1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Masalah Kegiatan monitoring jarak jauh dibutuhkan pada perusahaan atau industri
untuk menunjang proses produksi. Misalnya dalam hal pengadaan air bersih, diperlukan tempat penampungan yang dapat diawasi secara real time. Letak tempat penampungan yang jauh dan tinggi menjadi tidak mudah diawasi oleh petugas. Ada suatu kondisi penting untuk menjaga persediaan air di penampungan berada pada kondisi level ketinggian yang diinginkan, dimana keadaan ketinggian air semestinya harus dijaga konstan di level 80% hingga 95%. Pada suatu kasus diinginkan ketinggian air di dalam penampungan tidak diperbolehkan berada diatas 100% dan juga tidak diperbolehkan berada di bawah level 50%. Apabila ketinggian air berada pada level diatas 100%, maka air bersih yang ada di penampungan akan terbuang dan apabila level ketinggian air tersebut berada pada level dibawah 50%, maka hal itu akan membuat air yang didistribusikan ke konsumen akan bercampur endapan lumpur dan pompa yang menghisap air, akan bercampur angin. Dan hal itu bila berlangsung lama membuat pompa akan menjadi panas dan cepat rusak. Misalnya pada Gambar 1.1, ditunjukkan alat ukur level ketinggian air bersih di penampungan pada salah satu PDAM. Alat ukur tersebut mengukur ketinggian level air diatas 50%.
Gambar 1.1 Alat Ukur Tangki Pada PDAM (Faisal, 2011)
1
2
Gambar 1.2 Tangki Reservoir PDAM (Faisal, 2011) Metode penggunaan garis ukur ini tentunya memiliki kendala di sisi mekaniknya. Dan juga dalam hal ini terdapat kendala yang sering dihadapi karena belum menggunakan sistem otomatis. Alat ukur ini diletakkan berada di dekat penampungan dan tempat ruangan operator yang bertugas memantau ketinggian air berada sejauh ±100 meter,
sehingga bila ingin mengetahui ketinggian air di
penampungan seperti pada Gambar 1.2, operator harus terlebih dahulu mendatangi tempat tersebut. Tentu saja monitoring seperti saat ini tidak akan bisa memantau ketinggian air di penampungan secara real time. Sekarang, teknologi komunikasi saat ini telah mengalami kemajuan yang cukup pesat, salah satunya mengenai media komunikasi yang digunakan. Secara konvensional, teknologi komunikasi masih menggunakan kabel sebagai media untuk pengiriman dan penerimaan informasi (misal: sepasang kabel yang dibelitkan, koaksial, fiber optics) Semakin berkembangnya teknologi embedded sistem telah membuat ukuran dari peralatan digital semakin kecil namun tetap handal, begitu pula dengan kepopuleran protokol TCP/IP yang mampu membuat proses komunikasi dan pertukaran informasi menjadi hal yang sangat mudah untuk dilakukan. Hingga kini teknologi tersebut telah membentuk sebuah jaringan Internet global yang mampu menghubungkan berbagai jenis peralatan dengan berbagai jenis teknologi dalam skala yang sangat luas. Penggabungan antara embedded sistem dengan jaringan berbasis TCP/IP akan membawa beberapa keuntungan, seperti kepraktisan dan konektivitas yang tinggi.
3
Memperhatikan kondisi di atas maka dilakukan penelitian tugas akhir dengan judul “Monitoring Nirkabel Volume Air Dalam Tangki Menggunakan XBee”. Diharapkan hasil dari penelitian ini dapat bermanfaat untuk memantau kondisi volume pada suatu tangki dari jarak jauh secara nirkabel. 1.2
Rumusan Masalah Rumusan masalah yang menjadi dasar dalam penelitian ini adalah bagaimana
membangun sistem komunikasi data secara nirkabel yang diimplementasikan pada monitoring volume air dalam tangki. 1.3
Batasan Masalah Dalam penelitian tugas akhir ini, peneliti mengerjakan hal dasar mengenai
pokok bahasan. Penelitian lebih lanjut belum peneliti kerjakan, sehingga peneliti membatasai permasalahan pada : a. Penelitian yang dilakukan pada konsep pengiriman data dari sensor hingga dapat ditampilkan pada sebuah web browser. b. Menggunakan IP lokal pada sebuah jaringan localhost yang dapat diakses pada sebuah web browser. c. Pembuatan protokol komunikasi nirkabel pada pengiriman paket data secara broadcast. d. Menggunakan dua buah end device dan satu buah coordinator. e. Hanya satu variabel yang dipantau sistem, yaitu ketinggian cairan yang dikonversi menjadi volume. f. Tangki yang dipantau merupakan suatu miniatur dengan ukuran yang teratur dari alas sampai atas tangki. 1.4
Tujuan Penelitian Tujuan yang ingin dicapai dari tugas akhir ini adalah membangun sistem
komunikasi data secara nirkabel yang diimplementasikan pada monitoring volume air dalam tangki. 1.5
Metodologi Penelitian Metodologi yang akan dilakukan dalam penelitian ini antara lain :
1.
Menentukan topik utama penelitian
4
Sistem monitoring volume dengan menggunakan sensor ultrasonik SRF04 secara nirkabel menjadi topik utama dalam penelitian ini. 2.
Studi literatur Studi literatur bertujuan untuk memantapkan konsep sistem yang dibuat.
Mencari dan mempelajari referensi tentang pemantauan tangki secara nirkabel, pemprograman arduino, komunikasi wireless XBee, sensor ultrasonik SRF04 dan mencari refesensi lanjutan yang sesuai dengan perancangan untuk menetukan rancangan yang akan dibuat guna mencari solusi dari permasalahan serta tinjauan pustaka yang sesuai dengan penelitian tugas akhir yang dilakukan. 3.
Perancangan sistem
Perancangan sistem yang akan diaplikasikan, terdiri dari dua bagian yaitu : a.
Perancangan perangkat keras
Perancangan perangkat keras dilakukan dengan mendesain alat elektronik yang akan digunakan pada sistem. b.
Perancangan perangkat lunak
Perancangan perangkat lunak pada sistem ini meliputi pembuatan program pembacaan sensor, program komunikasi data menggunakan modul XBee, pemrograman ethernet dan program HTML untuk ditampilkan pada sebuah web browser. 4.
Pengujian sistem
Kriteria keseluruhan yang diuji adalah tingkat keberhasilan dari pengukuran ketinggian air pada tangki yang dikonversi menjadi volume. Selain itu dilakukan pengujian juga terhadap transmisi data menggunakan XBee. Dimana pengujian transmisi data nantinya akan diujikan komunikasi data dari XBee transmitter menuju XBee receiver dengan variasi jarak guna mengetahui jarak terbaik transmisi data. 5.
Pembahasan
Pembahasan dilakukan dengan membahas hasil penelitian yang didapat dari pengujian yang telah dilakukan sebelumnya.
5
1.6
Sistematika Penulisan Sistematika dari penulisan laporan tugas akhir ini terdiri dari tujuh bab, dimana
isi setiap babnya yaitu: BAB I : PENDAHULUAN Berisi pemaparan tentang latar belakang masalah yang diteliti, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah, metodologi penelitian, serta sistematika penulisan laporan penelitian. BAB II : TINJAUAN PUSTAKA Bab ini berisi penjelasan mengenai informasi hasil penelitian terdahulu yang mempunyai hubungan dengan sistem yang akan diteliti, baik dari metode, teknologi, maupun hasil penelitiannya. BAB III : LANDASAN TEORI Berisi mengenai teori dan penjelasan mengenai komponen-komponen yang diterapkan pada sistem, sebagai dasar untuk melakukan penelitian. Teori-teori tersebut berupa teori mengenai perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software) dari sistem. BAB IV : ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM Berisi penjelasan mengenai perancangan sistem keseluruhan yang dibuat. Mulai dari penjelasan sistem secara umum, hingga penjelasan mengenai komponen yang digunakan dalam pembangunan sistem. BAB V : IMPLEMENTASI SISTEM Berisi penjelasan tentang penerapan sistem dari rancangan yang telah dibuat sebelumnya yang meliputi implementasi rancangan perangkat keras (hardware) maupun perangkat lunak (software). BAB VI: HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Tentang hasil pengujian sistem yang dilakukan, meliputi pengamatan atas kinerja perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Hasil pengujian kemudian dianalisis dan dibahas hasil dan kinerjanya. BAB VII: PENUTUP Bab ini berisi kesimpulan dan saran-saran sehingga sistem ini dapat dikembangkan lebih lanjut dengan perancangan dan metode yang lebih baik.
