KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa, karena atas Asung Kerta Wara Nugraha-Nya, penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Rancang Bangun Aplikasi Navigasi Rute Perjalanan Dengan Fitur Location-Based Augmented Reality Berbasis Android”. Selama pelaksanaan tugas akhir ini penulis mendapat banyak masukan dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih kepada: 1.
Prof. Ir. Ngakan Putu Gede Suardana, M.T., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Udayana.
2.
Dr. Eng. I Putu Agung Bayupati, S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknologi Informasi Universitas Udayana.
3.
I Nyoman Piarsa, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing I dan Putu Wira Buana, S.Kom., M.T. selaku dosen pembimbing II yang telah banyak memberikan masukan dan bimbingan selama penyusunan tugas akhir ini.
4.
A. A. Kt. Agung Cahyawan Wiranatha, S.T., M.T. Pembimbing Akademik yang telah memberikan bimbingan selama menempuh pendidikan di Jurusan Teknologi Informasi Fakultas Teknik Universitas Udayana.
5.
Kedua orang tua dan keluarga yang telah memberikan dukungan dan motivasi dalam pembuatan tugas akhir ini.
6.
Teman-teman seperjuangan dan segenap civitas di Jurusan Teknologi Informasi Universitas Udayana yang telah memberikan sumbangan ide, pemikiran dan dukungan dalam penyusunan tugas akhir ini. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Akhir
kata penulis memohon maaf jika ada kesalahan dalam penulisan tugas akhir ini.
Denpasar, Juli 2016.
I Gede Agus Mahasadhu v
ABSTRAK
Navigasi sudah menjadi sistem yang umum digunakan oleh pengguna smartphone. Kebutuhan rute yang tepat dan cepat serta lokasi yang akurat menjadi poin utama dalam sistem navigasi. Seiring dengan perkembangan teknologi, diperlukan sistem navigasi baru yang mudah digunakan, minim resource serta upto-date dari segi teknologi. Maka dari itu dibuatlah Aplikasi Navigasi Rute Perjalanan dengan Fitur Location-Based Augmented Reality berbasis Android. Aplikasi ini dibangun berbasis Android dengan teknologi Augmented Reality serta dukungan API dari layanan Google Maps. Aplikasi dapat memudahkan pengguna dalam melakukan berbagai hal yang berhubungan dengan lokasi, seperti navigasi, pencarian lokasi dan/atau Point of Interest, pembuatan dan sharing Custom Route, serta histori navigasi. Fitur navigasi dan pencarian lokasi dapat ditampilkan dalam bentuk Augmented Reality. Hasil unjuk kerja aplikasi menunjukkan bahwa sekitar 70% dari pengguna memberikan nilai yang cukup baik bagi aplikasi dari segi desain, konten, fungsi, dan kecepatan. Aplikasi juga dapat dijalankan dengan resource yang minim, dengan konsumsi RAM maksimum 40 megabyte dan penggunaan processor pada kisaran 1.5%, sehingga tidak membebani smartphone pengguna. Kata Kunci: Navigasi, Augmented Reality, Android, GIS, GPS
vi
ABSTRACT
Navigation has become a common system used by number of smartphone users. Needs of precise, fast, and accurate route are the main points of navigation system. Along with technology advancement, a new navigation system which is easy to use, less resource hungry, and technologically up-to-date is needed. Therefore, this Navigating Application with Location-Based Augmented Reality is made. This application is based on Android Operating System with Augmented Reality technology and API from Google Maps service. This application is able to ease users in doing many location-based works, such as navigation, location and/or Point of Interests search, Custom Route creating and sharing, along with navigation history. Navigation and location search feature is able to shown in Augmented Reality technology. Performance results of application shows that around 70% of users gave positive feedback from design, content, purpose, and swiftness sectors. Application is also able to run in low resource within user’s smartphone, with maximum 40 megabyte for RAM usage and around 1.5% for processor usage. Keywords: Navigation, Augmented Reality, Android, GIS, GPS
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ........................................................................................ i PERNYATAAN ................................................................................................. ii LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR .................................................. iii BERITA ACARA TUGAS AKHIR ................................................................. iv KATA PENGANTAR ........................................................................................ v ABSTRAK......................................................................................................... vi DAFTAR ISI ................................................................................................... viii DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xi DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiv DAFTAR KODE PROGRAM ......................................................................... xv BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang............................................................................................ 1 1.2 Rumusan Masalah....................................................................................... 2 1.3 Tujuan ........................................................................................................ 3 1.4 Manfaat ...................................................................................................... 3 1.5 Batasan Masalah ......................................................................................... 3 1.6 Sistematika Penulisan ................................................................................. 4 BAB II KAJIAN PUSTAKA ............................................................................. 5 2.1 State of the Art ............................................................................................ 5 2.2 Navigasi ..................................................................................................... 6 2.2.1 Konsep Dasar .................................................................................. 7 2.2.1.1 Garis Lintang (Latitude) .................................................... 7 2.2.1.2 Garis Bujur (Longitude)..................................................... 7 2.3 GPS (Global Positioning System)................................................................ 7 2.4 Cell Tower Triangulation............................................................................ 9 2.5 Haversine Formula.................................................................................... 13 2.6 Google Maps ............................................................................................ 14 2.7 Augmented Reality .................................................................................... 17 2.7.1 Location-Based Augmented Reality ............................................... 18 2.7.2 BeyondAR .................................................................................... 19 2.8 Android .................................................................................................... 20 2.8.1 Antarmuka Sistem ......................................................................... 20 2.8.2 Android Studio .............................................................................. 21 2.9 Google Play Services ................................................................................ 22 2.9.1 Google Maps Android API ............................................................ 22 2.9.1.1 Implementasi Google Maps Android API ........................ 23 2.9.2 Google Play Services Location API ............................................... 26 2.9.3 Google Direction Services API ...................................................... 27 2.10 Apache ..................................................................................................... 27 2.10.1 Kelebihan Apache ......................................................................... 28 2.10.2 Kekurangan Apache ...................................................................... 28 viii
2.11 MySQL..................................................................................................... 29 2.11.1 Kelebihan MySQL ........................................................................ 30 2.12 Javascript Object Notation (JSON) ........................................................... 31 BAB III METODOLOGI PENELITIAN ....................................................... 36 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................... 36 3.2 Alur Penelitian .......................................................................................... 36 3.3 Data .......................................................................................................... 39 3.3.1 Sumber Data.................................................................................. 39 3.3.2 Metode Pengumpulan Data ............................................................ 39 3.4 Gambaran Umum Aplikasi........................................................................ 39 3.5 Kebutuhan Perangkat ................................................................................ 42 3.5.1 Perangkat Keras ............................................................................ 42 3.5.2 Perangkat Lunak ............................................................................ 43 3.6 Bahasa Pemrograman................................................................................ 43 BAB IV PEMBAHASAN DAN ANALISA HASIL ........................................ 44 4.1 Spesifikasi Perangkat Pengujian ................................................................ 44 4.1.1 Spesifikasi Minimum Perangkat Smartphone ................................. 44 4.1.2 Spesifikasi Perangkat Komputer .................................................... 44 4.2 Diagram Alur Data ................................................................................... 45 4.2.1 Diagram Konteks........................................................................... 45 4.2.2 Hierarchy Chart ............................................................................ 46 4.2.3 DFD Level 0 ................................................................................. 47 4.3 Desain Basis Data ..................................................................................... 48 4.3.1 Struktur Data ................................................................................. 48 4.3.2 Physical Data Model ..................................................................... 54 4.4 Kode Program Utama ............................................................................... 55 4.4.1 Kode Program Registrasi Pengguna ............................................... 56 4.4.2 Kode Program Lupa Password Pengguna....................................... 57 4.4.3 Kode Program Perhitungan Arah Mata Angin untuk Kompas ........ 57 4.4.4 Kode Program Proses Data Navigasi pada Server .......................... 58 4.4.5 Kode Program Koreksi Lokasi Pengguna....................................... 60 4.4.6 Kode Program Memperhalus Perubahan Lokasi Pengguna ............ 61 4.4.7 Kode Program Menampilkan Navigasi Augmented Reality ............ 62 4.4.8 Kode Program Pembuatan Manual Custom Route.......................... 63 4.4.9 Kode Program Share Custom Route ............................................... 64 4.4.10 Kode Program Intent Filter pada Manifest ..................................... 65 4.5 Pengujian Sistem ...................................................................................... 65 4.5.1 Pengujian Webservices .................................................................. 65 4.5.2 Pengujian Fitur Aplikasi ................................................................ 67 4.5.2.1 Fitur User Management ................................................... 67 4.5.2.2 Fitur Geocoding .............................................................. 74 4.5.2.3 Fitur Compass ................................................................. 76 4.5.2.4 Fitur Traffic Data ............................................................ 78 4.5.2.5 Fitur Navigasi Google Maps ............................................ 78 4.5.2.6 Fitur Navigasi Augmented Reality ................................... 84 4.5.2.7 Fitur Custom Route.......................................................... 87 ix
4.5.2.8 Fitur Histori Navigasi ...................................................... 96 4.5.2.9 Fitur Look Around ......................................................... 102 4.6 Pengujian Konsumsi Resource Aplikasi Android .................................... 104 4.7 Pengujian Unjuk Kerja Aplikasi .............................................................. 106 4.7.1 Metode Pengujian Unjuk Kerja .................................................... 106 4.7.2 Variabel Pengujian ...................................................................... 107 4.7.3 Nilai Variabel Pengujian.............................................................. 107 4.7.4 Hasil Pengujian Unjuk Kerja Aplikasi ......................................... 108 4.7.4.1 Variabel Desain Aplikasi ............................................... 108 4.7.4.2 Variabel Konten Aplikasi .............................................. 110 4.7.4.3 Variabel Fungsi Fitur Aplikasi ....................................... 111 4.7.4.4 Variabel Kecepatan Eksekusi Fitur Aplikasi .................. 112 4.8 Analisis Hasil Pengujian Aplikasi ........................................................... 113 4.8.1 Analisis Hasil Variabel Desain Aplikasi ...................................... 113 4.8.2 Analisis Hasil Variabel Konten Aplikasi ...................................... 114 4.8.3 Analisis Hasil Variabel Fungsi Fitur Aplikasi .............................. 114 4.8.4 Analisis Hasil Variabel Kecepatan Eksekusi Fitur Aplikasi ......... 114 4.9 Kelebihan dan Kekurangan Aplikasi ....................................................... 114 4.9.1 Kelebihan Aplikasi ...................................................................... 114 4.9.2 Kekurangan Aplikasi ................................................................... 115 BAB V PENUTUP ......................................................................................... 116 5.1. Kesimpulan............................................................................................. 116 5.2. Saran ...................................................................................................... 116 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 118
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Ilustrasi Konstelasi Satelit ................................................................. 8 Gambar 2.2 Ilustrasi Sebuah BTS dan Antena .................................................... 10 Gambar 2.3 Ilustrasi Penentuan Lokasi dengan Sebuah BTS .............................. 11 Gambar 2.4 Ilustrasi Penentuan Lokasi dengan Dua Buah BTS .......................... 12 Gambar 2.5 Ilustrasi Penentuan Lokasi dengan Tiga Buah BTS ......................... 13 Gambar 2.6 Tampilan Google Maps ................................................................... 15 Gambar 2.7 Tampilan Google Maps Versi Android............................................ 16 Gambar 2.8 Tampilan Mode Navigasi Google Maps Versi Android ................... 17 Gambar 2.9 Ilustrasi Augmented Reality Berbasis Lokasi ................................... 18 Gambar 2.10 Game Sederhana dengan BeyondAR ............................................. 19 Gambar 2.11 SDK Manager dalam Android Studio ............................................ 23 Gambar 2.12 Google Maps Android API dalam Google Console ....................... 24 Gambar 2.13 Aplikasi Simple Menggunakan Google Maps Android API ........... 26 Gambar 2.14 Ilustrasi JSON Object ................................................................... 32 Gambar 2.15 Ilustrasi JSON Array ..................................................................... 33 Gambar 2.16 Ilustrasi JSON Value ..................................................................... 33 Gambar 2.17 Ilustrasi JSON String .................................................................... 34 Gambar 2.18 Ilustrasi JSON Number ................................................................. 34 Gambar 3.1 Diagram Alur Tahap Penelitian ....................................................... 37 Gambar 3.2 Gambaran Umum Aplikasi ............................................................. 40 Gambar 4.1 Diagram Konteks ............................................................................ 45 Gambar 4.2 Hierarchy Chart ............................................................................. 46 Gambar 4.3 DFD Level 0 ................................................................................... 48 Gambar 4.4 Physical Data Model ...................................................................... 55 Gambar 4.5 Bagian Response Google Direction API .......................................... 66 Gambar 4.6 Bagian Response Koordinat Augmented Reality .............................. 66 Gambar 4.7 Menu User Management ................................................................. 67 Gambar 4.8 Tampilan Awal Fitur User Management ......................................... 68 Gambar 4.9 Tampilan Form Registrasi Pengguna .............................................. 68 Gambar 4.10 Tampilan Validasi Registrasi ........................................................ 69 Gambar 4.11 Tampilan Sukses Registrasi .......................................................... 70 Gambar 4.12 Dialog Box Lupa Password ........................................................... 70 Gambar 4.13 Dialog Box Konfirmasi Reset Password ........................................ 71 Gambar 4.14 Email dengan Password Baru ....................................................... 71 Gambar 4.15 Tampilan Utama Aplikasi setelah Login ........................................ 72 Gambar 4.16 Tampilan Menu Account setelah Login ......................................... 73 Gambar 4.17 Tampilan Activity Detil Akun........................................................ 73 Gambar 4.18 Tampilan Form Ganti Password.................................................... 74 Gambar 4.19 Marker Geocoding ........................................................................ 75 Gambar 4.20 Dialog Box Klik Marker ............................................................... 75 Gambar 4.21 Pencarian Lokasi Berdasarkan Nama ............................................ 76 Gambar 4.22 Aktivasi Fitur Compass ................................................................. 77 xi
Gambar 4.23 Peta Berputar Berdasarkan Orientasi Perangkat............................. 77 Gambar 4.24 Tampilan Arus Lalu Lintas ........................................................... 78 Gambar 4.25 Tampilan Awal Fitur Navigasi Google Maps ................................ 79 Gambar 4.26 Tampilan Dialog Box Informasi Navigasi ..................................... 80 Gambar 4.27 Tampilan Fitur Follow Me ............................................................ 81 Gambar 4.28 Tampilan Peta ketika Instruksi Disembunyikan ............................. 81 Gambar 4.29 Tampilan List Maneuver Navigasi ................................................ 82 Gambar 4.30 Tampilan Peringatan Salah Rute ................................................... 83 Gambar 4.31 Tampilan Dialog Box Notifikasi Tiba di Tempat Tujuan ............... 83 Gambar 4.32 Tampilan Notifikasi pada Notification Drawer .............................. 84 Gambar 4.33 Tampilan Utama Fitur Navigasi Augmented Reality ...................... 85 Gambar 4.34 Tampilan Fitur Navigasi Augmented Reality Tanpa Titik Jalan ..... 85 Gambar 4.35 Tampilan Fitur Menu Point of Interest .......................................... 86 Gambar 4.36 Tampilan Point of Interest pada Navigasi Augmented Reality........ 86 Gambar 4.37 Tampilan Dialog Box Pemilihan Cara Pembuatan Custom Route .. 88 Gambar 4.38 Tampilan Utama Pembuatan Custom Route................................... 88 Gambar 4.39 Tampilan Pembuatan Manual Custom Route ................................. 89 Gambar 4.40 Tampilan Pembuatan Waypoint Custom Route .............................. 90 Gambar 4.41 Undo dalam Pembuatan Manual Custom Route............................. 90 Gambar 4.42 Pengisian Data dalam Pembuatan Custom Route ........................... 91 Gambar 4.43 Konfirmasi Sukses dalam Pembuatan Custom Route ..................... 91 Gambar 4.44 Tampilan Activity Saved Custom Route ......................................... 92 Gambar 4.45 Tampilan Button Custom Route..................................................... 92 Gambar 4.46 Tampilan Detil Custom Route ....................................................... 93 Gambar 4.47 Tampilan Informasi Custom Route ................................................ 93 Gambar 4.48 Pilihan Aplikasi Share Custom Route ............................................ 94 Gambar 4.49 Text pada Kolom Chat Aplikasi .................................................... 95 Gambar 4.50 Tampilan ketika Tautan Dibuka dengan Browser Internet ............. 95 Gambar 4.51 Tampilan Dialog Box Konfirmasi Hapus Custom Route ................ 96 Gambar 4.52 Menu untuk Mengakses Fitur Histori Navigasi.............................. 97 Gambar 4.53 Tampilan Utama Fitur Histori Navigasi ........................................ 98 Gambar 4.54 Tampilan Dialog Box Histori Default ............................................ 98 Gambar 4.55 Tampilan Rute Histori Default ...................................................... 99 Gambar 4.56 Tampilan Dialog Box Histori Custom Route................................ 100 Gambar 4.57 Tampilan Menu Hapus Data Histori ............................................ 100 Gambar 4.58 Tampilan Histori Default setelah Data Terhapus ......................... 101 Gambar 4.59 Tampilan Histori Custom Route setelah Data Terhapus ............... 102 Gambar 4.60 Pemilihan Radius dan Kategori Point of Interest ......................... 103 Gambar 4.61 Tampilan Point of Interest Disekitar Pengguna ........................... 103 Gambar 4.62 Tampilan Point of Interest Disekitar Pengguna ........................... 104 Gambar 4.63 Tampilan Penggunaan Memory saat Idle ..................................... 104 Gambar 4.64 Tampilan Penggunaan Processor saat Idle .................................. 105 Gambar 4.65 Tampilan Penggunaan Memory saat Navigasi ............................. 105 Gambar 4.66 Tampilan Penggunaan Processor saat Navigasi........................... 106 Gambar 4.67 Diagram Hasil Pengujian Variabel Desain Aplikasi .................... 109 Gambar 4.68 Diagram Hasil Pengujian Variabel Desain Aplikasi .................... 110 xii
Gambar 4.69 Diagram Hasil Pengujian Variabel Desain Aplikasi .................... 112 Gambar 4.70 Diagram Hasil Pengujian Variabel Kecepatan Eksekusi Aplikasi 113
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Spesifikasi Minimum Perangkat Smartphone...................................... 44 Tabel 4.2 Spesifikasi Minimum Perangkat Komputer ......................................... 45 Tabel 4.3 Struktur Data tb_user ....................................................................... 49 Tabel 4.4 Struktur Data tb_custom_route ........................................................ 50 Tabel 4.5 Struktur Data tb_history_api .......................................................... 51 Tabel 4.6 Struktur Data tb_history_custom .................................................... 53 Tabel 4.7 Subjek Pengujian Unjuk Kerja .......................................................... 106 Tabel 4.8 Variabel Pengujian ........................................................................... 107 Tabel 4.9 Variabel Pengujian ........................................................................... 108 Tabel 4.10 Hasil Pengujian Variabel Desain Aplikasi ...................................... 109 Tabel 4.11 Hasil Pengujian Variabel Konten Aplikasi ...................................... 110 Tabel 4.12 Hasil Pengujian Variabel Fungsi Fitur Aplikasi .............................. 111 Tabel 4.13 Hasil Pengujian Variabel Kecepatan Eksekusi Fitur Aplikasi .......... 112
xiv
DAFTAR KODE PROGRAM
Kode Program 2.1 Fungsi dengan Haversine Formula dalam PHP ..................... 14 Kode Program 2.2 Konfigurasi Google Play Services pada File Manifest ........... 24 Kode Program 2.3 Pengaturan Key pada File Manifest ....................................... 25 Kode Program 2.4 Pengaturan Permission pada File Manifest............................ 25 Kode Program 2.5 Fragment untuk Menampilkan Peta ...................................... 25 Kode Program 4.1 Registrasi Pengguna ............................................................. 56 Kode Program 4.2 Lupa Password Pengguna ..................................................... 57 Kode Program 4.3 Perhitungan Arah Mata Angin untuk Kompas ....................... 58 Kode Program 4.4 Fungsi untuk Memroses Data Navigasi Pada Server.............. 60 Kode Program 4.5 Fungsi untuk Mengoreksi Lokasi Pengguna .......................... 60 Kode Program 4.6 Fungsi untuk Memperhalus Perubahan Lokasi Pengguna ...... 62 Kode Program 4.7 Fungsi Menampilkan Informasi Navigasi Augmented Reality 63 Kode Program 4.8 Fungsi dalam Pembuatan Manual Custom Route................... 64 Kode Program 4.9 Fungsi dalam Share Custom Route........................................ 65 Kode Program 4.10 Intent Filter pada Manifest .................................................. 65
xv
