BAB 2
LANDASAN TEORI
Bab ini membahas tentang teori penunjang dan penelitian sebelumnya yang berhubungan dengan penerapan penggunaan perangkat GPSuntuk menampilkan informasi lokasi secara real-time dengan teknologi Augmented Reality
2.1. Context Aware
Context-Aware adalah penggunaan context untuk menyediakan informasi dan layanan yang task-relevant secara interaktif antara user dan elemen yang berada di sekitar lingkungan. Sebuah sistem merupakan Context-Aware jika sistem tersebut menggunakan contextuntuk menyediakan informasi dan layanan yang relevan kepada user, dimana relevansi tergantung pada kegiatan user (Abowd et al., 1999). Taksonomi fitur Context-Aware yaitu:
a. Contextual sensing
Kemampuan mendeteksi informasi kontekstual dan menyampaikannya kepada user, dengan kata lain meningkatkan sistem sensor user.
b. Contextual adaptation
Kemampuan mendeteksi atau memodifikasi layanan secara otomatis, berdasar pada konteks saat ini.
c. Contextual resources discovery
Memberikan kemampuan kepada aplikasi Context-Aware untuk mencari dan memberdayakan sumber daya dan layanan yang relevan terhadap konteks user. d. Contextual augmentation
Kemampuan mengasosiasikan data digital dengan konteks yang dimiliki oleh user. User bisa melihat data ketika berada pada sebuah konteks yang diasosiasikan.
Mekanisme inti dari Context-Awareness yaitu (Abowdet al.,1999): a. Identity awareness (Who)
Kewaspadaan lingkungan terhadap identitas user. Yang termasuk kategori ini adalah profiluser, personalisasi, dan model user.
b. Location awareness (Where)
Kapasitas lingkungan dalam mengenali lokasi pada ruangan terbuka atau tertutup.
c. Mobility awareness (When)
Kapasitas lingkungan dalam penggunaan sistem terdistribusi dan komunikasi mobile untuk mengenali perubahan lokasi user ke lokasi yang lain.
d. Activity awareness (What)
Kewaspadaan lingkungan dalam hal sensitifitas dan responsifitas pada aktifitas keseharian user
2.2. Augmented Reality
Augmented Realityadalah konsep pelapisan konten visual (seperti grafik) di atas pemandangan dunia nyata seperti yang terlihat melalui sebuah kamera. AR mentransformasi perangkat mobile ke dalam sesuatu yang digambarkan sebagai suatu cermin ajaib sehingga akan terjadi interaksi dengan dunia nyata (Wahyutamaet al.,2013).
Ronald T. Azuma mendefinisikan Augmented Reality sebagai penggabungan benda-benda nyata dan maya di lingkungan nyata, berjalan secara interaktif dalam waktu nyata dan maya di lingkungan nyata, berjalan secara interaktif dalam waktu nyata, dan terdapat integrasi antar benda dalam tiga dimensi,yaitu benda maya terintegrasi dalam dunia nyata. Augmented Reality (AR) juga adalah variasi dari Virtual Environtment (VE) atau yang lebih dikenal dengan Virtual Reality (VR), sedangkan virtual reality memiliki arti sebuah situasi dimana pengguna secara keseluruhan berada di dalam lingkungan maya. Ketika berada di lingkungan itu pengguna sendiri tidak dapat melihat dunia nyata sekitarnya. Berbeda dengan AR yang masih dapat melihat dunia nyata dan objek maya hanya ditampilkan ke
lingkungan nyata. Oleh karena itu, AR hanya sebagai tambahan realitas dan bukan menggantikannya (Azuma, 1997).
Gambar 2.1. Diagram Ilustrasi Augmented Reality
Augmented reality dapat diklasifikasikan menjadi dua berdasarkan ada tidaknya penggunaan marker yaitu: marker dan markerless (Geroimenko, 2012). Marker dapat berupa foto sebuah objek nyata atau gambar buatan dengan pola unik. Marker AR erat kaitannya dengan pengenalan pola yang mengkalkulasikan posisi, orientasi, dan skala dari objek AR. Sedangkan metode markerless yaitu metode pelacakan AR yang menggunakan objek di dunia nyata sebagai marker atau tanpa menggunakan marker buatan.
2.2.1. Augmented Reality Browser
Augmented RealityBrowser adalah pengganti dari Web browser di dunia nyata, melapisi konten multimedia interaktif di dunia fisik atau objek yang mereka lihat(Langlotz et al., 2014). Fungsi inti dari AR browser hanya untuk menampilkan sebagian besar penjelasan informasi tekstual yang teregistrasi ke dalam objek atau tempat-tempat di dunia nyata. Hal ini meningkatkan informasi objek dunia nyata dengan menambah informasi digital (Kinikar et al. 2013). Ada dua jenis pendekatan AR browser yaitu
a. Location Based AR Browser b. Visual Based AR Browser
2.2.2. Markerless Augmented Reality
Salah satu dari metode Augmented Reality yang saat ini sedang berkembang adalah metode Markerles Augmented Reality, dengan metode ini pengguna tidak perlu lagi mecetak sebuah marker untuk menampilkan elemen-elemen digital. Dalam hal ini, marker yang dikenali berbentuk posisi perangkat, arah, maupun lokasi. Ketika aplikasi AR ini mengenali tanda yang sudah dikenali, biasanya akan memvisualisasikan video maupun gambar. Total Immersion dan Qualcomm adalah salah satu perusahaan yang mengembangkan Augmented Reality dengan berbagai macam teknik Markerless Tracking diantaranya adalah Face Tracking, 3D Object Tracking, Motion Tracking dan GPS Based Tracking (Akbar, 2012).
a. Face Tracking
Dengan menggunakan algoritma yang mereka kembangkan, komputer dapat mengenali wajah manusia secara umum dengan cara mengenali posisi mata, hidung, dan mulut manusia, kemudian akan mengabaikan objek-objek lain di sekitarnya seperti pohon, rumah, dan benda-benda lainnya. Teknik ini pernah digunakan di Indonesia pada Pekan Raya Jakarta 2010 dan ToyStory 3 Event.
b. 3D Object Tracking
Berbeda dengan Face Tracking yang hanya mengenali wajah manusia secara umum, teknik 3D Object Tracking dapat mengenali semua bentuk benda yang ada disekitar, seperti mobil, meja, televisi, dan lain-lain.
c. Motion Tracking
Pada teknik ini komputer dapat menangkap gerakan, Motion Tracking telah mulai digunakan secara ekstensif untuk memproduksi film-filmyang mencoba mensimulasikan gerakan. Contohnya pada film Avatar, dimana James Cameron menggunakan teknik ini untuk membuat film tersebutdan menggunakannya secara real time.
d. GPS Based Tracking
Pengembangan teknik ini lebih diarahkan pada smartphone, karena teknologi GPS dan kompas yang tertanam pada smartphone tersebut. Dengan memanfaatkan fitur GPS yang berfungsi sebagai penentu lokasi pengguna pada saat itu berada sehingga lokasi terdekat yang ingin dituju dapat dilihat melalui implementasi augmented reality. Teknik ini berguna sebagai pemandu selayaknya fungsi GPS, namun dilengkapi dengan marker informasi arah yang dituju. Dalam implementasinya, teknik ini mengharuskan tersambungnya koneksi GPS dan kebutuhan paket data yang ada pada smartphone, karena data-data lokasi yang dimiliki GPS memiliki akses langsung dari satelit agar cepat mendeteksi wilayah yang telah dijadikan sebuah objek marker informasi pada Augmented Reality. Akses internet memiliki fungsi sebagai pemanggilan data-data berupa latitude, longitude, serta informasi yang mendukung setiap lokasi yang disimpan pada server sehingga beban ukuran aplikasi dapat diminimalisir. Teknik GPS based tracking sebenarnya membutuhkan peran kompas dan akselerometer sebagai pengatur ukuran layar secara horizontal dan vertikal agar marker lokasi dapat dilihat ketika kamera handset berada posisi yang sesuai dengan lokasi tersebut. Namun ketika handset tidak berada dalam sudut pandang lokasi tersebut maka marker tersebut tidak akan tampak (Kim, Y. & Kim, W., 2014).
2.2.3. Kebutuhan Dasar Augmented Reality
Dalam penerapan teknologi augmented reality dibutuhkan beberapa kebutuhan dasar dari sisi hardware maupun software. Dimulai dari sisi hardware, kebutuhan dasar AR mencakup kamera, GPS, sensor akselerometer, dan kompas. Sedangkan dari sisi software dibutuhkan sistem operasi mobile untuk mengakses komponen-komponen hardware tersebut pada perangkat. Platform yang digunakan adalah Android yang menyediakan library yang berisi kelas-kelas untuk mengakses komponen-komponen yang diperlukan.
2.3. GPS, Location Based Service dan POI
Location Based Service adalah salah satu bentuk layanan yang didasarkan pada posisi pelanggan berada di saat ini. Kadangkala, user/pelanggan sendiri tidak mengetahui di mana dia berada. Oleh karena itu sistem yang akan bekerja untuk membantu pelanggan menentukan posisinya saat ini. Selanjutnya setelah posisi tersebut diketahui, data tersebut dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan pelanggan dan memungkinkan pelanggan untuk mengakses segala informasi yang terkait dengan posisinya saat ini melalui GPS. GPS (Global Positioning System) merupakan sistem navigasi radio di seluruh dunia yang memanfaatkan 24 satelit beserta stasiun bumi. Melalui sistem ini , bumi dibagi menjadi kotak–kotak dengan masing-masing memiliki alamat yang unik sehingga dapat mengidentifikasikan dengan tepat setiap lokasi tersebut (Bain, 2006).
Gambar 2.2. Sistem kerja Location Based Service
Lokasi yang direpresentasikan adalah lokasi POI. POI (Point of Interest) didefinisikan sebagai suatu objek menarik yang kemungkinan besar dicari oleh orang banyak, misalnya tempat makan, hotel, bandara, stasiun, dan sebagainya. POI direpresentasikan dalam oleh tipe data koordinat yang terdiri atas dua nilai, yaitu nilai lintang (latitude) dan nilai bujur (longitude).
2.4. Android
Android adalah sekumpulan perangkat lunak yang mencakup sistem operasi, middleware dan aplikasi utama berbasis linux untuk telepon seluler. Telpon seluler yang dimaksud adalah seperti smartphone dan tablet PC. Android sendiri bersifat open source atau merupakan platform yang bersifat terbuka dan yang pertama kali memisahkan antara hardware dengan software yang berjalan diatasnya. Hal ini dapat membuat device yang berbeda dapat menjalankan suatu aplikasi yang sama dan dapat membangun ekosistem yang lebih kaya untuk para developer dan konsumen (Gozali, 2012).
Beberapa fitur ungggulan yang terdapat dalam sistem operasi android(Speckmann, 2008) adalah :
• Kerangka aplikasi: itu memungkinkan penggunaan dan penghapusan komponen yang tersedia.
• Dalvik mesin virtual: mesin virtual yang dioptimalkan untuk perangkat telepon seluler.
• Grafik: grafis di 2D dan grafis 3D berdasarkan pustaka OpenGL. • SQLite: untuk penyimpanan data.
• Mendukung media: audio, video, dan berbagai format gambar (MPEG4, H.264, MP3, AAC, AMR, JPG, PNG, GIF)
2.5. Web Service
Web service adalah salah satu bentuk sistem perangkat lunak yang didesain untuk mendukung interaksi mesinkemesin melalui jaringan.Web servicememiliki interface yang dideskripsikan dalam format yang dapat dibaca oleh mesin. Jenis web service dapat dibagi menjadi dua, yaitu REST dan SOAP (Booth et al., 2004).
a. REST
REST adalah salah satu jenis web service yang menerapkan konsep perpindahan antar state. State disini dapat digambarkan seperti jika browser meminta suatu halaman web, maka serverakan mengirimkan state halaman web yang sekarang ke browser. Bernavigasi melalui
link-link yang disediakan sama halnya dengan mengganti state dari halaman web. Begitu pula REST bekerja, dengan bernavigasi melalui link-link HTTP untuk melakukan aktivitas tertentu, seakan-akan terjadi perpindahan state satu sama lain. Perintah HTTP yang bisa digunakan adalah fungsi GET, POST, PUT atau DELETE. Balasan yang dikirimkan adalah dalam bentuk XML sederhana tanpa ada protokol pemaketan data, sehingga informasi yang diterima lebih mudah dibaca dan diparsing disisi client.
b. SOAP
Simple Object Access Protokol (SOAP) SOAP adalah protokol untuk saling bertukar pesan dalam format XML antar komputer di dalam jaringan, biasanya menggunakan HTTP/HTTPS [6]. Web servicedalam skripsi ini menggunakan SOAP sebagai protokol pengiriman pesannya. Dalam menjalankan tugasnya, SOAP menggunakan struktur XML tertentu dalam pengirimkan request kepada web service.
2.6. Model Client Server
Secara umum, model atau bentuk dari client/server dapat dibagi menjadi beberapa bagian, namun dari garis besarnya terdiri dari dua bagian, yaitu model two-tier dan model three-tier.
Model Two Tier
Model two-tier merupakan lingkungan client/server secara tradisional (Siebold, 2001). Pada model ini suatu aplikasi dibagi menjadi dua entitas, yaitu aplikasi client dan aplikasi server. Dalam konfigurasi yang tipikal, pembagian ini juga meliputi pembagian perangkat lunak dan perangkat keras. Aplikasi client umumnya diletakkan pada workstation yang digunakan oleh user, sedangkan server merupakan suatu komputer yang diletakkan di bagian lain pada jaringan. Model arsitektur dari two-tier terdiri dari dua bagian (Savitri et al., 2004), yaitu:
a. Frontend (Client Tier)
Frontend atau lapisan antarmuka pengguna ditempatkan pada mesin client. Lapisan ini berfungsi untuk menangani interaksi pengguna dengan aplikasi.
b. Backend (Data Source Tier)
Backend atau lapisan penyimpanan data ditempatkan pada mesin server. Lapisan ini berfungsi untuk menyediakan data bagi lapisan client.
Gambar 2.3.Two Tier Architecture
2.7. Penelitian Terdahulu
Penelitian mengenai location based augmented reality sudah beberapa kali dilakukan dengan konten dan konteks yang berbeda-beda.
Penelitian yang dilakukan oleh Hendrianto membahas kombinasi sensor akselerometer, kompas dan GPS dalam merancang dan mengimplementasikan teknologi augmented reality pada aplikasi mobile berbasis android untuk mengetahui informasi mengenai lokasi masjid. Lokasi masjid yang tertangkap dalam kamera akan diberikan label berupa informasi jarak masjid dengan pengguna, nama masjid serta deskripsi tentang masjid. Data masjid diambil dari server kemudian disimpan dalam media penyimpanan internal handphone (Hendrianto &Shiddiqi, 2012).
Penelitian yang dilakukan oleh Sundaram membahas penggunaan Cloud di dalam Augmented Reality berbasis web. Pengguna Cloud tersebut difungsikan untuk menyimpan database yang berisikan tag informasi lokasi untuk membantu dalam bidang pariwisata dan navigasi. (Sundaramet al. 2015).
Penelitian yang dilakukan oleh Han dari Universitas Nasional Sunchon Korea membahas sistem augmented reality yang diimplementasikan untuk visualisasi warisan situs budaya dengan memanfaat koordinat lokasi.Dalam penelitian ini, situs budaya tersebut di modelkan ke dalam bentuk 3D yang divisualkan melalui kamera ponsel dari lokasi situs budaya yang sebenarnya. Sehingga membuat situs yang telah punah dalam satu lokasi menjadi hidup lagi dalam bentuk visual 3D augmented reality. (Han et al. 2013).
Penelitian yang dilakukan oleh Leeladevi membahas sistem augmented reality yang diimplementasikan untuk identifikasi lokasi yang berada di dalam ruangan tertutup. Marker yang digunakan untuk identifikasinya adalah berubah QRCode dan RFID, sehingga pengguna bisa mengetahui informasi lokasi yang ada di dalam ruangan tertutup. (Leeladeviet al. 2014).Rangkuman dari penelitian terdahulu dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Penelitian Terdahulu No. Peneliti (Tahun) Judul Keterangan 1. Shiddiqi& Hendrianto (2012) Augmented Reality on Android Operating System
Based Device for Mosque Finder
Fungsi objektif:
Menampilkan pencarian mesjid dalam pandangan augmented reality
Batasannya:
Rumah ibadah Mesjid
2. Sundaram et al. (2015)
An Innovative App with for Location
Finding with Augmented
Reality using CLOUD
Fungsi objektif:
Mengetahui lokasi dalam
tampilanaugmented realityberbasis web
Batasannya:
3. Han et al. (2013) Cultural Heritage Sites Visualization System Based on Outdoor Augmented Reality Fungsi objektif:
Visualisasi 3D objek warisan situs budaya yang sudah punah dalam lokasi tertentu
Batasannya:
Hanya visual 3D warisan situs budaya dalam satu lokasi
4. Leeladevi et al. (2014) Indoor Location Identification with Better Outlook through Augmented Reality Fungsi objektif:
Identifikasi lokasi yang ada dalam ruangan tertutup
Batasannya:
