RANCANG BANGUN TEKNOLOGI VEHICLE GPS TRACKING (VGT) SEDERHANA MEMANFAATKAN ARDUINO DAN SHIELD SEBAGAI PELACAK KENDARAAN BERMOTOR.
RANCANG BANGUN TEKNOLOGI VEHICLE GPS TRACKING (VGT)
SEDERHANA MEMANFAATKAN ARDUINO DAN SHIELD
SEBAGAI PELACAK KENDARAAN BERMOTOR
Oleh:
Albarra Harahap
NIM 408221012
Program Studi Fisika
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2014
i
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur Penulis ucapkan kepada Allah SWT karena atas ridho,
rahmat, anugerah dan karunia-NYA penulisan skripsi berjudul “Rancang Bangun
Teknologi Vehicle GPS Tracking (VGT) Sederhana Memanfaatkan Arduino dan
Shield Sebagai Pelacak Kendaraan Bermotor” ini dapat diselesaikan dengan
sempurna. Skripsi ini disusun untuk memperoleh gelar sarjana sains di jurusan
Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri
Medan.
Pada kesempatan ini Penulis menyampaikan terima kasih kepada bapak
Drs. Abd Hakim S, M.Si, sebagai dosen pembimbing skripsi yang telah banyak
memberikan bimbingan dan saran-saran kepada Penulis sejak awal sampai dengan
selesainya penulisan skripsi ini. Ucapan terima kasih juga di sampaikan kepada
ibu Dr. Derlina, M.Si, bapak Drs. Juniar Hutahaean, M.Si dan bapak Drs. Jonny H
Panggabean, M.Si, selaku dosen pembanding yang telah memberikan masukan
dan saran-saran kepada Penulis dalam penyusunan skripsi ini. Ucapan terima
kasih juga Penulis sampaikan kepada bapak Drs. Jonny H Panggabean, M.Si
selaku dosen pembimbing Akademik dan ibu Dra. Derlina, M.Si selaku ketua
jurusan Fisika dan bapak Drs. Pintor Simaora, M.Si selaku ketua prodi Fisika,
juga kepada seluruh bapak dan ibu dosen beserta staf dan pegawai jurusan fisika
FMIPA UNIMED yang telah banyak membantu Penulis. Ucapan terima kasih di
sampaikan juga kepada Bapak Prof. Drs. Motlan, M.Sc., Ph.D, selaku dekan
FMIPA Unimed dan kepada Bapak Rahmatsyah, M.Si yang telah banyak
memberikan dukungan terselesaikannya skripsi dan penelitian. Terima kasih yang
begitu besar juga Penulis sampaikan kepada Kak Riana dan Ibu Syamsinar yang
telah banyak memberikan dukungan semangat dan nasihat selama Penulis berada
di Laboratorium Fisika Umum.
Terima kasih yang tak tersampaikan peneliti ucapkan kepada tutor Online
saya, yang telah mengajarkan banyak solusi selama proses penelitian. Mr. Warren
Gray di Australia yang telah mengajarkan peneliti tentang dasar pengiriman pesan
dengan menggunakan modul GSM. Dan Mr. Vinícius Rodrigues di Brasil yang
v
telah membimbing peneliti untuk memahami pengiriman data GPS menggunakan
modul GSM.
Teristimewa Penulis sampaikan terima kasih kepada Ibunda S. Khasiati,
Amkep dan Ayahanda Ibrahim Harahap yang menjadi inspirasi, memberikan
semangat, motivasi dan doa kepada Penulis selama menyelesaikan studi dan
pembelajaran hidup. Memberikan arahan dan kepercayaan yang begitu luar biasa
yang menjadi dasar kuat dan bahan baku utama tergeraknya Peneliti untuk tetap
bertahan berjuang membanggakan dalam upaya memberi kebahagiaan.Yang telah
memberikan arti kehidupan pada setiap langkah umur hingga saat ini. Dan juga
kepada Adinda Hasanah Pratiwi Harahap dan Riszka Savitry Harahap yang
menjadi adik dan sahabat yang begitu berarti.
Dan terima kasih Kepada :
1. Teman-teman Fisika Sains 2008 : Agustina, Arny, Bedjes, Berkat, Berliana,
Dedek, Edi, Elsa, Eka, Ester, Evi, Ferdinand, Goldberd, Elika, Henny,
Husaeni, Indra, Jenika, Jennyari, Junita, Liani, Maulidya, Mulroni,
Nurhidayati, Rizky, Ulfah, Debora, Ryanto, Maisyaroh, Sri Bb, Sri Hrp,
Syahputra, Syahril, Syahyuni, Unita, Wanri telah menjadi teman yang sangat
berkesan dengan senang, bahagianya liburan, dukanya tugas yang menumpuk
dan perihnya terpaan nilai yang yang tak diinginkan. Dan begitu juga untuk
keluarga besar Fisika Sains Unimed lainnya.
2. Keluarga besar Asisten Laboratorium Fisika Umum : Ami, Atikah, Ayu,
Bahrain, Denny, alh. Dwi, Filza, James, Jovan, Sapwan, Nisa, Ikhsan, Latifa
dan Fajar, Lylis, Masrida, Mentari, Mutia, Naimah, Nurul, Putri, Reni,
Annisa, Vini, Wilvan, Yosi, Yosico dan teristimewa untuk Suci Khairani
yang telah banyak membantu dalam penyelesaian tahapan ini. Dan namanama lainnya yang begitu berarti memberikan kepercayaan.
3. Kakanda Alumni, Senior, Rekan dan Adinda di Himpunan Mahasiswa Islam
Koms. FMIPA UNIMED atas ilmu pembelajaran tentang hidup, terkhusus
untuk Kakanda Aswin dan Kakanda Halim yang telah banyak memberikan
nasihat dan dukungan moril.
vi
4. Terima kasih juga untuk keluarga di Jalan Kemenangan/Tangkul No. 22 A,
Bang Talib, Kak Umi, Nek Leha, Kek Ali, Nabila, Hafiz yang telah
memberikan rasa sayang. Dan juga Ali teman satu kamar tempat berbagi
cerita. Tuti, Isma, kak Emil, Dedek yang telah mewarnai hari-hari di Medan.
5. Chandra dan Sukma, Rhendi, Lia dan juga Dian yang telah menjadi sahabat
yang begitu erat dengan banyak alasan yang mempersatukan. Sahabat yang
masih tersisa walau negara api telah menyerang.
Penulis menyadari masih banyak kelemahan baik dari isi maupun tata
bahasa, untuk itu Penulis mengharapkan saran dan kritik dari pembaca demi
kebaikan skripsi ini. Semoga isi skripsi ini dapat menjadi referensi pengembangan
teknologi vehicle GPS Tracking.
Medan,
April 2014
Penulis,
Albarra Harahap
iii
RANCANG BANGUN TEKNOLOGI VEHICLE GPS TRACKING (VGT)
SEDERHANA MEMANFAATKAN ARDUINO DAN SHIELD SEBAGAI
PELACAK KENDARAAN BERMOTOR
Albarra Harahap (408221012)
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk merancang teknologi Vehicle GPS Tracking
(VGT) sederhana dengan menggunakan perangkat open source Arduino dan Shield
sebagai pelacakan kendaraan bermotor.
Jenis penelitian ini adalah eksperimen. Pada penelitian ini dilakukan
tahapan teoritis dengan membandingkan datasheet masing-masing perangkat yang
digunakan sebagai referensi dasar perancangan. Tahapan perancangan dilakukan
secara terpisah untuk setiap komponen perangkat yang dimulai dengan tahapan
pengujian kelayakan perangkat. Perancangan terpisah ini dilakukan untuk
memudahkan pemetaan tahap penelitian dan memprediksikan tingkat keberhasilan
perancangan. Pengembangan dilakukan pada penelitian ini dengan menambahkan
sistem keamanan berupa relay sebagai pemutus daya, buzzer sebagai perwakilan
komponen alarm dan LDR sebagai sistem pertahanan diri alat.
Dari hasil penelitian diperoleh bahwa perancangan VGT sangat mungkin
dilakukan dengan menggunakan Arduino UNO-R3, modul GPS dan modul GSM.
Namun, pengembangan fitur sangat terbatas pada ketersediaan memori
ATmega328. VGT yang dirancang mampu mengirimkan data posisi alat kepada
pengguna dengan didukung oleh sistem penindaklanjutan keadaan. Sketch program
yang telah dirancang mendukung pengembangan penambahan komponen karena
telah dipisahkan berdasarkan fungsi masing-masing.
Kata Kunci : Vehicle GPS Tracking, Ardunio, GSM, GPS, Pelacakan, Keamananan.
vii
DAFTAR ISI
Lembar Pengesahan
Riwayat Hidup
Abstrak
Kata Pengantar
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Daftar Lampiran
BAB I. PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Masalah
1.2
Identifikasi Masalah
1.3
Batasan Masalah
1.4
Rumusan Masalah
1.5
Tujuan Penelitian
1.6
Manfaat Penelitian
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Kendaraan
2.1.1 Kendaraan Bermotor
2.2
Sistem Navigasi Satelit
2.3
Sistem Pelacakan (Tracking)
2.4
GPS (Global Positioning System)
2.4.1 Sekilas tentang GPS
2.4.2 Segmen - Segmen GPS
2.4.3 GPS : Ide dasar
2.4.4 Alat (Receiver) GPS
2.4.5 Sinyal dan Bias pada GPS
2.4.6 Error pada GPS
2.4.7 Penerapan GPS
2.4.7.1 Sistem Pelacakan Kendaraan
2.5
Digital Map
2.5.1 Google Maps
2.6
Arduino
2.6.1 Perangkat Keras
2.6.2 Arduino Uno-R3
2.6.3 Arduino IDE
2.7
Arduino Shield
2.7.1 Itead Arduino GPS shield v1.0
2.7.1.1 NMEA
2.7.1.2 SD Card
2.7.2 Itead IComSat v1.1
2.7.2.1 Kartu SIM (Subscriber Identity Module)
2.8
Komponen Elektronika
Halaman
i
ii
iii
iv
vii
ix
xi
xii
1
1
3
3
3
4
4
5
5
5
6
7
8
9
10
11
13
14
15
16
17
19
21
22
23
24
26
27
28
29
29
30
30
31
viii
2.8.1
2.8.2
2.8.3
2.8.4
2.8.5
2.7.6
2.7.7
Relay
Buzzer
LDR
Transistor NPN
LED
Resistor
Potensiometer
31
32
32
33
34
34
35
BAB III. DESAIN PENELITIAN
3.1
Tempat Penelitian
3.2
Alat dan Bahan Penelitian
3.2.1 Alat Penelitian
3.2.2 Bahan Penelitian
3.3
Prosedur Penelitian
3.3.1 Studi Kebutuhan Sistem
3.3.2 Pengujian Perangkat Keras
3.3.2.1 Pengujian Arduino
3.3.2.2 Pengujian DFRobot Relay Module V2
3.3.2.3 Pengujian Buzzer
3.3.2.4 Pengujian Sistem Proteksi
3.3.2.5 Pengujian Modul GPS
3.3.2.6 Pengujian Modul GSM
3.3.3 Konstruksi VGT
3.3.3.1 Konfigurasi Sketch modul GPS
3.3.3.2 Konfigurasi Sketch Modul GSM
3.3.3.3 Konstruksi Perangkat Keras VGT
3.3.3.4 Konstruksi Sketch VGT
3.3.3.5 Pengujian VGT
3.4
Analisis
3.5
Diagram Alir
37
37
37
37
38
39
39
40
40
41
42
43
44
44
45
45
46
49
49
51
52
54
BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1
Analisis Skenario Kerja Vehicle GPS Tracking
4.2
Rancang Bangun Perangkat Keras Vehicle GPS Tracking
4.3
Rancang Bangun Sketch VGT
4.4
Hasil Penelitian Vehicle GPS Tracking
4.5
Pembahasan Penelitian
4.5.1 Kelemahan Penelitian
4.5.2 Penyelesaian VGT dan Pemecahan Masalah
55
55
55
58
62
66
66
67
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
5.2
Saran
69
69
70
DAFTAR PUSTAKA
72
LAMPIRAN
77
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Alat
37
Tabel 3.2 Bahan
38
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1
Satelit Telkom (a) satelit Telkom-1, (b) satelit Telkom-2,
(c) satelit Telkom-3
Gambar 2.2
7
Blok diagram sistem, contoh pelacakan posisi berbasis
GPS
Gambar 2.3. Konstelasi GPS
8
10
Gambar 2.4
Segmen – segmen GPS
10
Gambar 2.5
Ide dasar dari pemposisian GPS
12
Gambar 2.6
Penerima GPS dasar
13
Gambar 2.7
Tipe-tipe GPS receiver (a) Handy GPS,
(b) geodetik single frekuensi, (c) Geodetik dual frekuensi
14
Gambar 2.8
Contoh peta digital yang menunjukkan rute jalan
20
Gambar 2.9
Google Maps menunjukkan setiap negara
22
Gambar 2.10 Arduino Duemilanov resmi
23
Gambar 2.11 Bagian - bagian Arduino Uno-R3
25
Gambar 2.12 Layar IDE Arduino 1.0.5-r2
27
Gambar 2.13 Rancang bentuk Shield Arduino yang ideal
28
Gambar 2.14 Itead Arduino GPS shield v1.0
28
Gambar 2.15 Itead IComSat v1.1
30
Gambar 2.16 Ilustrasi sederhana ini menunjukkan bagian-bagian
utama dari relay DPST
32
Gambar 2.17 Simbol photoresistor
33
Gambar 2.18 Transitor 2N222 dan simbol transistor tipe-N
33
Gambar 2.19 Bagian dari sebuah LED
34
Gambar 2.20 Resistor
35
x
Gambar 2.21 (Kanan) simbol Amerika dan (kiri) simbol Eropa untuk
potensiometer, rheostat, dan trimmer potensiometer, dari
atas ke bawah. Nilai 4.7K dapat dipilih secara sembarang
36
Gambar 3.1
Diagram blok penelitian
39
Gambar 3.2
Rangkaian pengujian Arduino
41
Gambar 3.3
Rangkaian pengujian modul relay
41
Gambar 3.4
Rangkaian pengujian buzzer
42
Gambar 3.5
Rangkaian pengujian sistem proteksi
43
Gambar 3.6
Diagram blok konfigurasi modul GPS
46
Gambar 3.7
Rangkaian pengujian perintah eksekusi
47
Gambar 3.8
Diagram blok sketch pengujian perintah eksekusi
48
Gambar 3.9
Diagram blok sistem VGT
49
Gambar 3.10 Diagram alir sketch sistem VGT
50
Gambar 3.11 Diagram alir prosedur penelitian
54
Gambar 4.1
Konstruksi perangkat sistem VGT
56
Gambar 4.2
Ilustrasi susunan perangkat VGT dalam kotak
57
Gambar 4.3
Tampilan luar kotak pelindung
63
Gambar 4.4
Perangkat keras pada kotak pelindung
63
Gambar 4.5
VGT dalam kondisi siap menerima perintah eksekusi
64
Gambar 4.6
VGT menerima perintah “TrackingON”
65
Gambar 4.7
Tanggapan VGT untuk perintah “TrackingON”
65
Gambar 4.8
Tampilan Google Maps untuk posisi yang diberikan
perangkat
66
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.
Perbandingan Perangkat Primer yang Dipertimbangkan
77
Lampiran 2.
Spesifikasi Arduino UNO-R3
80
Lampiran 3.
Datasheet Itead Arduino GPS Shield v1.0
81
Lampiran 4.
Datasheet SiRFstar III
82
Lampiran 5.
Datasheet Itead IComSat v1.1
84
Lampiran 6.
Kalimat NMEA
85
Lampiran 7.
Sketch Pengujian Perangkat Keras
88
Lampiran 8.
Hasil Pengujian Perangkat Keras
92
Lampiran 9.
Konfigurasi Modul GPS
94
Lampiran 10. Konfigurasi Modul GSM
96
Lampiran 11. Pengujian Fungsi Tambahan Perangkat
99
Lampiran 12. Foto Kegiatan Penelitian
100
Lampiran 13. Berkas Penelitian
101
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Kontrol kendaraan bermotor selalu menjadi keprihatinan bagi pemerintah
di kota-kota modern di seluruh dunia. Mulai dari masalah pengaturan lalu lintas,
pajak tahunan, denda tilang, pengontrolan gas buang, pemanfaatan fasilitas
pendukung seperti parkir, jalan tol dan sebagainya. Meningkatnya pencemaran
lingkungan seiring dengan tidak terkendalinya gas buang kendaraan juga menjadi
masalah baru di era belakang ini. Masalah lainnya adalah keamanan kendaraan
bermotor.
Di Indonesia, berdasarkan data dari Subbdid Infokrim Bidang Telematika
Polda Metro Jaya pada bulan Oktober 2008, tercatat 246 mobil dan motor yang
hilang. Ratusan kendaraan itu hilang dicuri dan dirampok (metro.vivanews,
2008). Pada 2010 mencapai 10.712 kasus. Pencurian motor paling mendominasi
yakni sebanyak 9.114 kasus, sementara mobil sebanyak 1.598 kasus. Angka
pencurian kendaraan bermotor pada 2011 menurun dibanding tahun lalu yakni
sebanyak 5.352 kasus, dengan perincian jenis kendaraan yang dicuri yakni 4.565
motor dan 787 mobil (news.detik, 2012). Sementara itu, data dari Biro Operasi
Polda Metro Jaya, kepolisian hanya mampu mengungkap kasus pencurian
kendaraan sebanyak 8,44 % saja atau sebanyak 680 kasus dari total 10.187 kasus
pada tahun 2010 ini. Tidak terungkapnya kasus pencurian kendaraan pada 2010
ini meningkat 2,7 % dibanding tahun 2009 (news.detik, 2010). Dari hal ini dapat
dilihat bahwa polisi kesulitan menangani kasus seperti ini.
Beberapa upaya telah dilakukan untuk mengatasi masalah keamanan
kendaraan ini. Misalnya saja dengan teknologi Vehicle GPS Tracking (VGT),
teknologi ini dipergunakan dan berkembang di negara-negara maju, bahkan di
Amerika Serikat hal ini telah diberi hak hukum sehingga dapat di gunakan untuk
penyelidikan oleh polisi (wikipedia, 2012). Ada banyak teknologi sejenis yang
dikomersialisasi dengan harga yang mahal, hasil review untuk produk terbaik
1
2
harganya berkisar antara $199.95 - $52.95. Fitur dan teknologi yang ditawarkan
juga bervariasi mulai dari
ukuran device, daya tahan baterai, kemampuan
tracking (posisi, kecepatan, kamera, suhu, dll), keamanan data, dan cara
pengaksesan data (toptenreviews, 2012).
Dengan menggunakan teknologi Vehicle GPS Tracking ini, kendaraan
yang hilang dapat dilacak keberadaannya dengan menggunakan koordinat yang
dikirim alat yang terpasang pada kendaraan. Salah satu variasi yang
membedakan rancangan sederhana dan yang komersial adalah metode
pengiriman koordinat kepada pemilik. Biasanya, sebuah VGT komersial akan
mengirim data langsung ke server yang telah dibangun oleh masing-masing
perusahaan untuk kemudian diteruskan ke pemilik, baik melalui smartphone
ataupun perangkat komputer, tentu saja hal ini membutuhkan biaya yang besar.
Oleh sebab itu, ada banyak produsen kecil dan beberapa peneliti misalnya project
open source yang memanfaatkan modul Arduino yang sekarang tidak diproduksi
lagi (jayeshprojects, 2010), menggunakan Modem GSM yang memanfaatkan
jaringan sebagai pengirim data ke pemilik. Data yang diterima berupa SMS yang
berisi koordinat yang akurasinya tergantung alat ini kemudian dimasukkan ke
mesin pencari, misalnya saja google map dan bing map sehingga, dapat diketahui
posisi kendaraan yang dilacak. Project open source lainnya menambahkan
beberapa fitur lain seperti sensor suhu, kelembaban, percepatan dan GPS 20
channel namun, data ini disimpan didalam memori yang terpasang sehingga
fungsinya lebih kepada pelacakan kinerja kendaraan (sparkfun, 2010). Penelitian
lainnya difokuskan pada Software Open Source dari OpenGTS yang dimodifikasi
sehingga dapat menangkap data posisi yang dikirimkan oleh alat GPS dengan
melalui sambungan internet (Ernastuti & Bintang, 2002).
Berdasarkan uraian di atas maka penulis tertarik untuk merancang
Vehicle GPS Tracking (VGT) sederhana memanfaat modul tambahan Arduino
yang dapat ditukar (shiled), dimana penelitian ini berjudul “Rancang Bangun
Teknologi Vehicle GPS Tracking (VGT) Sederhana Memanfaatkan Arduino
dan Shield Sebagai Pelacak Kendaraan Bermotor”.
3
1.2
Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, peneliti mengidentifikasi masalah
sebagai berikut:
1. Tingkat kehilangan kendaraan bermotor tinggi.
2. Teknologi Vehicle GPS Tracking di negara berkembang telah di
manfaatkan untuk membantu penyelidikan namun, perangkat yang telah
ada mahal.
3. Penelitian dengan memanfaatkan Arduino yang telah ada membutuhkan
internet sebagai media komunikasi pengguna dengan perangkat.
4. Penelitian dengan media SMS memanfaatkan perangkat Shield yang tidak
diproduksi lagi.
1.3
Batasan Masalah
Untuk memberikan ruang lingkup yang jelas, penulis membatasi cakupan
masalah sebagai berikut:
1. Pembuatan desain dan konstruksi Vehicle GPS Tracking (VGT) sederhana
memanfaatkan Arduino dan Shield.
2. Media pengiriman data melalui SMS (Short Message Service).
3. Perancangan minimum memanfaatkan GPS shield dan GSM shield.
4. Perancangan pemrograman hanya untuk Arduino dan shield yang
digunakan.
1.4
Rumusan Masalah
Dari latar belakang masalah yang telah diuraikan di atas, maka rumusan
masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Bagaimanakah desain dan konstruksi teknologi Vehicle GPS Tracking
(VGT) sederhana memanfaatkan Arduino dan Shield?
4
2. Bagaimana mencari Arduino dengan Atmel yang tepat dan sesuai dengan
GPS shield dan GSM shiled yang digunakan?
3. Bagaimana menyusun pemprograman untuk Arduino dan shield yang
digunakan?
1.5
Tujuan
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Membuat
teknologi
Vehicle
GPS
Tracking
(VGT)
sederhana
memanfaatkan Arduino dan Shield sebagai pelacak kendaraan bermotor.
2. Menentukan Arduino dengan Atmel yang tepat dan sesuai dengan GPS
shield dan GSM shiled yang akan digunakan pada teknologi VGT ini.
3. Menyusunan pemprograman untuk Arduino dan shield yang digunakan.
1.6
Manfaat
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Memberikan alternatif teknologi Vehicle GPS Tracking (VGT) sederhana
memanfaatkan Arduino dan Shield sebagai pelacak kendaraan bermotor.
2. Membantu memberikan alternatif penyelesaian masalah untuk kasus
kehilangan kendaraan.
3. Sebagai bahan informasi bagi penulis tentang pengembangan teknologi
Vehicle GPS Tracking (VGT) sederhana.
DAFTAR PUSTAKA
Arduino - ArduinoBoardUno. (2012). Dikutip Augustus 10, 2012, dari Arduino:
http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno
Arduino. (2001). Arduino - Environment. Dikutip Januari 30, 2014, dari Arduino:
http://arduino.cc/en/guide/Environment
Arduino.
(2012,
Mei
22).
Dikutip
Mei
29,
2012,
dari
Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Arduino
Arduino GPS V1.0. (2011, Oktober 31). Dikutip September 27, 2012, dari
iteadstudio:
http://iteadstudio.com/store/images/produce/Shield/Shields/gpsshield/Arduin
oGPSshield_DS.pdf
Banzi, M. (2011). Getting Started with Arduino (Second Edition). Sebastopol:
O'Reilly Media.
Bao, J., & Tsui, Y. (2000). Fundamentals of Global Positioning System Receivers.
New York: JOHN WILEY & SONS, INC.
Blinking LED. (2006, April 9). Dikutip September 28, 2012, dari Arduino:
http://www.arduino.cc/en/Tutorial/BlinkingLED
Chattaraj, A., Bansal, S., & Chandra, A. (2009, Mei). An Intelligent Traffic
Control
System
Using
RFID.
Diambil
kembali
dari
http://rfidlab.iecs.fcu.edu.tw/RFID/Papers/M9912532-2.pdf
El-Rabbany, A. (2002). Introduction to GPS : The Global Positioning System.
London: Artech House.
e-plate. (2007, Desember). Diambil kembali dari www.e-plate.com: http://www.eplate.com/Technical%20PDF%20Docs/e-Plate%20gen%20Dec%2007.pdf
Ernastuti, & Bintang, M. (2002). Sistem Pelacakan Rute Kendaraan dengan
Teknologi GPS dan GPRS. Jakarta: Universitas Gunadarma.
72
73
GPS - NMEA sentence information. (2001, Juli 20). Diambil kembali dari APRS:
http://aprs.gids.nl/nmea/
Gpsinformation. (2001). NMEA Data. Diambil kembali dari gpsinformation:
http://www.gpsinformation.org/dale/nmea.htm
Gray, W. (2012, September 29). Arduino UNO Icomsat v1.1 SIM900 GSM
Module Send SMS. Dikutip Januari 8, 2013, dari Competefornothing:
http://competefornothing.com/?p=519
I2L.
(2012).
Dikutip
Januari
28,
2013,
dari
Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/I%C2%B2C
IComSat v1.1. (2012, Januari 16). Dikutip September 27, 2012, dari Ieadstudio:
http://iteadstudio.com/store/images/produce/Shield/IComSat/icomsat_DS1.2.
pdf
In-circuit serial programming. (2012). Dikutip Januari 28, 2013, dari Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/In-circuit_serial_programming
Jayeshprojects. (2010, April 29). Dikutip Mei 28, 2012, dari Jayeshprojects:
http://jayeshprojects.blogspot.com/2010/04/real-time-mobile-gps-trackerwith.html
Kendaraan.
(2012,
Mei).
Dikutip
Mei
13,
2012,
dari
Wikipedia:
http://id.wikipedia.org/wiki/Kendaraan
Kendaraan Bermotor. (2011, Desember 24). Dikutip Mei 13, 2012, dari
Wikipedia: http://id.wikipedia.org/wiki/Kendaraan_bermotor
Kompasiana. (2012, Januari 04). Hampir Semua Kecelakaan Dimulai dengan
Pelanggaran Lalu-lintas. (T. Sum, Editor) Dikutip 05 12, 2012, dari
Kompasiana:
http://metro.kompasiana.com/2012/01/24/hampir-semua-
kecelakaan-dimulai-dengan-pelanggaran-lalu-lintas-429908.html
Margolis, M. (2011). Arduino Cookbook. Sebastopol: O'Reilly Media.
74
Mashury. (2006). Perancangan Sistem Pelacakan Tanpa Menggunakan GPS
untuk Pengawasan Barang dan Manusia. Bandung: LIPI.
McNamara, J. (2004). GPS For Dummies. Kanada: Wiley Publishing Inc.
Megasari, M. C. (2010). Rancang Bangun Auto Tracking Dengan Menggunakan
Microcontroller, Gps, Sat Finder Dan Digital Compass Untuk Sinkronisasi
Azimuth Antena Terhadap Satelit Cakrawarta-2. Depok: Universitas
Indonesia.
Metro.vivanews. (2008, November 27). Dikutip Mei 27, 2012, dari Vivanews:
http://metro.vivanews.com/news/read/1221444_mobil_dan_202_motor_hilang
News.detik. (2010, Desember 30). Dikutip Mei 27, 2012, dari detik:
http://news.detik.com/read/2010/12/30/121614/1535919/10/80-persen-kasuspencurian-kendaraan-di-jakarta-tak-terungkap
News.detik.
(2012,
Januari
2).
Dikutip
Mei
27,
2012,
dari
detik:
http://news.detik.com/read/2012/01/02/142340/1804714/10/polda-pencuriankendaraan-bermotor-diprediksi-meningkat-pada-2012?nd992203605
Platt, C. (2012). Encyclopedia of Electronic Components (Vol. I). Sebastopol:
O’Reilly Media.
Purnama, B. E. (2011). Pemanfaatan Global Positioning System Untuk Pelacakan
Objek Bergerak. Surakarta: Universitas Surakarta.
Purnama, B. E. (2011). Pemanfaatan Global Positioning System Untuk Pelacakan
Objek Bergerak. Surakarta: Universitas Surakarta.
Serial Peripheral Interface Bus. (2012). Dikutip Januari 28, 2013, dari Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Serial_Peripheral_Interface_Bus
SJA. (2007). SJ-301 SiRFIII Module Specification. Diambil kembali dari Sheng
Jay
Automation
Technologies.co.
ltd:
http://www.sja.com.tw/doc/SJ-
301%20SiRF%20III%20Module%20specification.pdf
75
Sparkfun.
(2010).
Dikutip
Mei
28,
2012,
dari
sparkfun:
http://www.sparkfun.com/products/8234
Sparkfun. (2010). Arduino Shields - Learn.SFE. Dikutip Januari 30, 2014, dari
Sparkfun: https://learn.sparkfun.com/tutorials/arduino-shields
Toptenreviews. (2012). Dikutip Mei 27, 2012, dari toptenreviews: http://gpstracker-review.toptenreviews.com/
Universal Serial Bus. (2012). Dikutip Januari 28, 2013, dari Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus
Vehicle.
(2012,
Mei
9).
Dikutip
Mei
13,
2012,
dari
Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Vehicle
Vehicle Registration Plate. (2012, Mei 6). Dikutip Mei 13, 2012, dari Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Vehicle_registration_plate
Vehicle tracking system. (2012, Mei 28). Dikutip Mei 29, 2012, dari Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Vehicle_tracking_system
Waren, J. D., Adams, J., & Molle, H. (2011). Arduino Robotics. New York:
Apress.
Wikipedia.
(2012,
5
12).
Dikutip
Mei
27,
2012,
dari
wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/GPS_tracking
Wikipedia. (2013, Februari 3). Buzzer. Dikutip Januari 2014, 2014, dari
Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Buzzer
Wikipedia. (2013, April 23). Kartu SIM. Dikutip Januari 30, 2014, dari
Wikipedia: http://id.wikipedia.org/wiki/Kartu_SIM
Wikipedia. (2013, Maret 30). Light Emitting Diode. Dikutip Januari 30, 2014, dari
Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode
Wikipedia. (2013, April 3). Photo Resistor. Dikutip Januari 30, 2014, dari
Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Photo_resistor
76
Wikipedia. (2013, November). Secure Digital. Dikutip Januari 30, 2014, dari
Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Secure_Digital
Wikipedia. (2014, Juni). Satellite Navigation. Dikutip Juni 16, 2014, dari
Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Satellite_navigation
Wikipedia. (2014, April). Vehicle Tracking System. Dikutip Juni 16, 2014, dari
Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Vehicle_tracking_system
Yulias, Z. (2013). Famosa Studio. Dikutip Januari 25, 2013, dari Famosa Studio:
http://www.famosastudio.com/
SEDERHANA MEMANFAATKAN ARDUINO DAN SHIELD
SEBAGAI PELACAK KENDARAAN BERMOTOR
Oleh:
Albarra Harahap
NIM 408221012
Program Studi Fisika
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2014
i
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur Penulis ucapkan kepada Allah SWT karena atas ridho,
rahmat, anugerah dan karunia-NYA penulisan skripsi berjudul “Rancang Bangun
Teknologi Vehicle GPS Tracking (VGT) Sederhana Memanfaatkan Arduino dan
Shield Sebagai Pelacak Kendaraan Bermotor” ini dapat diselesaikan dengan
sempurna. Skripsi ini disusun untuk memperoleh gelar sarjana sains di jurusan
Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri
Medan.
Pada kesempatan ini Penulis menyampaikan terima kasih kepada bapak
Drs. Abd Hakim S, M.Si, sebagai dosen pembimbing skripsi yang telah banyak
memberikan bimbingan dan saran-saran kepada Penulis sejak awal sampai dengan
selesainya penulisan skripsi ini. Ucapan terima kasih juga di sampaikan kepada
ibu Dr. Derlina, M.Si, bapak Drs. Juniar Hutahaean, M.Si dan bapak Drs. Jonny H
Panggabean, M.Si, selaku dosen pembanding yang telah memberikan masukan
dan saran-saran kepada Penulis dalam penyusunan skripsi ini. Ucapan terima
kasih juga Penulis sampaikan kepada bapak Drs. Jonny H Panggabean, M.Si
selaku dosen pembimbing Akademik dan ibu Dra. Derlina, M.Si selaku ketua
jurusan Fisika dan bapak Drs. Pintor Simaora, M.Si selaku ketua prodi Fisika,
juga kepada seluruh bapak dan ibu dosen beserta staf dan pegawai jurusan fisika
FMIPA UNIMED yang telah banyak membantu Penulis. Ucapan terima kasih di
sampaikan juga kepada Bapak Prof. Drs. Motlan, M.Sc., Ph.D, selaku dekan
FMIPA Unimed dan kepada Bapak Rahmatsyah, M.Si yang telah banyak
memberikan dukungan terselesaikannya skripsi dan penelitian. Terima kasih yang
begitu besar juga Penulis sampaikan kepada Kak Riana dan Ibu Syamsinar yang
telah banyak memberikan dukungan semangat dan nasihat selama Penulis berada
di Laboratorium Fisika Umum.
Terima kasih yang tak tersampaikan peneliti ucapkan kepada tutor Online
saya, yang telah mengajarkan banyak solusi selama proses penelitian. Mr. Warren
Gray di Australia yang telah mengajarkan peneliti tentang dasar pengiriman pesan
dengan menggunakan modul GSM. Dan Mr. Vinícius Rodrigues di Brasil yang
v
telah membimbing peneliti untuk memahami pengiriman data GPS menggunakan
modul GSM.
Teristimewa Penulis sampaikan terima kasih kepada Ibunda S. Khasiati,
Amkep dan Ayahanda Ibrahim Harahap yang menjadi inspirasi, memberikan
semangat, motivasi dan doa kepada Penulis selama menyelesaikan studi dan
pembelajaran hidup. Memberikan arahan dan kepercayaan yang begitu luar biasa
yang menjadi dasar kuat dan bahan baku utama tergeraknya Peneliti untuk tetap
bertahan berjuang membanggakan dalam upaya memberi kebahagiaan.Yang telah
memberikan arti kehidupan pada setiap langkah umur hingga saat ini. Dan juga
kepada Adinda Hasanah Pratiwi Harahap dan Riszka Savitry Harahap yang
menjadi adik dan sahabat yang begitu berarti.
Dan terima kasih Kepada :
1. Teman-teman Fisika Sains 2008 : Agustina, Arny, Bedjes, Berkat, Berliana,
Dedek, Edi, Elsa, Eka, Ester, Evi, Ferdinand, Goldberd, Elika, Henny,
Husaeni, Indra, Jenika, Jennyari, Junita, Liani, Maulidya, Mulroni,
Nurhidayati, Rizky, Ulfah, Debora, Ryanto, Maisyaroh, Sri Bb, Sri Hrp,
Syahputra, Syahril, Syahyuni, Unita, Wanri telah menjadi teman yang sangat
berkesan dengan senang, bahagianya liburan, dukanya tugas yang menumpuk
dan perihnya terpaan nilai yang yang tak diinginkan. Dan begitu juga untuk
keluarga besar Fisika Sains Unimed lainnya.
2. Keluarga besar Asisten Laboratorium Fisika Umum : Ami, Atikah, Ayu,
Bahrain, Denny, alh. Dwi, Filza, James, Jovan, Sapwan, Nisa, Ikhsan, Latifa
dan Fajar, Lylis, Masrida, Mentari, Mutia, Naimah, Nurul, Putri, Reni,
Annisa, Vini, Wilvan, Yosi, Yosico dan teristimewa untuk Suci Khairani
yang telah banyak membantu dalam penyelesaian tahapan ini. Dan namanama lainnya yang begitu berarti memberikan kepercayaan.
3. Kakanda Alumni, Senior, Rekan dan Adinda di Himpunan Mahasiswa Islam
Koms. FMIPA UNIMED atas ilmu pembelajaran tentang hidup, terkhusus
untuk Kakanda Aswin dan Kakanda Halim yang telah banyak memberikan
nasihat dan dukungan moril.
vi
4. Terima kasih juga untuk keluarga di Jalan Kemenangan/Tangkul No. 22 A,
Bang Talib, Kak Umi, Nek Leha, Kek Ali, Nabila, Hafiz yang telah
memberikan rasa sayang. Dan juga Ali teman satu kamar tempat berbagi
cerita. Tuti, Isma, kak Emil, Dedek yang telah mewarnai hari-hari di Medan.
5. Chandra dan Sukma, Rhendi, Lia dan juga Dian yang telah menjadi sahabat
yang begitu erat dengan banyak alasan yang mempersatukan. Sahabat yang
masih tersisa walau negara api telah menyerang.
Penulis menyadari masih banyak kelemahan baik dari isi maupun tata
bahasa, untuk itu Penulis mengharapkan saran dan kritik dari pembaca demi
kebaikan skripsi ini. Semoga isi skripsi ini dapat menjadi referensi pengembangan
teknologi vehicle GPS Tracking.
Medan,
April 2014
Penulis,
Albarra Harahap
iii
RANCANG BANGUN TEKNOLOGI VEHICLE GPS TRACKING (VGT)
SEDERHANA MEMANFAATKAN ARDUINO DAN SHIELD SEBAGAI
PELACAK KENDARAAN BERMOTOR
Albarra Harahap (408221012)
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk merancang teknologi Vehicle GPS Tracking
(VGT) sederhana dengan menggunakan perangkat open source Arduino dan Shield
sebagai pelacakan kendaraan bermotor.
Jenis penelitian ini adalah eksperimen. Pada penelitian ini dilakukan
tahapan teoritis dengan membandingkan datasheet masing-masing perangkat yang
digunakan sebagai referensi dasar perancangan. Tahapan perancangan dilakukan
secara terpisah untuk setiap komponen perangkat yang dimulai dengan tahapan
pengujian kelayakan perangkat. Perancangan terpisah ini dilakukan untuk
memudahkan pemetaan tahap penelitian dan memprediksikan tingkat keberhasilan
perancangan. Pengembangan dilakukan pada penelitian ini dengan menambahkan
sistem keamanan berupa relay sebagai pemutus daya, buzzer sebagai perwakilan
komponen alarm dan LDR sebagai sistem pertahanan diri alat.
Dari hasil penelitian diperoleh bahwa perancangan VGT sangat mungkin
dilakukan dengan menggunakan Arduino UNO-R3, modul GPS dan modul GSM.
Namun, pengembangan fitur sangat terbatas pada ketersediaan memori
ATmega328. VGT yang dirancang mampu mengirimkan data posisi alat kepada
pengguna dengan didukung oleh sistem penindaklanjutan keadaan. Sketch program
yang telah dirancang mendukung pengembangan penambahan komponen karena
telah dipisahkan berdasarkan fungsi masing-masing.
Kata Kunci : Vehicle GPS Tracking, Ardunio, GSM, GPS, Pelacakan, Keamananan.
vii
DAFTAR ISI
Lembar Pengesahan
Riwayat Hidup
Abstrak
Kata Pengantar
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Daftar Lampiran
BAB I. PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Masalah
1.2
Identifikasi Masalah
1.3
Batasan Masalah
1.4
Rumusan Masalah
1.5
Tujuan Penelitian
1.6
Manfaat Penelitian
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Kendaraan
2.1.1 Kendaraan Bermotor
2.2
Sistem Navigasi Satelit
2.3
Sistem Pelacakan (Tracking)
2.4
GPS (Global Positioning System)
2.4.1 Sekilas tentang GPS
2.4.2 Segmen - Segmen GPS
2.4.3 GPS : Ide dasar
2.4.4 Alat (Receiver) GPS
2.4.5 Sinyal dan Bias pada GPS
2.4.6 Error pada GPS
2.4.7 Penerapan GPS
2.4.7.1 Sistem Pelacakan Kendaraan
2.5
Digital Map
2.5.1 Google Maps
2.6
Arduino
2.6.1 Perangkat Keras
2.6.2 Arduino Uno-R3
2.6.3 Arduino IDE
2.7
Arduino Shield
2.7.1 Itead Arduino GPS shield v1.0
2.7.1.1 NMEA
2.7.1.2 SD Card
2.7.2 Itead IComSat v1.1
2.7.2.1 Kartu SIM (Subscriber Identity Module)
2.8
Komponen Elektronika
Halaman
i
ii
iii
iv
vii
ix
xi
xii
1
1
3
3
3
4
4
5
5
5
6
7
8
9
10
11
13
14
15
16
17
19
21
22
23
24
26
27
28
29
29
30
30
31
viii
2.8.1
2.8.2
2.8.3
2.8.4
2.8.5
2.7.6
2.7.7
Relay
Buzzer
LDR
Transistor NPN
LED
Resistor
Potensiometer
31
32
32
33
34
34
35
BAB III. DESAIN PENELITIAN
3.1
Tempat Penelitian
3.2
Alat dan Bahan Penelitian
3.2.1 Alat Penelitian
3.2.2 Bahan Penelitian
3.3
Prosedur Penelitian
3.3.1 Studi Kebutuhan Sistem
3.3.2 Pengujian Perangkat Keras
3.3.2.1 Pengujian Arduino
3.3.2.2 Pengujian DFRobot Relay Module V2
3.3.2.3 Pengujian Buzzer
3.3.2.4 Pengujian Sistem Proteksi
3.3.2.5 Pengujian Modul GPS
3.3.2.6 Pengujian Modul GSM
3.3.3 Konstruksi VGT
3.3.3.1 Konfigurasi Sketch modul GPS
3.3.3.2 Konfigurasi Sketch Modul GSM
3.3.3.3 Konstruksi Perangkat Keras VGT
3.3.3.4 Konstruksi Sketch VGT
3.3.3.5 Pengujian VGT
3.4
Analisis
3.5
Diagram Alir
37
37
37
37
38
39
39
40
40
41
42
43
44
44
45
45
46
49
49
51
52
54
BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1
Analisis Skenario Kerja Vehicle GPS Tracking
4.2
Rancang Bangun Perangkat Keras Vehicle GPS Tracking
4.3
Rancang Bangun Sketch VGT
4.4
Hasil Penelitian Vehicle GPS Tracking
4.5
Pembahasan Penelitian
4.5.1 Kelemahan Penelitian
4.5.2 Penyelesaian VGT dan Pemecahan Masalah
55
55
55
58
62
66
66
67
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
5.2
Saran
69
69
70
DAFTAR PUSTAKA
72
LAMPIRAN
77
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Alat
37
Tabel 3.2 Bahan
38
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1
Satelit Telkom (a) satelit Telkom-1, (b) satelit Telkom-2,
(c) satelit Telkom-3
Gambar 2.2
7
Blok diagram sistem, contoh pelacakan posisi berbasis
GPS
Gambar 2.3. Konstelasi GPS
8
10
Gambar 2.4
Segmen – segmen GPS
10
Gambar 2.5
Ide dasar dari pemposisian GPS
12
Gambar 2.6
Penerima GPS dasar
13
Gambar 2.7
Tipe-tipe GPS receiver (a) Handy GPS,
(b) geodetik single frekuensi, (c) Geodetik dual frekuensi
14
Gambar 2.8
Contoh peta digital yang menunjukkan rute jalan
20
Gambar 2.9
Google Maps menunjukkan setiap negara
22
Gambar 2.10 Arduino Duemilanov resmi
23
Gambar 2.11 Bagian - bagian Arduino Uno-R3
25
Gambar 2.12 Layar IDE Arduino 1.0.5-r2
27
Gambar 2.13 Rancang bentuk Shield Arduino yang ideal
28
Gambar 2.14 Itead Arduino GPS shield v1.0
28
Gambar 2.15 Itead IComSat v1.1
30
Gambar 2.16 Ilustrasi sederhana ini menunjukkan bagian-bagian
utama dari relay DPST
32
Gambar 2.17 Simbol photoresistor
33
Gambar 2.18 Transitor 2N222 dan simbol transistor tipe-N
33
Gambar 2.19 Bagian dari sebuah LED
34
Gambar 2.20 Resistor
35
x
Gambar 2.21 (Kanan) simbol Amerika dan (kiri) simbol Eropa untuk
potensiometer, rheostat, dan trimmer potensiometer, dari
atas ke bawah. Nilai 4.7K dapat dipilih secara sembarang
36
Gambar 3.1
Diagram blok penelitian
39
Gambar 3.2
Rangkaian pengujian Arduino
41
Gambar 3.3
Rangkaian pengujian modul relay
41
Gambar 3.4
Rangkaian pengujian buzzer
42
Gambar 3.5
Rangkaian pengujian sistem proteksi
43
Gambar 3.6
Diagram blok konfigurasi modul GPS
46
Gambar 3.7
Rangkaian pengujian perintah eksekusi
47
Gambar 3.8
Diagram blok sketch pengujian perintah eksekusi
48
Gambar 3.9
Diagram blok sistem VGT
49
Gambar 3.10 Diagram alir sketch sistem VGT
50
Gambar 3.11 Diagram alir prosedur penelitian
54
Gambar 4.1
Konstruksi perangkat sistem VGT
56
Gambar 4.2
Ilustrasi susunan perangkat VGT dalam kotak
57
Gambar 4.3
Tampilan luar kotak pelindung
63
Gambar 4.4
Perangkat keras pada kotak pelindung
63
Gambar 4.5
VGT dalam kondisi siap menerima perintah eksekusi
64
Gambar 4.6
VGT menerima perintah “TrackingON”
65
Gambar 4.7
Tanggapan VGT untuk perintah “TrackingON”
65
Gambar 4.8
Tampilan Google Maps untuk posisi yang diberikan
perangkat
66
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.
Perbandingan Perangkat Primer yang Dipertimbangkan
77
Lampiran 2.
Spesifikasi Arduino UNO-R3
80
Lampiran 3.
Datasheet Itead Arduino GPS Shield v1.0
81
Lampiran 4.
Datasheet SiRFstar III
82
Lampiran 5.
Datasheet Itead IComSat v1.1
84
Lampiran 6.
Kalimat NMEA
85
Lampiran 7.
Sketch Pengujian Perangkat Keras
88
Lampiran 8.
Hasil Pengujian Perangkat Keras
92
Lampiran 9.
Konfigurasi Modul GPS
94
Lampiran 10. Konfigurasi Modul GSM
96
Lampiran 11. Pengujian Fungsi Tambahan Perangkat
99
Lampiran 12. Foto Kegiatan Penelitian
100
Lampiran 13. Berkas Penelitian
101
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Kontrol kendaraan bermotor selalu menjadi keprihatinan bagi pemerintah
di kota-kota modern di seluruh dunia. Mulai dari masalah pengaturan lalu lintas,
pajak tahunan, denda tilang, pengontrolan gas buang, pemanfaatan fasilitas
pendukung seperti parkir, jalan tol dan sebagainya. Meningkatnya pencemaran
lingkungan seiring dengan tidak terkendalinya gas buang kendaraan juga menjadi
masalah baru di era belakang ini. Masalah lainnya adalah keamanan kendaraan
bermotor.
Di Indonesia, berdasarkan data dari Subbdid Infokrim Bidang Telematika
Polda Metro Jaya pada bulan Oktober 2008, tercatat 246 mobil dan motor yang
hilang. Ratusan kendaraan itu hilang dicuri dan dirampok (metro.vivanews,
2008). Pada 2010 mencapai 10.712 kasus. Pencurian motor paling mendominasi
yakni sebanyak 9.114 kasus, sementara mobil sebanyak 1.598 kasus. Angka
pencurian kendaraan bermotor pada 2011 menurun dibanding tahun lalu yakni
sebanyak 5.352 kasus, dengan perincian jenis kendaraan yang dicuri yakni 4.565
motor dan 787 mobil (news.detik, 2012). Sementara itu, data dari Biro Operasi
Polda Metro Jaya, kepolisian hanya mampu mengungkap kasus pencurian
kendaraan sebanyak 8,44 % saja atau sebanyak 680 kasus dari total 10.187 kasus
pada tahun 2010 ini. Tidak terungkapnya kasus pencurian kendaraan pada 2010
ini meningkat 2,7 % dibanding tahun 2009 (news.detik, 2010). Dari hal ini dapat
dilihat bahwa polisi kesulitan menangani kasus seperti ini.
Beberapa upaya telah dilakukan untuk mengatasi masalah keamanan
kendaraan ini. Misalnya saja dengan teknologi Vehicle GPS Tracking (VGT),
teknologi ini dipergunakan dan berkembang di negara-negara maju, bahkan di
Amerika Serikat hal ini telah diberi hak hukum sehingga dapat di gunakan untuk
penyelidikan oleh polisi (wikipedia, 2012). Ada banyak teknologi sejenis yang
dikomersialisasi dengan harga yang mahal, hasil review untuk produk terbaik
1
2
harganya berkisar antara $199.95 - $52.95. Fitur dan teknologi yang ditawarkan
juga bervariasi mulai dari
ukuran device, daya tahan baterai, kemampuan
tracking (posisi, kecepatan, kamera, suhu, dll), keamanan data, dan cara
pengaksesan data (toptenreviews, 2012).
Dengan menggunakan teknologi Vehicle GPS Tracking ini, kendaraan
yang hilang dapat dilacak keberadaannya dengan menggunakan koordinat yang
dikirim alat yang terpasang pada kendaraan. Salah satu variasi yang
membedakan rancangan sederhana dan yang komersial adalah metode
pengiriman koordinat kepada pemilik. Biasanya, sebuah VGT komersial akan
mengirim data langsung ke server yang telah dibangun oleh masing-masing
perusahaan untuk kemudian diteruskan ke pemilik, baik melalui smartphone
ataupun perangkat komputer, tentu saja hal ini membutuhkan biaya yang besar.
Oleh sebab itu, ada banyak produsen kecil dan beberapa peneliti misalnya project
open source yang memanfaatkan modul Arduino yang sekarang tidak diproduksi
lagi (jayeshprojects, 2010), menggunakan Modem GSM yang memanfaatkan
jaringan sebagai pengirim data ke pemilik. Data yang diterima berupa SMS yang
berisi koordinat yang akurasinya tergantung alat ini kemudian dimasukkan ke
mesin pencari, misalnya saja google map dan bing map sehingga, dapat diketahui
posisi kendaraan yang dilacak. Project open source lainnya menambahkan
beberapa fitur lain seperti sensor suhu, kelembaban, percepatan dan GPS 20
channel namun, data ini disimpan didalam memori yang terpasang sehingga
fungsinya lebih kepada pelacakan kinerja kendaraan (sparkfun, 2010). Penelitian
lainnya difokuskan pada Software Open Source dari OpenGTS yang dimodifikasi
sehingga dapat menangkap data posisi yang dikirimkan oleh alat GPS dengan
melalui sambungan internet (Ernastuti & Bintang, 2002).
Berdasarkan uraian di atas maka penulis tertarik untuk merancang
Vehicle GPS Tracking (VGT) sederhana memanfaat modul tambahan Arduino
yang dapat ditukar (shiled), dimana penelitian ini berjudul “Rancang Bangun
Teknologi Vehicle GPS Tracking (VGT) Sederhana Memanfaatkan Arduino
dan Shield Sebagai Pelacak Kendaraan Bermotor”.
3
1.2
Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, peneliti mengidentifikasi masalah
sebagai berikut:
1. Tingkat kehilangan kendaraan bermotor tinggi.
2. Teknologi Vehicle GPS Tracking di negara berkembang telah di
manfaatkan untuk membantu penyelidikan namun, perangkat yang telah
ada mahal.
3. Penelitian dengan memanfaatkan Arduino yang telah ada membutuhkan
internet sebagai media komunikasi pengguna dengan perangkat.
4. Penelitian dengan media SMS memanfaatkan perangkat Shield yang tidak
diproduksi lagi.
1.3
Batasan Masalah
Untuk memberikan ruang lingkup yang jelas, penulis membatasi cakupan
masalah sebagai berikut:
1. Pembuatan desain dan konstruksi Vehicle GPS Tracking (VGT) sederhana
memanfaatkan Arduino dan Shield.
2. Media pengiriman data melalui SMS (Short Message Service).
3. Perancangan minimum memanfaatkan GPS shield dan GSM shield.
4. Perancangan pemrograman hanya untuk Arduino dan shield yang
digunakan.
1.4
Rumusan Masalah
Dari latar belakang masalah yang telah diuraikan di atas, maka rumusan
masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Bagaimanakah desain dan konstruksi teknologi Vehicle GPS Tracking
(VGT) sederhana memanfaatkan Arduino dan Shield?
4
2. Bagaimana mencari Arduino dengan Atmel yang tepat dan sesuai dengan
GPS shield dan GSM shiled yang digunakan?
3. Bagaimana menyusun pemprograman untuk Arduino dan shield yang
digunakan?
1.5
Tujuan
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Membuat
teknologi
Vehicle
GPS
Tracking
(VGT)
sederhana
memanfaatkan Arduino dan Shield sebagai pelacak kendaraan bermotor.
2. Menentukan Arduino dengan Atmel yang tepat dan sesuai dengan GPS
shield dan GSM shiled yang akan digunakan pada teknologi VGT ini.
3. Menyusunan pemprograman untuk Arduino dan shield yang digunakan.
1.6
Manfaat
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Memberikan alternatif teknologi Vehicle GPS Tracking (VGT) sederhana
memanfaatkan Arduino dan Shield sebagai pelacak kendaraan bermotor.
2. Membantu memberikan alternatif penyelesaian masalah untuk kasus
kehilangan kendaraan.
3. Sebagai bahan informasi bagi penulis tentang pengembangan teknologi
Vehicle GPS Tracking (VGT) sederhana.
DAFTAR PUSTAKA
Arduino - ArduinoBoardUno. (2012). Dikutip Augustus 10, 2012, dari Arduino:
http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno
Arduino. (2001). Arduino - Environment. Dikutip Januari 30, 2014, dari Arduino:
http://arduino.cc/en/guide/Environment
Arduino.
(2012,
Mei
22).
Dikutip
Mei
29,
2012,
dari
Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Arduino
Arduino GPS V1.0. (2011, Oktober 31). Dikutip September 27, 2012, dari
iteadstudio:
http://iteadstudio.com/store/images/produce/Shield/Shields/gpsshield/Arduin
oGPSshield_DS.pdf
Banzi, M. (2011). Getting Started with Arduino (Second Edition). Sebastopol:
O'Reilly Media.
Bao, J., & Tsui, Y. (2000). Fundamentals of Global Positioning System Receivers.
New York: JOHN WILEY & SONS, INC.
Blinking LED. (2006, April 9). Dikutip September 28, 2012, dari Arduino:
http://www.arduino.cc/en/Tutorial/BlinkingLED
Chattaraj, A., Bansal, S., & Chandra, A. (2009, Mei). An Intelligent Traffic
Control
System
Using
RFID.
Diambil
kembali
dari
http://rfidlab.iecs.fcu.edu.tw/RFID/Papers/M9912532-2.pdf
El-Rabbany, A. (2002). Introduction to GPS : The Global Positioning System.
London: Artech House.
e-plate. (2007, Desember). Diambil kembali dari www.e-plate.com: http://www.eplate.com/Technical%20PDF%20Docs/e-Plate%20gen%20Dec%2007.pdf
Ernastuti, & Bintang, M. (2002). Sistem Pelacakan Rute Kendaraan dengan
Teknologi GPS dan GPRS. Jakarta: Universitas Gunadarma.
72
73
GPS - NMEA sentence information. (2001, Juli 20). Diambil kembali dari APRS:
http://aprs.gids.nl/nmea/
Gpsinformation. (2001). NMEA Data. Diambil kembali dari gpsinformation:
http://www.gpsinformation.org/dale/nmea.htm
Gray, W. (2012, September 29). Arduino UNO Icomsat v1.1 SIM900 GSM
Module Send SMS. Dikutip Januari 8, 2013, dari Competefornothing:
http://competefornothing.com/?p=519
I2L.
(2012).
Dikutip
Januari
28,
2013,
dari
Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/I%C2%B2C
IComSat v1.1. (2012, Januari 16). Dikutip September 27, 2012, dari Ieadstudio:
http://iteadstudio.com/store/images/produce/Shield/IComSat/icomsat_DS1.2.
In-circuit serial programming. (2012). Dikutip Januari 28, 2013, dari Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/In-circuit_serial_programming
Jayeshprojects. (2010, April 29). Dikutip Mei 28, 2012, dari Jayeshprojects:
http://jayeshprojects.blogspot.com/2010/04/real-time-mobile-gps-trackerwith.html
Kendaraan.
(2012,
Mei).
Dikutip
Mei
13,
2012,
dari
Wikipedia:
http://id.wikipedia.org/wiki/Kendaraan
Kendaraan Bermotor. (2011, Desember 24). Dikutip Mei 13, 2012, dari
Wikipedia: http://id.wikipedia.org/wiki/Kendaraan_bermotor
Kompasiana. (2012, Januari 04). Hampir Semua Kecelakaan Dimulai dengan
Pelanggaran Lalu-lintas. (T. Sum, Editor) Dikutip 05 12, 2012, dari
Kompasiana:
http://metro.kompasiana.com/2012/01/24/hampir-semua-
kecelakaan-dimulai-dengan-pelanggaran-lalu-lintas-429908.html
Margolis, M. (2011). Arduino Cookbook. Sebastopol: O'Reilly Media.
74
Mashury. (2006). Perancangan Sistem Pelacakan Tanpa Menggunakan GPS
untuk Pengawasan Barang dan Manusia. Bandung: LIPI.
McNamara, J. (2004). GPS For Dummies. Kanada: Wiley Publishing Inc.
Megasari, M. C. (2010). Rancang Bangun Auto Tracking Dengan Menggunakan
Microcontroller, Gps, Sat Finder Dan Digital Compass Untuk Sinkronisasi
Azimuth Antena Terhadap Satelit Cakrawarta-2. Depok: Universitas
Indonesia.
Metro.vivanews. (2008, November 27). Dikutip Mei 27, 2012, dari Vivanews:
http://metro.vivanews.com/news/read/1221444_mobil_dan_202_motor_hilang
News.detik. (2010, Desember 30). Dikutip Mei 27, 2012, dari detik:
http://news.detik.com/read/2010/12/30/121614/1535919/10/80-persen-kasuspencurian-kendaraan-di-jakarta-tak-terungkap
News.detik.
(2012,
Januari
2).
Dikutip
Mei
27,
2012,
dari
detik:
http://news.detik.com/read/2012/01/02/142340/1804714/10/polda-pencuriankendaraan-bermotor-diprediksi-meningkat-pada-2012?nd992203605
Platt, C. (2012). Encyclopedia of Electronic Components (Vol. I). Sebastopol:
O’Reilly Media.
Purnama, B. E. (2011). Pemanfaatan Global Positioning System Untuk Pelacakan
Objek Bergerak. Surakarta: Universitas Surakarta.
Purnama, B. E. (2011). Pemanfaatan Global Positioning System Untuk Pelacakan
Objek Bergerak. Surakarta: Universitas Surakarta.
Serial Peripheral Interface Bus. (2012). Dikutip Januari 28, 2013, dari Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Serial_Peripheral_Interface_Bus
SJA. (2007). SJ-301 SiRFIII Module Specification. Diambil kembali dari Sheng
Jay
Automation
Technologies.co.
ltd:
http://www.sja.com.tw/doc/SJ-
301%20SiRF%20III%20Module%20specification.pdf
75
Sparkfun.
(2010).
Dikutip
Mei
28,
2012,
dari
sparkfun:
http://www.sparkfun.com/products/8234
Sparkfun. (2010). Arduino Shields - Learn.SFE. Dikutip Januari 30, 2014, dari
Sparkfun: https://learn.sparkfun.com/tutorials/arduino-shields
Toptenreviews. (2012). Dikutip Mei 27, 2012, dari toptenreviews: http://gpstracker-review.toptenreviews.com/
Universal Serial Bus. (2012). Dikutip Januari 28, 2013, dari Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus
Vehicle.
(2012,
Mei
9).
Dikutip
Mei
13,
2012,
dari
Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Vehicle
Vehicle Registration Plate. (2012, Mei 6). Dikutip Mei 13, 2012, dari Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Vehicle_registration_plate
Vehicle tracking system. (2012, Mei 28). Dikutip Mei 29, 2012, dari Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Vehicle_tracking_system
Waren, J. D., Adams, J., & Molle, H. (2011). Arduino Robotics. New York:
Apress.
Wikipedia.
(2012,
5
12).
Dikutip
Mei
27,
2012,
dari
wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/GPS_tracking
Wikipedia. (2013, Februari 3). Buzzer. Dikutip Januari 2014, 2014, dari
Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Buzzer
Wikipedia. (2013, April 23). Kartu SIM. Dikutip Januari 30, 2014, dari
Wikipedia: http://id.wikipedia.org/wiki/Kartu_SIM
Wikipedia. (2013, Maret 30). Light Emitting Diode. Dikutip Januari 30, 2014, dari
Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode
Wikipedia. (2013, April 3). Photo Resistor. Dikutip Januari 30, 2014, dari
Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Photo_resistor
76
Wikipedia. (2013, November). Secure Digital. Dikutip Januari 30, 2014, dari
Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Secure_Digital
Wikipedia. (2014, Juni). Satellite Navigation. Dikutip Juni 16, 2014, dari
Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Satellite_navigation
Wikipedia. (2014, April). Vehicle Tracking System. Dikutip Juni 16, 2014, dari
Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Vehicle_tracking_system
Yulias, Z. (2013). Famosa Studio. Dikutip Januari 25, 2013, dari Famosa Studio:
http://www.famosastudio.com/