'ha!n!pnpuo3 lo:,!.r)sala 'a~J5!0tu l!os buo!tqrpo~JDIOS fCjt!p!urn~ an!Ju[aH ' a - r n ~ u ~ a d w a ~
J!U SD y3nS SJOSL4aS aUOS 53 ajqDpauL4OJ S! pUD ~ ~ / / O J ~JaUJatf33
U O ~
"JJJ~AUOJ ! I ~ ) J ~ A u o ~
ay '(~anlasq a ~ n) d40~ s~s!suo:, y ~ ! Q
y a~~ s A S
s u ! ~ o ~ u o u2!3vtuoJnu
r
uo s! (sj) JanJag p p j
33uJJsqw
Prosiding Lokakarya "SisternInforrnasi Pengelolaan DAS: lnisiatif pengembangan
Infrastruktur Data" Bogor: 5 September 2007
Untuk rnengatasi permasalahan tersebut, berbagai usaha telah dilakukan termasuk
rnenggunakan data logger, transrnisi data melalui radio, Ethernet LAN technologies, Web
interface (Mitchell et at. 2001) dan wireless melalui Internet. Akhir-akhir ini dengan
berkembangnya teknologi internet, Fukatsu et al. (2002); Fukatsu and Hirafuji (2oo3),
Fukatsu (2004); Fukatsu and Hirafuji (2004); Fukatsu et al. (2004); Fukatsu and Hirafuji
(zooga); Fukatsu and Hirafuji (zoogb); Fukatsu et a/. (2006a); Fukatsu e t al. (2006b)
memperkenalkan Field Server yaitu sistem instrumen yang mempunyai peralatan sensor
dan web server untuk pengukuran dan wireles LAN untuk transmisi data untuk pengukuran
data lingkungan dengan periode waktu yang lama dan dapat mengakses berbagai macam
data dari berbagai tempat dan waktu.
2.
Field Server (FS)
FS ditunjukkan pada Gambar I; dimana FS terdiri atas web server, wireless LAN
dengan broadband, kamera, ADC, DAC, sensor-sensor dan peralatan Iainnya. Dalam FS,
setiap modul dilengkapi dengan sebuah web server dan terhubung dengan modul lain
melalui ethernet, Hal ini akan rnemudahkan dalam mengganti atau menambah modul.
FS didesain untuk mudah dipasang dan dipindahkan. Ukuran FS standar kira-kira 20
x 20 cm'dengan berat sekitar I kg. Power supply Field Sewer dapat dipilih sesui kondisi dan
tujuan pemasangan dengan beberapa cara yaitu Listrik AC (.loo-24oV); baterai DC 12V dan
sumber listrik lainnya. Power supply dalam Field Server adalah DC 12V dan kebutuhan
tegangan tiap modul akan disesuikan dengan DC-DCconventer (Fukatsu and Hirafuji 2oo5a;
zoogb).
Gambar 2 menunjukkan web server dengan internet explorer. Web server adalah
software yang dapat menarnpilan informasi web kepada komputer client berdasarkan
TCPIIP. Dengan rnengembangkan web server seperti internet explore kedalarn peralatan
ukur; data hasil pengukuran dapat di akses dan peralatan ukur dapat juga diatur; tanpa
harus meng-install software. Web server juga kompatibel dengan network camera, digital
camera dan ethernet conventer(Fukatsu and Hirafuji 2005).
FS engine mernpunyai beberapa fungsi dirnana tegangan output sensordiubah oleh
AID conventer dan ditampiikan di web sedangkan peralatan peripheral dihubungkan
dengan digital output dengan relay dapat dioperasikan dengan fungsi CCI pada HTTP.
Berbagai fungsi pada FS engine seperti high-speed sampling AID, DDS (Direct Digital
Synthesizer), FPAA (Field Programmable Analog Array), dan analog multipliers dapat
dioperasikan rnelalui web. Dengan fungsi-fungsi tersebut sensor-sensor yang terpasang
dapat dimonitor. Beberapa sensor seperti untuk suhu udara, RH, radiasi surya, kelernbaban
tanah, suhu tanah, electrical conductivity, leaf wetness, UV dan konsentrasi CO2 dapat
dipasangpada FS(Fukatsu and Hirafuji 2oo5a; 2oogb).
Wireless LAN (Wi-Fi, IEEE8oz.liblg) rnerupakan jaringan transrnisi berkecepatan
tinggi dengan harga murah. Terdapat 3 jenislrnode dalam wireless LAN yaitu: access point,
bridgefrepeater, and client Carnbar 3. Pada pernasangan wireless LAN juga perlu dipertirnbangkan jarak FS, penghalang dan arah antena FS karena akan rnempengaruhi kecepatan
transrnisi data (Fukatsu and Hirafuji 2005).
Aplikasi Field Server unmk Akuisisi Data lngkungan
Prosiding kokakarya "SistemInforrnasi Pengelolaan DAS: Inisiatif pengembangan
InfrastfuMur Data" Bogor: 5 September 2007
Access Point
Ctiant Mode
Usda
Gambar 3. Berbagai macam mode wireless LAN (Fukatsu and Hirafuji 2005)
.- -. - - - - - - - -.. ..
field Server
:
"Neb sewer
Router
d Server
'-.-..- - _ _ _ _ _ F_i l_
___-______-----------------------.-,
Gambar 4. Struktur jaringan sistem Field Server (Fukatsu and Hirafuji 2005)
FS dapatdengan mudah diakses dengan komputer, baik yang terhubung langsung
maupun melalui wireless. Gambarq menunjukkan strukturjaringan sistem pemonitor FS. FS
dipasang pada area lahan sebagai pemonitor. Data dari FS kemudian melalui wireless LAN
dan router untuk keamanan dikirim dari jaringan lokal ke internet. Kemudian data dapat
diakses melalui web server maupun data viewer. Selain itu data yang tersimpan di web server
dapat di-download melalui HTTP post maupun FTP.
3. Uji Coba Field Sewer dl Karnpus IPB Darmaga
Sebagai bentuk kerjasama antara IPB dengan the University of Tokyo, sebuah FS
telah terpasang di Wisma Wageningen Jln. Tanjung 21 B Kampus IPB Darmaga. FS tersebut
derdiri atas FS Engine, network camera merek COREGA model CG-NCMNV2; wireless LAN
dan Router yang digunakan adalah Buffalo Wireless-6; dan sebagai web server adalah PC
Intel Pentium 4; 2.40 GHz dan RAM 256 MB dengan software internet explore. Gambar 5
merupakan interface software point viewer dan Staf ftp; dimana masing-masing digunakan
untuk menampilkan image; suhu; RH; radiasi matahari dan download data yang tersimpan
Aplikasi Field Server lvntuk Akuisisi Data Lingkungan
di FS. Kamera pada FS dapat dikendalikan secara OnOff melalui web browser dengan
rnangakses http://1g2.16o.o.ioo; yaitu dengan mengatur OnOff port RBq out seperti
Gambar6.
(a>
Cambar 5. (a) Point Viewer; (b) Staf ftp
RBl
In
Lo41~
PBOin
8 u
Lm*
n
PBBIn
flLwg
bLau
PB4 Out
/g
,,in
?
Re5 out
296 Ovi
P B i out
7
iJ
20 u
fl 0
-
La*
8
g g
Low
Low
Gambar 6. interface web browser sebagai pengendali FS
Untuk menampilkan image dan video secara real time dapat dilakukan dengan
mengakses masing-masing alamat berikut ini http://1g2.16o.0.101 dan http:l/ig~.160:o.102
(Cambar 7). Untuk menampilkan image dan video diperlu'kan program Java Applet yang
dapat di-downloadsecara gratis di http://www.java.com/en/download/installed.jsp
Prosiding Lokakarya "Sistev Infomasi Pengelolaan DM: Inisiatif pengembangan
Infrastruktur Data" Bogor: 5 September 2007
(a)
(b)
Garnbar 7. Web browser untuk (a) image dan (b) video secara real time
15 NST-5 Desember 2006-10:00:00
41 MST-31 Dtsember 2006-10:00:00
Garnbar 8. ~ h a g yang
e
dihasilkan oleh FS.
'
20 HST-10 Desember 2006-10:00:00
36 HST-5 Januari 2007-10:00:00
Aplikasi Field Server untuk Akuisisi Data Linghngan
Hasil akuisisi data image tanaman kailan (Brassica oleracea) dari 15-46 HST
ditunjukkan pada Gambar 8. Image yang terekam oleh kamera FS di simpan dalam web
server dengan interval waktu 10 menit. Hasil image tersebut rnemperlihatkan pertumbuhan
dan warna daun tanaman kailan. Analisa pertumbuhan (luas dan warna daun) tanaman
kalian dapat dilakukan dengan teknik image processing. Hubungan hara pada media tanam
dengan warna daun dapat dilakukan dengan artificial neural network (ANN). Apabila ingin
melakukan analisa serangga yang menempel pada daun diperlukan kamera resolusi yang
lebih tinggi. Gambar g memperlihatkan data lingkungan yang tersimpan pada web server.
Data yang terekam meliputisuhu lingkungan, RH, dan radiasisurya. Sedangkan untuk kadar
air media tanam, suhu tanah dan EC(Cambai-lo) dilakukan dengan Ernso Logger dan sensor
ECHzO TE dari Decagon Devices, Inc. Sampling time untuk akusisi data lingkungan dilakukan
dengan interval 10 menit.
Gambar g. Data lingkungan yang direkam oleh Field Server
Vr~lumetrir.water corlterlt
I
Gambar lo. Data lingkungan yang direkam oleh Em50 Logger
-
40
Prosiding Lokakarya "Sistern Informasi Pengelolaan DAS: lnisiatif pengembangan
Infrastruktur Data" Bogor: 5 September 2007
FS sangat membantu kegiatan akuisisi data lingkungan dalam jangka waktu yang
lama. Data hasil akuisisi FS dapat diakses dimanapun dan kapanpun. Walaupun demikian,
infrastruktur internet sebagai sarana utama FS di Indonesia masih menjadi kendala dalam
pengembangannya. Dengan biaya yangcukup mahal untuk mendapatkan IPglobal menjadi
masaiah utama. Selain itu hardware FS masih dalam pengembangan dan cukup sulit untuk
mendapatkannya.
4. Kesimpulan
Sebuah FS telah terpasang di Kampus IPB Darmaga. Dengan FS, akusisi data
lingkungan dapat dilakukan dengan mudah dan dapat diakses melalui wireless LAN maupun
internet. Walaupun demikian, sarana infrastruktur internet di lndonesia masih menjadi
kendala dalarn pengernbangannya.
Fukatsu T, M Hirafuji, and T Kiura, 2002. Massively Distributed Monitoring System
Application of Field Monitoring Servers using XML and Java Technology.
AFITA2oo2, Proc. of the Third Asian Conference for lnformation Technology in
Agriculture.http://yummy.narc.affrc.go.jp/fukatsu/indexen.htrnl [2o Agustus
20071
Fukatsu T and M Hirafuji. 2003. Development of Field Servers for Field Monitoring System"
i n J a p a n e s e . A g r i c u l t u r a l l n f o r m a t i o n Research, 1 2 ( 1 ) 1 - 1 2 .
http://yummy.narc.affrc.go.jpllukatsu/indexen.html [zo Agustus zoo71
Fukatsu T. 2004. Fieldserver-Agent for data collection. 17th APAN MeetingslJt Techs
Workshop http://yummy.narc.affrc.go.jp/fukatsu/index~en.html[ l o Agustus
20071
Fukatsu T and M Hirafuji. 2004. The Agent System for Field Monitoring Servers to Construct
Smart Sensor-Network. IFAC, Proc. of Fifth International Workshop on Artificial
Intelligencein Agriculture.
http://yummy.narc.affrc.go.jp/fukatsu/index~en.html [ l o Agustus zoo71
Fukatsu T, M Hirafuji, T Kiura, A Imada, and S Ninomiya. 2004. Long-Term Monitoring
System using Field Monitoring Servers. Proc. of 2004 AFITAIWCCA Joint Congress
on IT in Agriculture, 6851691 http://yurnmy.narc.affrc.go.jp~ukatsu/index~en.html
[2o Agustus zoo71
Fukatsu T and M Hirafuji. 2005. Report of Recently Installed Field Servers in Various
Environmentsfor Long-term Monitoring. 19thAPAN Meetings.
http:~/yummy.narc.affrc.go.jp/fukatsu/indexen.html[zo Agustus zoo71
Fukatsu T and M Hirafuji. 2005. Field Monitoring Using Sensor-Nodes with a Web Server
Journal of Robotics and MechatronicsVoi.i7 No.2, Pp.164-172.
http://yummy.narc.affrc.go.jp/fukatsu/indexen.html [2o Agustus 20071
Fukatsu T, M Hirafuji, and T Kiura. 2006. An Agent System for Operating Web-based Sensor
Nodes via the Internet. Journal of Robotics and Mechatronics, Voi.18 No.2, 2006,
186-194.http://yummy.narc.affrc.go.jp/fukatsu/index -en.html [zo Agustus 20071
Kerjasama IPB dan CIFOR
Aplikasi Field Server untuk A h i s i s i Data Linghngan
Fukatsu T, M Hirafuji, and T Kiura. 2006. A Distributed Agent System for Managing a Webbased Sensor Network with Field Sewers. Proc. of 4th World Congress on
Computers in Agriculture(WCCA), 2006,223-228.
http://yummy.narc.affrc.go.jp/fukatsu/index-en.html [ l o Agustus zoo71
http://model.job.affrc.go.jplfield5ewerlFieIdSewerEn/technologiest.html.[2o Agustus
20071
Mitchell K, N Dang, P Liu, VS Rao, and HJ Pottinger. 2001. "Web-Controlled Wireless
Network Sensors For Structural Health Monitoring," Smart Structure And Materials
zoo1Smart Electronics And Mems, Proc. of SPIE,VoI.4334, Pp.234-243.
Singh VP, and DA Woolhiser. 2002. Mathematical Modeling of Watershed Hydrology.
Journal of Hydrologic Engineering, Vol. 7, No. 4, July I, 2002. oASCE, ISSN 108406ggl2002/4-2702g2