IMPLEMENTASI SMS UNTUK PENGENDALIAN KENDARAAN BERMOTOR DENGAN MENGGUNAKAN GLOBAL POSITIONING SYSTEM (GPS) Daris Darisman (097006248)(1) , Husni Mubarok (2), Aldy Putra Aldiya(3) Teknik Informatika Universitas Siliwangi Tasikmalaya Email : (1)
[email protected], (2)
[email protected], (3)
[email protected] ABSTRAK Menanggapi peningkatan kejahatan yang terjadi, terutama dalam kasus pencurian sepeda motor yang sering terjadi saat ini, tidak mengherankan bahwa orang-orang menginginkan sistem keamanan untuk sepeda motor. Dalam perkembangan teknologi saat ini, teknologi telepon selular khususnya, telah berubah menjadi perangkat multifungsi, di mana selain sebagai alat komunikasi, ponsel ini juga dapat bekerja untuk sistem keamanan pada sepeda motor. Dengan memanfaatkan fitur SMS pada ponsel untuk dapat mengontrol sistem keamanan sepeda motor. Tujuan pembuatan alat ini yaitu merancang sistem kendali kendaraan bermotor yang mudah digunakan dan dapat dihandalkan. Rancangan alat ini terdiri dari sebuah mikrokontroller ATMega128, modul sim908c sebagai penyedia jaringan gsm, dan GPS. Prinsip kerja alat ini yaitu user dapat mengetahui lokasi keberadaan kendaraannya jika kendaraan tersebut sedang dipakai oleh orang lain ataupun ketika mengalami pencurian. Alat akan mengirimkan koordinat berupa sebuah link yang dapat diakses melalui internet. Selain itu alat ini dapat pula menghidupkan dan mematikan mesin sepeda motor dari jarak jauh dengan memanfaatkan teknologi SMS. Alat akan menerima perintah dari user berupa format sms yang telah diseting oleh user sesuai dengan fungsi masing-masing. Kata kunci : ATMega128, Mikrokontroller, sim908c, GPS, SMS ABSTRACT Respect of increased crime, especially in the case of motorcycle theft often occurs at this time, it is not surprising that people want a modern motorcycle security system. In the development of today's technology, especially cellular phone technology has turned into a multifunctional device, where in addition as a means of communication, the phone also works for the security system on a motorcycle. By utilizing the SMS feature on the mobile phone to be able to control motorcycle security system. The purpose of this tool in the form of motor vehicle control system that is easy to use and reliable. The design of this tool consists of an ATmega128 microcontroller, as sim908c module gsm network provider, and gps. The working principle of this tool that the user can determine the location of the vehicle if the vehicle is kebaradaan being diakai by others or when experiencing theft. Equipment will send the coordinates of a link can be accessed via the internet. In addition this tool can also turn on and off the bike mamanfaatkan remotely with SMS technology. Tool will take orders from the user in the form of SMS format that has been setup by the user in accordance with their respective functions. Keywords : ATMega128, Mikrokontroller, sim908c, gps, SMS I.
Pendahuluan Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi yang pesat. Berbagai macam karya teknologi di ciptakan untuk memberikan kemudahan dalam melakukan aktifitas sehari-hari. Kemajuan juga terjadi dibidang teknologi elektronika, khususnya di bidang mikrokontroller. Kemajuan-kemajuan yang berhasil diciptakan pada bidang mikrokontroller sangat berpengaruh besar dalam kehidupan. Meningkatnya tindak kriminalitas yang terjadi menyebabkan keresahan bagi masyarakat. Salah satu tindak kriminalitas yang terjadi diantaranya pencurian kendaraan bermotor (curanmor). Sebagai upaya untuk meminimalisir permasalahan tersebut, diperlukan suatu inovasi baru. Salah satu Inovasi yang diperlukan yaitu dengan memanfaatkan kemajuan teknologi mikrokontroller yang semakin pesat.
Sesuai latar belakang yang telah diuraikan, maka dapat dirumuskan sebuah pokok permasalahan yaitu “Implementasi Teknologi SMS Untuk Pengendalian Kendaraan Bermotor”. Adapun batasan masalah pada penelitian ini adalah: a. Sistem yang akan dibangun hanya sebagai kendali mesin (ON/OF) dan informasi lokasi, dan bukan untuk kontrol navigasi kendaraan. b. Informasi tentang lokasi kendaraan ditunjukkan dengan sebuah koordinat yang hanya dapat diakses melalui internet. c. Pemberitahuan melalui telepon selular dilakukan melalui jaringan GSM. Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian yang dilakukan adalah Untuk merancang dan membangun sistem keamanan kendaraan bermotor dengan teknologi SMS. a. Untuk membangun fungsionalitas sistem keamanan yang diharapkan seperti fungsi kendali
1
kendaraan (ON/OFF), dan informasi lokasi keberadaan kendaraan. b. Untuk mengetahui cara kerja Mikrokontroller, Short Message Service (SMS) pada ponsel GSM dan GPS (Global Positioning System) sehingga dapat dibangun sebuah sistem pengaman Kendaraan yang diharapkan dengan menggabungkan teknologi tersebut. II. Landasan Teori A. Mikrokontroler Atmega128 Atmel merupakan salah satu vendor yang mengembangkan dan memasarkan produk mikroelektronika telah menjadi suatu teknologi standar bagi para desainer sistem elektronika masa sekarang. Dengan perkembangan terakhir yaitu generasi AVR (Alf and Vegard’s Risc processor) maka para perancang sistem elektronika telah diberikan suatu teknologi yang memiliki kapabilitas yang amat maju namun dengan biaya ekonomis yang cukup minimal. Mikrokontroller AVR Atmega128 merupakan mikrokontroller produksi Atmel dengan 128 KByte In-System Programmable-Flash, 4KByte EEPROM dan 4 KBytes Internal SRAM. Pada Gambar 2.4 ditunjukkan blok diagram fungsional ATmega128.
Gambar 1. Blok diagram fungsional Atmega128 B. GPS (Global Positioning Systems) GPS (Global Positioning System) adalah sistem satelit navigasi dan penentuan posisi yang dimiliki dan dikembangkan oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat pada tahun 1970. GPS awalnya dirancang untuk keperluan militer, namun seiring berjalannya waktu GPS juga dimanfaatkan untuk keperluan sipil. GPS (Global Positioning System) terdiri dari 24 satelit beroperasi dan 3 satelit cadangan. Ke-24 satelit itu mengorbit bumi pada jarak 20.200 km dan waktu orbit 12 jam, sambil memancarkan sinyal berita gelombang radio. C. Sim908c SIM908 adalah IC SoC berbasis ARM926EJ-S yang
buatan SIMCom terintegrasi yang
memiliki kecepatan dua kali lipat dibanding solusi berbasis ARM7 lainnya. Modul ini juga berkemampuan GPRS untuk transmisi data melalui mobile internet network dan dilengkapi dengan fungsi real GPS (L1 C/A Code) dengan akurasi hingga 2,5 meter. Kedua fitur ini sangat cocok untuk diaplikasikan pada perangkat bergerak, misalnya sebagai penjejak kendaraan (vehicle tracker).
Gambar 2. Modul Sim908c D. Regulator LM7805 Seri LM7805 dapat diperoleh dalam kemasan TO-22C plastik atau logam. LM7805 dapat mengeluarkan arus melebihi 0,5 A apabila dilengkapi peredam pada heatsink yang memadai. Rangkaian terpadu (Integrated Circuit = IC) tipe 7805 ini adalah IC regulator yang dapat men-stabil-kan tegangan searah positif dengan masukan +7,5 Volt sampai +20 Volt dengan keluaran +5 Volt. IC regulator seri LM7805 mempunyai karateristik sebagai berikut: a. Menstabilkan tegangan searah positif dengan masukan dari +7,7 Volt sampai +20 VDC. b. Tegangan keluaran +5 Volt DC teregulasi c. Arus keluaran melebihi 0,5 A. E. SMS (Short Massage Service) SMS merupakan singkatan dari Short Message Service yang berarti layanan pesan singkat. Ini merupakan teknologi yang memungkinkan pengiriman dan penerimaan pesan antara telepon mobile. Pada awalnya dimasukkan ke dalam standar GSM (Global System for Mobile Communications). SMS merupakan salah satu fitur messaging yang ditetapkan oleh standard ETSI (www.etsi.org), pada dokumentasi GSM 03.40 dan GSM 03.38. Di samping teks, pesan SMS bisa juga membawa data biner. Hal ini memungkinkan untuk mengirim ringtone, gambar, logo operator, wallpaper, business card (misalnya VCards), dan konfigurasi WAP untuk telepon selular dengan pesan SMS. Satu keuntungan utama dari SMS adalah ia 100% didukung oleh telepon selular GSM, tidak seperti halnya WAP dan mobile Java yang tidak didukung oleh model telepon selular lama. F. Relay Relay merupakan salah satu komponen output yang paling sering digunakan pada beberapa peralatan elektronika dan di berbagai bidang lainnya. Relay berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik yang dikontrol dengan memberikan tegangan dan arus tertentu pada koilnya. Ada 2 macam relay berdasarkan tegangan untuk menggerakkan koilnya yaitu AC dan DC.
2
Pada perangkat yang dibuat digunakan relay DC dengan tegangan koil 12V DC, arus yang diperlukan sekitar 20 sampai dengan 30 mA. Ada berbagai macam jenis relay berdasarkan pole-nya. Pada percobaan kali ini dipakai relay single pole double throw (SPDT) yang berfungsi untuk menghubungkan dan memutus arus untuk menggerakkan peralatan di luar rangkaian III. Metodologi Penelitian Tahapan-tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu dijelaskan pada gambar dibawah ini: STUDI PUSTAKA
SYSTEM REQUIREMENT
DESIGN
BUILDING
TESTING
Gambar 3. Tahapan- tahapan penelitian A. Studi Pustaka Tahapan ini dilakukan dengan cara menggali informasi yang terkait dengan tema penelitian. Informasi dapat diperoleh dari buku yang relevan, dari media cetak dan elektronik yang menunjang dalam penyusunan pembuatan tugas akhir. Materimateri tersebut antara lain GPS, GSM, mikrokontroller dan perangkat keras dan perangkat lunak lainnya yang dibutuhkan untuk membangun sistem. B. System Requirements Pada tahapan ini dilakukan pendefinisian kebutuhan fungsionalitas dan spesifikasi perangkat lunak yang yang akan dibangun. Kebutuhan yang ingin dicapai pada pembangunan perangkat lunak ini yaitu sebagai berikut: 1) Suatu alat yang bisa mengontrol suatu kendaraan bermotor dan memberikan informasi posisi keberadaan kendaraan melalui SMS. 2) Alat tersebut bisa dikendalikan dari jarak jauh melalui handphone ,dalam hal ini untuk ON/OF dan mengetahui posisi kendaraan. 3) Perangkat yang juga bisa mengirimkan informasi saldo kartu yang terdapat pada perangkat yang akan dibangun. Berdasarkan kebutuhan diatas, maka akan dilakukan rancang bangun suatu sistem kontrol kendaraan bermotor menggunakan SMS dan mikrokontroller ATMEGA128 sebagai pengendali utama dari sistem tersebut. Sistem ini akan bekerja begitu alat dihubungkan dengan power supply, sistem ini juga akan mengecek sms yang diterima. Jika sms sesuai dengan command yang telah di tentukan, maka akan dilakukan aksi sesuai dengan command
tersebut, sistem juga akan terus menerus membaca posisi latitude dan longitude gps. 1.
Perangkat Keras dan perangkat lunak Pembangun Sistem Perangkat keras dan perangkat lunak yang dipakai dan mendukung dalam membangun sistem pengendali kendaraan bermotor ini adalah sebagai berikut : Tabel 1. Kebutuhan hardware dan software Perangkat keras a. Processor Intel Pentium COREi3 b. RAM 1GB c. VGA Card 215 MB d. Hard Disk 320GB e. CD Room f. Monitor 14” g. Keyboard dan Mouse h. Serial Port (COM1 dan COM2) i. Kabel dan konektor Serial Port j. SIM908c k. Kartu GSM (Kartu telkomsel) l. Sistem minimum Atmega128 m. Relay n. Batre o. Regulator LM7805
Perangkat lunak a. Windows 7 Ultimate b. CodeVisionAVR c. Avrdude d. Eagle layout editor
C. Design Pada tahapan ini dilakukan perancangan alat yang akan dibangun. Perancangan perangkat dilakukan dengan cepat dan mewakili semua aspek software yang diketahui. Setelah perancangan dilakukan maka dilanjutkan pada pembuatan perangkat. 1.
Diagram Blok Perancangan Dibawah ini adalah blok diagram perancangan sistem yang akan dibangun.
User Pengguna (handphone)
Modul GSM dan GPS(SIM908c)
Mikcrocontroler
dari
Relay
Power supply (ski kering 12v)
Gambar 4. Blok Diagram 2.
Perancangan Perangkat Keras Pada bagian ini otak dari rangkaian adalah IC Mikrokontroller Atmega128 yang melalui portportnya untuk mengendalikan beberapa komponen guna menjalankan suatu mekanik ataupun perangkat elektronik pelengkap lainnya, sebelum rangkaian tersebut bekerja perlunya media selular untuk mengirim dan menerima data, yang dimana data tersebut untuk perintah rangkaian mikrokontroller yang akan direncanakan. Perancangan keseluruhan ini meliputi perancangan Atmega128, sim908c, power supply, relay. Berikut gambar perancangan sistem minimum secara keseluruhan:
3
Setelah potongan program ditulis pada codevision AVR, selanjutnya digunakan program avrdude untuk download program ke dalam IC mikrokontroler.
Gambar 5 Sistem Minimum Keseluruhan 3.
Perancangan Perangkat Lunak Perancangan perangkat lunak (software) dalam penelitian ini diperlukan agar sistem yang direncanakan dapat bekerja dengan baik. Perancangan program dalam proyek ini menggunakan software compiler codevision avr. Penggunaan software ini berfungsi sebagai compiler dari bahasa assembly yang ber ekstensi dot asm (.asm) menjadi hexa (.hex). Kemudian sebagai dowloader nya penyusun menggunakan software aplikasi AVRDUDE. 4.
Perancangan algoritma Perancangan algoritma yang dilakukan dalam penelitian ini menggunakan konsep pseudo-code. Perancangan algoritma yang dilakukan dibagi menjadi 5 bagian secara umum. Berikut 2 dari 5 contoh pseudo-code yang dibuat: Pseudocode_modul_utama Begin Read (perintah) Depend On (perintah) 1. Koordinat gps Do Kirim koordinat posisi 2. Mengaktifkan mobil Do Aktifkan Mobil 3. Mematikan mobil Do matikan mobil 4. Cek pulsa kartu dialat Do kirimkan informasi sisa pulsa dia alat End =============================================== Pseudocode_modul_gps Begin Read (sms) If (sms=”posisi”) Then (kirim koordinat gps) Else Failed End
Gambar 6 Tampilan Code vision AVR Jika proses download file ke mikrokontroler sukses, maka akan muncul tampilan seperti ini gambar dibawah ini:
Gambar 7 Tampilan Download Sukses E. Pengujian/testing Pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu menggunakan pengujian fungsionalitas alat. Pengujian fugnsionalitas yang akan dilakukan dalam penelitian ini diantaranya pengujian SIM908c, Pengujian output lm7805, pengujian Microkontroller, pengujian fungsi sistem secara umum yaitu mematikan mesin kendaraan, menghidupkan kendaraan, mengetahui koordinat lokasi keberadaan kendaraan dan fungsi mengetahui saldo kartu pada sistem. Hasil pengujian fungsionalitas ini akan dijelaskan pada bab selanjutnya. IV. Hasil dan Pembahasan A. Hasil Rangkaian Alat Setelah semuanya terhubung dengan benar dan arus catu daya sudah mengalir dengan sebagaimana mestinya sudah dikatakan bahwa rangkaian tersebut aktif dan dengan program yang telah di download maka IC tersebut siap untuk melakukan perintah yang diberikan dari input.
D. Building Program ditulis menggunakan codevision AVR, jadi sudah dalam bentuk “.hex”. Berikut tampilan codevision AVR: Gambar 8. Hasil Rangkaian Alat
4
Keterangan gambar : 1. Antenna GPS 2. Batre. 3. Sim 908c 4. Sistem minimum mikrokontroler dengan Atmega128 5. Antenna GSM B. Cara Kerja Sistem Cara kerja dari Sistem Kontrol kendaraan bermotor berbasis SMS dan mikrokontroler ini adalah pengguna mengirimkan sms ke alat yang terpasang pada kendaraan dengan format sms “Posisi”. Maka alat tersebut akan mengirimkan lokasi keberadaan kendaraan yang berupa link dari google maps yaitu lokasi longitude dan lattitude. Selain itu user juga bisa mematikan kendaraan yang sedang berjalan melalui kontrol jarak jauh dengan mengirimkan sms dengan format “Matikan”, maka kendaraan pun tidak akan berfungsi serta mengirimkan sms balasan yaitu “Kendaraan dalam keadaan mati”. Begitu juga untuk menghidupkan kembali kendaraan, user harus mengirimkan perintah untuk menghidupkan mesin format sms “Aktifkan”. Maka kendaraan akan kembali hidup serta alat akan mengirimkan pesan balasan yaitu “ Kendaraan dalam keadaan hidup”. User juga dapat melakukan pengecekan pulsa yang tersedia pada sistem dengan cara mengirimkan pesan ke sistem oleh user dengan format “Pulsa”. Maka sistem akan mengirimkan informasi sisa pulsa yang tersedia pada alat. Skema sistem kendali kendaraan bermotor berbasis sms ini di jelaskan pada gambar dibawah ini :
2.
Pengujian Microkontroler Pengujian microkontroler dilakukan dengan melakukan pengetesan setiap port dengan memasukan program sederhana. 3. Pengujian Output lm7805 Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui output yang duihasilkan dari lm7805 , Kapasitor ini berfungsi sebagai filter untuk mengurangi ripple pada input regulator dan mengurangi noise frekwensi tinggi pada output regulator, sehingga output menjadi lebih stabil. Keluaran dari rangkaian ini berupa tegangan 12V DC dan 5V DC teregulasi. 4. Pengujian Sistem Pengujian fungsional sistem yang dilakukan dijelaskan pada tabel dibawah ini: Tabel 4.3 Pengujian Fungsional Sistem Isi SMS Posisi
SMS Balasan Link latitude dan longitude contohnya :http://maps.googl e.co.id/maps?q=7.36888584,108.2 3560538
Aktifkan
Kendaraan dalam keadaan hidup
Matikan
Kendaraan dalam keadaan hidup
Pulsa
Sisa pulsa anda RP. 2000
Proses Sms dari user di terima oleh sistem,kemudian sitem mengambil data dari gps mengenai kordinat latitude dan longitude,kemudian koordinat tersebut di kirimkan kembali oleh sistem ke user berupa link. User mengirimkan sms ke sistem,kemudian sistem melakukan aksi dengan menghidupkan kendaraan User mengirimkan sms ke sistem,kemudian sistem melakukan aksi dengan mematikan koil kendaraan,sehingga kendaraan tidak bisa menyala. User mengirim sms ke sitstem kemudian sistem mengecek sisa pulsa sim card ke provider,kmudian informasi sisa pulsa dari provider di kirimkan lagi ke user oleh sistem.
Hasil User dapat mengetahui posisi dimana kendaraan berada.
User dapat menghidupka n kendaraaan User dapat mematikan kendaraan
User dapat mengetahui informasi siasa pulsa pada alat.
Tabel 4.3 Kirim SMS posisi kendaraan (Lanjutan) a.
Mengirim SMS Posisi
Gambar 9. Skema kerja sistem kendali kendaraan bermotor C. Pengujian Fungsionalitas Alat 1. Pengujian Sim908c Sistem Berikut adalah hasil pengujian sim908c yang dihubungkan dengan computer menggunakan kabel data serial dengan memberikan perintah AT(AT-command). Tabel 2. Hasil pengujian handphone system Perintah
Jawab an
AT+CGPSPWR= 1
OK
AT+CGPSRST= 0
OK
Gambar 10. Proses untuk mengetahui posisi b.
Mengirim SMS Aktifkan
Keterangan modul mendukung fasilitas ATCommmand Handphone mendukung fasilitas AT-Command dan menggunakan protocol data jenis PDU
Gambar 11. Proses menghidupkan mesin
5
c.
Mengirim SMS Matikan
d.
Gambar 12. Proses mematikan mesin Mengirim SMS Pulsa
B. Saran Beberapa saran yang bisa disampaikan dari hasil penelitian ini adalah sebagai berikut : a. Pembuatan sistem tidak lengkapi fitur navigasi kendaraan, jadi untuk kedepannya disarankan untuk dilakukan pengembangan sistem dengan menambahkan fitur navigasi. b. Port-port yang tersisa pada kaki mikrokontroler dapat difungsikan sebagai pengendali atau pendeteksi kebutuhan lain. c. Menambahkan aplikasi untuk memonitoring keberadaan kendaraan jika sistem ini diterapkan di perusahaan besar. VI. Daftar Pustaka Andi Nalwan. 2012. Teknik Rancang Bangun Robot. Yogyakarta. Andi Offset.
Gambar 13. Proses untuk mengetahui sisa pulsa V. Kesimpulan dan Saran A. Kesimpulan Kesimpulan yang diperoleh dari keseluruhan pembahasan adalah sebagai berikut: 1.
2.
3.
4.
5.
6.
Telah dibangun perangkat sistem keamanan kendaraan bermotor dengan memanfaatkan teknologi SMS. Dalam pembangunan sistem ini di perlukan hardware dan software. Hardware yang di perlukan diantaranya SIM908c, mikrokontroler atmega128, power supply, antenna GPS/GSM dan alat lain yang mendukung pembuatan sistem. Software yang diperlukan utuk membangun sistem diantaranya codevisionavr untuk menulis listing program serta avrdude untuk mendownload file ke IC. Sistem kendali kendaraan bermotor ini mampu mengirimkan informasi lokasi kendaraan berada serta dapat mematikan dan menghidupkan mesin. Pengujian yang dilakukan yaitu pengujian fungsionalitas sistem. Pengujian yang dilakukan diantaranya pengujian sim908c, pengujian mikrokontroler, pengujian output lm7805, dan pengujian fungsi-fungsi sistem lainnya seperti mematikan dan menghidupkan mesin kendaraan, koordinat lokasi kendaraan. Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan, maka sistem dapat digunakan sesuai dengan kebutuhan. Kondisi jaringan selular sangatlah berpengaruh pada kerja sistem ini, karena sistem ini menggunakan jaringan komunikasi yang dalam hal ini adalah jaringan GSM (Global System for Mobile) Pengendalian kendaraan dilakukan dengan menggunakan Handphone melalui fasilitas SMS, sehingga pengendalian kendaraan bermotor lebih efektif.
Berri Prima. 2012. Perancangan Sistem Keamanan Rumah Menggunakan Sensor PIR (Passive Infra Red) Berbasis Mikrokontroler. Skripsi. Tidak di terbitkan. Tanjung Pinang : Universitas Maritim Raja Ali. Frank D. Petruzella. 2001. Elektronik Industri. Yogyakarta: Andi Offset. Garmin Internasional.inc. 2008. Garmin Profrietary NMEA 0183 Sentences Technical Specifications(Revision C). Kansas:USA. Mandala, Rudi. 2013. Sistem keamanan ruang dengan sensor pasive infra red berbasis sms dan mikrokontroler at89s52. Skripsi. Tidak di terbitkan. Tasikmalaya : Fakultas Teknik Universitas Siliwangi. Taufik Dwi Septian Suyadi. 2011. Built Your Own Line Folower Robot. Yogyakarta : Andi Offset.
6
