RANCANG BANGUN SISTEM PEMBELAJARAN JARAK JAUH (DISTANCE LEARNING) PADA INTERNET PROTOCOL TELEVISI (IPTV) Husna Amalia, Achmad Affandi Email :
[email protected],
[email protected] Laboratorium Jaringan Telekomunikasi, Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Fakultas Teknologi Industri, Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111
ABSTRAK Teknologi IPTV dapat diaplikasikan dalam dunia pendidikan. Dengan menggunakan IPTV, kegiatan belajar mengajar tidak harus selalu dilakukan dalam ruang kelas. Kegiatan belajar mengajar tetap bisa dilakukan meskipun terpisah jarak yang jauh atau disebut dengan distance learning. Hal ini sangat memberikan manfaat kepada kedua belah pihak yaitu antara pengajar dan mahasiswanya. Dengan penambahan fasilitas video conferencing memberikan manfaat yang lebih pada pelayanan distance learning. Pada Tugas Akhir ini akan dibuat sistem pembelajaran jarak jauh yang berbasis web. Sistem pembelajaran jarak jauh (distance learning) dengan memanfaatkan video conference terdiri dari 3 bagian utama yaitu bagian broadcaster sebagai penerima capture dari web camera, yang kemudian dikirimkan ke streaming server yang sebelumnya telah dilakukan encoding terlebih dahulu terhadap video yang dikirim, bagian streaming server sebagai penerima video dari broadcaster yang kemudian didistribusikan ke client atau user dan web server sebagai pengatur utama dalam interaksi langsung dengan user yang merupakan bentuk penyajian akhir dari system yang dibangun Dalam proses conference terdapat delay yang mempengaruhi kinerja sistem. Pengujian kuisioner yang dilakukan sekitar didapatkan sekitar 4,2% koresponden yang belum mengetahui apa itu distance learning pada IPTV. Sedangkan sekitar 16,8% koresponden mengetahui apa yang dinamakan distance learning pada IPTV. Kata kunci : conference, VLC
1.
distance
learning,
video
PENDAHULUAN
Teknologi IPTV dapat diaplikasikan dalam dunia pendidikan. Dengan menggunakan IPTV, kegiatan belajar mengajar tidak harus selalu dilakukan dalam ruang kelas. Kegiatan belajar mengajar tetap bisa dilakukan meskipun terpisah jarak yang jauh atau disebut dengan distance learning. Hal ini sangat
memberikan manfaat kepada kedua belah pihak yaitu antara pengajar dan mahasiswanya. Untuk merancang sistem pembelajaran jarak jauh ini dengan memanfaatkan video conference sebagai media komunikasi antara guru dan siswa. sistem ini terdiri dari 3 bagian utama yaitu bagian broadcaster, bagian streaming server, dan bagian web server. Pengujian yang dilakukan adalah pengujian konsep dan pengujian kuisioner. Pengujian konsep terdiri dari pengujian time delay pada saat guru dan siswa sedang melakukan teleconference, pengujian halaman web dengan cara mengecek panelpanel yang telah dibuat apakah sesuai dengan rancangan dan yang ketiga adalah pengujian video conference yaitu dengan cara mengecek apakah gambar video dari guru dapat diterima dengan baik pada web siswa begitu pula sebaliknya serta apakah guru dab siswa dapat saling conference.
2.
DISTANCE LEARNING PADA IPTV
2.1
Distance Learning Sistem pembelajaran jarak jauh merupakan suatu metode instruksional antara pengajar dan pelajar untuk memberikan kesempatan belajar tanpa dibatasi oleh kendala waktu, ruang dan tempat serta keterbatasan sistem pendidikan tradisional (Eileen, 2001). Pada sistem pembelajaran jarak jauh, pelajar tidak perlu datang kuliah, mendengarkan pengajar mengajar dan aktivitas pembelajaran konvensional lainnya. Siswa dapat belajar di rumah, mengerjakan soal-soal latihan seperti yang terjadi pada metode pembelajaran tradisional. Interaksi antara pengajar dan pelajar masih tetap berlangsung dengan media yang memungkinkan interaksi tersebut terjadi. 2.2
Video Conference Video conference yang juga dikenal dengan video teleconference adalah suatu teknologi telekomunikasi interaktif yang memungkinkan dua lokasi atau lebih untuk berinteraksi lewat video dan audio secara simultan. Teknologi utama yang digunakan dalam sistem video conference adalah
kompresi digital dari suara dan video stream yang real time. Teknologi video conference tidak lepas dari kemajuan teknologi kompresi audio dan video. Dengan banyaknya teknik kompresi yang ada saat ini memungkinkan audio dan video dapat dikirim secara bersamaan dalam jaringan dengan bandwidth yang seefisien mungkin dan dengan kualitas yang dapat diterima. Hardware atau software yang melakukan fungsi kompresi disebut dengan codec(coder/decoder). Codec merupakan singkatan dari compresi-decompresi yang merupakan proses pembungkusan suara ataupun video analog menjadi data digital dengan metoda tertentu sehinggga pengiriman suara atau video dapat dilakukan dalam bentuk paket-paket data. 2.3 Teknologi Streaming Streaming adalah sebuah teknik yang digunakan untuk melakukan transfer data sehingga dapat diproses secara tetap dan kontinyu (Austerberry, 2005). Sumber yang digunakan untuk streaming tidak selalu dalam bentuk file multimedia, bisa juga dari peralatan multimedia seperti webcam, kamera televisi, dan lain sebagainya. Streaming biasanya diidentikkan dengan realtime. Namun, tidak dapat dipungkiri bahwa setiap media yang digunakan untuk melakukan streaming memiliki latency yang biasanya dalam hitungan milidetik dengan menggunakan high compression codec, latency yang ditimbulkan bisa dalam hitungan detik. Faktor utama yang menyebabkan streaming bersifat realtime adalah tidak adanya media penyimpanan yang digunakan untuk menyimpan paket data. Paket data akan disimpan pada sebuah buffer dan kemudian ditampilkan ke layar. Setelah selesai, data pada buffer akan dibuang dan buffer digunakan untuk menyimpan data yang baru. Walaupun demikian, masih tetap dimungkinkan jika data streaming ingin disimpan pada media penyimpanan seperti harddisk. Selain itu, data streaming juga dapat dikirimkan melalui jaringan, seperti pada aplikasi VoIP dan video conference. Proses streaming melalui jaringan dapat digambarkan seperti terlihat pada gambar 1 :
VideoLAN Client adalah software open source yang lengkap sebagai solusi untuk video streaming, dibangun oleh siswa Ecole Centrale Paris dan developer dari seluruh dunia, di bawah GNU General Public Licence (GPL). VLC di desain untuk streaming video pada jaringan dengan bandwidth tinggi. VLC (VideoLAN Client), dapat digunakan sebagai server untuk stream MPEG-1, MPEG-2 dan MPEG-4, DVD dan live video pada jaringan unicast dan multicast atau digunakan sebagai client untuk menerima, decode dan display MPEG stream dibawah multiple operating system. Berikut ilustrasi dari VLC streaming secara lengkap :
Gambar 2 Diagram VideoLAN Streaming 2.5 Multicast Yaitu suatu teknik pengiriman dimana data dikirimkan melalui jaringan ke sekumpulan komputer yang tergabung kedalam suatu grup yang disebut multicast group. Dalam aplikasinya server menumpangkan datanya pada node-node yang ada sehingga jika terdapat sebuah permintaan maka node-node yang berdekatan dengan subscriber akan mengirimkan datanya, dalam hal ini server hanya melakukan pengiriman satu kali untuk beberapa subscriber. Multicast bekerja pada protocol UDP dengan alamat muticast pada IPv4 yaitu 224.0.0.0 hingga 239.255.255.255. Berikut gambar teknik pengiriman data dengan metode multicast :
Gambar 1. Proses Streaming Melalui
Gambar 3 Pengiriman data dengan metode Multicast
Jaringan 2.4
Video LAN Client (VLC)
3.
METODOLOGI
Pada tugas akhir ini akan dirancang sistem pembelajaran jarak jauh (distance learning) yang merupakan salah satu aplikasi yang terdapat pada IPTV. Penjelasan tahapan pembuatan sistem adalah sebagai berikut : a. Perencanaan Sistem Distance Learning Pada bagian ini dijelaskan perencanaan pembuataan sistem distance learning meliputi perencanaan halaman web dan perencanaan proses streaming dengan Video LAN Client b. Pembuatan Sistem Distace Learning Pembuataan sistem distance learning meliputi koneksi program ke database, pembuatan halaman web beserta perintah yang digunakan serta pembuatan video conference c. Pengujian Sistem Distance Learning Pengujian dilakukan untuk mengetahui berapa besar delay yang terdapat pada sistem pada saat melakukan tele conference d. Analisa Melakukan analisa dari hasil pembuatan sistem distance learning berbasis web ini untuk diambil kesimpulan
didengar oleh seluruh siswa yang mengikuti perkuliahan. Demikian juga dengan siswa, pada saat siswa melakukan broadcast terhadap guru maka suara dari siswa yang bertanya pada guru dapat didengar oleh siswa yang lain. Pada halaman web guru nantinya akan ditampilkan siswa yang sedang mengikuti perkuliahan dan pada halaman web siswa akan ditampilkan guru yang sedang mengajar. Apabila ditengah-tengah proses broadcast yang dilakukan oleh guru ada pertanyaan dari siswa, siswa dapat menekan tombol interupsi yang ada pada halaman web dan pada sisi web dosen secara otomatis juga akan muncul tanda interupsi yang digambarkan dengan gambar tangan. Apabila guru tersebut menghendaki melakukan tele-conference dengan siswa maka guru harus menekan tanda tersebut. 3.1.1
Perencanaan Halaman Web Halaman web digunakan sebagai interface agar client bisa berinteraksi dengan server. Halaman web didesain dengan bahasa pemrograman PHP.
3.1 Perencanaan Sistem Pembelajaran Jarak Jauh Guru
Person
Person
Gambar 5 Desain Halaman awal
3.2 Diagram Alir Sistem Pembelajaran Jarak Jauh . Person
siswa 1
Person
Siswa 2
Gambar 4 Sistem pembelajaran jarak jauh Untuk dapat mengakses video yang berada di VLC, pengajar dan siswa harus melewati web server terlebih dahulu. Di dalam web server user akan dimintai autentikasi login berupa username dan password. Setelah melakukan login, server akan melakukan validasi untuk mengecek kesesuaian antara username dan password, jika benar user akan disajikan system pembelajaran jarak jauh dalam bentuk web based dengan beberapa fitur-fitur yang dimiliki. Pada sistem ini pengiriman datanya menggunakan konsep multicast dimana pada saat guru melakukan broadcast maka akan
Gambar 6 Diagram Alir Sistem
Gambar 6 merupakan aliran detail dari jalanya data pada proses pemilihan user. Aliran data dimulai dengan membuka halaman web utama kemudian memilih user. Dalam sistem pembelajaran jarak jauh ini terdapat 3 user,yaitu sebagai administrator, guru dan siswa. Cara masuk ke dalam masing-masing user terlebih dahulu harus melakukan authentikasi dengan memasukkan username dan password
tombol interupsi. Dalam halaman web guru akan terlihat siapa siswa yang melakukan interupsi dan apabila guru menyetujui untuk melakukan tanya jawab dengan siswa tersebut, guru juga akan menekan tombol yang bergambar tangan sebagai tanda persetujuan interupsi. Setelah selesai melakukan conference guru dapat melanjutkan broadcast/ terhadap siswanya sampai perkuliahan selesai.
3.2.1
3.2.2
Diagram Alir Sistem Video Conference untuk Guru
Diagram Alir Sistem Video Conference untuk Siswa
Setelah mengakifkan VLC Streaming terlebih dahulu harus mengisi streaming address yaitu 239.100.100.1. alamat ini merupakan alamat dari IP Multicast dimana sistem yang dijalankan pada program ini menggunakan sistem multicast. Setelah mengisi IP address kemudian mengisi port yang sudah ditentukan oleh jaringan kemudian proses streaming mulai dilakukan.
Gambar 8 Diagram Alir Sistem untuk Siswa
Gambar 7 Diagram Alir Sistem untuk Guru Pada saat melakukan broadcast, seorang guru dapat melihat semua aktifitas yang dilakukan oleh semua siswanya. Disini juga disediakan fasilitas untuk tanya jawab, di,mana siswa harus melakukan interupsi dengan menekan
Untuk melakukan teleconference caranya tidak jauh berbeda dengan teleconference yang dilakukan oleh guru. Pertama-tama dengan mengaktifkan VLC Streaming kemudian mengisi streaming address dan port. Setelah itu proses streaming mulai dijalankan. Kegiatan ini seolah-olah seperti melakukan kegiatan belajar mengajar di dalam kelas. Dimana setelah melakukan streaming siswa mendengarkan mata kuliah terlebih dahulu yang disampaikan oleh guru kemudian apabila siswa ingin melakukan tanya jawab dengan guru, siswa harus menekan tombol interupsi. Siswa menunggu respon dari dosen apabila dosen sudah menyetujui untuk melakukan conference dengan menekan
tombol bergambar tangan maka siswa dan guru dapat mulai melakukan conference.
3.3 Metode Pengujian Video Conference
Delay
4.2 Pengujian dan Analisa Hasil Streaming dari Guru ke 2 Siswa
pada
Untuk memastikan sistem dapat bekerja dengan baik maka dilakukan pengujian layanan sistem pembelajaran jarak jauh. Pada bagian ini dilakukan implementasi dan pengukuran sistem delay pada video conference pada saat guru atau siswa sedang melakukan streaming.
Tabel2. Pengujian Hasil Streaming dari Guru ke Siswa ke2 Bandwidth untuk Client1 768Kbps
800Kbps
1Mbps
768Kbps
800Kbps
1Mbps
1
4.3
4.01
3.75
4.32
3.89
3.7
2
4.12
3.72
3.56
4.1
3.75
3.63
3
4.25
3.58
3.87
4.35
3.64
3.75
4
4.5
4
3.65
4.56
3.69
3.68
5
4.21
3.33
3.6
4.25
3.65
3.72
4.28
3.73
3.67
3.32
3.72
3.7
Rata-rata
Gambar 9 Metode pengujian distance learning
4.
ANALISA DAN PENGUJIAN SISTEM
Pengujian sistem ini dilakukan dari dua sisi yaitu dari sisi guru dan sisi siswa. pengujian ini dilakukan untuk mengetahui berapa besar delay streaming dari guru ke siswa dan sebaliknya. IP address untuk guru memakai 192.168.1.1 sedang pada siswa ke 1 menggunakan 192.168.2.2 dan siswa ke 2 menggunakan 192.168.2.3. Dalam pengujian ini dilakukan pemveriasian bandwidth yaitu sebesar 768Kbps, 800Kbps dan 1Mbps. 4.1 Pengujian dan Analisa Hasil Streaming dari Guru ke 1 Siswa Tabel1. Pengujian Hasil Streaming dari Guru ke 1 Siswa Bandwidth Percobaan
768Kbps
800Kbps
1Mbps
1
2.16
2:00
1.88
2
2.05
1.84
1.78
3
2.12
1.77
1.93
4
2.22
1.98
1.83
5
2.09
1.68
1.83
Rata-rata
2.13
1.85
1.85
Pengujian ini dilakukan sebanyak 5 kali percobaan dan memperoleh hasil rata-rata untuk bandwidth 768Kbps sebesar 2.13detik, 800Kbps dan 1Mbps sebesar 1.85detik. Dapat diketahui bahwa semakin besar bandwidth maka nilai delaynya semakin kecil
Bandwidth untuk Client2
Percobaan
Pengujian dilakukan dengan 2 siswa yang melakukan streaming secara bersamaan. Hasil delay yang diperoleh lebih besar sekitar 2 kali daripada streaming untuk 1 siswa. 4.3 Pengujian dan Analisa Hasil Streaming dari Siswa ke Guru Pengujian dilakukan dari siswa ke1 ke Guru sebanyak 5 kali percobaan dan diperoleh hasil rata-rata tiap bandwidth yaitu pada 768Kbps sebesar 2.12detik, 800Kbps sebesar 1.86 detik dan 1Mbps sebesar 1.85detik.dapat diketahui pada saat bandwidth 1Mbps delay yang dihasilkan paling kecil diantaranya ketiganya Tabel3. Pengujian Hasil Streaming dari Siswa 1 ke Guru Bandwidth Percobaan
768Kbps
800Kbps
1Mbps
1
2.14
2:00
1.88
2
2.08
1.84
1.8
3
2.12
1.75
1.93
4
2.15
1.98
1.79
5
2.13
1.73
1.83
2.12
1.86
1.85
Rata-rata
4.4 Pengujian dan Analisa Hasil Streaming dari Siswa 2 ke Guru Tabel4. Pengujian Hasil Streaming dari siswa ke2 dengan Guru Bandwidth Percobaan
768Kbps
800Kbps
1
2'15
2.02
1.87
2
2.05
1.83
1.77
3
2.11
1.75
1.91
4
2.13
1.97
1.81
5
2.1
1.75
1.85
2.11
1.86
1.84
Rata-rata
1Mbps
Hasil yang didapatkan tidak berbeda jauh dengan pada saat guru streaming terhadap siswa ke2, dengan diperoleh rata-rata seperti pada tabel4
5.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil perancangan dan pengujian sistem pembelajaran jarak jauh pada IPTV, dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Pada saat dilakukan streaming antara guru dan 1 siswa diperoleh hasil delay yang paling kecil berada pada bandwidth 1Mbps yaitu berkisar antara 1.77-1.93 detik. 2. Streaming yang dilakukan 1 siswa terhadap guru juga tidak berbeda jauh hasilnya dengan streaming antara guru dengan siswa. 3. pada saat dilakukan streaming antara guru dengan 2 siswa secara bersamaan diperoleh hasil delay yang besarnya sekitar 2kali lebih besar dibandingkan pada saat streaming dengan 1 siswa
6.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Muhamad Ali, Istanto WD, Sigit Y, Muhamad Munir, Studi Pemanfaatan ELearning Sebagai Media Pembelajaran Guru Dan Siswa Smk Di Yogyakarta, 2008 [2]Admin,2009,VideoConference,http://www.ittel kom.ac.id/library/index.php?option=com_conten t&view=article&id=432:videoconference%20overview&catid=10:jaringa n%20&%20Itemid=15
[3]deLattre,Alexis,VideoLANStreamingHowto, 2004 [4]Wes Simpson, Video Over IP IPTV, Internet Video, H.264, P2P,Web TV, and Streaming
7.
BIODATA PENULIS
Husna Amalia, lahir di Madiun pada tanggal 6 Januari 1987. Merupakan anak kedua dari dua bersaudara dari pasangan Miftahul Fahri dan almh.Hery Purnaminingsih. Lulus dari SDN 1 Dagangan tahun 1998 dan melanjutkan ke SLTPN 1 Dagangan. Pada tahun 2001 melanjutkan ke SMUN 3 Madiun lulus tahun 2004. setelah menamatkan SMU, kemudian penulis melanjutkan kuliah di Universitas Airlangga Surabaya dengan jurusan Fisika program studi Otomasi Sistem Instrumentasi dan lulus tahun 2008. Setelah meraih gelar Amd, penulis melanjutkan kuliah di Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya jurusan Teknik Elektro untuk memperoleh memperoleh gelar
ST pada Multimedia.
bidang
studiTelekomunikasi
