PERANCANGAN LAYANAN CLOUD PRINT BERBASIS RASPBERRY PI 3 Yuris Mulya Saputra1, Nur Rohman Rosyid2 Departemen Teknik Elektro dan Informatika, Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada Email:
[email protected],
[email protected] ABTRAK Untuk memudahkan pencetakan dokumen penting secara aman dan efektif dari tempat manapun, dibutuhkan sebuah sistem yang terintegrasi antara perangkat pengguna, perantara, dan printer yang mencetak dokumen. Sebuah jaringan printer online terdistribusi untuk layanan cloud print melalui pengiriman surat elektronik yang berisi judul dan lampiran dibuat untuk merealisasikan hal tersebut. Sistem ini memiliki dua buah proses utama yaitu proses antara perangkat pengguna dan Raspberry Pi 3 yang berfungsi sebagai server melalui jaringan publik internet serta proses antara Raspberry Pi 3 yang berfungsi sebagai switch dan printer terdistribusi yang akan mencetak dokumen yang diinginkan melalui jaringan Wi-Fi lokal. Pada penelitian ini, Raspberry Pi 3 mempunyai empat buah unit yaitu unit penyaringan untuk menyeleksi alamat surat elektronik yang masuk melalui kode judul surat elektronik yang digunakan dan alamat surat elektronik yang sudah terdaftar pada sistem, unit memori untuk menyimpan judul dan lampiran sementara, unit ekstraksi untuk membaca header dari surat elektronik berisi nama atau alamat IP printer, alamat surat elektronik pengirim, nama lampiran dokumen, dan juga format lampiran dokumen serta unit kompilasi untuk mengubah format lampiran agar sesuai dengan format yang didukung printer. Sebagai hasil akhir, jika sistem berhasil mencetak dokumen melalui printer yang diinginkan, maka sistem akan mengirimkan sebuah surat elektronik ke pengirim yang memberikan notifikasi bahwa dokumen telah berhasil dicetak. Dari hasil penelitian dapat diamati bahwa lama waktu rata-rata pemrosesan dari pengiriman surat elektronik sampai dengan pencetakan dokumen adalah 19,1 detik dan Raspberry Pi 3 menghabiskan daya rata-rata sebesar 4,5 Watt. Kata Kunci : cloud print, surat elektronik, Raspberry Pi 3, Wi-Fi, jaringan internet I. PENDAHULUAN Internet merupakan salah satu teknologi yang sangat berkembang pesat baik di kalangan akademik maupun masyarakat pada umumnya. Hal ini disebabkan oleh adanya tuntutan kebutuhan untuk dapat melaksanakan kegiatan sehari-hari dengan lebih mudah, aman, efektif, dan efisien. Sebagai contoh, di bidang akademik, internet sangat dibutuhkan oleh kalangan guru atau dosen terutama berkaitan dengan dokumen-dokumen penting seperti misalnya, untuk mencari materi yang digunakan untuk mengajar, mengurus berbagai macam administrasi akademik, dan juga tentunya menjalankan penelitian dengan lebih mudah dan efektif. Dokumen yang dibutuhkan tidak hanya dalam bentuk softcopy namun juga dalam bentuk hardcopy. Khusus untuk bentuk yang kedua, dibutuhkan printer untuk dapat mencetak suatu dokumen yang dibutuhkan. Selama ini, untuk dapat mencetak suatu dokumen dengan menggunakan printer, pengguna harus membuka aplikasi pencetakan dokumen (misalnya aplikasi Microsoft Office atau PDF) di dalam sebuah PC atau laptop yang terhubung langsung dengan jaringan internet melalui sambungan kabel (wired) maupun nirkabel (wireless). Hal ini juga berarti bahwa posisi PC atau laptop yang digunakan tidak berada jauh dari posisi printer (misalnya di dalam ruangan yang sama atau dalam jangkauan yang sangat dekat). Seperti diketahui, masyarakat pada saat ini biasanya memiliki mobilitas yang cukup tinggi, misalnya di kalangan dosen suatu universitas dibutuhkan mobilitas
karena tempat mengajar teori maupun praktikum, laboratorium tempat melakukan penelitian, dan lokasi tempat melakukan pengabdian kepada masyarakat menggunakan tempat yang berbeda-beda. Hal ini akan merepotkan jika dosen membutuhkan dokumen dalam bentuk hardcopy, namun tidak berada pada posisi jangkauan printer. Untuk dapat melakukan pencetakan dokumen dari lokasi manapun dengan menggunakan nama printer yang diinginkan, dibutuhkan sebuah teknologi yang berbasis jaringan terdistribusi dengan menggunakan fasilitas surat elektronik atau surat elektronik. Melalui penelitian ini, diperkenalkan sebuah teknologi pencetakan dokumen yang cukup aman melalui pengiriman surat elektronik dan dicetak dengan menggunakan printer online terdistribusi. Untuk dapat merealisasikan hal ini, dibutuhkan sebuah server yang bertugas untuk menyaring alamat surat elektronik yang masuk, untuk memproses judul, dan lampiran surat elektronik, serta dapat memberikan perintah kepada printer yang terpilih dan sudah tersambung secara nirkabel untuk mencetak dokumen sesuai dengan judul dan lampiran surat elektronik. Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Memudahkan pencetakan dokumen penting di lingkungan masyarakat melalui pengiriman surat elektronik berisi judul dan lampiran dokumen dari tempat manapun. Kkkkkk
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Terapan SV UGM 2016 | 993
2. Memberikan keamanan dalam pencetakan dokumen melalui media internet dengan menggunakan sistem penyaringan alamat surat elektronik yang sudah terdaftar dalam database server lokal. 3. Memberikan nilai keefektifan dengan menggunakan jaringan printer yang terdistribusi dengan server lokal sehingga pengguna dapat melakukan pencetakan dengan printer yang diinginkan sesuai dengan judul dari surat elektronik yang dikirimkan. Teknologi pencetakan dokumen dengan menggunakan surat elektronik telah dibuat oleh perusahaan HP (Hewlett Packard) dengan produknya HP ePrint [5]. Namun, jenis aplikasi ini hanya dapat digunakan jika produk printer bermerek HP sehingga jaringan printer terdistribusi hanya dapat digunakan ketika produk pinter yang digunakan adalah sama. Teknologi lain selain menggunakan pengiriman surat elektronik, dapat juga dilakukan dengan menggunakan website yang telah disediakan yang memiliki halaman utama berisi autentikasi masuk [15] dan jaringan bluetooth sebagai saluran transmisi pengiriman dokumen [2], [13]. Teknologi aman dalam penggunaan printer dikenalkan oleh [4] dimana sistem mengontrol waktu pencetakan dan waktu pengambilan dokumen dalam bentuk hardcopy, mengendalikan pengguna yang menerima dokumen yang telah dicetak, dan menghindari kesalahan dalam penggunaan printer yang mencetak dokumen. Selain itu, teknologi ini juga diadopsi oleh [16] dalam mengamankan jaringan printer yang tersambung ke internet. [8] membuat sebuat sistem cloud service untuk melindungi privasi pengguna termasuk informasi identitas dan data yang bersifat sensitif. Cara lain diperkenalkan oleh [10] dengan menggunakan salah satu jenis MTA (Mail Transfer Agent) yaitu open source PostFix dengan menggunakan platform Linux. Sebagai media yang membaca surat elektronik dari sebuah surat elektronik server dan perantara antara dokumen dengan printer yang mencetaknya, Raspberry Pi digunakan. Perangkat low-cost dan lowpower ini merupakan alat berbasis Linux [11]. Sebagai perangkat pengganti komputer, alat ini banyak digunakan untuk melakukan penelitian. [12] menggunakan Raspberry Pi sebagai platform sensor base station untuk mengetahui keberadaan pengguna jaringan. [14] menggunakan perangkat ini untuk membangun jaringan infrastruktur cloud computing pada data center. Dan akhirnya [2] dan [13] menggunakan perangkat ini sebagai platform untuk melakukan komunikasi dengan menggunakan media bluetooth. Sistem jaringan terdistribusi pernah diadopsi oleh [9] untuk pembuatan media server terdistribusi karena adanya pengguna jaringan yang banyak bernama DSMS (Distributed Server Management System). Sistem ini menggunakan static mapping untuk memasukkan data dalam server dan dynamic mapping untuk pemindahan data kepada penggunanya. Kemudian, [3] memperkenalkan pembuatan DVE (Distributed Virtual Environments). Sistem ini secara
efisien dapat memilih pengguna dan server yang akan digunakan untuk melakukan proses interaksi terhadap aplikasi akhir. Dari beberapa tinjauan tersebut, maka dibuat teknologi pencetakan dokumen melalui pengiriman surat elektronik ke sebuah server menggunakan Raspberry Pi 3 dengan hasil pencetakan melalui printer-printer yang telah terdistribusi dengan server tersebut. II. PEMBAHASAN Metode penelitian yang digunakan mencakup beberapa langkah sebagai berikut.
Studi literatur secara online yaitu dengan mengumpulkan literatur-literatur yang berkaitan dengan penggunaan filter dan label pada server GMail, sinkronisasi server Gmail dengan server lokal pada Raspberry Pi 3, penyimpanan header dan lampiran dari e-mail yang diterima, ekstraksi header email, dan pencetakan dokumen berdasarkan hasil ekstraksi. Perancangan perangkat keras seperti penyambungan Raspberry Pi 3 ke power adaptor sebagai sumber daya, monitor melalui kabel HDMI, koneksi internet melalui LAN/Wi-Fi, penyambungan ke printer melalui jaringan Wi-Fi lokal, dan persiapan perangkat pengguna (laptop/smartphone/tablet). Perancangan perangkat lunak seperti melakukan instalasi offlineimap, ripmime, lpr, sendmail, dan beberapa open source lainnya di Linux Ubuntu Mate 16.04. Perancangan konfigurasi testbed seperti melakukan perancangan algoritma atau langkah-langkah urutan proses mulai dari pengguna mengirimkan sebuah email sampai dengan dokumen berhasil dicetak dan sistem melakukan pengiriman e-mail kembali kepada pengguna. Secara umum, penelitian ini menggunakan sistem model atau metode seperti blok diagram pada gambar berikut ini.
Gambar 1. Blok diagram sistem Secara lebih detil, untuk merealisasikan sistem cloud print ini, dibutuhkan dua buah proses utama sebagai berikut.
994 |Prosiding Seminar Nasional Teknologi Terapan SV UGM 2016
A. Proses antara perangkat dengan Raspberry Pi 3
pengguna
Dalam proses ini, pertama kali pengguna harus memiliki jaringan internet yang dapat melalui kabel LAN (untuk PC) atau jaringan nirkabel (untuk perangkat mobile) dari manapun pengguna berada. Kemudian, pengguna dapat membuka aplikasi surat elektronik apapun (misalnya, Gmail, Yahoo, atau surat elektronik dari universitas). UNIT FILTERING
SMARTPHONE E-mail server Raspberry Pi 3 sebagai Server
LAPTOP
JARINGAN INTERNET
JARINGAN INTERNET
UNIT MEMORY
Koneksi secara wired/ wireless
UNIT FILTERING TABLET
Pengiriman e-mail secara wired/wireless
Raspberry Pi 3 sebagai Server
UNIT MEMORY
G
PC
dilakukan untuk mendeteksi apakah alamat surat elektronik yang masuk dikenali oleh server atau tidak dengan membandingkan alamat surat elektronik yang masuk dengan alamat surat elektronik yang sudah terdaftar di dalam database server GMail (sebelum pengguna dapat menggunakan sistem ini, pengguna harus mendaftarkan alamat surat elektronik yang diinginkan ke administrator). Jika alamat surat elektronik yang masuk sudah terdaftar, maka server akan menjalankan internal process yang dilakukan oleh unit memori yang terdapat dalam server. Unit memori ini menyimpan judul dan lampiran untuk sementara waktu dan kemudian akan diteruskan ke sebuah unit yang mengekstrak informasi yang terdapat dalam surat elektronik. Sebaliknya, jika alamat surat elektronik yang masuk belum terdaftar, maka sistem tidak akan melakukan proses lebih lanjut. Sebagai proses akhir pada sistem ini, Raspberry Pi 3 bertugas melakukan sinkronisasi mail server ke server lokal Raspberry Pi 3 dengan menggunakan perintah offlineimap.
ambar 2. Konfigurasi sistem antara perangkat pengguna dan Raspberry Pi 3 Agar Raspberry Pi 3 dapat menerima perintah dengan benar, pengguna harus menulis judul surat elektronik yang berupa kode pencetakan dokumen (misalnya : [printsvugm], nama printer atau alamat IP dari printer yang diinginkan (misalnya : [print-tj]), beberapa parameter untuk mencetak dokumen serta juga melampirkan dokumen yang akan dicetak dengan format yang telah ditentukan (format paling stabil adalah format PDF). Dalam proses ini Raspberry Pi 3 harus terhubung dengan jaringan internet melalui kabel LAN ataupun nirkabel dan berfungsi sebagai server.
Gambar 3. Format pengiriman surat elektronik pengguna
Gambar 4. Unit penyaringan dan memori pada direktori mail server
B. Proses antara Raspberry Pi 3 dengan printer online terdistribusi Operasi yang akan dilakukan pertama kali dalam proses kedua ini adalah internal process yang dilakukan unit ekstraksi dengan menggunakan perintah ripmime di dalam Raspberry Pi 3 untuk mengekstrak atau parsing informasi berupa judul dan lampiran surat elektronik serta unit kompilasi untuk mengubah format lampiran agar sesuai dengan format yang didukung oleh printer. Dalam proses ini, Raspberry Pi 3 berfungsi sebagai switch yang akan memilih printer yang digunakan untuk mencetak dokumen. Secara lebih terperinci, unit ekstraksi akan mem-parsing dua bagian dari surat elektronik yang dikirimkan yaitu berupa judul dan lampiran. Judul yang diekstrak yaitu berupa nama atau alamat IP dari printer yang diinginkan serta alamat surat elektronik pengirim. Sedangkan lampiran yang diekstrak adalah dokumen lampiran, nama dokumen, dan juga format dokumen.
Setelah pengguna berhasil mengirimkan surat elektronik ke GMail server, Raspberry Pi 3 akan membaca alamat pengirim, judul, dan lampiran dari surat elektronik. Kemudian, Raspberry Pi 3 sebagai server akan melakukan pengecekan terhadap alamat surat elektronik pengguna melalui internal process yang dilakukan oleh unit penyaringan. Pengecekan ini Kkkkkk
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Terapan SV UGM 2016 | 995
UNIT EXTRACTION
Printer 1 UNIT COMPILING
Raspberry Pi 3 sebagai Switch
USB Dongle sebagai AP
UNIT COMPILING
Koneksi secara wireless
Printer 2 . . .
UNIT EXTRACTION
Raspberry Pi 3 sebagai Switch
Printer online terdistribusi
Printer N
USB Dongle sebagai AP
Gambar 5. Konfigurasi sistem antara Raspberry Pi 3 dan cloud printer Kemudian hasil ekstraksi tersebut akan diteruskan ke halaman pencetakan dengan menggunakan perintah lpr sedemikian rupa sehingga tujuan printer yang akan melakukan pencetakan akan sesuai dengan yang diinginkan oleh pengguna. Hal yang berbeda dilakukan oleh unit kompilasi, dimana unit ini akan mengubah format dokumen yang terlampir di surat elektronik agar sesuai dengan format yang mendukung. Dalam sistem ini format lampiran dikompilasi dalam bentuk format PDF (Portable Document Format).
Dari tabel terlihat bahwa waktu rata-rata terlama terjadi pada proses sinkronisasi pesan dari mail server ke local server karena sistem membutuhkan waktu untuk melakukan pengecekan pesan baru yang masuk. Hal yang sama terjadi pada proses kompilasi format pesan ke PDF dimana membutuhkan waktu rata-rata yang sama yaitu sekitar 5 detik. Waktu tercepat terjadi pada proses penyaringan dan penyimpanan pesan pada mail server yang membutuhkan waktu rata-rata sekitar 0,1 detik. Secara keseluruhan, proses yang terjadi mulai dari pengiriman pesan ke mail server sampai dengan pengiriman notifikasi ke pengirim membutuhkan waktu rata-rata sekitar 19,1 detik. TABEL 1. KINERJA SISTEM BERDASARKAN WAKTU Waktu No Proses (detik) 1
Pengiriman email ke mail server
1
2
Penyaringan dan penyimpanan pesan
3
Sinkronisasi mail server ke local server
5
4
Ekstraksi judul dan lampiran pesan
1
5
Kompilasi format pesan ke PDF
5
6
Pencetakan lampiran dokumen
4
7
Pengiriman notifikasi ke pengirim
3
Total waktu sistem
19,1
0,1
Sebagai pertimbangan bahwa sistem ini hemat energi, daya rata-rata yang dikeluarkan oleh sistem Raspberry Pi 3 selama proses adalah sekitar 4,5 Watt dengan tegangan rata-rata 209 V dan arus rata-rata 0,0215 A. Gambar 6. Hasil pengiriman notifikasi ke alamat pengguna Setelah kedua unit ini berhasil melakukan fungsinya, maka switch akan melakukan komunikasi dengan printer (mendukung fitur sambungan wireless) yang merupakan tujuan pencetakan dokumen secara wireless dengan menggunakan sebuah atau beberapa USB dongle Wi-Fi yang berfungsi sebagai access point. Kemudian, printer yang terpilih dalam layanan cloud print akan melakukan pencetakan dan hasil pencetakan dapat diambil di lokasi printer tersebut berada. Sebagai hasil akhir, untuk memberikan konfirmasi kepada pengguna bahwa dokumen berhasil dicetak, Raspberry Pi 3 akan mengirimkan pesan notifikasi ke alamat surat elektronik pengguna melalui perintah sendmail. Berdasarkan hasil pengamatan selama proses mulai dari pengiriman surat elektronik dari pengirim sampai dengan pengiriman notifikasi hasil pencetakan, dapat diperoleh waktu rata-rata untuk setiap proses yang terjadi pada sistem yang dapat dilihat pada TABEL 1.
III. KESIMPULAN DAN SARAN Sebuah sistem untuk mempermudah pencetakan dokumen dari tempat manapun dikenalkan pada penelitian ini. Sistem ini terdiri atas dua proses utama yaitu proses antara pengirim dengan Raspberry Pi 3 sebagai server dan proses antara Raspberry Pi 3 sebagai switch dengan printer-printer yang terdistribusi secara online. Sistem ini terbagi menjadi empat unit yaitu unit penyaringan, unit memori, unit ekstraksi, dan unit kompilasi. Dari hasil pengamatan, jika dokumen berhasil dicetak maka sistem akan mengirimkan pesan notifikasi kepada pengirim. Waktu rata-rata yang dibutuhkan sistem mulai dari pengiriman pesan dari pengirim sampai dengan pengiriman pesan notifikasi adalah sekitar 19,1 detik dengan daya rata-rata yang dibutuhkan sistem untuk menjalankan proses adalah 4,5 Watt. Sebagai tindak lanjut dari penelitian ini untuk kinerja yang lebih baik, dibutuhkan kuesioner dari para pengguna yang menggunakan sistem ini dan juga kompilasi berbagai macam jenis format dokumen yang akan dicetak.
996 |Prosiding Seminar Nasional Teknologi Terapan SV UGM 2016
IV. DAFTAR PUSTAKA [1] Bartolini, N., G. Bongiovanni and S. Silvestri. 2007. Distributed Server Selection and Admission Control in Replicated Web Systems. International Symposium on Parallel and Distributed Computing, pp. 31-38, Hagenberg. [2] Dhage, N. N. and S. D. Markande, 2015. Bluetooth enabled printer adapter using raspberry pi. International Conference on Pervasive Computing, pp. 1-4, Pune. [3] Duong, Nguyen Binh Ta and Suiping Zhou. 2006. Efficient client-to-server assignments for distributed virtual environments. International Parallel and Distributed Processing Symposium, pp. 10-19, Rhodes Island. [4] Fuwa, Y. et al. 2005. A Secure Printing System for Ubiquitous Network. IEEE TENCON Region 10, pp. 1-5, Melbourne. [5] Garg, V., L. Cherkasova, S. Packirisami and J. Rolia. 2013. Workload analysis and demand prediction for the HP ePrint Service. IEEE International Symposium on Integrated Network Managemen [6] Garg, V., L. Cherkasova, S. Packirisami and J. Rolia. 2013. ACE: Automated capacity evaluation for HP ePrint. IEEE International Symposium on Integrated Network Management, pp. 1068-1069, Ghent. [7] Haycox, Ian, et all. 2009. Linux E-mail : Set up, maintain, and secure a small office e-mail server Second Edition. 375 pages. Packt Publishing. Birmingham, UK. [8] Joyia, A. Ghafoor, M. Sajjad and M. Q. Choudhary. 2013. Secure and privacy enhanced email system as a cloud service. International Conference on Digital Information Management, pp. 73-78, Islamabad.
[14] Tso, Fung Po, D. R. White, S. Jouet, J. Singer and D. P. Pezaros. 2013. The Glasgow Raspberry Pi Cloud: A Scale Model for Cloud Computing Infrastructures. International Conference on Distributed Computing Systems Workshops, pp. 108-112, Philadelphia, PA. [15] Wong, Ping Wah, D. Tretter, T. Kite, Qian Lin and H. Nguyen. 1998. A Web-based secure system for the distributed printing of documents and images. International Conference on Image Processing, pp. 2-6, Chicago, IL, USA. [16] Xiaodong, Ding et al. 2012. Security System for Internal Network Printing. International Conference on Computational Intelligence and Security, pp. 596-600, Guangzhou
[9] Luling, R. 1999. Static and dynamic mapping of media assets on a network of distributed multimedia information servers. IEEE International Conference on t, pp. 1054-1059, Ghent. Distributed Computing Systems, pp. 253260, Austin, TX. [10] Madi, N. K. M., S. Salehian, F. Masoumiyan and A. Abdullah. 2012. Implementation of secure email server in cloud environment. International Conference on Computer and Communication Engineering, pp. 28-32, Kuala Lumpur. [11] Monk, Simon. 2013. Raspberry Pi Cookbook First Edition. 410 pages. O‘ Reilly. California, USA. [12] Nikhade, S. G. 2015. Wireless sensor network system using Raspberry Pi and zigbee for environmental monitoring applications. International Conference on Smart Technologies and Management for Computing, Communication, Controls, Energy and Materials, pp. 376-381, Chennai. [13] Sundaram, G. S. dkk. 2013. Bluetooth communication using a touchscreen interface with the Raspberry Pi. IEEE Southeastcon, pp. 1-4, Jacksonville, FL. Kkkkkk
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Terapan SV UGM 2016 | 997
