View of TI Metode Deret Untuk Pergerakan Objek Berbasis Teknologi iBeacon
P OLITEKNOSAINS , Vol. XVI, No 1, Maret 2017
67
Metode Deret Untuk Pergerakan Objek
Berbasis Teknologi iBeacon
Yusuf Eko Rohmadi
1
, Taman Ginting 2 1&2Politeknik Pratama Mulia Surakarta
A B S T R A C T
Wireless technology that has a short range and a well used in a closed environment one isBluetooth. development of the use of Bluetooth may be applied to a service-based services, such as
positioning the object (positioning) or determining the location of the object (localization).
Based on the received signal strength will be known distance, so that trace the movement of objects /
items will be known. Through the principles contained in TrackR, so in this study used iBeacon
technology for the purpose of tracking the movement of objects. iBeacon will issue a signal strength
(RSSI) to be received by the smartphone. Methods used test of using Array (Array) with algorithms
matrix (multi dimensional array). Utilization of bluetooth technology is packaged in iBeacon not give
good accuracy on object tracking. One factor is iBeacon BLE technology is so powerful signal issued
not so strong, short-range and easily influenced their excellent interference signal interference and
obstacles. However, increasing the number of sensors (iBeacon) can give better accuracy approaches,
and methods of sequence (array) is a suitable method used for object tracking Keywords: iBeacon, positioning, object tracking, bluetooth.I. P ENDAHULUAN
Dalam sistem pencarian maupun pelacakan secara mobile serta, pengukuran jarak menjadi kebutuhan utama untuk mengetahui keberadaan objek. Dalam perkembangan context location sangat banyak metode yang telah dikembangkan untuk mengetahui jarak terhadap objek. Perkembangan metode ini dikembangan untuk perangkat mobile berbasis navigasi location. Pasilitas yang berbasis
wireless seperti Bluetooth, kebanyakan fitur
Bluetooth digunakan hanya untuk keperluan transfer data antar device seperti handphone atau laptop. Sedangkan Bluetooth dapat dimanfaatkan untuk keperluan yang lebih dari sekedar sebagai media transfer data seperti untuk keperluan layanan berbasis service, contohnya adalah positioning atau localization. Positioning berarti menentukan posisi suatu objek berdasarkan referensi objek lain atau berdasar pada konteks tertentu (context-aware).
Layanan berbasis context-aware berarti
sebuah sistem komputerisasi yang menyediakan layanan dan informasi yang relevan kepada pengguna sesuai dengan kondisi atau kebutuhan mereka [1]. Positioning merupakan bentuk layanan berbasis context-aware, salah satu contoh penerapannya yang terdapat pada perangkat mobile adalah GPS (Global
Positioning System). GPS adalah sistem
navigasi yang digunakan untuk mencari estimasi posisi suatu objek dalam bentuk informasi koordinat lintang dan bujur [2]. Informasi yang diambil dari layanan GPS tersebut mampu memberikan akurasi yang baik jika diterapkan pada lingkungan terbuka, sedangkan dalam lingkungan yang tertutup (indoor) GPS akan memberikan informasi yang tidak baik (line of sight)[3]. OLITEKNOSAINS
68 P , Vol. XVI, No 1, Maret 2017
Kaitannya dengan positioning terdapat posisi suatu objek (positioning). Beberapa beberapa teknologi selain GPS sebagai teknologi dan metode yang dapat digunakan pengganti saat diimplementasikan pada dalam penentuan posisi dan penentuan lingkungan tertutup yaitu Bluetooth, WLAN, pergerakan objek ditunjukkan pada RFID dan ZigBee [4]. Menurut [5], keempat RSSI dan distance merupakan parameter teknologi tersebut RFID tidak termasuk di penting pad positioning dan object tracking. dalamnya, sedangkan WLAN termasuk dalam kategori Wi-Fi dan teknologi yang lain adalah UWB. Diantara Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee dan UWB yang mempunyai range atau jangkauan terluas adalah Wi-Fi.
BLE dalam istilah lain Bluetooth Smart adalah Bluetooth yang dalam kinerjanya membutuhkan daya yang rendah. Perusahaan besar Apple mengembangkan sebuah teknologi berbasis BLE dengan nama iBeacon. iBeacon adalah sebuah
Gambar 1. Klasifikasi Teknologi dan Metode Positioning
modul atau perangkat keras yang memancarkan sinyal informasi berupa Tx Power (kuat daya yang
2.1 Radio Propagasi
dipancarkan), RSSI (Received Signal Strenght Model radio propagasi merupakan cara
Indicator) dan distance (jarak). Parameter- untuk mendapatkan distance (d) dari parameter ini akan bisa ditangkap dan dibaca oleh pengukuran RSSI dan Tx power level. perangkat mobile yang di dalamnya tertanam Bluetooth versi 4. Jika perangkat mobile adalah produk Apple maka iOS terinstal versi 7 ke atas, dan jika Android maka sistem operasi (OS) terinstal minimal Jelly Bean 4,3. Fungsi utama dari iBeacon digunakan dalam layanan berbasis
Rx P = daya yang diterima oleh receiver dalam dB
lokasi (location service). Hal tersebut hanya
Tx P = daya yang dipancarkan oleh transmitter dalam dB
menjelaskan posisi relatif objek/pengguna
G T = penguatan antena transmitter dalam dBi
terhadap iBeacon, yaitu posisi sangat dekat, dekat G R = penguatan antena receiver dalam dBi
d = jarak atau distance dalam meter (m)
atau jauh dan tidak menjelaskan posisi secara fisik
c = kecepatan cahaya 3x10¬8 m/s
mengenai letak lintang dan bujur seperti pada
f = frekuensi 2,44 GHz
GPS. Sehingga pada penelitian ini terapan
n = faktor rintangan (n = 1,5 untuk free spac
e)
teknologi Bluetooth yaitu Bluetooth Low Energy yang telah dikemas dalam sebuah modul iBeacon
2.2 Array Multidimensi
akan dikembangkan sebagai penentu lokasi objek Array Multi demensi sering kali dalam ruang tertutup berdasarkan peta lokasi digambarkan/dianalogikan sebagai sebuah tertentu yang hasil akhirnya berupa posisi dalam matriks. Jika array berdimensi satu hanya terdiri bentuk koordinat. dari 1 baris dan banyak kolom, array berdimensi dua terdiri dari banyak baris dan banyak kolom
II. T
INJAUAN USTAKA P
yang bertipe sama. menunjukkan
Object tracking atau penentuan pergerakan
contoh dari struktur matriks (Array multi objek adalah bagaimana cara mengetahui atau demensi). pergerakan suatu objek. Dasar utama dalam
object tracking ini adalah teknik penentuan ISSN 1829-6181 Yusuf Eko Rohmadi : Metode Deret Untuk Pergerakan Objek...
P OLITEKNOSAINS , Vol. XVI, No 1, Maret 2017
69 dan koordinat titik M yang menjadi posisinya terhadap 3 sensor adalah:
Gambar 2. Struktur Matrik (Array Multidimensi) Gambar 3. Representasi array matrik 2 dimensi
2.3 Triangulasi dan Trilaterasi
Triangulasi merupakan metode untuk
III. M
ETODOLOGI ENELITIAN P
menentukan posisi objek yang didasarkan pada
3.1 Lokasi Penelitian dan Penempatan distance antara transmitter dengan receiver [6]
Sensor
menggunakan pendekatan geometri atau Lokasi yang digunakan adalah ruang pengukuran sudut. Sedangkan trilaterasi tertutup (indoor) dengan sedikit halangan. Luas menggunakan pendekatan secara trigonometri
2
ruangan yang digunakan adalah ± 9,7 x 5,81 m . yang medasarkan pada pengukuran RSSI [7].
Di dalam ruangan tersebut ditempatkan 3 sensor Dalam metode trilaterasi titik referensi atau iBeacon, seperti pada
transmitter sudah ditentukan sebelumnya dalam
koordinat x dan y dengan jumlah minimal 3 titik referensi, sedangkan pada triangulasi bisa hanya menggunakan 2 titik referensi.
Gambar 5. Penempatan 3 Sensor
1.1 Gambar 4. Estimasi Posisi 2-D dengan Trilaterasi
Berdasarkan pada penelitian sebelumnya Berdasar
maka dapat dicari ditemukan berbagai model penempatan sensor
disatance masing-masing sensor terhadap objek dan objek (smartphone).
M, yaitu:
OLITEKNOSAINS
70 P , Vol. XVI, No 1, Maret 2017
3.2 Penerapan Metode Array
Hasil positioning pada 4 model dengan menggunakan Trilaterasi kemudian digunakan pada metode Array untuk mengetahui jejak atau pergerakan dari objek (smartphone). Namun tidak semua hasil dari 4 model digunakan dalam metode Array, hanya model yang menunjukkan hasil terbaik saja yang dijadikan pedoman.
IV. H
ASIL DAN EMBAHASAN P
Pada hasil penelitian dengan model dan
Gambar 7. Grafik Pergerakan Objek
metode sebelumya digunakan menjadi perbandingan untuk metode array agar bias
ESIMPULAN
V. K
diketahui hasil yang lebih baik. Hasil pada model
5.1 Kesimpulan
dan metode ini kemudian digunakan sebagai data Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini pengolahan dengan menggunakan metode Array. adalah:
Pada penerapannya untuk mendapatkan
a. Sistem penentuan sebelumnya tidak rekaman pergerakan objek yang lebih baik atau memberikan akurasi pergerakan objek mendekati akurat, perlu ditambahkan 1 sensor. karena sensor (iBeacon) bersifat sensitif
Hasil yang ditunjukkan pada metode Array terhadap pergerakan walaupun pada skala diperlihatkan pada dan kecil. bentuk grafik pada
b. Akurasi pergerakan meggunakan metode
Tabel 1. Waktu dan Posisi Objek
Array akan lebih baik jika terdapat banyak sensor yang terpasang dalam ruangan.
Jam waktu posisi sensor
c. Teknologi BLE yang membutuhkan
12:04:42 off
sumber daya (tegangan) yang kecil
12:04:43
1 1 s1
memberikan efek kepada kuat sinyal yang
12:04:48
5 4 s1s3
dikeluarkan, sehingga jangkauannya
12:04:50
3 7 s3 12:04:55 4 8 s3s4 terbatas dan mudah terganggu oleh sinyal 12:04:57 3 9 s4 dan halangan fisik. 12:05:00
2 8 s3s4
5.2 Saran
Saran-saran untuk pengembangan selanjutnya adalah: a. Menambah titik dan jumlah referensi iBeacon untuk menambah akurasi dalam
object tracking.
b. Menggunakan bluetooth yang memiliki kuat sinyal dan jangkauan yang lebih baik.
c. Dalam penempatan sensor bluetooth perlu diperhatikan.
Gambar 6. Arah pergerakan Objek ISSN 1829-6181 Yusuf Eko Rohmadi : Metode Deret Untuk Pergerakan Objek... P OLITEKNOSAINS , Vol. XVI, No 1, Maret 2017
71
EFERENSI Information Science and Applications R
(ICISA), 2011 International Conference
H. Chen, T. Finin , and A. Joshi, “An ontology for on, 2011, pp. 1
- –9. context-aware pervasive computing environments,” Knowl. Eng. Rev., vol. 18, no. 3, pp. 197 –207, 2003.
Sheng-Cheng Yeh, Wu-Hsiao Hsu, Ming-Yang Su, Ching-Hui Chen, and Ko-
Hung Liu, “A study on outdoor positioning technology using GPS and WiFi networks,” presented at the Networking, Sensing and Control, 2009.
ICNSC ’09. International Conference on, 2009, pp. 597 –601.
G. Deak, K. Curran, and J. Conde ll, “A survey of active and passive indoor localisation systems,” Comput. Commun., vol. 35, no.
16, pp. 1939 –1954, 2012. M. Rodríguez-Damián, X. Vila Sobrino, and L.
Rodríguez- Liñares, “Indoor Tracking
Persons Using Bluetooth: A Real Experiment with Different Fingerprinting-
Ambient
Based Algorithms,” in
Intelligence - Software and Applications, vol. 219, A. van Berlo, K. Hallenborg, J. M.
C. Rodríguez, D. I. Tapia, and P. Novais, Eds. Springer International Publishing, 2013, pp. 25 –32.
Jin-Shyan Lee, Yu-Wei Su, and Chung-Chou Shen, “A Comparative Study of Wireless Protocols: Bluetooth, UWB, ZigBee, and Wi-
Fi,” presented at the Industrial Electronics Society, 2007. IECON 2007. 33rd Annual Conference of the IEEE, 2007, pp. 46 –51. J. Yim, S. Jeong, K. Gwon, and J. Joo,
“Improvement of Kalman filters for WLAN based indoor tracking,” Expert
Syst. Appl., vol. 37, no. 1, pp. 426 –433, Jan.
2010.
F. Subhan, H. Hasbullah, A. Rozyyev, and S. T.
Bakhsh, “Indoor positioning in Bluetooth networks using fingerprinting and lateration approach,” presented at the