PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 | ISSN: 2477 – 2097 406 RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING PLAT NOMOR
KENDARAAN BERMOTOR
Haniah Mahmudah1), Nur Adi S1), Okkie Puspitorini1), Ari Wijayanti1)
1Prodi T. Telekomunikasi, Departemen Teknik Elektro
Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS) Kampus PENS, Jalan Raya ITS Sukolilo, Surabaya 60111
E-mail: haniah@pens.ac.id ; nuradi@pens.ac.id
Abstract
Recently transportation system has been developed rapidly, thus it is required smart traffic and intelligent systems. Intelligent system for supporting tranportation management utilize technogy such as information, sensor, control, and computerized or database can be used to develop automation in information system and transportation management is called Intelligent Transportation System (ITS). In order to support it required device for monitoring vehicle that is able to work automatically to detect vehicles using RFID sensor and database. Vehicle monitoring device which is able to work automatically for detecting vehicle by utilizing RFID sensor and database is required for that purpose. System design for monitoring vehicle for detecting vehicle uses one piece of RFID tag to be placed on it and RFID reader, camera, microproccesor and server. RFID reader to be put in roadside and it bring vehicle identity and camera for capturing vehicle object. Information that has been read by RFID reader and camera is transmitted via wireless connection to computer server through HSPA network. The result for planning system is placing RFID reader at elevation 1.5 m without considering angle with RFID tag to be placed above vehicle roof. RFID reader only able for reading RFID Tag that is installed on moving vehicle with velocity less than 10 km/h. Identity information for vehicle which is sent by server through wireless via HSPA network and time of transmitted average data is 8 - 10 seconds.
Keywords: ITS,RFID Tag, RFID Reader, HSPA
Abstrak
Sistem transportasi pada saat ini berkembang begitu pesat, sehingga membutuhkan sistem lalu lintas yang smart dan intelligent. Sistem cerdas untuk mendukung manajemen
transportasi dengan pemanfaatan teknologi (informasi, komunikasi , sensor, kontrol dan komputerisasi atau database) untuk membangun sistem informasi dan manajemen
transportasi secara otomatis berupa Intelligent Transportation System (ITS). Untuk
mendukung hal tersebut membutuhkan suatu peralatan untuk monitoring kendaraan bermotor yang mampu bekerja secara otomatis dengan mendeteksi kendaraan bermotor menggunakan sensor RFID dan database. Desain sistem monitoring plat kendaraan
bermotor dengan mendeteksi kendaraan bermotor yaitu dengan menggunakan satu buah RFID Tag diletakkan pada kendaraan dan RFID Reader, kamera, mikroposesor dan server.
RFID Reader diletakkan di sisi jalan sebagai pembaca dari Tag yang membawa identitas
kendaraan dan kamera sebagai penangkap objek dari kendaraan bermotor. Data yang terbaca oleh RFID Reader dan kamera dikirimkan secara wireless ke server melalui
jaringan HSPA. Hasil rancang bangun sistem adalah penempatan RFID Reader diletakkan
pada ketinggian 1,5 m tanpa memperhatikan sudut dengan RFID Tag diletakkan diatas mobil. RFID Reader hanya mampu membaca RFID Tag yang terpasang pada mobil yang bergerak dengan
kecepatan 10 km/jam. Data identitas kendaraaan bermotor yang dikirim ke server
menggunakan wireless melalui jaringan HSPA dengan waktu pengiriman data rata-rata
8s/d10 detik.
PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 | ISSN: 2477 – 2097 407 PENDAHULUAN
Dewasa ini perkembangan sistem transportasi di Indonesia sangatlah pesat seiring dengan kebutuhan masyarakat pada sistem transportasi baik itu kebutuhan transportasi pribadi maupun trasportasi publik. Akan tetapi pertumbuhan kebutuhan system transportasi ini tidak seiring dengan ketersediaan insfrastruktur jalan, akibatnya muncul berbagai macam permasalahan seperti kemacetan, kecelakaan lalu lintas dll. Saat ini kemacetan menjadi masalah utama dalam sistem transportasi terutama untuk daerah perkotaan bahkan jalan bebas hambatanpun tak luput dari kemacetan. Untuk mengatasi hal tersebut dibutuhkan suatu sistem cerdas dan smart yang membantu pengendara berlalu lintas dengan adanya komunikasi yang baik antara kendaraan dan insfrastuktur di jalan raya. Sistem ini dikenal dengan Intelligent Transportation System
(ITS) melalui komunikasi vehicle to insfracture (V2I). Sistem ini memanfaatan berbagai teknologi (informasi, komunikasi , sensor, kontrol dan komputerisasi atau database) untuk membangun sistem informasi dan manajemen transportasi secara otomatis. Sensor akan dipasang dijalan raya untuk mendeteksi dan identifikasi kendaraan yang selanjutnya akan diolah oleh data center.
PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 | ISSN: 2477 – 2097 408
di sekitar jalan tol untuk mengetahui karakteristik lingkungan, agar dapat digunakan untuk mendukung implementasi ITS di Surabaya (Nuradi, 2014).
Sedangkan pada penelitian ini dibuat rancang bangun sistem monitoring plat nomer kendaraan menggunakan sensor RFID yang dipasang pada kendaraan dan insfratuktur jalan. Data hasil sensor ini akan dikirimkan ke database server
menggunakan teknologi jaringan HSPA.
Paper ini terdiri dari, Bagian 1 adalah pendahuluan, bagian 2 adalah metode penelitian dilanjutkan dengan hasil pembahasan pada bagian 3 dan ditutup dengan kesimpulan.
METODE PENELITIAN
1. Perancangan dan Pembuatan Sistem
Rancangan dan pembuatan sistem monitoring plat nomor kendaraan bermotor terdiri dari dua bagian penting yaitu perancangan sisi client dan perancangan sisi server seperti terlihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Blok diagram sistem RFID
Reader
RFID Skema peletakan RFID
tag dan kamera dan board
Board
kamera Modem
Board Perangkat Keras Web Server
Akses ke Web Server
PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 | ISSN: 2477 – 2097 409 Perancangan dan Pembuatan Sisi Client
Untuk perancangan pada client terdiri atas beberapa perangkat pendukung untuk komunikasi yang terintegrasi satu sama lain, yaitu RFID Reader sebagai pembaca informasi data yang dibawa oleh RFID Tag dan informasi tersebut oleh RFID reader dikirim ke Raspberry pi B+ menggunakan kabel serial RS 232. Selain informasi
tentang identitas mobil, sistem dilengkapi dengan kamera yang terhubung melalui slot USB pada Raspberry pi B+. Kamera berfungsi untuk mengambil gambar (image) plat
nomor mobil, jenis mobil atau foto pengemudi sebagai data pelengkap identitas (ID) mobil yang sudah terekam pada RFID Tag. Sebagai indikator bahwa data dari Raspberry pi B+ sudah siap untuk dikirim, maka output Raspberry pi B+ juga dilengkapi
dengan LCD yang dapat menunjukkan data yang siap dikirim oleh Raspberry pi B+ ke
sisi Server. Berdasarkan prinsip kerjanya, sistem monitoring di sisi Client ini, menggunakan beberapa perangkat antara lain : RFID reader dengan tipe PF-5210 dan tipe RFID Tag adalah PFH-300. Disamping itu sistem ini juga menggunakan kamera digital Logitech QuickCam Pro dan Raspberry Pi B+ digunakan sebagai microprocessor
yang mengontrol semua aktifitas sistem disisi Client. Setelah semua data yang
diinginkan sipa untuk dikirimkan, maka microprocessor akan memerintahkan proses
pengiriman ke sisi server melalui USB modem dengan jaringan HSPA.
Disamping perancangan dan pembuatan perangkat keras dan perangkat lunak tersebut diatas, yang tak kalah pentingnya adalah perancangan peletakan perangkat tersebut supaya bisa bekerja secara optimal. Perlu diketahui bahwa sensor (RFID) yang digunakan mempunyai spesifikasi teknis tertentu, sehingga perlu perlakuan tertentu juga agar dapat dimanfaatkan secara optimal. Pada penelitian ini set-up peletakan perangkat di sisi client dapat dilihat secara rinci seperti pada Gambar 2.
Gambar 2. Set-Up Perangkat di sisi Client RFID
Reader & Board
d (m)
PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 | ISSN: 2477 – 2097 410
Gambar 2, menunjukkan set-up peletakan sensor (RFID) di sisi client. Dalam hal
ini ada beberapa ketentuan yang harus diperhatikan antara lain : letak RFID Tag harus berada di tempat yang mudah untuk di-capture oleh RFID reader, sehingga
pembacaan indentitas akan lebih optimal. Pada penelitian ini, posisi RFID Tag diletakan pada kaca depan atau pada Cup mobil dengan RFID Reader berada pada
posisi diatas ketinggian kendaraan. Meskipun RFID Reader mempunyai antenna dengan polaradiasi omnidireksional tetapi coveragenya terbatas, oleh karena itu pemasangan RFID Tag harus benar-benar diperhatikan. Agar RFID Reader tidak
mengganggu pengguna jalan, maka posisi yang paling tepat berada pada bahu jalan dengan jarak aman dan masih berada dalam toleransi coverage area. Sedangkan
kamera dan mikrokontroler (Raspberry pi B+) sebaiknya diletakan dalam satu box
dengan RFID Reader dan dilengkapi dengan power supply (box harus terbuat dari bahan waterproof).
Perancangan dan Pembuatan Sisi Server
Pada penelitian ini, server yang dibuat berupa database yang berisi tentang identitas lengkap dari kendaraan seperti : Nomor Kendaraan, Nama Pemilik Kendaraan, Alamat Pemilik, Tanggal masa aktif STNK, Nomor rekening Bank dari pemilik kendaraan dsb, bahkan data base ini sebaiknya terintegrasi dengan data dari institusi terkait supaya flesibel dan mudah jika akan digunakan untuk kepentingan yang lebih luas. Semua data yang berada pada database ini disesuaikan dengan
identitas (ID) kendaraan dari RFID Tag di sisi Client. Pembuatan Database
menggunakan software MySQL yang sudah terintegrasi dengan XAMPP, dan
ditampilkan pada website secara real time menggunakan scrip PHP. Perlu diketahui
bahwa PHP dan MySQL digabungkan untuk mendapatkan cara mudah namun kuat untuk membuat halaman web yang dinamis dan benar-benar interaktif dengan user,
sedangkan XAMPP digunakan sebagai tampilan off-line untuk proses regristrasi setiap
ID kendaraan bedasarkan RFID Tag yang sesuai (regristasi bisa dilakukan baik untuk regristrasi awal maupun update data). Selain merancang database, pada sisi server juga
dibangun website yang akan digunakan untuk menampilkan data kendaraan yang
dikirim dari sisi client secara real time. Data kendaraan yang masuk akan ditampilkan
pada tampilan awal website data kendaraan masuk pada tabel system_log. Database ini
PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 | ISSN: 2477 – 2097 411 2. Pengujian Sistem
Sistem yang telah berhasil dirancang dan dibuat, maka harus dilakukan pengujian terhadap kinerja dari sistem tersebut. Pengujian dilakukan terhadap beberapa parameter antara lain :
Pengujian terhadap ketinggian letak RFID Reader
Pada pengujian ini dilakukan dengan memasang RFID Reader dengan variasi
ketinggian 2 m dan 1,5 m dari permukaan tanah. Sedangkan RFID Tag dipasang pada
kendaraan bermotor yang bergerak dengan kecepatan tertentu. Dimana posisi RFID Tag
berada pada kaca depan dan pada Cup kendaraan, pengujian dilakukan sebanyak 10
kali, selama 3 hari berturut-turut.
Pengujian terhadap sudut baca RFID Reader
Pengujian peletakan RFID Reader dengan sudut tertentu terhadap posisi RFID Tag yang terpasang pada kendaraan, pengujian ini dilakukan untuk mengetahui sudut
baca dari RFID Reader. Pengujian dilakukan dengan meletakan RFID Reader dengan
ketinggian optimal yaitu 1,5 m, dengan jarak 1-5 meter dan RFID Tag diletakan pada
sudut pada 0º, 90º, 180º dan 270º. Hasil percobaan ini diharapkan untuk mengetahui pada sudut berapa sajakah RFID Reader bisa membaca RFID Tag dengan baik. Skema
pengujian sudut baca RFID Reader dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Skema pengujian sudut baca RFID Reader.
Pengujian terhadap kecepatan pergerakan RFID Tag
Pengujian RFID Tag terpasang pada kendaraan bermotor bergerak dengan kecepatan tertentu sehingga dapat terbaca oleh RFID Reader. Pengujian ini dilakukan dengan posisi RFID Reader diletakkan pada ketinggian 1,5 meter dan RFID Tag dipasang
PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 | ISSN: 2477 – 2097 412 RFID
Reader (θ) &
1 meter 1
t 1,5 mete
kendaraan tersebut bergerak dengan variasi kecepatan 0km/jam, 5km/jam, 10km/jam dan 20km/jam.
Pengujian terhadap kehandalan jaringan HSPA
Pengujian dilakukan pada kendaraan bermotor dengan RFID Tag terpasang
pada bagian atas kendaraan tersebut. Kendaraan bermotor bergerak dengan kecepatan 10 km/jam melintasi RFID Reader. Pengujian dilakukan 10 kali selama 2 hari, hal
ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh variasi waktu yang ditempuh selama pengiriman data berupa data ID Tag dan gambar berupa objek kendaraan dari sisi client ke sisi server menggunakan Raspberry pi B+ berbasis TCP/IP. Tujuan dari pengujian ini untuk mengetahui kehandalan jaringan HSPA dalam melewatkan data dari client ke server. Pengujian waktu pengiriman data dari client ke database server
ditampilkan pada layar LCD, seperti dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Lama Waktu Pengiriman Data dari Client ke Server Pengujian pembacaan RFID Reader pada mobil secara seri
Pengujian ini dilakukan pada pembacaan RFID Reader terhadap RFID Tag
yang terpasang pada kendaraan dengan kondisi kendaraan bergerak secara seri dengan kecepatan tertentu. Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui sensitivitas RFID
Reader pada saat harus meng-cupture RFID Tag dalam waktu yang bersamaan (jarak
sama, posisi kiri kanan). Skema pengujian dapat dilihat pada Gambar 5.
PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 | ISSN: 2477 – 2097 413 Pengujian pembacaan RFID Reader pada mobil secara pararel
Pengujian pembacaan RFID Reader terhadap RFID Tag yang dipasang pada
kendaraan yang bergerak secara pararel. Pengujian dilakukan dengan 3 kendaraan dengan jeda jarak 1 kendaraan terhadap yang lain berturut-turut 1, 2 dan 3 meter dengan kecepatan pergerakan 10 km/jam. RFID Reader dipasang pada ketinggian optimal yaitu
1,5 meter dengan jarak 1 meter dari RFID Tag. Pengujian cara ini, dimaksudkan untuk
mengetahui kemampuan RFID Reader meng-capture Objek dengan jeda waktu tertentu.
Skema pengujian dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Skema pengujian dengan pergerakan kendaraan secara pararel HASIL DAN PEMBAHASAN
Tahap demi tahap pengujian sudah dilakukan, sehingga diperoleh data hasil pengujian yang akan disajikan sbb :
Hasil pengujian terhadap ketinggian letak RFID Reader
Data ini diperoleh dari pengujian RFID Reader pada ketinggian 1,5m dan 2m
dengan RFID Tag dipasang pada kendaraan bergerak dengan kecepatan 10 km/jam.
RFID Reader
(θ) &
1 meter
PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 | ISSN: 2477 – 2097 414
Tabel 1
Pengujian RFID Reader pada ketinggian 1,5 m dan 2 m.
No. Percobaan
RFID di kaca mobil RFID diatas mobil Berhasil Gagal Berhasil Gagal
1,5m 2 m 1,5m 2 m 1,5m 2 m 1,5m 2 m
1. Percobaan ke 1
2. Percobaan ke 2
3. Percobaan ke 3
4. Percobaan ke 4
5. Percobaan ke 5
6. Percobaan ke 6
7. Percobaan ke 7
8. Percobaan ke 8
9. Percobaan ke 9
10. Percobaan ke 10
Dari Tabel 1, terlihat bahwa frekuensi keberhasilan terbesar (90%) terletak pada pengujian dengan ketinggian 1,5 meter dan RFID Tag ditempatkan di bagian atas
(Roof) kendaraan.
Hasil Pengujian terhadap sudut baca RFID Reader
Dari pengujian yang dilakukan dengan skenario seperti Gambar 3, pada ketinggian RFID Reader tetap yaitu 1,5 meter, sedangkan posisi RFID Tag diatas Roof kendaraan dan jarak kendaraan terhadap bahu jalan sejauh 2 meter, maka diperoleh hasil seperti Tabel 2.
Tabel 2
Pengujian Sudut Baca RFID
No. Sudut Berhasil (LED menyala) Gagal (LED tidak menyala)
1. 0o
2. 90o
3. 180o
4. 270o
PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 | ISSN: 2477 – 2097 415
RFID Tag, hal ini menunjukkan bahwa RFID Reader yang digunakan pada penelitian
ini mempunyai polaradiasi Omnidirectional.
Hasil pengujian terhadap kecepatan pergerakan RFID Tag
Pada pengujian ini, posisi RFID Reader tetap berada pada ketinggian 1,5 meter dan jarak terhadap bahu jalan sejauh 2 meter. Pengujian dilakukan untuk pengamatan waktu pengiriman data dari sisi client ke sisi server dengan memasang RFID Tag di
atas roof kendaraan dan diamati dengan variasi perubahan kecepatan kendaraan. Data hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3
Hasil pengujian RFID Tag dalam variasi kecepatan.
No. Kecepatan (Km/jam )
Kemampuan RFID Reader
mendeteksi Waktu pengiriman data (detik) Berhasil berhasil Tidak
1. 0 5,1
2. 5 6,3
3. 10 8,2
4. -
Pada Tabel 3, RFID Reader dapat membaca data dari RFID Tag yang bergerak dengan kecepatan 10 km/h, diatas 10 km/jam pembacaan data tidak berhasil. Selain itu semakin cepat pergerakan RFID Tag maka waktu pengiriman data dari client ke server semakin lama. Hal ini menunjukan bahwa sensitivitas RFID Reader tidak peka terhadap objek yang bergerak cepat.
Hasil pengujian terhadap kehandalan jaringan HSPA
PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 | ISSN: 2477 – 2097 416
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 2 4 6 8 10 12
Pengujian ke
Lama
P
engi
riman
(det
ik
)
Gambar 7. Hasil Pengujian waktu pengiriman data pada jaringan HSPA
Berdasarkan hasil pengujian pada Gambar 7, terlihat bahwa waktu pengiriman data pada jaringan HSPA relatif stabil, karena dari 20 kali pengujianlama waktu berada pada kisaran 8 s/d10 detik. Hal ini menunjukan bahwa jaringan HSPA cukup memadai digunakan untuk mendukung implementasi ITS di Gerbang Tol. Kualitas hasil penerimaan data disisi server seperti ditunjukan pada Gambar 8.
Gambar 8. Website Sistem Monitoring Plat Nomor Kendaraan di Sisi Server Hasil pengujian pembacaan RFID Reader pada kendaraan secara seri dan pararel
PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 | ISSN: 2477 – 2097 417
menunjukkan frekuensi terbaca lebih kecil dibandingkan dengan jarak 3 meter dengan kecepatan kedaraan bergerak 10 km/jam. Ini berarti bahwa RFID Reader memerlukan jeda waktu yang cukup untuk pembacaan data berikutnya.
SIMPULAN
Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan pada sistem monitoring plat nomor kendaraan di pintu masuk jalan Tol (berbayar), maka dapat diambil beberapa kesimpulan antara lain:
1. Untuk penempatan RFID Reader diletakkan di bahu jalan dengan jarak 1meter dan ketinggian 1,5 meter, tanpa harus memperhatikan sudut baca terhadap RFID Tag yang diletakkan diatas (roof) kendaraan.
2. RFID Reader hanya mampu membaca RFID Tag yang dipasang pada roof kendaraan
dengan kecepatan pergerakan 10 km/jam.
3. Jaringan HSPA cukup handal digunakan untuk media pengiriman data pada sistem ini, rata-rata pengiriman data dari client ke server memakan waktu berkisar antara 8 s/d 10 detik.
DAFTAR PUSTAKA
N Ying, W. Zhong-qin, R. Malekian, W. Ru-chuan & A. H. Abdullah (2013). Design of Accurate Vehicle Location System Using RFID. Journal ELEKTRONIKA IR ELEKTROTECHNIKA, ISSN 1392-1215, VOL. 19, NO. 8, 2013. pp 105-110. Jianqiang Wang, Daiheng Ni & Keqiang Li (2014). RFID-Based Vehicle Positioning
and Its Applications in Connected Vehicles. Journal Sensors 2014, 14, pp
4226-4238.
Evizal, Rahman T.A & Rahim S.K.A (2013). RFID Vehicle Plate Number (E-plate) for Tracking and Management System. ICPADS 19th International Conference on
Parallel And Distributed Systems.
Eun Kyu Lee, Young Min Yoo & Chan Gook Park (2009). Installation and Evaluation of RFID Readers on Moving Vehicle. VANET 09.
Lahiri S (2005).RFID Sourcebook. New Jersey: Prentice Hall.