1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sistem pendeteksi yang menitik beratkan pada konteks deteksi keberadaan dan arah pergerakan merupakan suatu sis...
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sistem pendeteksi yang menitik beratkan pada konteks deteksi keberadaan dan arah pergerakan merupakan suatu sistem yang bertujuan untuk berbagai macam aplikasi seperti digunakan untuk sistem pengawasan (monitoring system), sistem keamanan (security system), sistem pergerakan objek (motion system). Dengan adanya aplikasi-aplikasi sistem tersebut diatas maka dapat menjadikan suatu kondisi atau keadaan lingkungan yang cerdas (smart environment). Deteksi keberadaan dan pergerakan manusia merupakan hal yang sering menjadi perhatian di lingkungan seperti perusahaan, ruangan gedung dalam suatu lingkungan yang cerdas [1]. Penelitian yang menitikberatkan pada konteks deteksi keberadaan dan pergerakan manusia telah menimbulkan perubahan yang besar pada penggunaan teknologi. Banyak teknologi yang telah digunakan dalam mendeteksi arah pergerakan obyek seperti pendeteksi pergerakan dengan penggunaan kamera, dengan image processing, dengan sistem pendekatan Privacy-preserving, suatu sistem yang memperkirakan ukuran dalam blok kepadatan yang serbasama yang tidak tergantung pada obyek atau jejak yang sudah ada. Salah satu teknologi yang juga digunakan untuk mendeteksi keberadaan dan pergerakan manusia dalam suatu ruang adalah dengan penggunaan sensor PIR (Passive Infrared Receiver). Sensor PIR ini bekerja dengan menangkap energi panas yang dihasilkan dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki setiap benda dengan suhu benda
1
diatas nol mutlak. Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh sensor Pyroelectric yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan sensor Pyroelectric menghasilkan arus listrik. Terdapat suatu permasalahan pada sensor PIR jika diimplementasikan pada sistem pendeteksi arah pergerakannya yaitu sensor tersebut hanya dapat mendeteksi keberadaan obyek manusia dan tidak dapat mendeteksi arah pergerakannya. Untuk mengatasi hal tersebut, perlu adanya pemecahan masalah bagaimana caranya agar sensor PIR dapat digunakan untuk implementasi pendeteksi arah pergerakannya. Penelitian ini, menempatan sensor-sensor pada suatu titik-titik tertentu dalam ruangan dengan sistem berderet (Array system) . 1.2
Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang dan permasalahan di atas, maka dapat
dibuat suatu perumusan masalah dalam penelitian ini yaitu: 1. Bagaimana merancang suatu sistem pendeteksi arah pergerakan manusia dalam ruangan dengan sistem deretan sensor PIR. 2. Bagaimana Kinerja penggunaan sensor PIR yang di pasang secara berderet 1.3
Keaslian Penelitian Penelitian yang berhubungan dengan konteks pendeteksi kepadatan
dan pergerakan manusia telah banyak dilakukan oleh para peneliti di dunia. Beberapa penelitian yang berhubungan dengan pendeteksi keberadaan dan pergerakan manusia diantaranya : Penelitian mengenai pendeteksi pergerakan orang dengan teknik tracking
2
secara konvensional menggunakan kamera [2]. Meskipun teknologi tersebut memiliki tingkat keakuratan yang baik tetapi banyak sekali infrastruktur yang dibangun dengan penggunaan biaya yang sangat besar.
Penelitian mengenai
sistem pengawasan tingkat kepadatan dengan penggunaan pengolahan citra yang menggunakan rangkaian tertutup dari sistem televisi yang sudah ada untuk mendukung pengumpulan data dan pengawasan kepadatan secara on-line [3]. Penelitian yang membahas mengenai sistem pelacakan seseorang dengan penggunaan alat pendeteksi inframerah Pyroelectric [4]. Metode yang digunakan pada penelitian ini dengan penggunaan dua tipe radial sensor. Setiap sensor node yang berfungsi sebagai slave mengirimkan data ke pusat penerima (master) yang mengolah data tersebut dan kemudian dikirimkan ke host komputer untuk ditampilkan menggunakan
hasilnya.
Penelitian
pendekatan
mengenai
Privacy-preserving
penghitungan [5],
suatu
orang sistem
dengan yang
mengistimasikan ukuran dalam blok kepadatan yang serbasama yang tidak tergantung pada obyek atau jejak yang sudah ada. Penelitian mengenai tingkat kepadatan dengan melakukan pendekatan membuat suatu blok-blok kecil pada satu obyek atau sekumpulan obyek sehingga membentuk suatu blok gambar (Multiple Local feature Techniques) [6]. Teknik/cara tersebut digunakan untuk memperkirakan jumlah orang dari setiap kumpulan blok gambar yang kemudian hasilnya dijumlahkan semuanya (Penggabungan hasil tiap blok gambar menjadi satu). Dari penggabungan blok-blok gambar itulah yang akan menentukan tingkat kepadatannya. Penelitian mengenai pendeteksi obyek dengan penggunaan sensor proximity biner [7]. Sensor PIR digunakan dalam penelitian ini. Setiap sensor yang diletakkan pada titik-titik tertentu akan menghasilkan keluaran bit tunggal.
3
Metode yang digunakan pada penelitian tersebut dengan menggunakan Cluster track, suatu metode yang secara khusus dirancang untuk menghindari sebuah obyek dari pemonopolian seluruh partikel-partikel yang ada. Penelitian yang pernah dilakukan untuk pendeteksian gerak dengan penggunaan 4 metode, yaitu metode frame differences, background subtraction, pixellate filter dan blob counter. Metode frame differences menggunakan citra ke t-1 sebagai citra referensi. Penelitian ini menggunakan bahasa pemrograman C# dalam melakukan pendeteksian [8]. Penelitian yang lain dengan menggunakan Support Vector Machine (SVM) dalam mendeteksi gerak [9]. Penelitian ini tidak hanya melakukan pendeteksian gerak, akan tetapi juga melakukan segmentasi untuk objek tersebut. Desain pendeteksian ini dirancang dengan menggunakan bahasa pemrograman C++ dan Open CV. Penelitian yang terkait dengan deteksi gerak menggunakan metode frame differences yang digabungkan dengan pengaturan ambang batas yang adaptif (adaptive threshold). Penelitian memungkinkan pendeteksian area yang dinyatakan bergerak disesuaikan dengan nilai threshold yang variatif, sesuai dengan kebutuhan [10]. Dari beberapa penelitian-penelitian yang telah dilakukan oleh para peneliti di atas memiliki kesamaan topik yaitu membahas mengenai konteks deteksi kepadatan (crowd detection) yang berorientasi pada pergerakan dengan penggunaan metode yang berbeda-beda. Dari uraian diatas meskipun sudah ada yang membahas mengenai sistem pendeteksi keberadaan dan pergerakan manusia dengan penggunaan sensor pyroelectric tetapi penelitian tersebut menggunakan sistem yang berbeda dengan yang akan dipergunakan untuk penelitian ini .Pada
4
penelitian ini akan membahas mengenai pendeteksi keberadaan dan arah pergerakan manusia dalam ruangan dengan sistem penempatan deretan sensor PIR (array system) 1.4.
Manfaat Penelitian Manfaat dari Penelitian ini diharapkan dapat dipergunakan untuk
mengimplementasikan kondisi atau keadaan suatu ruangan sehingga
dapat
dipergunakan untuk mengetahui atau mendeteksi keberadaan serta arah pergerakan manusia dalam ruangan tersebut, sehingga kedepannya dapat digunakan sebagai pemantau suatu ruangan. 1.5.
Tujuan Penelitian Dari Penelitian yang dilakukan, memberikan tujuan dari penelitian yang ingin dicapai. Adapun tujuannya adalah sebagai berikut 1. Mengetahui dan memahami kinerja sensor PIR yang dirancang dengan sistem berderet atau array system dalam suatu ruang 2. Mengolah hasil kinerja dari deretan sensor PIR untuk menentukan keberadaan dan arah pergerakan manusia dalam suatu ruang
1.6.
Batasan Masalah Dengan banyaknya penelitian penelitian yang telah dilakukan yang
membahas mengenai topik yang sama yaitu mengenai deteksi kepadatan (crowd detection)
serta
banyaknya
penelitian
dengan
mempergunakan
metode,
karakteristik, algoritma beragam dan hasil yang berbeda, maka perlu adanya pembatasan masalah dalam penelitian ini, sehingga dapat membedakan dengan penelitian yang lain atau yang sudah ada. Adapun Batasan masalah yang ingin dibahas pada penelitian ini adalah :
5
Luas ruangan yang akan diteliti terbatas pada satu ruang dan satu akses masuk (satu pintu masuk)
Algoritma yang digunakan dengan penggunaan matriks 2 demensi
Motode penempatan sensor–sensor dengan menggunakan sistem deretan (Array system)
Data yang digunakan untuk penelitian adalah data keluaran sensor berupa data digital on ( 1/high) dan off (0/low)
Jumlah sensor yang akan digunakan sebanyak 16 sensor PIR
Untuk pengolahan data penelitian digunakan Software Visual Basic dan hardware Arduino Mega 2560
