PERANCANGAN PROTOTYPE SISTEM MONITORING GEMPA MENGGUNAKAN SENSOR INERTIAL MEASUREMENT UNIT (IMU) DAN PEMANFAATAN METODE FREQUENCY SHIFT KEYING (FSK)
MELALUI FREKUENSI HANDY TALKY (HT)
LAPORAN TUGAS AKHIR
KEVAN DHARMA 0810452020
PROGRAM STUDI SISTEM KOMPUTER FAKULTAS TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS ANDALAS PADANG
v
ABSTRAK
PERANCANGAN PROTOTYPE SISTEM MONITORING GEMPA MENGGUNAKAN SENSOR INERTIAL MEASUREMENT UNIT (IMU) DAN PEMANFAATAN METODE FREQUENCY SHIFT KEYING (FSK)
MELALUI FREKUENSI HANDY TALKY (HT) Oleh :
KEVAN DHARMA 0810452020
Indonesia termasuk dalam lingkungan cincin api (ring of fire) yang memiliki potensi bencana alam cukup tinggi. Beberapa data yang diperoleh BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika) menunjukkan bahwa aktivitas gempa bumi di Indonesia tergolong sangat aktif. Gempa besar yang terjadi pada 30 september 2009 di Sumatera Barat menyebabkan saluran komunikasi dan listrik terputus sehingga warga sulit untuk memperoleh informasi gempa susulan. Alat komunikasi yang dapat aktif tanpa harus terhubung arus listrik adalah Handy Talky. Handy Talky digunakan sebagai media transmisi data getaran dan ayunan sensor IMU (Inertial Measurement Unit) dari transmitter ke receiver secara point-to-point. Oleh karena itu, dibuat sebuah prototype untuk memonitoring gempa melalui komunikasi HT (Handy Talky) dengan pemanfaatan metode FSK (Frequency Shift Keying). Metode FSK digunakan karena amplitudonya stabil dan frekuensinya dapat diubah–ubah, sehingga kebal terhadap noise. Dari hasil pengujian, Handy Talky dapat berkomunikasi half-duplex sejauh 3,5 km sedangkan untuk transmisi data secara real time dan efisien terbatas pada jarak 2,5km.
vi
ABSTRACT
THE PROTOTYPE DESIGN OF EARTHQUAKE MONITORING SYSTEM USING INERTIAL MEASUREMENT UNIT (IMU) SENSOR AND
THE UTILIZATION OF FREQUENCY SHIFT KEYING (FSK) METHOD VIA HANDY TALKY (HT) FREQUENCY
By :
KEVAN DHARMA 0810452020
Indonesia is lying among the Ring of Fire area which has high potential in natural disasters. Some of data from BMKG (Bada Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika) indicates that the earthquake activity in Indonesia is very active. The major earthquake in 30th September 2009 in west Sumatra causing the electricity and communication cut off, so people difficult to access the information about the possibility of further earthquakes. One of communication tool which can be active without connected to electricity is Handy Talky. Handy Talky is used as a transmission media of vibration data and swing data of IMU sensor (Inertial Measurement Unit) from transmitter to receiver from point-to-point. Therefore, is made a prototype for earthquake monitoring via Handy Talky communication using FSK (Frequency Shift Keying) method. FSK method is used because the amplitude is stable and the frequency can be changed so it is invulnerable to noise. From the result of the test, conclude that Handy Talky can be communicate in half-duflex about 3.5 km while transmission data in real time and efficient limited in 2.5km.
1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Indonesia termasuk dalam lingkungan cincin api (ring of fire) yang memiliki potensi bencana alam cukup tinggi karena berada diantara wilayah lintasan dua jalur pegunungan, yaitu pegunungan Sirkum Pasifik dan Sirkum Mediterania. Selain itu, posisi geologis Indonesia berada pada pertemuan tiga lempeng aktif, yaitu lempeng Indo-Australia di bagian selatan, lempeng Euro-Asia di bagian utara dan lempeng Pasifik di bagian timur[13]. Salah satu provinsi di wilayah Indonesia bagian barat yang sering mengalami gempa adalah Sumatera Barat.
Wilayah Sumatera Barat dikelilingi beberapa gunung berapi aktif dan jarak yang cukup dekat dengan pantai sehingga memiliki potensi bencana alam seperti gempa bumi dan tsunami. Dari beberapa kejadian gempa bumi yang pernah terjadi, warga selalu terlambat untuk menyelamatkan diri atau melakukan evakuasi ke tempat yang aman. Hal ini disebabkan informasi gempa yang dikirimkan oleh BNPB (Badan Nasional Penanggulangan Bencana) mengalami keterlambatan dari aktivitas gempa yang tercatat alat seismograph. Kerlambatan ini disebabkan informasi gempa yang terdeteksi oleh detektor harus ditransmisikan ke satelit terlebih dahulu, kemudian dipancarkan ke BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika) setelah itu baru disampaikan ke warga melalui media mainstream, pemerintah pusat dan pihak-pihak lain yang terkait.
2 lain Handy Talky ini akan menjadi salah satu media komunikasi alternatif untuk mengirimkan informasi saat terjadi gempa susulan.
Data yang diinginkan tentu saja data gempa yang terjadi sekaligus alarm yang akan digunakan sebagai tanda terjadinya gempa di kota Padang. Untuk mendapatkan data tersebut maka diperlukan sensor yang mampu mendeteksi percepatan, getaran, serta perpindahan suatu objek. Sensor yang mampu untuk melakukan hal tersebut adalah sensor IMU (Inertial Measurement Unit). Sensor IMU merupakan suatu instrumen yang terdiri dari sensor accelerometer sebagai pendeteksi percepatan dan sensor gyroscope yang berfungsi untuk menjejaki keberadaan dan pergerakan suatu benda. Dengan IMU ini akan didapatkan beberapa parameter seperti kemiringan, vibrasi, percepatan dan posisi gempa[2].
Untuk mengirimkan data gempa maka diperlukan suatu metode untuk mengkonversikan data sensor menjadi frekuensi yang dinamakan dengan metode Frequency Shift Keying (FSK). Metode FSK digunakan agar sinyal informasi gempa dapat ditumpangkan melalui frekuensi handy talky. Modulator FSK, dapat berfungsi sebagai pemancar (transmitter) dan penerima (receiver). Modulator FSK yang berfungsi sebagai pemancar akan membawa informasi dari sensor berupa sinyal digital bersama sinyal pembawa (frekuensi) dari handy talky. Pada sisi penerima akan ditempatkan demodulator FSK yang akan merubah kembali frekuensi (sinyal analog) kembali menjadi sinyal digital.
Berdasarkan latar belakang diatas maka penulis mengangkat judul Tugas Akhir ini yaitu “Perancangan Prototype Sistem Monitoring Gempa Menggunakan Sensor Inertial Measurement Unit (IMU) dan Pemanfaatan Metode Frequency Shift Keying (FSK) Melalui Frekuensi Handy Talky (HT)”.
1.2Rumusan Masalah
Adapun permasalahan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
3 2. Bagaimana mendapatkan frequency mark dan frequency space FSK
(Frequency Shift Keying).
3. Apakah dapat dilakukan analisa terhadap frequency mark dan frequency space dari modem FSK yang dirancang.
4. Apakah alat komunikasi Handy Talky (HT) dapat mengirim sinyal informasi dari FSK (Frequency Shift Keying) secara real-time.
1.3Batasan Masalah
Batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah:
1. Sensor IMU (Inertial Measurement Unit) digunakan sebagai pendeteksi gempa.
2. Pemberian getaran gempa dilakukan melalui simulasi getaran.
3. Frekuensi sinyal pembawa data FSK (Frequency Shift Keying) menggunakan frekuensi HT (Handy Talky).
1.4Tujuan Penelitian
Tujuan dari pembuatan tugas akhir ini yaitu:
1. Memanfaatkan sensor IMU (Inertial Measurement Unit) sebagai pendeteksi gempa.
2. Mengirimkan sinyal informasi FSK (Frequency Shift Keying) melalui komunikasi HT (Handy Talky).
3. Membuat prototype sistem monitoring gempa sederhana yang dapat bermanfaat untuk masyarakat.
1.5Sistematika Penulisan
4 Bab II Landasan Teori, berisi dasar ilmu yang mendukung pembahasan penelitian ini.
Bab III Metodologi Penelitian, berisi desain penelitian, alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian, serta perancangan sistem baik hardware maupun software.
Bab IV Hasil dan Pembahasan, berisi hasil yang diperoleh dari pengujian dan pembahasan dari hasil penelitian yang diperoleh.
