PERANCANGAN SISTEM
3.2 Pengolahan data AIS
3.2.2 Implementasi Konversi Char ke Biner Menggunakan Program LabVIEW Dari program LabVIEW ini ada beberapa tahap dalam melakukan decode data mentah Dari program LabVIEW ini ada beberapa tahap dalam melakukan decode data mentah
AIS sehingga menjadi data kapal sebenarnya, diantara tahap-tahap tersebut yaitu:
1. Memisahkan Bagian Data AIS yang didicode. Seperti contoh data AIS adalah
!AIVDM,1,1,,A,15?:4d001D7LE:R0fF8::89L00S;,0*59 dan yang diambil dan
didecode adalah bagian “15?:4d001D7LE:R0fF8::89L00S;”. Untuk melakukan
pemisahan bagian tersebut digunakan sub program . Isi dari program ini
memisahkan karakter dengan struktur pembagiannya dengan menggunkan koma “,” dan program pada sub program ditunjukkan pada Gambar 3.7.
Nomor ka ra kter : Cha r 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 LSB 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 MSB 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 MSB Mes s a ge Type Repea t Indi ca tor
MMSI Na vi ga tion Status
Ra te of Turn Speed Over Ground
Pos i tion Accura cy Longi tude
La titude Cours e Over Ground
True Hea di ng Ti me Stamp Ma nuver Indi ca tor
Spa re 0 RAIM fl a g Ra di o s ts tus 2251 Des i ma l 21 20 ; S 0 0 L 9 8 : 28 27 25 25 24 23 22 2251 0 0 0 2600/10=260 260 46 0 0 46 260 2600
19 Gambar 3.7 Sub Program Pembagian Karakter Data AIS
Dengan Pembagian karakter di atas maka didapatkan haril Bit 0 “!AVIDM”, Bit 1 “1”, Bit 2 “1”, Bit 3 “ “, Bit 4 “A”, Bit 5 “15?:4d001D7LE:R0fF8::89L00S;” dan Bit 6 “0*59”. Dengan begitu data AIS dibagi menjadi 6 buah data dengan data Bit 5 adalah data yang dilakukan decode. Program LabVIEW ini hasil pembagiannya dapat dilihat pada front panel seperti pada Gambar 3.8.
Gambar 3.8 Front Panel Hasil Pembagian Data AIS
20
Dari keluaran Sub program BIT DAT maka diperoleh data
“15?:4d001D7LE:R0fF8::89L00S;”, kemudian data tersebut dikonversi menjadi decimal kemudian dikonversi lagi menjadi data biner. Dengan menggunakan program LabVIEW secara berturut-turut dilakukan pembacaan karakter dan dilakukan konversi data ke biner seperti ditunjukan pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9 Sub Program Decoding
Gambar 3.10 Front Panel Sub Program Decoding
Karena konversi secara langsung dengan menggunakan Number to Boolean
21 membalik nilai menjadi 100000, kemudian setelah dibalik maka diurutkan hasil dari semua karakter menjadi satu deret array nilai biner.
3. Konversi Data Biner Menjadi Data Kapal
Seperti contoh data kapal MMSI yang dimulai dari bit ke 8 sampai 37 dengan panjang bit adalah 30. Apabila kita mengacu pada Tabel 3.2 maka dihasilkan data
biner . Konversi
dari biner ke desimal adalah dengan metode MSB (pembacaan dimulai dari sebelah kiri). Hasil dari konversi bilangan biner dari bit 8 sampai 37 adalah 351438000, maka MMSI dari data AIS !AIVDM,1,1,,A,15?:4d001D7LE:R0fF8::89L00S;,0*59 adalah 351438000. Implementasi ke program LabVIEW untuk mengubah nilai biner menjadi data kapal dapat dilihat pada Gambar 3.11.
Gambar 3.11 Program Decode LabVIEW
Gambar 3.11 merupakan blok diagram dengan Case Structure “..5” merupakan pemilihan untuk menghasilkan nilai dari data kapal Message Type. Pada sub
program difungsikan untuk melakukan konversi data biner menjadi data
decimal dengan panjang karakter yang diambil adalah 6 yang dimulai dari bit ke 0.
Case Structure untuk menghasilkan data kapal Repeat Indicator terdapat pada
Gambar 3.12
Gambar 3.12 Case Structure program Repeat Indicator
22
Repeat Indicator ini memiliki panjang karakter sebanyak 2 bit yang dimulai dati bit
ke 6 sehingga untuk mendapatkan nilai dari data kapal Repeat Indicator maka data biner yang diambil adalah bit 6 dan 7. Yang ke tiga adalah data MMSI kapal dengan panjang 30 bit dimulai dari bit ke 8 yang ditunjukkan pada Gambar 3.13.
Gambar 3.13 Case Structure Program MMSI
MMSI dimulai dari bit ke 8 sampai bit ke 37, jadi sebanyak 30 bit dikonversi menjadi bilangan decimal. Karena pada sub program Deco/Decoding sudah dilakukan proses konversi maka pada program utama pada sebelah kiri data MMSI langsung di koneksikan ke output tanpa proses dengan program yang terdapat pada
sub program decoding adalah Gambar 3.13 bagian kanan. Data nomor 4
adalah Navigation Status yang diawali dari bit ke 38 yang ditunjukkan pada Gambar 3.14.
Gambar 3.14 Case Structure Program Navigation Status
Navigation status merupakan data kapal yang menunjukkan Aktivitas dari kapal, dimana nilainya diperoleh dari bit ke 38 sampai bit ke 41 seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.14. Data kapal yang ke lima adalah Rate of Turn yang memiliki panjang 8bit dan dimulai dari bit ke 42 seperti ditunjukkan pada Gambar 3.15.
23 Gambar 3.15 Case Structure Program Rate of Turn
Untuk menghasilkan data Rate of Turn maka dari 8 bit tersebut di ubah menjadi desimal kemudian hasil data decimal dibandingkan dengan 128 dan apabila nilai melebihi 128 maka nilai tersebut akan dikurangi dengan 256 yang dimaksudkan sebagai arah putaran kapal. Selanjutnya data kapal ke 6 adalah Speed Oveer
Ground dengan program LabVIEW nya pada Gambar 3.16.
Gambar 3.16 Case Structure Program Speed Over Ground
Data kapal Speed Over Ground merupakan data kecepatan kapal yang didapatkan dari bit ke 50 sampai ke 59 dengan panjang 10 bit. Dati 10 bit tersebut dionversi ke decsimal sehingga didapatkan nilai 2600 yang kemudian dibagi 10, maka dihasilkan nilai SOG 260. Data kapal yang ke 7 adalah Accuracy terdiri dari 1 bit yang ditunjukkan pad Gambar 3.17.
Gambar 3.17 Case Structure Program Accuracy
Accuracy data ini nilainya didapat dari konversi dengan panjang 1bit yang dimulai dari bit ke 60, sehingga nilai yang didapatkan hanya 1 atau 0 saja. Data kapal posisi didapatkan dari dua nilai yaitu Longitude dan Latitude dimana program keduanya dapat dilihat pada Gambar 3.18.
24 Gambar 3.18 Case Structure Program longitude dan latitude
Longitude dan latitude merupakan koordinat kapal berdasarkan map sehingga
nantinya dapat dilakukan ploting ke google maps. Untuk koordinat longitude dimulai dari bit ke 61 dengan panjang data 28 bit sedangkan koordinat latitude dimulai dari bit ke 89 dengan panjang data 27 bit. Setelah dilakukan konversi dari biner ke desimal selanjutnya nilai tersebut dibagi dengan 600000 pada nilai output konversi longitude dan latitude. Data kapal selanjutnya adalah Course Over
Ground yang dimulai dari bit ke 116 dengan program LabVIEW pada Gambar
3.19.
Gambar 3.19 Case Structure Program True Heading
True Heading ini merupakan derajat putar dari kapal sehingga untuk mendapatkan nilai tersebut harus mengonversi data biner 12 bit dati bit ke 116 sampai bit ke 127. Data kapal yang ke 12 adalah Timestamp ini merupakan satuan waktu (detik) untuk melakukan pengiriman pesan. Program LabVIEW untuk data Timestamp ini dapat dilihat pada Gambar 3.20.
25 Nilai dari data Timestamp diambil dari bit ke 137 sampai bit ke 142 dengan panjang 6 bit. Dengan menggunakan data ini kita dapat mengetahui intensitas pengiriman pesan pada setiap kapal. Selanjutnya data kapal yang ke 13 adalah
Maneuver Indicator yang ditunjukkan pada Gambar 3.21.
Gambar 3.21 Case Structure Program Maneuver Indicator
Terdiri dari 2 bit yang dimulai dari bit ke 143 maka nilai yang disediakan oleh AIS
Protocol Decoding dari 0 sampai 2 dimana 0 adalah Not Available, 1 adalah No special maneuver dan 2 adalah special maneuver. Spare ini merupakan data kapal
nomor 14 dan program LabVIEW nya ditunjukkan pada Gambar 3.22.
Gambar 3.22 Case Structure Program Spare
Program Spare ini terdiri dari 3 bit yang dimulai dari bit 145 dan berakhir pada bit ke 147. Seperti pada program Case structur yang lain untuk mendapatkan nilai spare maka dilakukan konversi dari biner ke desimal. RAIM Flag merupakan data kapal yang ke 15 dengan program LabVIEW dapat dilihat pada Gambar 3.23.
26 RAIM Flag merupakan perangkat receiver yang digunakan untuk pemantauan integrasi otomatis kapal. Bila terpasang maka nilai yang muncul adalah 1 dan apabila tidak terpasang maka nilainya adalah 0. Data terakhir kapal adalah Radio
Station yang diperoleh dengan program LabVIEW pada Gambar 3.24.
Gambar 3.24 Case Structure Program Radio Status
Bit 149 sampai bit 167 merupakan informasi diagnostic untuk system radio yang nilainya didapat dari konversi 19 bit ke desimal dengan metode Most Significant
Bit (MSB) yang dibaca nilai bitnya dari sebelah kiri. Hasil dari 16 data kapal
tersebut kemudian ditampilkan ke Front Panel program LabVIEW sehingga dapat dibaca oleh user yang ditunjukkan pada Gambar 3.25.
Gambar 3.25 Front Panel Decode LabVIEW
Sementara Penampilan keseluruhan dari program untuk penyimpanan data AIS dan proses decode ditampilkan pada Gambar 3.26
27
Gambar 3.26 Penyimpanan data AIS Software AIS Receiver
Gambar 3.27 Database AIS Sebelum di Decode
Pada Gambar 3.26 dan Gambar 3.27 di atas merupakan software AIS receiver dengan bahasa pemprograman LabVIEW, dimana program ini akan menyimpan data AIS berupa data NMEA Message 0183 dan hasil dari decode data NMEA Message 0183 menjadi data kapal sesungguhnya yang kemudian akan di lakukan filter berdasarkan MMSI. Untuk diagram alir atau Flow chart program AIS receiver ini ditunjukkan pada Gambar 3.28 di bawah ini.
28 Start Port Setting Time Setting Menit/jam
Buat file .txt baru Input lokasi penyimpanan data Recording 1 menit ? Persiapan file .txt
Baca data AIS dari serial
YA Jam
Start Timer menit
Tuliskan data AIS, data hasil decode dan data
filter ke file .txt Decode data AIS
Filter data decode berdasarkan MMSI
Tampilkan 1 MMSI data AIS ke dalam
google map
Buat file .txt baru 1 Jam ? Persiapan file .txt
Baca data AIS dari serial
YA Start Timer Jam
Tuliskan data AIS, data hasil decode dan
data filter ke file .txt Decode data AIS
Filter data decode berdasarkan MMSI Tidak Tidak Menit Button Stop? Tidak Finish Tampilkan real-time MMSI Tampil kan 1 MMSI Tampil semiua real
Time
Tampilkan data Semua MMSI Real
time ke Google map Tampilkan 1 MMS data ke dalam google map Tampilkan real-time MMSI Tampil kan 1 MMSI Tampil semiua real
Time
Tampilkan data Semua MMSI Real
time ke Google map
YA
Gambar 3.28 Flow Chart Program LabVIEW
Proses program AIS Receiver ini berawal dari tombol start dimana program dimulai, setelah LabVIEW running maka software ini akan meminta Seting Port yang berupa koneksi serial dari hardware AIS receiver dengan software LabVIEW. Setelah
29 terkoneksi selanjutnya secara otomatis program LabVIEW memberikan tempat penyimpanan data recording yang berupa data NMEA Message 0183. Penentuan lama pengambilan data dilakukan setelah proses dari penyimpanan data recording. Pilihan lama waktu penyimpanan ada dua macam yaitu penyimpanan data selama 1 menit atau penyimpanan data selama 1 jam. Untuk proses pemilihan lamanya penyimpanan waktu ini antara jam dan menit ini sama, yang membedakan adalah lama waktu penyimpanannya saja. Setelah dilakukan pemilihan lama penyimpanan data, maka timer mulai menghitung, yang kemudian diikuti dengan persiapan file penyimpanan data NMEA Message 0183. Pembacaan data NMEA Message 0183 melalui komunikasi serial ini adalah proses awal disimpannya data recording sebelum dilakukan decode data NMEA Message 0183 dan dilakukannya filter berdasarkan data MMSI dari data hasil
decode tersebut. Setelah proses filter data berdasarkan MMSI maka selanjutnya data
NMEA Message 0183, data decode dan data hasil filter MMSI akan ditampilkan ke layar
front panel pada LabVIEW, yang secara berurutan ketiga data .txt tersebut di simpan di
tempat yang telah disediakan LabVIEW. Bila Proses tersebut telah berjalan selama waktu yang telah dipilih sebelumnya, maka dibuat file.txt baru sebagai penyimpanan data NMEA Message 0183 yang baru juga. Tetapi apa bila lama waktu penyimpanan belum terpenuhi maka proses di atas akan dilakukan kembali hingga lama waktu penyimpanan terpenuhi. Untuk mengakhiri proses ini yang sekaligus mematikan fungsi dari semua proses adalah ketika ditekan tombol stop.
Proses decode dilakukan Software AIS decode yang dirancang untuk merubah data mentah (raw data) AIS dalam bentuk NMEA message 0183 menjadi data kapal sesuai standar ITU Recommendation M.1371 meliputi data MMSI, status navigasi, Rate
of Turn (ROT), kecepatan kapal, posisi kapal (Longitude dan Latitude), Course Over Ground (COG), True Heading (HDG), Time Stamp, RAIM flag dan Radio status.