sensor network merapi-pkm. untuk early warning system

55
PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA ”MONITORING SENSOR NETWORK PENDUKUNG SISTEM PERINGATAN DINI BAHAYA ALIRAN LAHAR DINGIN PADA DAERAH ALIRAN SUNGAI GUNUNG MERAPI” BIDANG KEGIATAN: PKM Penerapan Teknologi (PKM - T) Diusulkan Oleh : Ketua Kelompok : Lukman Awaludin Anggota : 1. Fajar Rinto, 2. Kabul Kurniawan, i

Upload: fauzi-azzuhry

Post on 25-Oct-2015

84 views

Category:

Documents


10 download

DESCRIPTION

Proposal Sensor Network untuk PKM, Early warning system. menyediakan prototipe instrumentasi dan sensor

TRANSCRIPT

Page 1: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

”MONITORING SENSOR NETWORK PENDUKUNG SISTEM

PERINGATAN DINI BAHAYA ALIRAN LAHAR DINGIN PADA DAERAH

ALIRAN SUNGAI GUNUNG MERAPI”

BIDANG KEGIATAN:

PKM Penerapan Teknologi (PKM - T)

Diusulkan Oleh :

Ketua Kelompok : Lukman Awaludin

Anggota : 1. Fajar Rinto,

2. Kabul Kurniawan,

i

Page 2: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

3. Fauziazzuhry Rahadian, 08/265919/PA/11928

4. Muhammad Fathoni,

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2011

ii

Page 3: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

HALAMAN PENGESAHAN

PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

1. Judul Kegiatan : “MONITORING SENSOR NETWORK

PENDUKUNG SISTEM PERINGATAN DINI

BAHAYA ALIRAN LAHAR DINGIN PADA

DAERAH ALIRAN SUNGAI GUNUNG MERAPI”

2. Bidang Kegiatan : ( ) PKM-P ( ) PKM-K

(Pilih salah satu) (√) PKM-T ( ) PKM-M

3. Bidang Ilmu : ( ) Kesehatan ( ) Pertanian

(Pilih salah satu) ( ) MIPA (√) Teknologi dan Rekayasa

( ) Sosial Ekonomi ( ) Humaniora

( ) Pendidikan

4. Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama Lengkap : Lukman Awaluddin

b. NIM :

c. Jurusan : Ilmu Komputer dan Elektronika

d. Universitas/Institut/Politeknik : Universitas Gadjah Mada

e. Alamat Rumah dan No Tel./HP :

f. Alamat email :

5. Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis : 4 orang

6. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar : R.Sumiharto ,S.Si, M.Si

b. NIP : Y. 1039500281

c. Alamat Rumah dan No Tel./HP : Jl. Danau Rawa Pening Dalam

H5E-19 Malang / 081334612231

7. Biaya Kegiatan Total

i

Page 4: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

a. Dikti : Rp 10.000.000,00

8. Jangka Waktu Pelaksanaan : 3 bulan

Menyetujui

Ketua Jurusan Teknik Informatika

(Prof. Jazi Eko Istiyanto, Ph.D)

NIP. 196110181988031001

Malang, 24 September 2011

Ketua Pelaksana Kegiatan

(Lukman)

NIM.

Wakil Rektor III

Bidang Kemahasiswaan

(Dr. Chairil Anwar)

NIP. 130604708

Dosen Pendamping

( R. Sumiharto, S.Si, M.Kom )

NIP. 197706252005011001

ABSTRAK

Bencana alam dari letusan ginung merapi masih menyisakan material –

material berat yang terkonsentrasi pada puncak gunung merapi. Dari sumber

informasi yang kami dapat, bahwa dari sisa letusan November tahun 2010,

material yang turun dari puncak gunung merapi adalah baru sekitar 30% .

Sedangkan 70% sisanya masih terkumpul pada kawasan puncak, kawah gunung

merapi. Hal ini yang menyisakan kekhawatiran baik masyarakat lereng merapi,

dan daerah aliran sungai dari puncak merapi, namun juga pemerintah.

Bagaimana apabila musim penghujan dating lagi, puncak musim hujan tahun ini

diprediksi akan terjadi pada bulan November-Januari. Hal ini lah yang

mendasari program PKM “Sensor Network Pendukung peringatan dini bahaya

lahar dingin” bekerja sama dengan Pemkab Sleman, Khususnya Dinas

HubKominfo Kabupaten Sleman.

ii

Page 5: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

Tujuan dari pembuatan program ini adalah membantu menyempurnakan

suatu sensor network dengan bekerja sama dengan Dinas HubKominfo

Kabupaten Sleman. Sensor network ini akan menghubungkan beberapa node

(titik) untuk memantau beberapa tempat yang penting untuk dipantau. Tiap-tiap

node/ titik pemantauan nanti akan dipasangi cctv, dan beberapa alat pemantau

seperti sensor dan alarm.

Seluruh data dari titik pemantau dapat diakses melalui Master Station

yang dimiliki oleh Dinas HubKominfo Kabupaten Sleman. Dengan bantuan

sistem pemantau ini, maka dapat membantu pemerintah, khususnya Pemerintah

Kabupaten Sleman untuk dapat mendeskripsikan keadaan merapi, dan mengambil

keputusan terhadap bahaya aliran lahar dingin,

Sensor Network ini berbasis Intranet Kabupaten Sleman. Jaringan akan

dilindungi dengan firewall sehingga keamanannya terjamin. Apabila data sudah

valid dan layak di “publish” kepada masyarakat, maka akan ditampilkan pada

web resmi dari Kabupaten Sleman.

Dari hasil pelaksanaan program ini, diharapkan mampu membuat sistem

peringatan dini yang handal dan dapat dipantau melalui master station, sekaligus

mengurangi kekhawatiran warga dan pemerintah akan resiko aliran material

berat dari lahar dingin merapi

(Kata kunci : Sistem peringatan dini, sensor network, lahar dingin gunung

merapi, Dinas HubKominfo Kabupaten Sleman )

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas

rahmat dan hidayah-Nya, maka kami dapat menyelesaikan laporan Program

Kreativitas Mahasiswa – Penerapan Teknologi (PKM-T) ini dengan baik.

Sehubungan dengan penyusunan laporan ini kami mengucapkan terima

kasih kepada :

iii

Page 6: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

1. Bapak Ir. I Wayan Mundra, MT selaku Wakil Rektor III Bidang

Kemahasiswaan Institut Teknologi Nasional Malang.

2. Bapak Yoseph Dedy Irawan, ST. MT selaku Ketua Jurusan Teknik

Informatika Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Nasional

Malang.

3. Bapak Ir. Sentot Achmadi M.Si selaku Dosen Pendamping dalam Program

Kreativitas Mahasiswa ini.

4. Rekan-rekan mahasiswa dan semua pihak yang telah membantu hingga

terselesaikannya laporan ini.

Dengan segala keterbatasan dan kekurangan, penyusun berharap laporan

ini dapat bermanfaat bagi semua pihak untuk digunakan sebagai bahan acuan

tambahan dalam bidang pendidikan. Saran dan kritik yang membangun sangat

diharapkan guna penyempurnaan laporan ini dan untuk menambah wacana

pengetahuan penyusun dalam penyusunan naskah yang lain di masa mendatang.

Malang, 25 Mei 2011

Penyusun

iv

Page 7: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

v

Page 8: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

I. PENDAHULUAN

Latar Belakang Masalah

Bencana alam dari letusan gunung merapi masih menyisakan

material –material berat yang terkonsentrasi pada puncak gunung merapi.

Dari sumber informasi yang kami dapat, bahwa dari sisa letusan

November tahun 2010, material yang turun dari puncak gunung merapi

adalah baru sekitar 30% . Sedangkan 70% sisanya masih terkumpul pada

kawasan puncak, kawah gunung merapi. Hal ini yang menyisakan

kekhawatiran baik masyarakat lereng merapi, dan daerah aliran sungai dari

puncak merapi, namun juga pemerintah. Bagaimana apabila musim

penghujan dating lagi, puncak musim hujan tahun ini diprediksi akan

terjadi pada bulan November-Januari.

Berlatar belakang masalah tersebut diatas, kami sepakat

membentuk Tim PKM untuk dapat menyempurnakan sistem sensor

network dari beberapa titik yang dimiliki oleh Pemerintah Kabupaten

Sleman. Tim PKM akan bekerja sama dengan Dinas HubKominfo

Kabupaten Sleman untuk mengembangkan sensor network pendukung

sistem peringatan dini bahaya aliran lahar dingin merapi dengan

memanfaatkan fasilitas yang sudah dimiliki oleh Pemkab Sleman, serta

akan menambah satu titik untuk pemantauan dan menyempurnakan Sistem

Sensor Network untuk akuisi data dan kontrol untuk tiap titik pemantauan

yang dilakukan dari Master Station.

Perumusan Masalah

1. Mengkoneksikan masing-masing terminal unit untuk sistem pemantau

yang dimiliki Pemkab Sleman, untuk terhubung dan dapat dikontrol

dan dimonitor oleh Master Station

2. Memperbaiki terminal unit pemantauan yang rusak, oleh letusan

November 2010 silam.

1

Page 9: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

3. Memasang CCTV dan peralatan pendukung seperti sensor dan alarm

pada beberapa terminal unit yang rusak oleh letusan November 2010

silam.

4. Mengembangkan Sistem Pada Master Station untuk dapat mengontrol

dan mendapatkan data dengan baik dari masing-maing Remote

Terminal Unit (RTU).

5. Mengembangkan sistem layanan masyarakat berbasis dengan

mengandalkan SMS Gateway yang dimiliki Pemkab Sleman untuk

mendukung sistem peringatan dini bahaya aliran lahar dingin.

Tujuan Program

Tujuan dilaksanakannya program ini adalah:

1. Memperbaiki sistem peringatan dini bahaya aliran lahar dingin yang dimiliki

Pemkab Sleman dengan menitikberatkan pada sensor network terpusat.

2. Mengkoneksikan masing-masing Remote Terminal Unit Pemantauan, dengan

Master Station dan mengkalibrasikan alat pemantau dan CCTV supaya dapat

mendapatkan data yang akurat.

3. Mengembangkan Master Station yang benar-benar dapat mengontrol dan

mendapatkan data yang baik dari masing-masing remote terminal unit (RTU).

4. Mengembangkan sistem peringatan dini bahaya aliran lahar dingin dengan

mengsynkronisasikan dengan infrastruktiur lain yang dimiliki Pemkab Sleman

seperti SMS Gateway.

Luaran Yang Diharapkan

Luaran yang diharapkan dari program ini adalah menghasilkan

suatu sistem peringatan dini bahaya gunung merapi yang akurat dengan

mengandalkan sensor network, untuk dapat mengakses remote control unit

dari master station.

Kegunaan Program

2

Page 10: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

Beberapa manfaat yang dapat diperoleh dari program ini adalah:

1. Membangun sistem peringatan dini bahaya lahar dingin gunung merapi yang

baik dengan mendapatkan data akurat dari masing-masing terminal unit

pemantauan.

2. Dapat menjadi sumber data yang akurat, sehingga memberikan kemudahan

untuk pemantauan dari master station, dan dapat dijadikan acuan dalam

pengambilan kebijakan secara cepat dan tepat.

3. Mengurangi kekhawatiran masyarakat daerah aliran sungai merapi dan juga

pemerintah, akan bahaya material berat lahar dingin.

4. Menambah kredibilitas pemerintah di mata masyarakat.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Early Warning Sistem/ Sistem Peringatan Dini

Early Warning Sistem (EWS) merupakan sistem yang memberikan

peringatan dini terhadap bahaya bencana yang akan terjadi. Desain dari

Early warning system ini adalah dengan melakukan monitoring terhadap

objek secara real time dan cepat tanggap terhadap respon objek.

Dewasa ini Early Warning Sistem dilakukan dengan metode yang

canggih. Early Warning System secara real-time mendapatkan data dan

mengirimkan data ke Master Station. Early Warning System haruslah

teruji untuk cepat dan tanggap terhadap respon objek yang dimonitor, dan

secepatnya memberikan keputusan tanda bahaya.

The persyaratan fungsional untuk Sistem Peringatan Dini adalah

pemantauan secara online, pengolahan data secara real-time, peringatan dini,

penyimpanan persisten data pemantauan dan opsional, serta beberapa layanan

peringatan tambahan. .

3

Page 11: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

a. Pemantauan secara Online

Sistem Peringatan Dini Gempa Bumi harus menyediakan data dipantau online dan

secara real-time. Monitoring secara online dan real-time merupakan prasyarat penting

untuk pengolahan data dan peringatan dini. Sistem Peringatan dini tidak akan berguna

jika data pengukuran tidak tersedia secara realtime hingga bencana akhirnya terjadi.

Sebuah sensor network dengan jaringan nirkabel perlu dipertimbangkan bahwa

bandwidth yang tersedia untuk node sensor tunggal berkurang dengan meningkatnya

ukuran jaringan, karena setiap node memiliki lalu lintas jaringan tersendiri. Salah satu

tantangan khusus adalah untuk mewujudkan teknologi komunikasi scalable mampu

memberikan jaminan waktu tertentu dalam pertimbangan ukuran jaringan meningkat.

Selanjutnya, jaringan pemantauan menyediakan data pemantauan real-time dan

historis untuk akses eksternal melalui nirkabel (dan kabel, jika tersedia).Karena 802.11

Wireless LAN dan Ethernet tidak cocok untuk interkoneksi jarak jauh, karena memiliki

jangkauan radio sampai hanya beberapa kilometer (di bawah kondisi optimal). Solusi

yang mungkin untuk interkoneksi jarak jauh adalah uplink satelit atau koneksi GSM.

4

Page 12: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

b. Peringatan Dini

Ketepatan waktu merupakan titik penting untuk Sistem Peringatan Dini

Gempa Bumi. Biasanya ada jangka waktu tetap di mana keputusan apakah akan

memicu alarm harus membuat. Tapi sama pentingnya datang ke kehandalan dan

akurasi.

Hal ini penting untuk memiliki infrastruktur komunikasi operasi setelah

bencana telah terjadi. Sistem Peringatan Dini Jadi ada di suatu wilayah dilanda

gempa bumi dapat memberikan infrastruktur komunikasi alternatif. Ini berarti

bahwa sistem harus cukup kuat untuk mengatasi bencana tersebut (selain

kerusakan fisik) dan mereorganisasi dirinya dalam mode otonom.

c. Penyimpanan Persistent

Sistem Peringatan Dini Gempa menyediakan data pemantauan baik real-time dan

historis. Berdasarkan real-time data peringatan dini direalisasikan. Data historis

yang disimpan pada setiap node sensor dalam rangka untuk memberikan

informasi tentang kegiatan seismik atas waktu. Jadi data-data monitoring dapat

direproduksi dan diakses kapanpun.

Wireless Sensor Network /Jaringan Sensor Nirkabel

5

Page 13: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

Sebuah jaringan sensor nirkabel (WSN) terdiri dari sensor otonom spasial

didistribusikan untuk memonitor kondisi fisik atau lingkungan, seperti suhu,

suara, getaran, gerakan tekanan, ataupun gambar dari CCTV dengan melewatkan

data dari remote terminal unit melalui jaringan menuju lokasi utama yakni Master

Station. Jaringan yang lebih modern yang bi-directional, memungkinkan juga

untuk mengontrol aktivitas sensor. Pengembangan jaringan sensor nirkabel

didorong oleh aplikasi militer seperti surveilans medan perang, hari ini jaringan

tersebut digunakan dalam aplikasi industri dan konsumen banyak, seperti

pemantauan proses industri dan kontrol, dan pemantauan, dalam kepentingan

sistem peringatan tanggap bencana juga digunakan untuk pemantauan beberapa

titik yang rawan bencana, untuk dapat dimonitor dari pusat.

WSN ini dibangun dari "node" - dari beberapa untuk beberapa ratusan atau

bahkan ribuan, di mana setiap node terhubung ke satu (atau kadang-kadang

beberapa) sensor. Setiap sensor node jaringan seperti biasanya memiliki beberapa

bagian: sebuah transceiver radio dengan antena internal atau sambungan ke

antena eksternal, mikrokontroler, sebuah sirkuit elektronik untuk interfacing

dengan sensor dan sumber energi, biasanya baterai atau bentuk tertanam

pemanenan energi . Dari suatu Remote Terminal Unit, nantinya akan tersambung

dengan master station melalui jaringan yang ada.

6

Page 14: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

Dalam sensor network, suatu jalur digunakan untuk banyak nodes

sekaligus. Dengan demikian, untuk control dan akuisi data dilakukan

secara bergantian, maka dari itu RTU yang sedang aktif biasanya dengan

skala prioritas yang paling tinggi , dan RTU lain lebih rendah. Hal ini

biasa dilakukan dalam realtime process, dimana setelah interupsi selesai,

prioritas kembali pada semula.

III. METODE PENDEKATAN

7

Page 15: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

Proses pembuatan aplikasi melalui tahapan sebagai berikut:

8

Start

Observasi Lapangan dan Pengumpulan

Identifikasi dan Perumusan Masalah

Studi Pustaka dan Koordinasi dengan Dinas HubKomInfo

Sleman

Perencanaan Sistem dan Pembenahan

Infrastruktur Sensor Network

Pembenahan Infrastruktur

pengamatan pada Masing-masing Terminal Unit Pengamatan

Meng”connect” kan masing-masing Terminal Unit

Pengamatan dengan Master Station di

Pemda Sleman

Merancang Sistem Monitoring yang

menunjang Infrastruktur Sensor

Network Pengamatan Lahar Dingin

(Optional)Menghubungkan

Sistem dengan Infrastruktur

pelayanan masyarakat, ex: SMS

Gateway

Uji Coba Sistem dengan Melibatkan Dinas HubKominfo

Sleman

Dokumentasi dan Pembuatan Laporan

PKM-T

Stop

Page 16: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

Keterangan:

Tahap pra pengiriman proposal

Tahap pasca penyetujuan proposal/ pelaksanaan program

Gambar 1. Alur pembuatan sistem

Metodologi pelaksanaan program adalah sebagai berikut :

1. Studi Literatur Tentang Sistem Peringatan Dini Bahaya (Early

Warning System)

Untuk memperkuat ide yang sudah ada, maka kami melakukan

studi literatur, terutama mengenai Sensor Network yang akan menjadi

prinsip Sistem Peringatan Dini Bahaya Lahar Dingin.

9

1 Masyarakat dg kearifan lokalAlat Komunikasi setempat (kentongan dsb)

2 Masyarakat dibantu informasi 'sasaran antara'Alat Komunikasi sbgmn yg skrg ada. ( UHF, VHF via repeater, HF ), EWS

3 Masyarakat 'siaga bencana'

High technology ( ICT ) EWS - 'integrity'

Page 17: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

Dari struktur diatas, dapat kita beroperasi pada level ketiga, yakni

Early Warning System dengan menggunakan Sistem Kontrol dan

Monitoring Terpusat /Terintegrasi dengan semua Remote Terminal Unit.

2. Kajian Di Lapangan

Sebelum memulai perencanaan system , terlebih dahulu kami

paparkan Infrastruktur yang dimiliki Pemda Sleman:

a. Online System 2008 “Interkoneksi ke 17 Kecamatan”

b. Infrastruktur yang telah dimiliki Pemda Sleman, yakni Sensor Network ke

Beberapa Titik Rawan Bencana.

10

Page 18: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

Infrastruktur ini sebagian mengalami kerusakan terutama akibat letusan

November 2010 Silam. Permasalahnnya adalah kebanyakan Remote Terminal

Unit Pengamatan yang ada tidak terhubung dengan Master Station di Pemda

Sleman, karena kerusakan pada alat.

11

Page 19: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

c. Grand Design Sensor Network 2009 Dinas HubKominfo Sleman

3. Perencanaan Sistem

Dalam pembuatan Sistem Monitoring Peringatan Dini Bahaya

Aliran Lahar Dingin Gunung Merapi ini, akan dibagi menjadi beberapa

tahap:

a. Pemilihan Titik Pemantauan yang dianggap Paling Baik

Pada tahap ini kami berkoordinasi dengan Dinas

HubKominfo Sleman untuk mencoba system monitoring ini pada

12

Page 20: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

beberapa titik yang strategis untuk pos pemantauan, dan terkoneksi

dengan Master Station dengan Intranset Kabupaten Sleman. Hal ini

kami lakukan mengingat kebanyakan titik yang seperti gambarkan

pada design jaringan sensor tahun 2008, yang banyak mengalami

kerusakan akibat hembusan material dan endapan piroklastik dari

lahar dingin merapi.

Dari beberapa titik yang akan dijadikan sample ini, nanti

akan kami jadikan acuan untuk membangun system pemantauan,

dengan penambahan beberapa instrumentasi sensor seperti

kelembaban atau suhu, untuk menunjang keberadaan CCTV di

Terminal Unit tersebut.

b. Tahap Percobaan Konektivitas masing-masing Instrument

Pada tahap ini, setelah kami memastikan Terminal Unit

dengan Master Station terhubung secara Real-Time melalui

Intranet, maka pada tahap selanjutnya adalah mencoba untuk

memastikan bahwa seluruh peralatan instrumentasi tersebut dapat

terhubung dengan jaringan intranet melalui wireless Router, dan

dapat terkoneksi dengan master station.

Pada tahap ini kami akan melakukan percobaan dengan

beberapa tools jaringan, untuk mencoba mengakses data

instrumentasi yang ada pada Terminal Unit Pemantauan, untuk

dapat diakses dan di kontrol melalui Master Station.

c. Tahap Perencanaan Sistem

Setelah memastikan bahwa tiap instrument pada Terminal

Unit Pemantauan, terkoneksi dengan Master Station. Maka langkah

berikutnya adalah membangun system pemantau itu sendiri. Sistem

pemantau ini nantinya direncanakan ada pada beberapa

pengembangan yakni :

- Pengembangan Instrumentasi pada Terminal Pemantauan

13

Page 21: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

Pengembangan instrumentasi pemantauan, ini menjadi prioritas

utama mengingat data yang akan kami tampilkan bersumber

dari alat ini. Sebagai langkah awal, kami merencanakan untuk

menggunakan beberapa instrumentasi yang akan kami uraikan,

sebagai berikut :

Sensor SHT-11

Kemampuan yang dimiliki Sensor SHT-11 ini adalah dapat

mengukur Temperatur dan Kelembaban dengan presisi

yang dapat diandalkan. Presisi yang diandalkan ini, karena

sensor ini telah include dengan filter sensor sehingga data

yang dihasilkan tidak terlalu terpengaruh dengan noise,

serta data keluaran dari sensor ini sudah menjadi data

digital yang diakses oleh Mikrokontroller melalui I2C

(Inter Integrated Circuits). Sehingga data yang dihasilkan

sudah bukan besaran ADC, namun sudah besaran

Temperatur dan Kelembaban. Detail dan Karakter Sensor

akan kami lampirkan bersama proposal ini.

Arduino Board System

14

Page 22: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

Kami menggunakan Arduino, karena disamping mudah dalah

memrogramnya, juga telah disajikan dalam built-up dan telah

teruji. Mikrokontroller AtMega 328 yang digunakan pada

board ini juga sudah mendukung komunikasi I2C untuk

berkomunikasi dengan Sensor SHT-11. Detail dan

Karakteristik Board akan kami lampirkan bersama proposal

ini.

Modul Ethernet Untuk Arduino

15

Page 23: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

Kami mempertimbangkan untuk tidak menggunakan modul

serial ataupun zigbee karena keterbatasan untuk jarak koneksi

wireless serial itu sendiri dengan kemampuan jarak maksimal

sekitar 1km. Maka dari itu kami mempertimbangkan untuk

mencoba menggunakan tambahan modul Ethernet untuk Board

Arduino, yang akan kami koneksikan dengan wireless

routerboard mikrotik RB-411, yang dapat menjangkau jarak

lebih dari 20Km. Untuk detail dan karakteristik dari modul

Ethernet untuk board Arduino, akan kami lampirkan pada

proposal ini.

- Pengembangani Web Based Platform Monitoring System

Tujuan dari pengembangan Web Based Application Platform

adalah agar multiplatform, artinya aplikasi ini dapat dijalankan

dari system operasi apa saja, karena diakses melalui browser.

- Pengembangan Mobile Based Platform Monitoring System

Tujaun dari pengembangan Mobile Based Platform Application

adalah untuk mengadaptasi kecenderungan pemakaian

teknologi yang mengarah ke mobile/ gadgets. Dengan demikian

pengembangan system berbasis Mobile System adalah hal yang

16

Page 24: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

sangat urgensi. Ada 2 pilihan platform mobile yang akan kami

pertimbangkan, yakni J2ME (Java 2 Micro Edition), atau

Android. Namun melihat trend saat ini dari banyaknya

pengguna platform Android, pengembangan aplikasi android

lebih kami utamakan.

-

4. Pengembangan Sistem

Apabila jaringan Remote Terminal Unit telah terhubung dengan

Master Station di Pemkab Sleman, maka dilakukan developing system.

Dari beberapa fasilitas terminal unit pemantauan, kami memilih untuk

mengembangkan 3 unit terminal unit pemantauan yakni di daerah Desa

Turgo, Desa Srunen dan Desa Jambon. Ketiga titik ini adalah titik yang

paling baik setelah kami melakukan pembicaraan dengan mitra Dinas

HubKominfo Kabupaten Sleman.

Gambar terminal unit pemantauan :

a. Terminal Unit Pemantauan 1 Dusun Turgo, Desa Purwobinangun, Kecamatan Pakem.(gambar)

Terminal unit ini bertugas untuk memantau puncak merapi, dan

melihat aliran lahar yang mengalir ke arah selatan

b. Terminal Unit Pemantauan 2 Dusun Srunen, Desa Glagaharjo,

Kecamatan Cangkringan

(gambar)

Terminal unit ini bertugas untuk memantau puncak merapi, dan

melihat alirat lahar yang mengalir ke arah timur.

c. Terminal Unit Pemantauan 3 Dusun Jambon, Desa Sindumartani,

Kecamatan Ngemplak

(gambar)

Terminal unit ini bertugas untuk memantau aliran lahar dingin pada

aliran sungai gendol yang melintas di Dusun Jambon

d. Terminal Unit Pemantauan 4 Dusun Sidorejo, Desa Girikerto,

Kecamatan Turi.

(gambar).

17

Page 25: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

Ketiga titik tersebut masing-masing telah memiliki instrumentasi

pemantauan berupa IP CCTV, Sirine dan Wireless Router Mikrotik

(RouterBoard 411(Client)).

a. Hasil Capture Terminal 3 Jambon, Pemantauan aliran Sungai Gendol

b. Foto Wireless Router Mikrotik dan Sirine

(gambar)

Kami tidak akan menambahkan terminal unit pemantauan,namun kami akan

menyempurnakan system dengan perencanaan system yang telah kami paparkan

sebelumnya. Berikut adalah arsitektur rancangan system yang kami buat

18

Page 26: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

(nanti dig anti langsung di print dari vision aja)

19

Page 27: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

5. Pengujian Sistem

Pengujian sistem dimaksudkan untuk memastikan bahwa

komponen-komponen yang telah terintegrasi di dalam sistem benar-benar

bekerja sesuai dengan fungsinya. Diagram tahap pengujian sistem adalah

sebagai berikut:

Gambar 3. Flowchart proses pengujian sistem

6. Pembuatan Laporan

Pembuatan laporan dapat dilakukan setelah hampir semua tahapan

diatas terselesaikan, sehingga hasil yang diperoleh dari sistem dapat

dijelaskan secara rinci sesuai dengan data-data yang diperoleh.

IV. PELAKSANAAN PROGRAM

A. Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Pelaksanaan pembuatan sistem registrasi akun berbasis

pengolahan citra ini kurang lebih dilaksanakan selama 4 bulan.

Sedangkan tempat pembuatan sistem registrasi akun berbasis

pengolahan citra ini adalah di Laboratorium Pemrograman dan

Rekayasa Perangkat Lunak Jurusan Teknik Informatika Institut

Teknologi Nasional Malang.

20

Page 28: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

B. Tahapan Pelaksanaan/Jadwal Faktual Pelaksanaan

Berikut di bawah ini adalah kegiatan-kegiatan yang dilakukan

selama proses pembuatan sistem registrasi akun berbasis pengolahan

citra.

Tabel 1. Kegiatan pelaksanaan program

No Keteranganbulan ke-1 bulan ke-2 bulan ke-3 bulan ke-4

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Studi literatur

2Perancangan

sistem

3Pembuatan

software

4

Integrasi

software

dengan sistem

5Pengujian

sistem

6Pembuatan

laporan

C. Instrumen Pelaksanaan

Beberapa perlengkapan dan media yang digunakan dalam

pembuatan sistem registrasi akun berbasis pengolahan citra adalah

sebagai berikut :

1. Tahapan Studi literatur

Perlengkapan yang dibutuhkan pada tahap studi literature adalah

buku-buku mengenai jaringan syaraf tiruan dan pengolahan citra digital.

21

Page 29: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

2. Tahapan pembuatan software

Perlengkapan yang dibutuhkan antara lain adalah perangkat lunak

Matrix Laboratory (MATLAB) versi 7.0.

3. Tahapan pengujian sistem

Pada tahapan pengujian sistem, perlengkapan yang dibutuhkan

antara lain adalah seperangkat PC yang terkoneksi dengan internet.

Selain itu, untuk mendapatkan citra hasil rekaman dari kartu identitas

tertentu, digunakan webcam yang terpasang pada PC.

D. Rancangan dan Realisasi Biaya

Biaya Perancangan

No Kegiatan Biaya

1. Study literatur Rp 100.000

2. Alat Tulis Kantor Rp 100.000

Jumlah Rp 200.000

Biaya Uji Coba Sistem

No Nama Kebutuhan Biaya/satuan Volume Jumlah

1. Biaya sewa PC

a. CPU : dual core

(2.2 GHz)

b. RAM 2 GB

c. Harddisk 160 GB

d. Bandwitch 2

Mbps

e. Sistem Operasi

Windows

Rp 800.000 /

bulan

3 bulan Rp 2.400.000

2. Biaya sewa modem

Haier C100

Rp 100.000 /

bulan

3 bulan Rp 300.000

3. Biaya akses internet Paket ultimate* 3 bulan Rp 825.000

22

Page 30: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

SMART unlimited Rp

275.000 / bulan

4. Biaya Transportasi Rp 150.000 /

orang

5 orang Rp 750.000

5. Biaya Web Cam Rp 20.000 /

bulan

3 bulan Rp 60.000

6 Biaya Scanner Rp 30.000 /

bulan

3 bulan Rp 90.000

Jumlah Rp 4.475.000

Biaya Lain-lain

No Nama Kebutuhan Spesifikasi Harga (Rp)

1. Biaya Poster 1 Rp 300.000

2. Biaya Kertas HVS A4 2 rim / @ 1rim

Rp.47.500

Rp 95.000

3. Biaya tinta printer black Rainbow Rp 40.000

4. Biaya tinta printer berwarna Rainbow Rp 40.000

5. Catridge PG-810XL

canon/2

Rp 400.000

Jumlah Rp 875.000

Biaya Akumulasi

No Uraian Jumlah

1. Biaya Peracangan Rp 200.000

2. Uji Coba Sistem Rp 4.475.000

3. Biaya Lain-lain Rp 875.000

Jumlah Rp 5.500.000

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Analisa Pengenalan Pola Karakter dengan Jaringan Perceptron

23

Page 31: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

Tabel 2. Hasil pengenalan pola karakter dengan jaringan perceptron

Percobaan

ke

Jumlah

neuronIterasi

Waktu uji

(detik)

Jumlah

karakter

yang

diuji

Jumlah

karakter

yang

dikenali

Prosentase

keberhasilan

(%)

1 67 199 2,01 67 35 52,24

2 72 200 2,17 67 37 55,22

3 77 200 2,23 67 43 64,18

4 82 202 2,57 67 48 71,64

5 87 204 3,09 67 57 85,08

Grafik 1. Hubungan antara jumlah neuron dengan prosentase keberhasilan

Prosentase keberhasilan pengenalan pola karakter pada arsitektur

jaringan perceptron sangat ditentukan oleh jumlah neuronnya. Semakin

banyak jumlah neuron yang dimiliki, maka prosentase keberhasilan akan

semakin tinggi pula.

Arsitektur jaringan perceptron dapat dikatakan sangat sederhana.

Oleh karena itu, jumlah iterasi dan waktu yang dibutuhkan dalam proses

pengujian relatif kecil. Akan tetapi, karena kesederhanaan arsitekturnya

24

Page 32: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

inilah yang menyebabkan jaringan perceptron memiliki keterbatasan

dalam mengenali pola karakter.

Hasil Analisa Pengenalan Pola Karakter dengan Jaringan Propagasi Balik

Tabel 3. Hasil pengenalan pola karakter dengan jaringan propagasi balik

Percobaan

ke

Jumlah

layar

tersembunyi

IterasiWaktu uji

(detik)

Jumlah

karakter

yang

diuji

Jumlah

karakter

yang

dikenali

Prosentase

keberhasilan

(%)

1 2 769 11 67 41 61,19

2 4 1030 17 67 46 68,66

3 6 1253 21 67 55 82,09

4 8 1521 29 67 59 88,06

5 10 1858 33 67 63 94,03

Grafik 2. Hubungan antara jumlah layer tersembunyi dengan prosentase

keberhasilan

Jaringan propagasi balik memiliki arsitektur yang kompleks

dengan memiliki beberapa layar tersembunyi. Keuntungan yang didapat

25

Page 33: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

adalah prosentase keberhasilan dalam pengenalan pola yang diujikan

cukup tinggi. Namun kelemahannya adalah jumlah iterasi yang dibutuhkan

sangat banyak dan waktu pengujian juga relatif lama. Hal ini ditunjukkan

pada tabel 2, bahwa semakin banyak jumlah layar tersembunyi yang

dimiliki, semakin besar pula jumlah iterasi yang dibutuhkan.

Hasil Analisa Perbandingan antara Jaringan Perceptron dengan Jaringan

Propagasi Balik

Tabel 4. Perbandingan hasil pengenalan pola antara jaringan perceptron dengan

jaringan propagasi balik

Jenis

jaringanNama file

Kondisi

citra

Jumlah

karakter yang

terkandung

dalam citra

Jumlah

karakter yang

berhasil

dikenali

Tingkat

keberhasilan

(%)

Perceptron

KTP01.jpg buruk 137 55 40.15

KTP02.jpg baik 126 77 61.11

KTP03.jpg baik 138 98 71.02

Propagasi

balik

KTP01.jpg buruk 137 83 60.58

KTP02.jpg baik 126 111 88.10

KTP03.jpg baik 138 131 94.93

26

Page 34: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

Grafik 3. Perbandingan prosentase keberhasilan antara jaringan propagasi balik

dengan jaringan perceptron

Setelah dilakukan pengujian terhadap aplikasi pengenal karakter

cetak yang telah dibuat, jaringan propagasi balik menunjukkan prosentase

keberhasilan yang lebih baik daripada jaringan perceptron. Hal ini

dikarenakan jaringan propagasi balik memiliki beberapa layar

tersembunyi.

Pada pengujian dengan kualitas citra uji yang buruk, jaringan

propagasi balik memiliki tingkat keberhasilan sebesar 60.58 persen lebih

baik daripada jaringan perceptron yang memiliki tingkat keberhasilan

40.15 persen.

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

KESIMPULAN

Dari hasil pengujian sistem yang telah dilakukan, maka terdapat

beberapa kesimpulan yang dapat ditarik :

1. Sistem registrasi yang baru mampu menjamin bahwa data-data anggota

yang disimpan di dalamnya adalah valid dan sah.

2. Dengan menggunakan sistem registrasi yang baru, sumber daya pada

sistem benar-benar dapat dipergunakan oleh pihak yang sah.

SARAN

Adapun saran yang dianggap cukup penting bagi pengembangan

sistem selanjutnya adalah teknik-teknik perbaikan kualitas citra yang

digunakan hendaknya lebih ditingkatkan mengingat tidak semua kualitas

citra kartu pengenal yang diolah benar-benar dalam keadaan yang baik.

27

Page 35: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

VII. DAFTAR PUSTAKA

Anindya Chatterjee, Optical Character Recognition Sistem : An Implementation

of Human Handwriting Recognition Software with KohoNet,

http://fosetonline.org/Academicmeet/E&I/86-ANINDYA.pdf, 2010.

Jong Jek Siang. 2005. Jaringan Syaraf Tiruan dan Pemrogramannya

Menggunakan Matlab. Yogyakarta: Andi Offset.

Rinaldi Munir. 2004. Pengolahan Citra Digital dengan Pendekatan Algoritmik,

cetakan pertama. Bandung: Informatika.

28

Page 36: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

LAMPIRAN

A. Nama dan Biodata Ketua serta Anggota Kelompok

1. Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama : Chandra Kurniawan

b. NIM : 0818077

c. Tempat dan tanggal lahir : Tulungagung, 22 Maret 1990

d. Jenis Kelamin : Laki-laki

e. Riwayat Pendidikan : SMPK Santa Maria II Malang (2002-2005)

SMAK Santa Maria Malang (2005-2008)

Institut Teknologi Nasional Malang (2008)

f. Alamat tempat tinggal : Jl. Ir. H. Juanda V/2407 Malang

g. HP : 085735740771

h. e-mail : [email protected]

i. Nama orang tua : Rudy Hermanto

Erna Herawati

2. Anggota Pelaksana Kegiatan

a. Nama : Ridwan Firman Satriya

b. NIM : 0818051

c. Tempat dan tanggal lahir : Malang, 31 Desember 1989

d. Jenis Kelamin : Laki-laki

Ketua Pelaksana Kegiatan

(Chandra Kurniawan)

Page 37: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

e. Riwayat Pendidikan : SLTPN 1 Panggul Trenggalek (2002-2005)

SMAN 1 Panggul Trenggalek (2005-2008)

Institut Teknologi Nasional Malang (2008)

f. Alamat tempat tinggal : Jl. Raya Tlogomas 61 Malang

g. HP : 085755100430

h. e-mail : [email protected]

i. Nama orang tua : Yudi Prasetyo

Endah Suwarni

3. Anggota Pelaksana Kegiatan

a. Nama : Deruci Miftahul

b. NIM : 0818131

c. Tempat dan tanggal lahir : Malang, 16 Mei 1990

d. Jenis Kelamin : Laki-laki

e. Riwayat Pendidikan : SLTP Kristen Aletheia Malang (2002-2005)

SMK Grafika PGRI Malang (2005-2008)

Institut Teknologi Nasional Malang (2008)

f. Alamat tempat tinggal : Jl. Ken Arok 56 Singosari Malang

g. HP : 085755591387

h. e-mail : [email protected]

i. Nama orang tua : Karyono

Sri Kustidjah

Anggota Pelaksana Kegiatan

(Ridwan Firman Satriya)

Anggota Pelaksana Kegiatan

(Deruci Miftahul)

Page 38: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

4. Anggota Pelaksana Kegiatan

a. Nama : Sigit Setiawan

b. NIM : 0818107

c. Tempat dan tanggal lahir : Kediri, 22 Januari 1989

d. Jenis Kelamin : Laki-laki

e. Riwayat Pendidikan : SLTPN 1 Kandangan (2001-2004)

SMK Canda Bhirawa Pare (2004-2007)

Institut Teknologi Nasional Malang (2008)

f. Alamat tempat tinggal : Jl. Golf 67 Malang

g. HP : 085735143708

h. e-mail : [email protected]

i. Nama orang tua : Suparno Wijaya

Jumiati

Anggota Pelaksana Kegiatan

(Sigit Setiawan)

Page 39: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

5. Anggota Pelaksana Kegiatan

a. Nama : Ahmad Roziqi Zain

b. NIM : 0918180

c. Tempat dan tanggal lahir : Banyuwangi, 14 Agustus 1991

d. Jenis Kelamin : Laki-laki

e. Riwayat Pendidikan : MTSN Banyuwangi 1 (2003-2006)

SMKN 1 Glagah Banyuwangi (2006-2009)

Institut Teknologi Nasional Malang(2008)

f. Alamat tempat tinggal : Jl. Raya Perusahaan V / 23 Malang

g. HP : 085336078145

h. e-mail : [email protected]

i. Nama orang tua : Ahmad Sadjidi Adib

Nur Hasyimah

B. Nama dan Biodata Dosen Pendamping

1. Nama Lengkap dan Gelar : Ir. Sentot Achmadi M.Si

2. Golongan Pangkat dan NIP : IIIa dan Y. 1039500281

Anggota Pelaksana Kegiatan

(Ahmad Roziqi Zain)

Page 40: sensor network merapi-PKM. untuk early warning system

3. Jabatan Fungsional : Asisten Ahli

4. Jabatan Struktural : Sekretaris Prodi

5. Fakultas/Program Studi : FTI / T. Informatika

6. Perguruan Tinggi : Institut Teknologi Nasional Malang

7. Bidang Keahlian : Matematika

8. Alamat rumah : Jl. Danau Rawa Pening Dalam H5E-19 Malang

9. HP : 081334612231

Dosen Pendamping

(Ir. Sentot Achmadi M.Si)