JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)
1
Sistem Rekonstruksi Rute Perjalanan Dengan GPS Untuk Efisiensi Proses Update Posisi Nuke Yuniar Anugrah, Waskitho Wibisono, dan Hudan Studiawan Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail:
[email protected] Abstrak—S aat ini lokasi telah memainkan peran penting dalam suatu komputasi. Ada banyak teknik yang dapat digunakan dalam menentukan lokasi pengguna dan Global Positioning System (GPS ) adalah yang paling populer. Pada artikel ini, dibuat sebuah sistem pelacakan yang menghemat daya perangkat GPS dan di lain hal informasi penting yang dibutuhkan oleh pengguna tetap didapatkan oleh pengguna secara optimal (seperti jalan, kecepatan, dan berbagai perjalanan yang harus dicatat yang dapat digunakan untuk deteksi). Aplikasi ini memakai sebuah metode yang disebut Efisiensi Pembaruan Posisi. Metode ini digunakan untuk mengurangi daya perangkat GPS sehingga bisa lebih efisien dan hemat energi. Metode ini menggunakan algoritma Sequence Matching dan Titik Penting di dalam prosesnya. Berdasarkan dari uji coba yang dilakukan, aplikasi ini mampu melakukan pelacakan tanpa pembacaan GPS secara terus-menerus, namun dengan hasil yang mendekati akurasi pencarian posisi menggunakan GPS serta dapat menghemat penggunaan energi telepon pintar sebesar 3% dibandingkan GPS dengan metode biasa. Kata Kunci—Efisiensi, GPS , Pembaruan Posisi, Rekonstruksi, Rute Perjalanan.
P
I. PENDAHULUAN
ADA era globalisasi seperti sekarang ini, banyak orang yang berharap agar segala sesuatu menjadi lebih mudah dan lebih praktis. Karena itu diciptakan berbagai macam teknologi yang dapat mempermudah kerja manusia. Teknologi yang paling sering digunakan saat ini adalah teknologi yang terdapat pada perangkat bergerak. Saat ini perangkat bergerak telah mengalami perkembangan yang s angat pesat. Perangkat bergerak sekarang memiliki banyak fitur dan teknologi yang ada di dalamnya dapat dimanfaatkan di manapun orang berada dan kapanpun dibutuhkan. Teknologi pencarian posisi merupakan teknologi yang sudah sangat umum digunakan saat ini. Lokasi telah memainkan sebuah peranan penting dalam suatu komputasi. Ada banyak teknik yang dapat digunakan dalam menentukan lokasi pengguna dan Global Positioning System (GPS) adalah yang paling populer [1]. GPS yang dimaksud adalah GPS yang terdapat pada telepon bergerak (mobile phone). Masalah yang sedang dihadapi oleh pengguna GPS pada saat ini adalah mengenai penghematan energi. Jika GPS dipakai secara terus-menerus maka energi baterai GPS yang digunakan akan cepat berkurang. Misalnya pada kasus pelacakan rute perjalanan. Pengguna biasanya menggunakan GPS untuk melakukan pelacakan rute perjalanan dalam kurun
waktu yang tidak sebentar, sedangkan dalam melakukan pelacakan, GPS selalu melakukan pembaruan posisi secara terus-menerus. Hal ini yang membuat baterai GPS akan cepat habis sehingga tidak efisien. Di dalam artikel ini akan dijelaskan mengenai suatu sistem aplikasi pelacakan yang dapat menghemat daya perangkat GPS (tidak boros energi) dan di lain hal informasi penting yang dibutuhkan oleh pengguna dapat diperoleh oleh pengguna secara optimal (seperti jalan, arah dan berbagai perjalanan yang harus dicatat yang dapat digunakan untuk deteksi) [1], yaitu dengan menggunakan metode yang dinamakan Metode Efisiensi Pembaruan Posisi dan Metode Titik Penting. Artikel ini dibuat dengan tujuan agar pengguna diharapkan juga dapat mengembangkan aplikasi ini sehingga aplikasi ini dapat berfungsi untuk mendapatkan akurasi pendeteksi posisi pengguna dengan lebih baik serta penekanan energi yang lebih besar sehingga para pengguna dapat menggunakan GPS secara efisien, dan di lain hal informasi yang dibutuhkan oleh pengguna juga didapatkan secara optimal. II. METODE EFISIENSI PEMBARUAN POSISI A. Sequence Matching Sequence Matching adalah sebuah cara untuk menentukan kecocokan di antara rangkaian data [2]. Dengan melihat rangkaian dari data yang ada di basis data maka akan dicocokkan dengan rangkaian data yang akan digunakan. Dalam pengerjaan artikel ini metode sequence matching ini digunakan untuk mencocokkan sequence data GPS yang terdapat di dalam basis data yang telah dipelajari oleh pengguna sebelumnya dengan data GPS yang dilewati pengguna setelahnya ketika melewati rute yang mendekati dengan rute yang tersimpan di dalam basis data. Ketika pengguna melewati rangkaian data yang cocok dengan rangkaian data yang ada di basis data maka aplikasi ini akan memperhitungkan estimasi posisi pengguna dengan menggunakan (1):
(
( (
)
(
)
)
(
)
) (1)
Persamaan (1) merupakan persamaan untuk menghitung estimasi posisi dari data pembacaan GPS. Berikut adalah penjelasan mengenai (1) berikut atribut-atributnya. adalah posisi latitude estimasi sedangkan adalah posisi longitude estimasi. adalah posisi latitude dari pembacaan GPS yang
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) telah disimpan sebelumnya yang waktunya lebih kecil dari waktu pendeteksian GPS pada saat pengguna melewati rute yang hampir sama setelahnya, sedangkan adalah posisi latitude dari pembacaan GPS yang telah disimpan sebelumnya yang waktunya lebih besar dari waktu pendeteksian GPS pada saat pengguna melewati rute yang hampir sama setelahnya. Selanjutnya adalah parameter , yaitu posisi longitude dari pembacaan GPS yang telah disimpan sebelumnya yang waktunya lebih kecil dari waktu pendeteksian GPS pada saat pengguna melewati rute yang hampir sama setelahnya sedangkan adalah posisi longitude dari pembacaan GPS yang telah disimpan sebelumnya yang waktunya lebih besar dari waktu pendeteksian GPS pada saat pengguna melewati rute yang hampir sama setelahnya. adalah waktu pada saat pengguna melewati rute yang hampir sama dengan sequence data GPS yang terdapat di dalam basis data yang telah dipelajari oleh pengguna sebelumnya, sedangkan adalah waktu dari , dan adalah waktu dari , . B. Titik Penting Metode titik penting ini digunakan untuk mengetahui ke mana arah pengguna menuju selanjutnya ketika menemui persimpangan jalan seperti pertigaan, perempatan, dan sebagainya. Sebelumnya, titik penting telah ditentukan oleh Administrator dan telah disimpan ke dalam basis data. Setiap titik penting diberi indeks dan radius titik penting ditentukan dengan menggunakan (2):
(√( ) ( )) (2) Ketika pengguna melakukan pelacakan GPS, GPS akan mengecek dan mencocokkan data pengguna pada saat pelacakan dengan data titik penting yang terdapat pada basis data. Ketika posisi pengguna berada tepat pada titik penting atau berada di radius titik penting yang telah ditentukan, maka akan dilakukan proses pembaruan posisi sebanyak 5 titik lokasi dari titik posisi pembaruan terakhir pengguna pada saat memasuki radius titik penting. Kemudian titik-titik tersebut akan disimpan ke dalam basis data dan selanjutnya dapat digunakan untuk merekonstruksi rute perjalanan pengguna. III. ANALISIS DAN PERANCANGAN A. Perancangan Fungsionalitas Sistem Dalam perencanaan fungsionalitas sistem, hanya ada 1 aktor yang berperan, yaitu: a) Pengendara, yaitu aktor yang berperan dalam mengoperasikan aplikasi. Aktor dapat melakukan beberapa hal yaitu: Melakukan pengolahan data. Pengolahan data di sini meliputi penentuan rute dan titik penting yang akan disimpan. Melihat data rute yang telah disimpan di dalam basis data. Sedangkan pengguna umum dapat melihat hasil pembacaan dengan GPS melalui web. Rancangan use case sistem dapat dilihat pada Gambar 1.
2
System Melakukan pengolahan data
<
>
Melakukan pengirimian data ke dalam basis data Pengendara
Melihat hasil pelacakan
Gambar. 1. Use Case Sistem
B. Arsitektur Umum Sistem Berikut ini adalah langkah-langkah jalannya sistem yang dibuat dan digambarkan dalam Gambar 2: 1) Administrator terlebih dahulu menentukan titik penting yang akan dimasukkan ke dalam basis data. 2) Pengguna menentukan rute jalan yang datanya akan dimasukkan ke dalam basis data. 3) Pengguna akan melewati rute yang akan direkonstruksi kemudian dan data-data yang perlu dipelajari disimpan ke dalam basis data. 4) Data-data yang disimpan ke dalam basis data ini adalah hasil pembacaan GPS. 5) Setelah data-data yang dibutuhkan telah lengkap, aplikasi dapat melakukan proses pelacakan pada rute yang telah direkam ke dalam basis data sebelumnya. 6) Pada saat proses pelacakan, ketika pengguna melewati rute yang telah direkam di dalam basis data sebelumnya, maka aplikasi akan mendeteksi titik-titik yang dilewati untuk dicocokkan dengan data yang telah direkam di dalam basis data. Frekuensi waktu pencocokan data saat pelacakan telah ditentukan sebelumnya (misalnya 10 detik sekali). 7) Bila pembacaan titik yang dilewati saat itu cocok dengan data yang telah direkam di dalam basis data, maka akan dilakukan penghitungan hasil estimasi posisi dengan menggunakan hasil pembacaan GPS pada pengambilan data sebelumnya. 8) Kemudian apabila pengguna melewati salah satu titik penting yang telah direkam sebelumnya di dalam basis data, maka akan dilakukan pembaruan posisi sebanyak 5 titik ketika pengguna berada di dalam radius titik penting tersebut, hal ini digunakan untuk mengetahui ke mana pengguna akan mengarah selanjutnya. 9) Apabila pada saat proses pelacakan tidak ditemukan titiktitik yang cocok dengan titik yang tersimpan di dalam basis data dan pengguna tidak melewati area titik penting yang telah ditentukan sebelumnya di dalam basis data (tidak ditemukan titik penting), maka pengguna harus mempelajari kembali rute yang dilewati untuk dilakukan pelacakan kembali. 10) Hasil perhitungan estimasi posisi pengguna dan hasil pembaruan ketika melewati titik penting dimasukkan ke dalam basis data.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)
3
Gambar. 4. Perbandingan pencarian posisi pada rute 2 T abel 1. Log Data Metode Efisiensi Pembaruan Posisi
id 1 2
latiREC -7,36768554 -7,36767905
longiREC 112,7288935 112,728918
timeREC(ms) 5019 7983
3 4 5
-7,36763954 -7,36760459 -7,36739159
112,7289282 112,7289414 112,7290363
11978 18049 21930
6 7 8
-7,36706243 -7,36660194 -7,36629583
112,7290482 112,7291075 112,7291049
27026 33061 37029
9
-7,36582982
112,7290455
41981
10
-7,3656087
112,7290984
46932
T abel 2. T abel Hasil Pembacaan GPS dengan Metode Biasa
Gambar. 2. Arsitektur Umum Sistem
Gambar. 3. Perbandingan pencarian posisi pada rute 1
11) Hasil dari perhitungan estimasi dan pembaruan posisi ketika melewati titik penting yang telah dimasukkan di dalam basis data akan digunakan untuk merekonstruksi jalur perjalanan pengguna yang akan ditampilkan dalam sebuah web yang telah disediakan. IV. UJI COBA A. Uji Coba Kasus Pada uji coba kasus ini terdapat dua kasus dengan perbandingan antara metode Efisiensi Pembaruan Posisi dengan metode biasa pada GPS. 1. Pada Gambar 3 dilakukan dua perbandingan pencarian posisi dengan menggunakan GPS pada rute 1. Gambar yang berada di sebelah kiri adalah pencarian posisi dengan menggunakan metode Efisiensi Pembaruan Posisi, sedangkan gambar di sebelah kanan dengan menggunakan metode biasa.
2.
IdGPS
latiEST
longiEST
time(ms)
1 2 3
-7,368009131 -7,367696464 -7,367009704
112,7287611 112,7289004 112,729055
10678 16375 27717
4 5 6
-7,365615007 -7,357458477 -7,355759833
112,7291992 112,7291047 112,7290064
51705 166744 207761
7 8 9
-7,355508888 -7,348917167 -7,348327478
112,7287958 112,7291945 112,7289267
212837 282748 286703
10
-7,348424389
112,7285646
301669
Pada Gambar 4 dilakukan dua perbandingan pencarian posisi dengan menggunakan GPS pada rute 2. Gambar yang berada di sebelah kiri adalah pencarian posisi dengan menggunakan metode Efisiensi Pembaruan Posisi (dengan titik penting), sedangkan gambar di sebelah kanan dengan menggunakan metode biasa.
B. Uji Coba Akurasi Uji coba dilakukan untuk mengetahui apakah metode Efisiensi Pembaruan Posisi dapat diimplementasikan untuk proses estimasi posisi rute perjalanan pengguna. Untuk menghitung hasil estimasi posis i dari pembacaan GPS digunakan persamaan estimasi seperti pada (1). Sebagai contoh untuk menghitung hasil pada Tabel 1 maka aplikasi ini akan menggunakan data GPS yang terdapat pada Tabel 2 dengan idGPS2 dan idGPS1 serta menggunakan indeks titik penting (indexTP) 0 dikarenakan saat melakukan pembaruan posisi pengguna tidak berada pada radius titik penting . Perhitungan hasil estimasi posisi ini dapat dicontohkan pada Gambar 5.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) ( )
( (
))
(
( (
hasil akurasi yang hampir sama dengan penggunaan GPS dengan metode biasa.
)) )
(
) (
)
(
) (
)
(
)
Gambar. 5. Contoh Hasil Perhitungan Estimasi Posisi 112.73
112.729
Longitude
112.7295
112.7285
112.728 112.7275
-7.349
-7.348
-7.347
-7.346
112.727 -7.345
Latitude Gambar. 6. Grafik Akurasi
Keterangan Gambar 6: --- = Posisi GPS dengan metode biasa --- = Posisi Estimasi dengan metode Efisiensi Pembaruan Posisi 100 Si s a Energi Baterai (%)
4
95
C. Uji Coba Penggunaan Energi Uji coba penggunaan energi dimaksudkan untuk mengetahui perbedaan penggunaan energi pada saat melakukan pembacaan GPS dengan metode biasa dengan GPS yang menggunakan metode Efisiensi Pembaruan Posisi. Uji coba penggunaan energi untuk GPS dengan metode biasa dilakukan dengan percobaan sebagai berikut: 1) Baterai saat sebelum uji coba dipastikan penuh 100%. 2) Pembacaan GPS dilakukan selama 60 menit dengan interval pembacaan energi setiap 10 menit. 3) Setelah dilakukan pembacaan GPS dengan metode biasa selama 60 menit baterai yang tersisa adalah 79% Untuk melakukan uji coba pembacaan GPS dengan metode Efisiensi Pembaruan Posisi dapat dipastikan baterai telepon pintar adalah 100%. Uji coba penggunaan energi untuk GPS dengan metode Efisiensi Pembaruan Posisi dilakukan dengan percobaan sebagai berikut: 1) Pembacaan GPS dengan metode Efisiensi Pembaruan Posisi dilakukan selama 60 menit. 2) Setelah dilakukan pembacaan GPS dengan metode Efisiensi Pembaruan Posisi selama 60 menit beterai yang tersisa adalah 85%. Hasil perbandingan energi antara pembacaan GPS dengan pembacaan GPS yang menggunakan metode Efisiensi Pembaruan Posisi dapat dilihat pada Gambar 7. Dari Gambar 7 dapat dihitung rata-rata perbandingan Penggunaan Energi antara GPS dengan metode biasa dengan GPS yang menggunakan metode Efisiensi Pembaruan Posisi. Dari perhitungan rata-rata didapatkan hasil bahwa GPS yang menggunakan metode Efisiensi Pembaruan Posisi dapat menghemat penggunaan energi telepon pintar sebesar 3% dibandingkan dengan GPS dengan metode biasa. V. KESIMPULAN
90 85 80 75 70 0
10
20
30
40
50
60
Interval Waktu (M enit) Gambar. 7. Grafik Penggunaan Energi
Keterangan Gambar 7: --- = GPS dengan metode biasa --- = GPS dengan metode Efisiensi Pembaruan Posisi Hasil perhitungan pada Gambar 5 kemudian dibandingkan dengan pembaruan posisi pada GPS dengan metode biasa dan dijadikan ke dalam bentuk grafik seperti pada Gambar 6. Dari Gambar 6 didapatkan hasil bahwa dengan menggunakan Metode Efisiensi Pembaruan Posisi didapatkan
Berdasarkan hasil uji coba yang telah dilakukan, terdapat beberapa kesimpulan yang dapat diambil, antara lain: 1) Aplikasi ini berhasil mengaplikasikan sistem pencarian posisi yang dapat mengurangi konsumsi energi yang digunakan pada saat proses pencarian namun tetap cukup akurat. 2) Aplikasi ini dapat menentukan posisi pengguna telepon pintar melalui teknologi pencarian posisi. 3) Dari uji coba kasus dapat disimpulkan bahwa aplikasi ini mampu memperhitungkan estimasi posisi dari telepon pintar berdasarkan dari data hasil pembacaan GPS. 4) Dari uji coba penggunaan energi dapat dilihat bahwa untuk pelacakan menggunakan GPS dengan metode biasa selama 60 menit menghabiskan energi baterai sebesar 21%, sedangkan untuk pelacakan menggunakan GPS dengan metode Efisiensi Pembaruan Posisi selama 60 menit menghabiskan energi baterai sebesar 15%. Dapat disimpulkan bahwa pelacakan posisi menggunakan GPS dengan metode Efisiensi Pembaruan Posisi dapat menghemat penggunaan energi telepon pintar sebesar 3% dibandingkan dengan GPS dengan metode biasa.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) DAFTAR PUSTAKA [1]
[2] [3]
[4]
Chiang Mung, Kim Hongseok (2010), “Energy Efficient Assisted GPS Measurement and Path Reconstruction for People T racking.” Global T elecommunications Conference, 2010. GLOBECOM 2010. IEEE,pp. 1–5, 2010. D. Ashbrook and T. Starner, “Using GPS to learn significant locations and predict movement across multiple users.” Personal and Ubiquitous Computing, vol. 7, no. 5, pp. 275–286, 2003. Paek, Jeongyeup. Kim, Kyu-Han. P. Singh, Jatinder (2011). EnergyEfficient Positioning for Smartphones using Cell-ID Sequence Matching. Department of Computer Science University of Southern California. Adityanto, Angga (2012). Aplikasi Tracking Posisi Smartphone Dengan Penghematan Energi Berbasis Cell-ID Sequence Matching. Tugas Akhir, Jurusan T eknik Informatika, Fakultas T eknologi Informasi IT S, Surabaya.
5
