Seminar Nasional Teknologi 2007 (SNT 2007) Yogyakarta, 24 November 2007
ISSN : 1978 – 9777
PEMANFAATAN MODUL GPS RECEIVER DAN TELEPON SELULAR UNTUK WIDE AREA VEHICLE TRACKING Andi Sunyoto STMIK AMIKOM Yogyakarta e-mail :
[email protected]
ABSTRACT An integration of a GPS receiver module and cellular telephone for tracking of vehicle position has been designed and implemented. The GPS receiver module is a equipment able to generate position data, but it unable to send the data position to the control system. A cellular telephone technology can transmit data over internet, so it can be used to transmit object position in wide area as long as they have signal from the operators to control system in order to be monitored. This research aims to build a system for monitoring and tracking the vehicle’s position in wide area. The system are divided into three parts: block I, block II and block III. Block I consist of two devices : A GPS receiver module and a cellular phone running a java application (J2ME). The application is used to stream, parse and processed NMEA data from the GPS receiver module before transmiting it to the control system (block II) over a GPRS connection. Block II consists of a web server and a database server for catching the data position sent from block I and store it in database server. Block III consists of visualization and monitoring application to visualize vehicle’s positions over the digital map. The last position of the vehicle data are taken from the database server. The result of this research is an integration of two technologies that can be used to monitor and track of vehicles position. The success of the monitoring and tracking are dependent on : the NMEA data stream from the GPS receiver module, the accuracy of GPS receiver module and the digital map used by the system.
Key words : GPS, GPRS, NMEA, Tracking, J2ME, Cellular Phone 1. PENGANTAR Kebutuhan terhadap pemantauan posisi kendaraan semakin banyak. Hal ini dilihat dari kasus-kasus yang ada, misalkan kasus penentuan jarak terdekat posisi pelanggan dengan sebuah taksi, distribusi barang, penyalahgunaan pemakaian mobil dinas dan sistem pengiriman bahan bakar minyak (BBM). Teknologi yang digunakan biasanya menggunakan komunikasi suara melalui handy talky, komunikasi data melalui radio trunking yang juga sudah dilengkapi dengan Global Positioning System (GPS). Cara-cara seperti ini memerlukan pembanguanan infrastruktur sendiri dan memiliki jangkauan kurang, karena jika area sudah sampai antar kabupaten, propinsi, pulau bahkan negara. Kemajuan teknologi penentuan lokasi seperti GPS berkembang pesat dengan tingkat akurasi yang semakin teliti, bermacam variasi dan semakin murah. Posisi dapat diketahui jika membawa alat yang diberi nama GPS receiver yang berfungsi untuk menerima sinyal dari satelit GPS. GPS receiver berbentuk modul menghasilkan data NMEA yang berisi data posisi.
D ‐ 1
Seminar Nasional Teknologi 2007 (SNT 2007) Yogyakarta, 24 November 2007
ISSN : 1978 – 9777
Perkembangan jaringan teknologi (wireless) khususnya handphone semakin pesat. Sebuah handphone tipe tertentu sudah dilengkapi fitur Java dan GPRS. Fitur Java memungkinkan menambahkan aplikasi yang dibangun dengan J2ME. Teknologi General Packet Radio Service (GPRS) dapat digunakan sebagai media pengiriman data secara nirkabel melalui koneksi internet. Penambahan Base Transceiver Station (BTS) oleh operator menambah area jangkauan semakin luas. Tracking kendaraan adalah mekanisme bagaimana memantau keberadaan kendaraan yang bergerak dan jalurnya di muka bumi. Pengertian bergerak dalam perpektif geografi adalah perpindahan posisi suatu obyek dari suatu koordinat ke koordinat lain. Tracking diperoleh dengan merekam data perpindahan tersebut. Penerapan sistem ini, pihak operator tidak perlu menanyakan ke pengemudi tentang posisinya. Modul GPS receiver mempunyai karekteristik dapat menghasilkan informasi data posisi tetapi tidak dapat mengirimkan data tersebut dengan jarak jauh. GPRS sebagai teknologi komunikasi wireless dapat mengirimkan data melalui jaringan internet. Karakteristik yang dimiliki oleh GPS dan GPRS dapat diintegrasikan untuk membangun sistem monitoring posisi dan tracking kendaraan. 2. CARA PENELITIAN Penelitian ini secara garis besar dibagi menjadi beberapa blok, yaitu blok I, blok II, dan blok III. Pembagian masing-masing blok dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Pembagian komponen blok sistem Gambar 2. Setiap blok mempunyai fungsi yang berbeda-beda. Semua blok saling bekerja sama untuk mengirimkan data posisi dan memonitor lokasi kendaraan.
Komponen Blok I Blok I bertugas mengirimkan data posisi ke pusat pengontrol secara otomatis.Blok I berisi seperangkat modul GPS receiver dan telepon selular. Proses yang terjadi pada blok I dapat dilihat pada gambar 2.
D ‐ 2
Seminar Nasional Teknologi 2007 (SNT 2007) Yogyakarta, 24 November 2007
ISSN : 1978 – 9777
Gambar 3. Proses komponen Blok I
Keterangan proses blok I adalah sebagai berikut: 1. Modul GPS receiver dan selular dikoneksikan menggunakan bluetooth. 2. Data posisi dari modul GPS receiver diambil melalui aplikasi J2ME pada telepon seluler. Tipe NMEA yang digunakan adalah RMC. 3. Data NMEA tipe RMC parsing untuk dipisahkan antara data longitude, latitude dan kecepatan dikirimkan ke web server melalui jaringan GPRS.
Komponen Blok II Fungsi utama blok II adalah menerima data yang dikirimkan dari blok I. Blok II berisi web server dan database server. Pembagian proses yang terjadi pada blok II dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 4. Proses komponen Blok II Urutan proses yang terjadi pada blok II adalah: 1. Server-side scripting yang ada pada web server digunakan untuk menangkap data posisi (longitude dan latitude), kecepatan dan status yang dikirim dari Blok I. 2. Server-side scripting kemudian menyimpan data menyimpannya posisi (longitude dan latitude), kecepatan dan status ke dalam server database.
D ‐ 3
Seminar Nasional Teknologi 2007 (SNT 2007) Yogyakarta, 24 November 2007
ISSN : 1978 – 9777
Komponen Blok III Blok III berfungsi memvisualisasikan posisi kendaraan pada peta digital. Proses yang terjadi pada blok III adalah: 1. Data posisi dan tracking kendaraan diambil dari database yang sebelumnya disimpan oleh blok II. 2. Tipe koordinat yang digunakan pada MapObject (ActiveX untuk menampilkan peta) adalah D.d, sehingga data longitude dan latitude dari database (bentuk DM.m) perlu dikonversi ke bentuk D.d. 3. Posisi kendaraan diwakili dengan sebuah titik pada peta digital yang telah diload dari file *.shp sebelumnya. Gambar proses blok III dapat dilihat pada gambar 4.
Gambar 5. Tampilan visualisasi posisi terakhir
3. HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian dengan melakukan perjalanan langsung ke lapangan dengan membawa peralatan yang ada di blok I. Sistem ini dilihat dari sisi operator berisi tampilan peta digital dan titik-titik yang mengambarkan posisi kendaraan. Operator hanya dengan melihat tampilan monitoring, maka visualisasi akan selalu terupdate secara otomatis.
Hasil Pengiriman Data Posisi Berdasarkan hasil penelitian di lapangan dengan pengaturan interval pengiriman dalam handphone adalah 3 detik diperoleh data seperti pada tabel 2.
D ‐ 4
Seminar Nasional Teknologi 2007 (SNT 2007) Yogyakarta, 24 November 2007 Tabel 1. ID 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
ISSN : 1978 – 9777
Data posisi hasil pengiriman
GtTgl
GtLong
GtLat
2007-01-04 10:49:47.623 2007-01-04 10:49:55.170 2007-01-04 10:50:02.030 2007-01-04 10:50:09.077 2007-01-04 10:50:15.983 2007-01-04 10:50:23.043 2007-01-04 10:50:30.780 2007-01-04 10:50:38.013 2007-01-04 10:50:45.060 2007-01-04 10:50:51.950 2007-01-04 10:50:59.200 2007-01-04 10:51:06.043 2007-01-04 10:51:13.013 2007-01-04 10:51:20.077 2007-01-04 10:51:26.920
11025.860 0 11025.859 2 11025.856 8 11025.854 4 11025.850 6 11025.846 9 11025.842 8 11025.837 5 11025.832 9 11025.829 1 11025.828 3 11025.828 8 11025.825 9 11025.821 7 11025.817 7
0746.2964 0746.2967 0746.3147 0746.3478 0746.3878 0746.4323 0746.4773 0746.5316 0746.5786 0746.6154 0746.6197 0746.6256 0746.6535 0746.6906 0746.7319
Speed
Jam
Interval
0.0
10:49:47.623
6.3
10:49:55.170
00:07.5
25.0
10:50:02.030
00:06.9
33.5
10:50:09.077
00:07.0
40.5
10:50:15.983
00:06.9
42.2
10:50:23.043
00:07.1
44.4
10:50:30.780
00:07.7
45.0
10:50:38.013
00:07.2
46.1
10:50:45.060
00:07.0
18.1
10:50:51.950
00:06.9
0.0
10:50:59.200
00:07.3
14.2
10:51:06.043
00:06.8
32.6
10:51:13.013
00:07.0
37.9
10:51:20.077
00:07.1
40.5
10:51:26.920
00:06.8
Keterangan: Interval = waktu pengiriman dikurangi waktu pengiriman sebelumnya. Dari tabel 2 di atas dapat diambil kesimpulan bahwa: 1. Rata-rata jeda waktu pengiriman : 7.1 detik 2. Pengiriman tercepat
: 6.8 detik
3. Pengiriman terlama
: 7.7 detik
Besar Data GPRS Besar data yang dikirim penulis dapat dari daftar log GPRS pada handphone. Hasil penelitian didapat data sebagai berikut: 1. Jumlah data
: 51 data
2. Total sent
: 26.14 kb
3. Total receiver
: 29.01 kb
D ‐ 5
Seminar Nasional Teknologi 2007 (SNT 2007) Yogyakarta, 24 November 2007
ISSN : 1978 – 9777
Jumlah data yang dikirim per satu kali kirim berdasarkan data di atas dirumuskan sebagai berikut:
jumlah _ kirim =
total _ recieve + total _ sent jumlah _ data
29.01 + 26.14 = 1.08 51 Jadi per satu kali pengiriman data posisi sebuah taksi adalah : 1.08 Kb. Monitoring Posisi Terakhir Sebelum ditampilkan dalam MapObject, maka data dari Database yang berformat DM.m harus diubah menjadi D.d.
Gambar 6. Tampilan visualisasi posisi terakhir. Posisi titik yang menggambarkan taksi selalu berpindah-pindah sesuai data posisi terakhir yang diambil dari database. Ketika dicoba ke luar kota tetap dapat menampilkan visualisasi dan akan hilang jika berada pada tempat yang tidak ada sinyal atau tidak didukung oleh koneksi GPRS.
Tracking Kendaraan Proses tracking kendaraan diawali dengan mengambil data track dari database berdasarkan tanggal tertentu. Titik awal pergerakan diwakili dengan titik berwarna merah sedangkan titik yang bergerak berwarna hijau, sedangkan garis track yang dilalui berwarna biru.
D ‐ 6
Seminar Nasional Teknologi 2007 (SNT 2007) Yogyakarta, 24 November 2007
ISSN : 1978 – 9777
Gambar 7. Tampilan visualisasi proses pergerakan (tracking) Hasil penelitian bahwa garis track dihasilkan dengan menggabungkan sebuah posisi dengan posisi berikutnya. Hasil garis track secara visual kadang tidak sesuai dengan jalur jalan. Hal tersebut dapat terjadi pada saat jalan bercabang kendaraan tidak mengirimkan posisinya.
4. KESIMPULAN Dari hasil penelitian, perancangan dan implementasi yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa: 1. Koordinat yang diperoleh dari modul GPS receiver dalam bentuk DM.m harus diubah ke bentuk D.d agar dikenali pada MapObject. 2. Proses pengiriman data menggunakan GPRS rata-rata membutuhkan waktu sekitar 3 detik dengan jumlah data yang dikirim sebesar 1.08 KB. 3. Ketepatan visualisasi posisi dan tracking ditentukan oleh akurasi modul GPS receiver dan peta digital yang digunakan. 4. Data posisi dari blok I dapat dikirim disemua permukaan bumi selama tersedia jaringan GPRS.
5. DAFTAR PUSTAKA Sunyoto, Andi., 2007, ”Thesis: Integrasi Modul GPS Receiver dan GPRS untuk Penentuan Posisi dan Jalur Pergerakan Obyek Bergerak (Studi Kasus : Penentuan Posisi Taksi di Yogyakarta)”, S2 Jurusan Ilmu Komputer, UGM, 2007. Baldus, G., Kim J.,____“Collier County Government: Integrating GIS and Real-Time Vehicle Tracking for County Emergency Response”, Naples, Florida.
D ‐ 7
…. ∑ ∑jk Z X ji W Vijjk W
m k=1 E x te r n a l Ym Y1 Yk 1 Z1 Zj Zp X1 Xi Xn n i=1 p j=1 W0k W0m Wj1 Wjm W11 W1k W1m Wp1 Wpm Wjk Wpk W01 V1p Vip V0p V1j Vn1 V11 Vi1 Vnj V0j Vij Vnp V01 Z_in Y_in = V =W + + 0k b u0j s δ in eks s δ_in 1j kj=
e n v iro n m e n t
2
3
Vi
I n te r n a l b u s in e s s e n v iro n m M e nis t
Seminar Nasional Teknologi 2007 (SNT 2007) Yogyakarta, 24 November 2007
ISSN : 1978 – 9777
Fallon, E., 2000, “Dublin Bus Tracking Service Design and implementation of a device independent passenger information”, http://citeseer.ist.psu.edu/rd/79396097%2C435540%2C1%2C0.25%2CDownload/ftp%3AqS qqSqftp.cs.tcd.ieqSqpubqSqtech-reportsqSqreports.00qSqTCD-CS-2000-47.pdf, (Di download 26 Juni 2006). Feng Y, Zhu J., "Wireless Java Programming with Java 2 Micro Edition", SAMS, Indianapolish, 2001. Hafberg, G., 1996, “Integration of Geographic Informastion Systems and Navigation Systems for Moving (Dynamic) Objects Like Vehiclas and Ship “, http://gis.esri.com/library/userconf/proc95/to300/p272.html. Hasanuddin, A.Z., 1995., “Penentuan Posisi dengan GPS dan Aplikasinya”. Pradnya Paramita. Jakarta. Peter's and Joe's, 2006, “NMEA Data”, http://www.gpsinformation.org/dale/nmea.htm, 4 Dec 2006. Prahasta, E., 2002 “Konsep-Konsep Dasar Sistem Informasi Geografis”, Informatika, Bandung. Schmidt, A., Holleis, P., Kranz, Matthias., Rukzio, E., ____, “Accessing GPS Receiver from Mobile Phone Via Bluetooth”, http://www.hcilab.org/documents/tutorials/BT_GPS/BT_GPS.htm, Ludwig-Maximilians-University Munich, Desember 2005.
D ‐ 8
