Analisis Latency Pengiriman Data Posisi Dan Kecepatan Pada Modul Gps Sim908-C
TUGAS AKHIR
ANALISIS LATENCY PENGIRIMAN DATA POSISI DAN
KECEPATAN PADA MODUL GPS SIM908-C
Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan
sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik
Komputer
Oleh
ADITYAS ZARDIKA
NIM : 090402105
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
ABSTRAK
GPS (Global Position System) bekerja dengan bantuan penyelarasan sinyal
satelit. Sistem ini menggunakan sejumlah satelit yang mengirimkan gelombang
mikro ke bumi. Sinyal ini diterima dengan oleh alat penerima di permukaan, dan
digunakan untuk menentukan posisi. Pada tugas akhir ini akan dibuat sistem
minimal GPS dengan modul GPS SIM908-C. Sistem ini dirancang menggunakan
Arduino Pro Mini sebagai mikontroler
modul GPS SIM 908-C dan modul
penampil informasi OLED DisplaySSD1396 I2C. Informasi yang dikirimkan dari
satelit diterima oleh sistem penerima GPSuntuk kemudian dianalisis latency
pengiriman data GPS dari satelit saat bergerak dengan posisi dan kecepatan
tertentu. Hasil pengujian menunjukkan rata-rata latency yang
terjadi sebesar
128488 µs. Latency yang terjadi sangat kecil dan masih bisa ditoleransi untuk
penggunaan kepentingan umum.
Kata Kunci :
GPS (Global Position System), kendaraan, mikrokontroler,
Arduino, latency
i
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahirobbilâalamin senantiasa penulis ucapkan kepada Allah
SWT yang telah memberikan kesempatan bagi penulis untuk dapat terlahir di
tengah keluarga yang baik dan karena atas izin-Nya lah maka Tugas Akhir ini
dapat terselesaikan. Tidak lupa pula shalawat dan salam kepada Rasulullah
Muhammad SAW yang harus selalu menjadi panutan umat muslim di seluruh
dunia.
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada kedua orang tua penulis
yaitu Ir. Mariadi dan Kunti Sriwuryanti br Sinaga yang senantiasa mencurahkan
kasih sayang dan doa yang tiada terhitung kepada penulis, adik-adik penulis
Achmad Nur Ikhsan, Nafissa Tri Ilona dan juga kekasih Suci Nureza Andani
Am.Keb, yang selalu memberi semangat kepada penulis.
Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan
untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di
Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah :
ANALISIS LATENCY PENGIRIMAN DATA POSISI DAN KECEPATAN
PADA MODUL GPS SIM908-C
Selama masa kuliah sampai penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis juga banyak
mendapat dukungan, bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu
penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada :
ii
1.
Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik
Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
2.
Bapak Suherman, ST, M.Comp., PhD selaku Dosen Pembimbing Tugas
Akhir penulis yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing,
membantu dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Terimakasih Pak.
3.
Bapak Dosen penguji, Bapak Ir. Kasmir Tanjung MT dan Bapak Drs. Hasdari
Helmi MT yang telah mengevaluasi serta memberikan pengarahan baik
semasa kuliah maupun proses penulisan Tugas Akhir ini. Terimakasih Pak.
4.
Bapak Rahmad Fauzi ST, MT, selaku Dosen Wali penulis yang banyak
memberikan
masukan
dan
pengarahan
selama
penulis
menempuh
perkuliahan. Terimakasih Pak.
5.
Seluruh Staf Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Elektro FT-USU,
abangda Arbi Divo dan kakanda Umi dan Ester yang telah banyak membantu.
6.
Dwi Budi Prasetyo ST, sahabat yang selalu ada dalam menuntut ilmu, sahabat
yang dengan penuh kesabaran selalu membantu penulis dalam mengerjakan
Tugas Akhir, semangat serta pola pikirnya yang luar biasa telah memberi
pengaruh yang besar buat penulis. Orang yang sangat baik.
7.
Hamdan Hamid ST, junior dan juga sahabat yang telah banyak membantu
penulis dalam pengerjaan program Tugas Akhir.
8.
Hawira Anwar ST, seorang teman, sahabat dan penyemangat yang luar biasa.
Terima kasih atas dukungan serta doanya kepada penulis dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
iii
9.
Mahdi Masykur ST, sahabat yang selalu bersemangat dan pantang menyerah
telah memberikan teladan yang baik bagi penulis.
10. Muhammad Basri S.Kom, sahabat yang sudah sejak lama menemani penulis
dalam menuntut ilmu.
11. Aras Dewanto, ST, sahabat seperjuangan dalam memburu dollar sebagai
tentor MAFIA (Matematika, Fisika, Kimia) demi menyelesaikan kuliah.
12. Sahabat-sahabat terbaik yang sudah seperti keluarga Reza Al Kautsar Lubis
ST, Arif Azhari ST, AL Magrizi Fahni ST, Afit Darwanda ST, Teguh ST,
Jehuda ST, Rizal ST, Dimas ST, Yuliana Tanjung ST, Nisa ST, Arfan ST,
Adly ST, Adit ST, Tondy ST, Faya ST, Agung ST, Lukman ST, Asri ST,
Wangto ST, Ahmad ST, Doni ST, Fahrul ST, Rizky ST, Kentrick ST, Leo,
Hamdan Hamid ST, Rhobby Maulana ST, Nur Trihardi Utomo ST, Ricky
Ardoni ST, bang Recky Suharmon ST, dan semua sahabat penulis yang tidak
bisa dituliskan satu persatu.
13. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah
membantu penulis baik secara langsung maupun tidak langsung selama
menjalani masa perkuliahan.
iv
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu, penulis sagat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi
penyempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata, penulis berharap semoga Tugas
akhir ini dapat bermanfaat khususnya bagi penulis pribadi dan juga semua pihak
yang membutuhkannya.
Medan,
Januari 2016
Penulis
Adityas Zardika
v
DAFTAR ISI
ABSTRAK ..................................................................................................... i
KATA PENGANTAR .................................................................................... ii
DAFTAR ISI .................................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ......................................................................................... x
BAB I
PENDAHULUAN ....................................................................... 1
1.1
Latar Belakang ....................................................................................... 1
1.2
Rumusan Masalah .................................................................................. 2
1.3
Tujuan Penulisan ................................................................................... 2
1.4
Batasan Masalah .................................................................................... 2
1.5
Metode Penelitian ................................................................................... 3
1.6
Sistematika Penulisan ............................................................................ 4
BAB II
2.1
DASAR TEORI .......................................................................... 6
GPS (Global Positioning System)........................................................... 6
2.1.1 Satelit GPS....................................................................................... 8
2.1.2 Sinyal Satelit GPS ........................................................................... 9
2.1.3 Error pada GPS ............................................................................... 10
2.1.4 Cara KerjaGPS ................................................................................ 11
vi
2.2
Modul GPS SIM908-C .......................................................................... 12
2.2.1 Spesifikasi GPS SIM908-C ............................................................ 13
2.2.2 SIM908-C GPS Application Interface............................................. 13
2.2.3 SIM908-C Pin Out Diagram .......................................................... 14
2.3
GPS Active Ceramic Antenna ................................................................ 15
2.4
Arduino ................................................................................................... 16
2.4.1 Arduino Pro Mini .......................................................................... 17
2.5
Modul OLED DisplaySSD1396 I2C ....................................................... 21
BAB III
PERANCANGAN SISTEM ...................................................... 24
3.1
Gambaran Umum Sistem Minimal GPS ............................................... 24
3.2
Diagram Blok Sistem Minimal GPS ...................................................... 24
3.3
Rancangan Rangkaian Sistem ................................................................ 26
3.3.1 Perancangan PernagkatKeras .......................................................... 26
3.3.2 Perancangan Perangkat Lunak ........................................................ 28
3.4
Pengujian Sistem ................................................................................... 30
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS ................................................. 32
4.1
Pengujian Locking .................................................................................. 32
4.2
Pengujian Akurasi Posisi ....................................................................... 32
4.3
Pengujian Akurasi Kecepatan ................................................................. 34
vii
4.4
Pengujian Latensi Pengiriman Data........................................................ 35
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN ................................................... 37
5.1
Kesimpulan ............................................................................................ 37
5.2
Saran ...................................................................................................... 37
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 39
Lampiran A .................................................................................................... 40
\
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Perangkat GPS Receiver ......................................................... 7
Gambar 2.2
Konstelasi 27 Satelit ................................................................ 8
Gambar 2.3
Modul SIM908-C..................................................................... 12
Gambar 2.4
Pin Out Diagram SIM 908-C ................................................. 15
Gambar 2.5
GPS Active Ceramic Antenna.................................................. 16
Gambar 2.6
Arduino Pro Mini 328 ............................................................. 18
Gambar 2.7
Peta Memori Program ............................................................ 19
Gambar 2.8
Modul OLED Display SSD1396 I2C ..................................... 22
Gambar 2.9
Blok Diagram Sistem Minimal GPS ...................................... 24
Gambar 3.1
Schematic Diagram Sistem GPS ............................................ 26
Gambar 3.2
Sistem minimal GPS SIM908-C portable .............................. 28
Gambar 3.3
Flowchart Progam Arduino Pro Mini ................................... 29
Gambar 4.1
Pengujian Akurasi Posisi ........................................................ 33
Gambar 4.2
Pengujian Akurasi Kecepatan ............................................... 35
Gambar 4.3
Pengujian Latency penerimaan Data ..................................... 36
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Spesifikasi GPS SIM 908-C ...................................................... 13
Tabel 2.2
Beberapa Fungsi GPS AT-Command ..................................... 14
Tabel 2.3
Spesifikasi GPS Antenna ....................................................... 16
Tabel 2.4
Spesifikasi Arduino Promini 328 ............................................. 18
Tabel 2.5
Spesifikasi OLED Display SSD1396 I2C ................................. 22
Tabel 4.1
Pengujian Locking ..................................................................... 40
Tabel 4.2
Pengujian Keakuratan Posisi ................................................... 32
Tabel 4.3
Pengujian Akurasi Kecepatan .................................................. 34
Tabel 4.4
Pengujian Latency Penerimaan Data ....................................... 35
x
ANALISIS LATENCY PENGIRIMAN DATA POSISI DAN
KECEPATAN PADA MODUL GPS SIM908-C
Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan
sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik
Komputer
Oleh
ADITYAS ZARDIKA
NIM : 090402105
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
ABSTRAK
GPS (Global Position System) bekerja dengan bantuan penyelarasan sinyal
satelit. Sistem ini menggunakan sejumlah satelit yang mengirimkan gelombang
mikro ke bumi. Sinyal ini diterima dengan oleh alat penerima di permukaan, dan
digunakan untuk menentukan posisi. Pada tugas akhir ini akan dibuat sistem
minimal GPS dengan modul GPS SIM908-C. Sistem ini dirancang menggunakan
Arduino Pro Mini sebagai mikontroler
modul GPS SIM 908-C dan modul
penampil informasi OLED DisplaySSD1396 I2C. Informasi yang dikirimkan dari
satelit diterima oleh sistem penerima GPSuntuk kemudian dianalisis latency
pengiriman data GPS dari satelit saat bergerak dengan posisi dan kecepatan
tertentu. Hasil pengujian menunjukkan rata-rata latency yang
terjadi sebesar
128488 µs. Latency yang terjadi sangat kecil dan masih bisa ditoleransi untuk
penggunaan kepentingan umum.
Kata Kunci :
GPS (Global Position System), kendaraan, mikrokontroler,
Arduino, latency
i
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahirobbilâalamin senantiasa penulis ucapkan kepada Allah
SWT yang telah memberikan kesempatan bagi penulis untuk dapat terlahir di
tengah keluarga yang baik dan karena atas izin-Nya lah maka Tugas Akhir ini
dapat terselesaikan. Tidak lupa pula shalawat dan salam kepada Rasulullah
Muhammad SAW yang harus selalu menjadi panutan umat muslim di seluruh
dunia.
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada kedua orang tua penulis
yaitu Ir. Mariadi dan Kunti Sriwuryanti br Sinaga yang senantiasa mencurahkan
kasih sayang dan doa yang tiada terhitung kepada penulis, adik-adik penulis
Achmad Nur Ikhsan, Nafissa Tri Ilona dan juga kekasih Suci Nureza Andani
Am.Keb, yang selalu memberi semangat kepada penulis.
Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan
untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di
Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah :
ANALISIS LATENCY PENGIRIMAN DATA POSISI DAN KECEPATAN
PADA MODUL GPS SIM908-C
Selama masa kuliah sampai penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis juga banyak
mendapat dukungan, bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu
penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada :
ii
1.
Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik
Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
2.
Bapak Suherman, ST, M.Comp., PhD selaku Dosen Pembimbing Tugas
Akhir penulis yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing,
membantu dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Terimakasih Pak.
3.
Bapak Dosen penguji, Bapak Ir. Kasmir Tanjung MT dan Bapak Drs. Hasdari
Helmi MT yang telah mengevaluasi serta memberikan pengarahan baik
semasa kuliah maupun proses penulisan Tugas Akhir ini. Terimakasih Pak.
4.
Bapak Rahmad Fauzi ST, MT, selaku Dosen Wali penulis yang banyak
memberikan
masukan
dan
pengarahan
selama
penulis
menempuh
perkuliahan. Terimakasih Pak.
5.
Seluruh Staf Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Elektro FT-USU,
abangda Arbi Divo dan kakanda Umi dan Ester yang telah banyak membantu.
6.
Dwi Budi Prasetyo ST, sahabat yang selalu ada dalam menuntut ilmu, sahabat
yang dengan penuh kesabaran selalu membantu penulis dalam mengerjakan
Tugas Akhir, semangat serta pola pikirnya yang luar biasa telah memberi
pengaruh yang besar buat penulis. Orang yang sangat baik.
7.
Hamdan Hamid ST, junior dan juga sahabat yang telah banyak membantu
penulis dalam pengerjaan program Tugas Akhir.
8.
Hawira Anwar ST, seorang teman, sahabat dan penyemangat yang luar biasa.
Terima kasih atas dukungan serta doanya kepada penulis dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
iii
9.
Mahdi Masykur ST, sahabat yang selalu bersemangat dan pantang menyerah
telah memberikan teladan yang baik bagi penulis.
10. Muhammad Basri S.Kom, sahabat yang sudah sejak lama menemani penulis
dalam menuntut ilmu.
11. Aras Dewanto, ST, sahabat seperjuangan dalam memburu dollar sebagai
tentor MAFIA (Matematika, Fisika, Kimia) demi menyelesaikan kuliah.
12. Sahabat-sahabat terbaik yang sudah seperti keluarga Reza Al Kautsar Lubis
ST, Arif Azhari ST, AL Magrizi Fahni ST, Afit Darwanda ST, Teguh ST,
Jehuda ST, Rizal ST, Dimas ST, Yuliana Tanjung ST, Nisa ST, Arfan ST,
Adly ST, Adit ST, Tondy ST, Faya ST, Agung ST, Lukman ST, Asri ST,
Wangto ST, Ahmad ST, Doni ST, Fahrul ST, Rizky ST, Kentrick ST, Leo,
Hamdan Hamid ST, Rhobby Maulana ST, Nur Trihardi Utomo ST, Ricky
Ardoni ST, bang Recky Suharmon ST, dan semua sahabat penulis yang tidak
bisa dituliskan satu persatu.
13. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah
membantu penulis baik secara langsung maupun tidak langsung selama
menjalani masa perkuliahan.
iv
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu, penulis sagat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi
penyempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata, penulis berharap semoga Tugas
akhir ini dapat bermanfaat khususnya bagi penulis pribadi dan juga semua pihak
yang membutuhkannya.
Medan,
Januari 2016
Penulis
Adityas Zardika
v
DAFTAR ISI
ABSTRAK ..................................................................................................... i
KATA PENGANTAR .................................................................................... ii
DAFTAR ISI .................................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ......................................................................................... x
BAB I
PENDAHULUAN ....................................................................... 1
1.1
Latar Belakang ....................................................................................... 1
1.2
Rumusan Masalah .................................................................................. 2
1.3
Tujuan Penulisan ................................................................................... 2
1.4
Batasan Masalah .................................................................................... 2
1.5
Metode Penelitian ................................................................................... 3
1.6
Sistematika Penulisan ............................................................................ 4
BAB II
2.1
DASAR TEORI .......................................................................... 6
GPS (Global Positioning System)........................................................... 6
2.1.1 Satelit GPS....................................................................................... 8
2.1.2 Sinyal Satelit GPS ........................................................................... 9
2.1.3 Error pada GPS ............................................................................... 10
2.1.4 Cara KerjaGPS ................................................................................ 11
vi
2.2
Modul GPS SIM908-C .......................................................................... 12
2.2.1 Spesifikasi GPS SIM908-C ............................................................ 13
2.2.2 SIM908-C GPS Application Interface............................................. 13
2.2.3 SIM908-C Pin Out Diagram .......................................................... 14
2.3
GPS Active Ceramic Antenna ................................................................ 15
2.4
Arduino ................................................................................................... 16
2.4.1 Arduino Pro Mini .......................................................................... 17
2.5
Modul OLED DisplaySSD1396 I2C ....................................................... 21
BAB III
PERANCANGAN SISTEM ...................................................... 24
3.1
Gambaran Umum Sistem Minimal GPS ............................................... 24
3.2
Diagram Blok Sistem Minimal GPS ...................................................... 24
3.3
Rancangan Rangkaian Sistem ................................................................ 26
3.3.1 Perancangan PernagkatKeras .......................................................... 26
3.3.2 Perancangan Perangkat Lunak ........................................................ 28
3.4
Pengujian Sistem ................................................................................... 30
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS ................................................. 32
4.1
Pengujian Locking .................................................................................. 32
4.2
Pengujian Akurasi Posisi ....................................................................... 32
4.3
Pengujian Akurasi Kecepatan ................................................................. 34
vii
4.4
Pengujian Latensi Pengiriman Data........................................................ 35
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN ................................................... 37
5.1
Kesimpulan ............................................................................................ 37
5.2
Saran ...................................................................................................... 37
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 39
Lampiran A .................................................................................................... 40
\
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Perangkat GPS Receiver ......................................................... 7
Gambar 2.2
Konstelasi 27 Satelit ................................................................ 8
Gambar 2.3
Modul SIM908-C..................................................................... 12
Gambar 2.4
Pin Out Diagram SIM 908-C ................................................. 15
Gambar 2.5
GPS Active Ceramic Antenna.................................................. 16
Gambar 2.6
Arduino Pro Mini 328 ............................................................. 18
Gambar 2.7
Peta Memori Program ............................................................ 19
Gambar 2.8
Modul OLED Display SSD1396 I2C ..................................... 22
Gambar 2.9
Blok Diagram Sistem Minimal GPS ...................................... 24
Gambar 3.1
Schematic Diagram Sistem GPS ............................................ 26
Gambar 3.2
Sistem minimal GPS SIM908-C portable .............................. 28
Gambar 3.3
Flowchart Progam Arduino Pro Mini ................................... 29
Gambar 4.1
Pengujian Akurasi Posisi ........................................................ 33
Gambar 4.2
Pengujian Akurasi Kecepatan ............................................... 35
Gambar 4.3
Pengujian Latency penerimaan Data ..................................... 36
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Spesifikasi GPS SIM 908-C ...................................................... 13
Tabel 2.2
Beberapa Fungsi GPS AT-Command ..................................... 14
Tabel 2.3
Spesifikasi GPS Antenna ....................................................... 16
Tabel 2.4
Spesifikasi Arduino Promini 328 ............................................. 18
Tabel 2.5
Spesifikasi OLED Display SSD1396 I2C ................................. 22
Tabel 4.1
Pengujian Locking ..................................................................... 40
Tabel 4.2
Pengujian Keakuratan Posisi ................................................... 32
Tabel 4.3
Pengujian Akurasi Kecepatan .................................................. 34
Tabel 4.4
Pengujian Latency Penerimaan Data ....................................... 35
x