v
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA
Jurusan Teknik Informatika Skripsi Sarjana Komputer Semester Genap tahun 2008/2009
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM KONFIGURASI DAN MONITORING JARAK JAUH BERBASIS HTTP PADA MESIN INDUSTRI
Syaiful Rahmadita 0900794712
Aulia Artahayu 0900800406
Beni Purwanto 0900830390
Abstrak
TUJUAN PENELITIAN ialah menganalisa dan merancang suatu sistem yang dapat memonitoring dan mengkonfigurasi mesin - mesin industri dari jarak jauh dengan biaya infrastruktur yang relatif murah berbasiskan pada protokol HTTP yang dilengkapi dengan proses otentikasi dan enkripsi pada pengiriman datanya.
METODOLOGI PENELITIAN yang digunakan dalam penulisan ini terdiri dari analisa sistem yang sedang berjalan, melakukan wawancara, menemukan masalah yang ada, melakukan pemilihan dari alternatif solusi dan melakukan perancangan sistem, serta melakukan percobaan untuk menguji kehandalan sistem.
HASIL YANG DICAPAI adalah suatu rancangan sistem untuk memonitor dan mengkonfigurasi mesin – mesin industri dari jarak jauh yang memungkinkan teknisi dari perusahaan pembuat mesin, dapat melakukan konfigurasi dan monitoring pada mesin dari tempat teknisi berada dengan hanya mengakses internet.
SIMPULAN yang didapat pada penelitian ini ialah sistem konfigurasi dan monitoring jarak jauh berbasis HTTP ini dapat menjadi salah satu solusi untuk memonitor dan mengkonfigurasi mesin – mesin industri. Sistem ini menggunakan jaringan internet dalam pengiriman datanya dengan menambahkan mekanisme enkripsi dan otentikasi.
vi PRAKATA
Puji Syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih, berkat, dan karunia-Nya yang telah diberikan kepada penulis sehingga dapat menyusun dan menyelesaikan skripsi yang berjudul “ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM KONFIGURASI DAN MONITORING JARAK JAUH BERBASIS HTTP PADA MESIN INDUSTRI”.
Tujuan dari penulisan skripsi ini adalah sebagai salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk memperoleh gelar kesarjanaan pada jurusan Teknik Informatika jenjang pendidikan strata-1 pada Universitas Bina Nusantara.
Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan terima kasih pada semua pihak yang telah membimbing, membantu, menyediakan waktu dan tenaga serta memberikan dorongan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini, terutama kepada :
1. Tuhan Yang Maha Esa yang selalu melimpahkan segala berkat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
2. Seluruh anggota keluarga dan orang tua yang telah memberikan dorongan dan yang selalu mendukung dalam doa serta atas saran-sarannya.
3. Bapak Prof. Dr. Gerardus Polla, M.App.Sc., selaku Rektor Universitas Bina Nusantara.
4. Bapak , Ir. Sablin Yusuf, M.Sc., M.Comp.Sc., selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer Universitas Bina Nusantara.
5. Bapak Freddy Purnomo, S.Komp, M.Kom., selaku Ketua Jurusan Teknik
vii
6. Bapak I Made Astawa, Ir, M.Kom., selaku dosen pembimbing atas dukungan, bimbingan, perhatian, kesabaran, dan kerja sama yang telah diberikan selama penyusunan skripsi ini.
7. Seluruh staff dan dosen jurusan Teknik Informatika yang telah memberikan ilmu di Universitas Bina Nusantara.
8. Teman – teman angkatan 2005 Universitas Bina Nusantara atas kebersamaan, pendapat, bantuan, dan kerjasamanya selama ini.
9. Seluruh pihak – pihak yang telah membantu penulis secara langsung maupun tidak langsung dan namanya tidak dapat penulis cantumkan satu – persatu.
Penulis menyadari akan keterbatasan kemampuan dan pengetahuan yang dimiliki, dan bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi perbaikan dan penyempurnaan skripsi ini.
Akhirnya dengan segala kerendahan hati penulis mempersembahkan skripsi ini kepada semua pihak yang berkenan membaca dan semoga dapat memberikan manfaat kepada semua pihak yang membutuhkannya.
Jakarta, Juni 2009
viii DAFTAR ISI
Halaman Judul... i
Halaman Judul Dalam ... ii
Halaman Persetujuan Hard Cover... iii
Halaman Pernyataan Dewan Penguji ... iv
Abstrak ... v
Prakata... vi
Daftar Isi ... vii
Daftar Tabel ... xiii
Daftar Gambar... xv
Daftar Lampiran ... xxi
BAB 1 PENDAHULUAN... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Ruang Lingkup... 3
1.3 Tujuan dan Manfaat ... 4
1.4 Metodologi ... 5
1.5 Sistematika Penulisan ... 5
BAB 2 LANDASAN TEORI... 7
2.1 Teori Umum ... 7
ix 2.1.2 Internet ... 10 2.1.3 TCP/IP... 12 2.1.4 Web Server... 17 2.1.5 HTTP... 19 2.1.6 HTTPS ... 21 2.1.7 PHP ... 21 2.1.8 MySQL... 23 2.1.9 Bahasa C ... 24 2.1.10 Thread ... 25
2.1.11 IPC (Inter-Process Communication) ... 28
2.1.12 Embedded System... 43
2.1.13 Enkripsi ... 46
2.1.14 RC-4 ... 49
2.1.15 Use Case Diagram... 50
2.1.16 Sequence Diagram ... 51
2.1.17 Entity Relationship Diagram... 52
2.1.18 State Transition Diagram ... 53
2.1.19 Flowchart ... 54 2.1.20 Online Processing ... 55 2.1.21 Batch Processing ... 56 2.2 Teori Khusus ... 56 2.2.1 Telemetri ... 56 2.2.2 Telecommand... 57
x
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN... 59
3.1 Analisis Sistem Berjalan ... 59
3.1.1 Permasalahan Yang Dihadapi ... 61
3.1.2 Alternatif Pemecahan Masalah ... 62
3.1.2.1Alternatif Topologi Fisik ... 64
3.1.2.1.1 Menggunakan Private WAN ... 64
3.1.2.1.2 Menggunakan Public WAN (Internet) ... 68
3.1.2.2Alternatif Desain Sistem ... 70
3.1.2.2.1 Sistem Berbasis Non HTTP ... 71
3.1.2.2.2 Sistem Berbasis HTTP ... 76
3.1.3 Usulan Pemecahan Masalah... 80
3.1.4 Batasan Sistem ... 81
3.2 Perancangan ... 83
3.2.1 Perancangan Model Sistem ... 83
3.2.2 Usecase... 85
3.2.3 Perancangan Komunikasi Server Dengan Mesin... 87
3.2.3.1Flowchart ... 90
3.2.3.1.1 Flowchart Client Pada Embedded System ... 90
3.2.3.1.2 Flowchart Server Konfigurasi dan Monitoring ... 100
3.2.3.2Sequence Diagram ... 106
3.2.4 Perancangan Standar Format Interface Antar Proses... 111
3.2.4.1Perancangan Format Pesan ... 111
3.2.4.2Perancangan Struktur Data Pada Sharememory ... 114
xi
3.2.5 Perancangan Database... 116
3.2.6 Struktur Menu ... 124
3.2.7 State Transition Diagram ... 124
3.2.8 Perancangan Layar ... 131
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI... 150
4.1 Implementasi ... 150
4.1.1 Spesifikasi Sistem ... 150
4.1.2 Prosedur Operasional ... 154
4.1.2.1Konfigurasi Awal Sistem ... 154
4.1.2.1.1Konfigurasi Awal Web Server ... 154
4.1.2.1.2Konfigurasi Port Forwarding pada Router ... 165
4.1.2.1.3Konfigurasi Awal Mesin ... 166
4.1.2.2Pengaturan Data Mesin ... 175
4.1.2.3Pengkonfigurasian Mesin... 176
4.1.2.4Simulasi Konfigurasi Mesin... 178
4.1.2.5Pemonitoringan Mesin ... 181
4.1.2.6Simulasi Monitoring Mesin ... 182
4.1.2.7Pengaturan Teknisi... 184
4.1.2.8Pengaturan Model ... 186
4.2 Evaluasi ... 188
4.2.1 Uji Kinerja Pengiriman Data... 188
4.2.1.1Uji Akurasi Data Monitoring ... 189
xii
4.2.1.3Uji Validasi Data Monitoring... 196
4.2.1.4Uji Validasi Input Konfigurasi... 197
4.2.2 Uji Waktu Rata – Rata Yang Dibutuhkan Sekali Pengiriman Data... 199
4.2.3 Hasil Pembuktian Enkripsi Pada Komunikasi Antara Server Dan Client ... 202
4.2.4 Pengujian Sistem Jika Client Mengalami Down Pada Komputer Client Dan Koneksi Internet ... 206
4.2.5 Perbandigan Biaya. ... 208
BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN ... 212
5.1 Simpulan ... 212 5.2 Saran... 213 DAFTAR PUSTAKA ... 214 RIWAYAT HIDUP ... 215 LAMPIRAN... L1 SURAT SURVEI ...
xiii
DAFTAR TABEL
Table 2.1 Tabel Flowchart ... 54
Tabel 3.1 Tabel Mesin... 118
Tabel 3.2 Tabel Teknisi... 118
Tabel 3.3 Tabel Otentikasi ... 119
Tabel 3.4 Tabel Model ... 119
Tabel 3.5 Tabel Detilmodel... 120
Tabel 3.6 Tabel Satuan... 120
Tabel 3.7 Tabel Konfigurasi ... 121
Tabel 3.8 Tabel Detilkonfigurasi ... 121
Tabel 3.9 Tabel Monitor ... 122
Tabel 3.10 Tabel Detilmonitor ... 122
Tabel 3.11 Tabel Privilege ... 123
Tabel 3.12 Tabel Jenis... 123
Tabel 4.1 Hasil Uji akurasi data monitoring ... 191
Tabel 4.2 Percobaan pengiriman data konfigurasi ... 195
Tabel 4.3 Percobaan validasi data monitoring ... 196
Tabel 4.4 Validasi pengiriman ... 198
Tabel 4.5 Percobaan waktu yang dibutuhkan untuk sekali pengiriman melalui LAN ... 200 Tabel 4.6 Percobaan waktu yang dibutuhkan untuk sekali pengiriman melalui
xiv
Internet ... 201
Tabel 4.7 Biaya perbulan sistem berbasis internet dengan IP dinamis dan HTTP ... 209
Tabel 4.8 Biaya perbulan sistem berbasis internet dengan IP statis dan HTTP ... 209
Tabel 4.9 Biaya perbulan sistem berbasis Private WAN dan non-HTTP... 210
Tabel 4.10 Biaya peralatan sistem berbasis Private WAN dan non-HTTP ... 210
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Perbandingan Arsitektur OSI Dan TCP/IP ... 14
Gambar 2.2 Proses Enkapsulasi Data Pada Protocol TCP/IP ... 17
Gambar 2.3 Interface Socket Dalam Berkomunikasi Data ... 30
Gambar 2.4 Komunikasi Antar Sepasang Socket ... 31
Gambar 2.5 Client – Server Socket... 32
Gambar 2.6 Cara Kerja Message Passing ... 38
Gambar 2.7 Enkripsi Asimetrik ... 47
Gambar 2.8 Enkripsi Simetrik ... 48
Gambar 2.9 Use Case Diagram... 51
Gambar 2.10 Sequence Diagram ... 52
Gambar 2.11 State Transition Diagram ... 54
Gambar 2.12 Sistem Telemetri ... 57
Gambar 3.1 Block Diagram Garis Besar Sistem ... 63
Gambar 3.2 Topologi Fisik ... 64
Gambar 3.3 Topologi Logis ... 65
Gambar 3.4 Topologi Fisik Sekaligus Topologi Logis... 68
Gambar 3.5 Block Diagram Desain Aplikasi ... 70
Gambar 3.6 Block Diagram Desain Sistem Berbasis Non HTTP... 72
Gambar 3.7 Block Diagram Sistem Berbasis HTTP... 77
xvi
Gambar 3.9 Block Diagram Model Sistem... 83
Gambar 3.10 Usecase Teknisi, Admin Dan Mesin... 85
Gambar 3.11 Block Diagram Komunikasi Antara Client Embedded System Dan Server dengan online processing ... 87
Gambar 3.12 Block Diagram Komunikasi Antara Client Embedded System Dan Server dengan batch processing ... 88
Gambar 3.13 Flowchart Inisialisasi Client... 90
Gambar 3.14 Flowchart Thread Monitoring ... 93
Gambar 3.15 Flowchart Thread Konfigurasi ... 96
Gambar 3.16 Flowchart Thread Online ... 98
Gambar 3.17 Flowchart Halaman Otentikasi... 100
Gambar 3.18 Flowchart Halaman Monitoring... 102
Gambar 3.19 Flowchart Halaman Konfigurasi ... 104
Gambar 3.20 Sequence Diagram Pengiriman Konfigurasi Dengan Otentikasi ... 106
Gambar 3.21 Sequence Diagram Pengiriman Monitoring Dengan Otentikasi... 108
Gambar 3.22 Sequence diagram pengiriman konfigurasi secara online... 110
Gambar 3.23 ERD Sistem Konfigurasi Dan Monitoring... 117
Gambar 3.24 Struktur Menu ... 124
Gambar 3.25 STD Login... 124
Gambar 3.26 STD Menu Utama ... 125
Gambar 3.27 STD Mesin ... 126
Gambar 3.28 STD Model... 127
Gambar 3.29 STD Monitor ... 128
xvii
Gambar 3.31 STD Teknisi ... 130
Gambar 3.32 Halaman Mesin ... 131
Gambar 3.33 Halaman Status Mesin ... 132
Gambar 3.34 Halaman Tambah Data Mesin... 133
Gambar 3.35 Halaman Ubah Data Mesin ... 134
Gambar 3.36 Halaman Histori Monitoring ... 135
Gambar 3.37 Halaman Histori Monitoring Mesin ... 136
Gambar 3.38 Halaman Histori Konfigurasi ... 137
Gambar 3.39 Halaman Histori Konfigurasi Mesin ... 138
Gambar 3.40 Halaman Detil Konfigurasi Mesin ... 139
Gambar 3.41 Halaman Ubah Konfigurasi Mesin... 140
Gambar 3.42 Halaman Teknisi ... 141
Gambar 3.43 Halaman Ubah Teknisi... 142
Gambar 3.44 Halaman Tambah Teknisi ... 143
Gambar 3.45 Halaman Daftar Model Mesin... 144
Gambar 3.46 Halaman Tambah Model Mesin... 145
Gambar 3.47 Halaman Ubah Model Mesin ... 146
Gambar 3.48 Halaman Daftar Satuan ... 147
Gambar 3.49 Halaman Tambah Satuan ... 148
Gambar 3.50 Halaman Ubah Satuan... 149
Gambar 4.1 Topologi Jaringan yang digunakan dalam simulasi ... 151
Gambar 4.2 Folder Setelah Dicopy Kedalam Htdocs ... 155
Gambar 4.3 Membuat Sertifikat SSL... 156
xviii
Gambar 4.5 Input Kode Negara ... 156
Gambar 4.6 Input Propinsi ... 157
Gambar 4.7 Input Kota ... 157
Gambar 4.8 Input Nama Perusahaan ... 158
Gambar 4.9 Input Nama Bagian ... 158
Gambar 4.10 Input Nama Domain... 159
Gambar 4.11 Input Alamat Email ... 159
Gambar 4.12 Input Password Private Key ... 160
Gambar 4.13 Input Nama Perusahaan ... 160
Gambar 4.14 Input Password Private Key ... 161
Gambar 4.15 Sertifikat SSL dan Private Key ... 161
Gambar 4.16 Kode Untuk Request SSL Pada Folder Telemonitoring ... 162
Gambar 4.17 Kode Untuk Mendirect HTTP menjadi HTTPS ... 162
Gambar 4.18 Program XAMPP ... 163
Gambar 4.19 Phpmyadmin ... 164
Gambar 4.20 Import Database ... 164
Gambar 4.21 Status router... 165
Gambar 4.22 Status router ... 166
Gambar 4.23 Compile Source Code ... 167
Gambar 4.24 Program Read dan Read PLC ... 167
Gambar 4.25 Input IP Address atau Domain Name ... 167
Gambar 4.26 Input halaman Konfigurasi... 168
Gambar 4.27 Input halaman monitoring ... 168
xix
Gambar 4.29 Input Idmesin ... 168
Gambar 4.30 Input Key enkripsi... 169
Gambar 4.31 Input alamat sharememory... 169
Gambar 4.32 Input timer konfigurasi... 169
Gambar 4.33 Input pesan error ... 170
Gambar 4.34 Halaman Login... 171
Gambar 4.35 Halaman Home... 171
Gambar 4.36 Daftar Model ... 172
Gambar 4.37 Menambah model... 173
Gambar 4.38 Daftar Mesin ... 173
Gambar 4.39 Tambah Mesin... 174
Gambar 4.40 Pesan Kesalahan... 174
Gambar 4.41 Status mesin ... 175
Gambar 4.42 History Konfigurasi... 176
Gambar 4.43 History konfigurasi mesin ... 177
Gambar 4.44 Ubah konfigurasi ... 177
Gambar 4.45 Aliran data dari teknisi menuju Client Embedded System secara online processing ... 178
Gambar 4.46 Aliran data dari teknisi menuju Client Embedded System secara batch processing ... 179
Gambar 4.47 Pengkonfigurasian mesin melalui web interface... 180
Gambar 4.48 Output Client Embedded System dan proses Read-Write PLC ... 181
Gambar 4.49 History montoring ... 181
xx
Gambar 4.51 Aliran data Client Embedded System ... 183
Gambar 4.52 Output pada Client Embedded System dan Read-Write PLC... 183
Gambar 4.53 Daftar Teknisi ... 185
Gambar 4.54 Tambah teknisi ... 185
Gambar 4.55 Daftar model ... 186
Gambar 4.56 Tambah Model ... 187
Gambar 4.57 Daftar Satuan... 187
Gambar 4.58 Tambah Satuan... 188
Gambar 4.59 Pengiriman data monitoring... 189
Gambar 4.60 Pengiriman monitoring pada Client Embedded System ... 190
Gambar 4.61 History montoring pada web server ... 191
Gambar 4.62 Pengiriman data konfigurasi ... 193
Gambar 4.63 Konfigurasi mesin pada webserver ... 193
Gambar 4.64 Output data parameter konfigurasi pada Client Embedded System... 194
Gambar 4.65 Hasil percobaan pengiriman data monitoring diatas LAN... 199
Gambar 4.66 Hasil Percobaan pengiriman data monitoring diatas Internet ... 201
Gambar 4.67 Topologi untuk sniffing packet data... 203
Gambar 4.68 Wireshark ... 204
Gambar 4.69 Hasil decoding URL... 205
Gambar 4.70 Percobaan pemutusan koneksi server... 206
Gambar 4.71 Percobaan pe-restart-an Client Embedded System ... 207
xxi
DAFTAR LAMPIRAN
Hasil Wawancara Penulis Dengan Pihak BPPT ... L1 Normalisasi Database... L4
