IMPLEMENTASI APLIKASI ANDROID UNTUK PENCARIAN
LOKASI WIFI TERDEKAT DENGAN ALGORITME
HAVERSINE DAN GREAT CIRCLE (STUDI KASUS:
JARINGAN NIRKABEL IPB)
MUHAMMAD LINGGA PRAJA
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Implementasi Aplikasi Android untuk Pencarian Lokasi WiFi Terdekat dengan Algoritme Haversine dan Great Circle (Studi Kasus: Jaringan Nirkabel IPB) adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
ABSTRAK
MUHAMMAD LINGGA PRAJA. Implementasi Aplikasi Android untuk Pencarian Lokasi WiFi Terdekat dengan Algoritme Haversine dan Great Circle (Studi Kasus: Jaringan Nirkabel IPB). Dibimbing oleh HERU SUKOCO.
Teknologi wireless (WiFi) telah menjadi standar dalam dunia teknologi informasi. Pertukaran data melalui media transmisi udara dapat membantu manusia dalam bertukar informasi secara dinamis, fleksibel, dan cepat. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengembangkan database dan aplikasi berbasis Android untuk mengelola perangkat WiFi. Tujuan tersebut memfasilitasi pengguna untuk memilih koneksi WiFi terbaik di sekitar Institut Pertanian Bogor (IPB). Jarak dan daya transmisi sinyal adalah parameter yang digunakan dalam memilih koneksi terbaik. Informasi jarak dan sistem navigasi menuju titik akses point WiFi dihitung dengan algoritma haversine dan great Circle. Android API menghitung nilai frekuensi dan kekuatan sinyal WiFi. Persentase rasio dari jarak antara haversine dan great circle adalah 61.84%. Pengguna menggunakan rasio tersebut untuk mempertimbangkan posisi terbaik ketika mencari titik akses WiFi. Semua fungsi dalam pengembangan sistem berjalan dengan baik.
Kata kunci: Android, API, great circle, haversine, WiFi
ABSTRACT
MUHAMMAD LINGGA PRAJA. Android Application Implementation for nearby IEEE 802.11 WiFi Standard Locations Search using Haversine and Great Circle Algorithms (Study Case: IPB Wireless Network). Supervised by HERU SUKOCO.
Wireless technology has become a standard in the world of computer network technology. Data exchange occurs through the air transmission medium that can assist human beings in exchanging information dynamically, flexible, and fast. The purpose of this research is to develop a database and an Android-based application to manage WiFi devices. It facilitates users in choosing the best WiFi connection around the Bogor Agricultural University. Distance and signal transmission power are the parameters used in selecting the best connection. Distance information and navigation systems to the WiFi signal access point are calculated using haversine and great circle algorithms. The Android's API calculates the values of frequency and power of WiFi signals. The percentage ratio of the distance between haversine and great circle is 61.84%. The users utilize such information to consider the best WiFi access point position. The evaluation results indicate that all features in the system run satisfactorily.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Komputer
pada
Departemen Ilmu Komputer
IMPLEMENTASI APLIKASI ANDROID UNTUK PENCARIAN
LOKASI WIFI TERDEKAT DENGAN ALGORITME
HAVERSINE DAN GREAT CIRCLE (STUDI KASUS:
JARINGAN NIRKABEL IPB)
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2015
Penguji:
Judul Skripsi : Implementasi Aplikasi Android untuk Pencarian Lokasi WiFi Terdekat dengan Algoritme Haversine dan Great Circle (Studi Kasus: Jaringan Nirkabel IPB)
Nama : Muhammad Lingga Praja NIM : G64100077
Disetujui oleh
DrEng Heru Sukoco, SSi MT Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Agus Buono, MSi MKom Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan November 2013 ini ialah Android, dengan judul Implementasi Aplikasi Android untuk Pencarian Lokasi WiFi Terdekat dengan Algoritme Haversine dan Great Circle (Studi Kasus: Jaringan Nirkabel IPB).
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak DrEng Heru Sukoco, SSi MT selaku pembimbing. Penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Hasan dan Bapak Mahfudin dari DIDSI IPB, yang telah memberi masukan dan saran dalam pengumpulan data. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, seluruh keluarga, serta teman teman seperjuangan, atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN. 1
Latar Belakang 1
Perumusan Masalah 2
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
Ruang Lingkup Penelitian 2
TINJAUAN PUSTAKA 3
METODE 8
Perencanaan 8
Kebutuhan 8
Analisis dan Desain 9
Implementasi 10
Pengujian dan Evaluasi 10
Penyebaran 10
HASIL DAN PEMBAHASAN 11
Kebutuhan 11
Analisis dan Desain 12
SIMPULAN DAN SARAN 16
Kesimpulan 16
Saran 16
DAFTAR PUSTAKA 18
LAMPIRAN 19
DAFTAR TABEL
1 Fungsi Kebutuhan 11
2 Pengujian Fungsi 15
DAFTAR GAMBAR
1 Ilustrasi Haversine berbasis trigonometri (Rick 1999) 4
2 Cara kerja WiFi 6
3 Proses Trilateration (Lee 1999) 7
4 Iterative model (Basili 1975) 8
5 Rancangan Fisik ERD model ImWiFi 9
6 Use case diagram ImWiFi 12
7 Antarmuka perangkat lunak imWiFi 13
8 Hasil pengujian fungsi ke-3 15
9 Hasil pengujian fungsi ke-1 dan ke-2 15
10Hasil pengujian fungsi ke-4 dan fungsi bantuan 16
DAFTAR LAMPIRAN
1 Activity diagram imWiFi 19
2 Class diagram imWiFi 20
3 Sequence diagram memilihDaftarWiFi 21
4 Sequence diagram memilihPetaWiFi 21
5 Sequence diagram memilihPindaiWiFi 22
6 Sequence diagram memilihBantuan 22
7 Sequence diagram memilihKeluar 22
PENDAHULUAN
Latar Belakang
WiFi adalah singkatan dari wireless fidelity. Umumnya, WiFi mengacu pada banyak jenis wireless local area network (WLAN) IEEE 802.11. WiFi adalah standar industri untuk produk seperti yang didefinisikan oleh WiFi Alliance dan sesuai dengan standar IEEE 802.11. WLAN memperluas jangkauan local area network (LAN) dengan menyediakan konektivitas nirkabel. WLAN telah menjadi sangat popular dalam menyediakan konektivitas Internet protocol (IP) di perumahan, kantor, dan lingkungan kampus. WLAN telah mengalami pertumbuhan yang fenomenal dan sekarang menjadi bagian penting dari jaringan komputer (Varma 2012).
Teknologi wireless merupakan teknologi yang tidak menggunakan kabel atau nirkabel. Teknologi ini menggunakan media transmisi udara, dan tetap ada batasan jarak tertentu seberapa jauh peralatan yang menggunakan teknologi wireless dapat saling berkomunikasi dalam melakukan pertukaran data, yaitu jarak jangkauan dari satu titik pemancar WiFi. Penggunaan teknologi nirkabel dengan kasus dan aplikasi yang berbeda akan menghasilkan bermacam-macam teknologi wireless yang berbeda-beda pula. Masing masing teknologi wireless akan memiliki karakteristik kinerja dan pengoptimalan untuk tugas dan konteks tertentu. Terdapat beberapa jenis teknologi wireless, di antaranya personal area network (PAN), local area network (LAN), metropolitan area network (MAN), wide area network (WAN). Pada saat ini implementasi teknologi wireless sudah banyak digunakan, beberapa diantaranya adalah WiFi, Bluetooth, ZigBee, NFC, WiMAX, LTE, HSPA, EV-DO, earlier 3G standards, satellite services, dan masih banyak lagi (Grigorik 2013). Penggunaan teknologi wireless sudah menjadi standar dalam dunia teknologi informasi, penggunaan peripheral komputer secara wireless juga sudah menjadi teknologi umum, seperti keyboard dan mouse wireless dengan menggunakan Infrared, Bluetooth, atau radio frequency (Witono 2006).
Frambayu (2014) pernah melakukan penelitian mengenai pencarian jarak titik akses sinyal wireless fidelity (WiFi) dengan location based service (LBS). Penelitian tersebut melakukan pengujian pencarian jarak dengan rumus haversine dan diuji pada perangkat smartphone Android.
2
Perumusan Masalah
Permasalahan yang akan dipecahkan berdasarkan pada latar belakang yang ada, yaitu perhitungan kekuatan pancaran jaringan WiFi yang dikelola resmi oleh Direktorat Integrasi Data Sistem Informasi (DIDSI) IPB.
1 Apakah pengelolaan dan manajemen terhadap perangkat-perangkat WiFi di IPB telah dilakukan?
2 Bagaimanakah model pengelolaannya selama ini untuk pemeliharaan dan jika ada perangkat yang bermasalah?
3 Bagaimanakah pengaturan yang telah dilakukan terhadap alat alat yang akan dipasang?
4 Bagaimanakan seorang pengguna terkoneksi ke perangkat-perangkat WiFi?
Tujuan Penelitian
Membuat basis data untuk manajemen perangkat WiFi dan aplikasi Android untuk memudahkan pengguna memilih koneksi WiFi terbaik menurut jarak dan daya pancar sinyal. Selain itu, pengguna dapat melihat posisi dan letak perangkat-perangkat WiFi yang tersedia melalui peta Google.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah diharapkan pengguna dapat:
1 Memudahkan pengguna memilih koneksi WiFi di sekitarnya menurut jarak dan daya pancar sinyal.
2 Memudahkan perangkat-perangkat WiFi pemilik atau administrator mengelola. 3 Memudahkan pengguna dalam memilih akses sinyal WiFi dengan peta online
yang berupa Google Maps.
Ruang Lingkup Penelitian
3
TINJAUAN PUSTAKA
Metode Pengembangan Perangkat Lunak
Semua model proses perangkat lunak dapat mengkomodasi aktifitas kegiatan kerangkat kerja umum, tetapi masing-masing berlaku penekanan yang berbeda untuk masing-masing kegiatan dan mendefinisikan aliran proses yang memanggil setiap kegiatan kerangka kerja dalam cara yang berbeda (Pressman 2010).
Metode pengembangan perangkat lunak iteratif merupakan proses pengembangan perangkat lunak untuk menanggapi kelemahan dari model waterfall. Kegiatan analisis, desain, implementasi dan pengujian dilakukan dengan cara yang lebih fleksibel dibandingkan model waterfall.
Setiap iterasi metode iteratif mencakup beberapa atau sebagian besar disiplin ilmu pengembangan, yaitu kebutuhan, analisis, desain, implementasi, dan sebagainya. Setiap iterasi juga memiliki tujuan yang didefinisikan dan menghasilkan sebagian implementasi dari sistem akhir. Setiap iterasi yang berhasil dilakukan berdasarkan dari iterasi sebelumnya akan memperbaiki sistem hingga produk akhir selesai. Penekanan pada iterasi awal dilakukan pada tahap kebutuhan serta analisis dan desain. Penekanan pada tahap akhir dilakukan pada implementasi dan pengujian (Cockburn 2008).
Layanan Berbasis Lokasi
Location based service (LBS) adalah konsep yang menunjukkan aplikasi yang terintegrasi dengan lokasi geografis misalnya koordinat spasial dengan bantuan berbagai layanan. Layanan LBS digunakan terutama pada tiga area, yaitu area militer dan industri pemerintah, layanan darurat dan sector komersial (Schiller dan Voisard 2004).
Terdapat lima kegiatan yang didasari kebutuhan pengguna terhadap informasi geografis, yaitu mengetahui di mana dia berada (locating), mencari seseorang, suatu objek, atau kejadian (searching), menanyakan arah untuk mencapai suatu lokasi (navigating), menanyakan properti dari suatu lokasi (identifying), dan mencari suatu kejadian pada atau sekitar suatu lokasi (checking).
Rumus Haversine
Rumus haversine adalah persamaan yang penting pada navigasi, memberikan jarak lingkaran besar antara dua titik pada permukaan bola (Bumi) berdasarkan bujur dan lintang. Rumus haversine mengabaikan efek ellipsoidal, ketinggian bukit dan kedalaman lembah di permukaan bumi. Rumus haversine cukup akurat untuk sebagian besar perhitungan (Ingole dan Nichat 2013). Berikut adalah rumus haversine pada Persamaan 1.
a = sin2 ∆�� � +cos (latitude1) cos (latitude2) sin2 ∆� ��
c = 2 × arctan2 √� √ − �
4 dengan:
R = radius bumi (rata rata radius = 6371 kilometer)
d = jarak antara 2 titik (km)
Δlatitude = longitude2– longitude1( ̊ )
Δlongitude = longitude2– longitude1( ̊ )
Sebagian besar komputer memerlukan argumen dari fungsi trigonometri untuk menyatakan persamaan dalam bentuk radian. Nilai satuan latitude dan longitude adalah derajat, menit, dan detik. Satuan tersebut harus diubah ke radian untuk diolah oleh rumus haversine. Satuan latitude dan longitude akan diubah terlebih dahulu ke derajat decimal, lalu diubah ke radian dengan cara mengalikan nilai derajat dengan pi/180 = . 7 9 radians/degree. Nilai a merupakan kuadrat dari setengah panjang antar dua titik. Nilai c merupakan jarak sudut dalam satuan radians. Rumus haversine digunakan pada penelitian ini untuk melakukan perhitungan jangkauan pencarian titik akses sinyal WiFi dengan posisi terdekat di sekitar sensor pengguna. Rumus ini juga digunakan untuk substitusi perhitungan jarak antara posisi titik akses sinyal WiFi dan posisi sensor pengguna jika perhitungan jarak menggunakan Google Maps API tidak dapat dilakukan. Ilustrasi cara kerja rumus haversine dapat dilihat pada Gambar 1.
Nilai titik AC adalah √a, sedangkan nilai OC adalah √OA2-AC2 dan disederhanakan menjadi √1-a. Nilai tan sudut AOC = √�
√ −� atau c = ∗ arctan √ −�√� dengan c adalah sudut AOB.
Rumus Great Circle
Rumus great circle atau orthodromic adalah persamaan yang penting dalam hal navigasi, yang memberikan jarak terpendek antara dua titik pada permukaan bola (bumi) berdasarkan latitude dan longitude dan dihitung sepanjang jalur permukaan tersebut. Bentuk bumi yang diasumsikan bulat atau sphere membuat geometri perhitungan jaraknya berbeda dengan geometri Euclidean. Pada geometri bola jarak antara dua titik menggunakan geodesics yang pada bidang bola adalah
5 lingkaran sempurna atau great circle. Perhitungan ini tidak memasukkan ketinggian (Carter 2002). Rumus haversine pada dasarnya mirip dengan rumus great circle, hanya saja jarak antara dua titik hanya berdasar garis lurus diantara dua titik dan mengabaikan ketinggian maupun kedalaman di permukaan bumi. Sudut pada rumus haversine menggunakan satuan radian untuk menggunakan fungsi trigonometri (Gintoro et al. 2010). Bentuk bumi sebenarnya hampir bulat, sehingga rumus jarak
great circle memberikan nilai benar sebesar 0.5 % atau lebih untuk jarak antar titik pada permukaan bumi (Admiralty 1987). Berikut adalah rumus great circle pada Persamaan 2.
Δσ = sudut pusat antara latitude dan longitude
R = Radius bumi (rata rata radius = 6371 kilometer) d = jarak antara 2 titik
Rumus great circle digunakan dalam penelitian ini untuk menghitung jarak antara dua titik pada Google Maps yang memperhatikan geodesics, dikarenakan pada Google Maps penghitungan jarak bukan menggunakan Euclidean geometry
yang hanya memperhatikan garis lurus antara dua titik.
Android
Android adalah sebuah sistem operasi untuk perangkat telepon pintar berbasis Linux yang dikeluarkan oleh Google pada bulan November 2007, bersifat open source sehingga para pengembang dapat membuat aplikasi sendiri untuk perangkat telepon pintar sesuai kebutuhan. Pemrograman perangkat ini menggunakan bahasa pemrograman extensible markup language (XML) dan Java yang dikhususkan untuk telepon pintar ini, sehingga aplikasi yang dibuat tidak dapat dijalankan pada perangkat telepon pintar yang lainnya seperti Symbian OS dan Blackberry OS yang juga mendukung aplikasi berbasis Java.
Android memungkinkan pengguna menghamparkan data di peta khusus Google menggunakan Google Maps API. Pengguna dimungkinkan membuat aplikasi web atau seluler menarik dengan platform pemetaan canggih dari Google, termasuk basis data citra satelit serta petunjuk arah mengemudi.
6
public static int calculateSignalLevel(int rssi,int numLevels) {
if (rssi ≤ MIN_RSSI ) {
return 0; }
else if (rssi≥MAX_RSSI ){ return numLevels-1; } else {
int partitionSize = (MAX_RSSI - MIN_RSSI ) - (numLevels- 1); return (rssi - MIN_RSSI ) / partitionSize; } }
RSSI adalah indikasi tingkat daya yang diterima oleh antena. Umumnya, semakin tinggi tingkat RSSI adalah semakin kuat sinyal, nilai kuat sinyal diukur dalam desibel dari 0 ke -120. Semakin dekat nilai sinyal ke 0, maka sinyal semakin kuat (Premachandran 2010). NumLevels adalah jumlah level yang perlu dipertimbangkan dalam level yang dihitung. NumLevels pada aplikasi ImWifi di representasikan pada rentang nilai MINRSSI yang bernilai -100 hingga MAXRSSI yang bernilai -55. Nilai kekuatan sinyal tidak akan dihitung oleh metode
calculateSignalLevel apabila RSSI yang diperoleh diluar rentang NumLevels. Metode calculateSignalLevel menggunakan nilai RSSI dan NumLevels untuk menggambarkan kekuatan pancaran sinyal dari access point WiFi. Skema cara kerja
smartphone dan wireless access point dapat dilihat pada Gambar 2.
Versi Android yang digunakan pada pengembangan aplikasi imWiFi ini adalah 4.4 KitKat (API 19).
Global Positioning System
Global positioning system (GPS) merupakan suatu kumpulan satelit yang berjumlah 24 satelit membentuk ruas angkasa dan mengorbit sekitar 12000 mil di atas bumi dan terus bergerak membuat dua orbit lengkap dalam waktu kurang dari 24 jam. Sinyal berjalan pada media yang dapat terlihat, sinyal dapat melewati awan, gelas dan plastik, tetapi tidak akan bisa menembus benda padat seperti gedung dan pegunungan (Lee 1999).
Setidaknya ada empat satelit GPS yang terlihat dimanapun posisi seseorang berada, masing masing mengirimkan informasi posisi dan waktu yang akurat secara kontinu. Sinyal tersebut memiliki kecepatan cahaya yang kemudian ditangkap oleh
receiver GPS yang menghitung seberapa jauh masing masing satelit didasarkan pada berapa lama waktu untuk pesan tiba (Blewitt 1997).
7 Untuk mengetahui detail bagaimana GPS menentukan lokasi, berikut merupakan proses trilateration pada Gambar 3.
Bila mengetahui jarak posisi seseorang dari satelit A, maka seseorang tersebut berada di dalam lingkaran merah. Jika dilakukan hal yang sama dengan satelit B dan C maka akan diketahui posisi sesorang tersebut dengan melihat di mana lingkaran tersebut berpotongan. Semakin banyak satelit yang ada di atas cakrawala maka akan lebih akurat GPS menentukan lokasi seseorang tersebut berada.
GPS memiliki suatu kelemahan, yaitu lemahnya chip penerima sinyal GPS dari satelit. Assisted global positioning system (A-GPS) menutupi kelemahan GPS dengan menggunakan bantuan menara BTS yang memiliki unit penerima GPS untuk mempercepat proses penentuan lokasi. Menara BTS secara kontinu mengunduh informasi satelit dan komputasi data. Informasi satelit dan komputasi data dari menara BTS akan diteruskan ke smartphone ketika diminta. Kondisi perkotaan yang padat dengan gedung dan bangunan tinggi lainnya menyebabkan sinyal GPS tidak dapat diterima dengan baik, penggunaan A-GPS dinilai cocok untuk kondisi perkotaan dikarenakan informasi satelit dapat diperoleh dari menara BTS tanpa harus mengambil informasi langsung dari satelit.
XML
Extensible Markup Language (XML) adalah bahasa markup untuk keperluan umum yang disarankan oleh World Wide Web Consumtion (W3C) untuk membuat dokumen markup keperluan pertukaran data antar sistem yang beraneka ragam. XML merupakan kelanjutan hyper text markup language (HTML) yang merupakan bahasa standar untuk melacak internet. XML dikembangkan mulai tahun 1996 dan mendapatkan pengakuan dari W3C pada bulan Februari 1998. Teknologi yang digunakan pada XML sebenarnya bukan teknologi baru, tetapi merupakan turunan dari SGML yang telah dikembangkan pada awal 80-an dan telah banyak digunakan pada dokumentasi teknis proyek-proyek berskala besar. Seperti halnya HTML, XML juga menggunakan elemen yang ditandai dengan tag pembuka (diawali dengan '<' dan diakhiri dengan '>'), tag penutup (diawali dengan '</ 'diakhiri '>') dan atribut elemen (parameter yang dinyatakan dalam tag pembuka misalnya <form name="isidata">).
8
METODE
Pada penelitian ini tugas akhir ini difokuskan pada pengembangan komponen aplikasi LBS serta perhitungan kekuatan pancaran WiFi. Metode yang digunakan adalah iterative model. Adapun tahapan metode ini yaitu perencanaan, kebutuhan analisis, desain, implementasi, pengujian, dan evaluasi. Tahapan ini disebut satu iterasi dan berulang sebanyak iterasi yang diperlukan. Setiap pengulangan menghasilkan perangkat lunak versi baru. Pengulangan tersebut berhenti setelah semua kebutuhan pengguna dipenuhi. Tahapan metode ini dapat dilihat pada Gambar 4.
Perencanaan
Tahap perencanaan ditentukan oleh sumber daya manusia, deskripsi kerja, dan penjadwalan. Sumber daya manusia adalah developer, reviewer, dan user. Developer adalah aktor yang bekerja membangun perangkat lunak, sedangkan reviewer adalah aktor yang bekerja mengevaluasi kesesuaian perangkat lunak dengan kebutuhan. User adalah aktor yang menggunakan perangkat lunak tersebut. Reviewer adalah pembimbing tugas akhir sebagai representasi dari pengguna. Pengulas mengevaluasi perangkat lunak berdasarkan kebutuhan pengguna yang telah ditentukan. Penjadwalan pengembangan perangkat lunak ditentukan antara pengembang dan pengulas.
Kebutuhan
Kebutuhan sistem perangkat lunak ini secara pokok dibagi menjadi dua, yaitu kebutuhan pengguna dan kebutuhan sistem. Kebutuhan pengguna menampilkan kebutuhan fungsi apa saja yang disasarkan untuk pengguna. Sedangkan kebutuhan sistem sistem berupa definisi perangkat lunak dan perangkat keras yang dibutuhkan untuk pengembangan sistem. Kebutuhan sistem ini kemudian dibahas secara detail di tahap implementasi. Selain itu kebutuhan data dibutuhkan dengan cara mengumpulkan data kebutuhan pengguna untuk kemudian dilakukan pendefinisian dan analisis.
9 Tahap ini menghasilkan perangkat lunak dan fungsi-fungsi pada perangkat lunak. Data berupa latitude longitude titik akses sinyal WiFi. Perhitungan jarak terdekat menerapkan rumus haversine dan rumus great circle. Rumus haversine mengasumsikan bahwa bumi itu bulat, tidak elips. Penerapan rumus haversine digunakan untuk keperluan pengguna mendapatkan posisi langsung (line of sight) antara perangkat mobile dan titik WiFi. Rumus great circle diaplikasikan pada Google Map, rumus ini digunakan untuk keperluan pengguna menentukan rute mana yang harus ditempuh dari posisi pengguna menuju titik WiFi. Pengumpulan data latitude longitude didapatkan dari sampel data titik akses sinyal WiFi dengan survei yang dilakukan secara manual. Data pokok berupa koordinat lokasi dengan atribut pokok adalah profil titik akses WiFi, yaitu: SSID, MAC, security, signal strength, latitude, dan longitude.
Analisis dan Desain
Arsitektur perangkat lunak dan komponen fungsional perangkat lunak dirancang untuk memenuhi kebutuhan pada tahap sebelumnya. Komponen fungsional terdiri atas diagram pengembangan, desain database dan desain tampilan antarmuka. Diagram pengembangan yang dibuat adalah use case diagram dan activity diagram. Use case diagram dikembangkan untuk menggambarkan fungsi-fungsi aplikasi yang dapat digunakan oleh pengguna, sedangkan activity diagram untuk menggambarkan proses bisnis yang terjadi pada perangkat lunak. Sistem manajemen basis data yang digunakan adalah SQLite untuk mengatasi kebutuhan online data. Pada iterasi selanjutnya, dapat dirancang dari desain baru atau kelanjutan dari desain sebelumnya. Tahap analisis dan desain membentuk dasar sistem. Data yang didapatkan akan dimasukkan ke dalam basis data. Data yang diperoleh berupa longitude dan latitude. Selisih nilai dari longitude dan latitude adalah data jarak yang kemudian akan di olah kembali pada rumus perhitungan haversine dan great circle. Rancangan model data yang terdiri atas Google API ImWiFi model dan SQLite & MySQL ImWiFi dapat dilihat pada Gambar 5 (Frambayu 2014).
10
Implementasi
Implementasi pada sistem terlebih dahulu ditentukan sumber daya fisiknya, yaitu perangkat keras dan perangkat lunak pengembangan, Perangkat keras pengembangan dapat berupa notebook PC, desktop PC, dan perangkat pendukung lainnya seperti tetikus. Perangkat lunak pengembangan berupa software development kit (SDK), integrated development environment (IDE), database designer, dan perangkat lunak desain grafis.
Sumber daya fisik yang telah ditentukan kemudian diintegrasikan dengan data dan komponen fungsional. Perancangan integrasi tersebut dilakukan melalui kegiatan pemrograman dengan data dan komponen fungsional yang telah dirancang pada tahap analisis dan desain. Kegiatan ini menghasilkan perangkat lunak (deployment) LBS yang siap diuji.
Pengujian dan Evaluasi
Pengujian dilakukan untuk mengetahui kesesuaian fungsi-fungsi perangkat lunak yang dibuat dengan kebutuhan pengguna. Perangkat lunak diuji terlebih dahulu oleh pengembang. Kemudian, perangkat lunak diuji dan dievaluasi oleh pengulas. Dari kegiatan tersebut akan didapatkan perubahan atau penambahan persyaratan yang diajukan pengulas sampai kebutuhan pengguna terpenuhi. Perangkat lunak akan diuji menggunakan telepon pintar Android yang memiliki A-GPS.
Pengujian jarak lokasi penempatan titik akses sinyal dapat dihitung dengan perbandingan rumus haversine pada fitur daftar WiFi dan great circle pada Google Map. Hasil perhitungan jarak dari rumus haversine dan great circle dibandingkan yang kemudian akan menghasilkan persentase perbandingan jarak antar keduanya. Perhitungan persentase perbandingan jarak diolah dengan cara komparasi pada Persamaan 3.
Presentase perbandingan jarak = � �
� �� � × % (3)
Tabel perhitungan persentase perbandingan jarak kemudian digabungkan dengan perhitungan galat menggunakan galat mean squared error (MSE) untuk membandingkan galat hasil jarak dari rumus haversine dan great circle. Perhitungan MSE ini mengukur perbedaan rata-rata kuadrat antara estimator �^ dan parameter �, secara umum setiap peningkatan fungsi dari jarak absolut |�^− � | akan berfungsi untuk mengukur kualitas dari estimator. Berikut ini rumus perhitungan galat MSE pada Persamaan 4.
Mean squared error = ∑ � ��� ����−� �� �� ���� 2
�= (4)
11 Jarak pada rumus haversine akan semakin mirip dengan jarak yang dihasilkan rumus great circle apabila nilai persentase akurasi jarak besar dan nilai galat MSE kecil.
Penyebaran
Pada tahap ini merupakan tahap iterasi terakhir dari metode pengembangan sistem. Sistem aplikasi yang sudah siap dipublikasikan tersebut disebarkan ke pihak yang terkait. Pihak yang terkait di sini adalah dosen, Departemen Ilmu Komputer dan perpustakaan. Proses penyebaran sistem aplikasi ini adalah dengan memberikan sistem aplikasi yang telah dimasukkan ke dalam compact disc. Kepingan compact disc ini kemudian disebarkan kepada pihak-pihak yang terkait.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kebutuhan
Data diperoleh melalui proses survei. Data pokok berupa koordinat lokasi dengan atribut pokok adalah profil titik akses WiFi, yaitu local ID, SSID, MAC, latitude, longitude. Survei data dilakukan secara manual dengan bantuan pihak yang terkait dan pihak DIDSI IPB, Dramaga. Survei menggunakan aplikasi Heat Mapper dan WiFi Explorer. Teknis survei dengan Heat Mapper adalah dengan memasukan gambar peta kampus IPB, Dramaga dan Teknis survei dengan WiFi Explorer adalah dengan menyalakan aplikasi WiFi Explorer pada telepon pintar Android dan berjalan mengitari area kampus yang ditentukan. Data yang telah didapatkan kemudian dimasukkan ke dalam database untuk kebutuhan selanjutnya. Fungsi fitur-fitur yang ditawarkan dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Fungsi kebutuhan
No Fungsi Data input Data output Keterangan
DPPL-Peta Memilih peta Tampilan peta dengan
12
Pada tahapan ini ditentukan sumber daya fisik, yaitu perangkat keras pengembangan dan perangkat lunak pengembangan. Perangkat keras pengembangan perangkat lunak antara lain:
Prosesor Intel Core 2 Duo 2.2 GHz
RAM 3 GB DDR2
VGA Intel GMA 4500MHD
A-GPS untuk komponen akuisisi posisi pada telepon pintar Asus Zenfone 5
Kartu SIM Telkomsel untuk jaringan komunikasi GSM Perangkat lunak pengembangan sistem antara lain:
Sistem operasi Microsoft Windows 7 Ultimate
Integrated development environment (IDE) Eclipse Juno
SQLite Manager untuk database management system (DBMS) SQLite
PHPMyAdmin untuk DBMS MySQL
Java Development Kit (JDK) dan Java Runtime Environment (JRE) 7.0
Android Software Development Kit (SDK)
Analisis dan Desain
Pada tahap analisis dan desain, telah dibuat diagram pengembangan, desain model data, dan antarmuka aplikasi untuk memenuhi tahap kebutuhan.
A Diagram Pengembangan
1 Use case diagram
Diagram ini menggambarkan fungsi-fungsi perangkat lunak yang bisa digunakan pengguna. Fungsi-fungsi pada use case diagram perangkat lunak yang akan dikembangkan dapat dilihat pada Gambar 6.
13 Fungsi-fungsi yang dapat dilakukan oleh pengguna yaitu Menampilkan daftar WiFi, Menampilkan peta WiFi, Menampilkan pindai WiFi, Menampilkan bantuan, dan keluar. Pada fitur Menampilkan peta WiFi pengguna juga dapat menampilkan semua titik WiFi, memilih titik WiFi, menampilkan rute titik wifi, dan menampilkan pelacakan titik WiFi. Pada fitur Menampilkan pindai wifi pengguna juga dapat menampilkan info wifi.
2 Activity diagram
Diagram ini menggambarkan proses bisnis perangkat lunak. Proses bisnis yang dibuat disesuaikan dengan fungsi pada use case diagram dan dapat dilihat pada Lampiran 1.
3 Class diagram
Diagram ini menggambarkan tipe objek perangkat lunak serta hubungan antar kelas-kelasnya. Kelas yang dibuat disesuaikan dengan atribut operasi di dalamnya dan dapan dilihat pada Lampiran 2.
4 Sequence diagram
Diagram ini menggambarkan proses bisnis pernagkat lunak secara berurutan. Proses bisnis yang dibuat telah disesuaikan dengan fungsi-fungsi pada use case diagram. Masing-masing proses bisnis pada sequence diagram dapat dilihat pada Lampiran 3, 4, 5, 6, dan 7.
B Desain Model Data
Data model dari aplikasi ImWiFi ini terdiri atas Google API ImWiFi model dan SQLite & MySQL ImWiFi. Google API model digunakan untuk pemodelan akses data titik akses sinyal pada server Google API. Model ini terdiri atas tiga komponen, yaitu Place, PlaceDetails, dan PlaceList. Komponen Place digunakan untuk pengaksesan atribut data titik akses sinyal pada Google Place API, seperti nama titik akses sinyal (SSID), lokasi penempatan, dan koordinat titik akses sinyal tersebut. PlaceDetails merupakan komponen untuk pengaksesan rincian data titik akses sinyal. Sedangkan PlaceList untuk pengaksesan data titik akses sinyal secara keseluruhan yang nantinya ditampilkan dalam bentuk daftar.
SQLite ImWiFi Model dibuat untuk penambahan data secara offline sebagai penggunaan pribadi dari pengguna seperti tercantum pada Lampiran 8. Sementara itu, MySQL ImWiFi Model digunakan untuk penambahan data titik akses sinyal secara online dan dibuat untuk berbagi data titik akses sinyal dengan pengguna lain.
C Desain antarmuka perangkat lunak
Rancangan antarmuka perangkat lunak yang akan dikembangkan seperti pada Gambar 7.
Menu Utama Titik WiFi di peta Rute ke titik WiFi Pindai WiFi
14
Desain antarmuka perangkat lunak terdiri atas Menu utama, Titik WiFi di peta, Rute ke titik WiFi, dan Pindai WiFi. Menu Utama menampilkan Daftar Wifi, Peta Wifi, Pindai Wifi, bantuan, dan keluar. Titik WiFi di peta terdapat di dalam menu Peta Wifi. Fitur ini menampilkan titik-titik access point WiFi di IPB yang ada dalam peta Google. Rute ke titik WiFi merupakan bagian dari menu Peta Wifi. Fitur ini menampilkan rute antar dua titik access point. Pindai WiFi merupakan fitur yang dapat menampilkan WiFi yang ada dalam jangkauan smarpthone pengguna. Fitur ini menampilkan informasi dari masing-masing access point yang terdiri dari SSID, BSSID, Capabilities, Frequency, dan Level dalam satuan dBm.
Perangkat lunak yang dikembangkan berjalan pada perangkat Android API v19 (KitKat) menggunakan bahasa Java. Aplikasi ini diberi nama ImWiFi. Lingkungan pengembangan aplikasi dioperasikan pada Eclipse Juno. ImWiFi project pada Eclipse memiliki struktur yang terdiri atas:
1 Gen berisi R.java. R.java sendiri berisi id alamat widget, class, attribute, dan drawable.
2 Src berisi apps packsges yang terdiri atas com.mtower.adha, com.mtower.adha.db, com.mtower.adha.model, com.mtower.adha.radar, com.mtower.adha.ui, com.mtower.adha.utilities, com.mtower.adha.webservice.
3 Google APIs berisi Android library dan map library.
4 Android Dependencies berisi external library, seperti annotation, json, dan lainnya. 5 Asset berisi dbimWiFi.sqlite sebagai database internal.
6 Libs berisi berkas apk yang ada setiap kali dilakukan deployment. Berkas apk merupakan installer perangkat lunak pada Android.
7 Res berisi drawable dan layout. Drawable berisi image ikon dan image antarmuka. 8 AndroidManifest.xml merupakan berkas berisi deskripsi perangkat lunak, perizinan
akses ke hardware telepon pintar, dan daftar activity.
9 GreenDroid merupakan library tambahan untuk tampilan antarmuka. 10 Radar merupakan library tambahan untuk fungsi GeoUtils.
Kegiatan pengkodean yang pertama dilakukan adalah membuat layout antarmuka aplikasi dengan XML. Aplikasi ini memiliki delapan layout, yaitu layout opening, layout beranda, layout list titik akses sinyal, layout titik akses sinyal pada Google Maps, layout pindai WiFi, layout bantuan, dan layout keluar.
Enam packages berisi class untuk implementasi fungsi-fungsi pada aplikasi telah dirancang. Enam packages tersebut yaitu packages ImWiFi, packages database, packages model, packages Radar, packages tampilan antarmuka, packages pengaturan utilities, packages koneksi. Packages ImWiFi berisi class activity utama untuk menampilkan daftar titik akses sinyal terdekat, menampilkan rincian titik akses sinyal, dan menampilkan titik akses pada Google Maps. Packages database digunakan untuk pengaturan pemanggilan database pada SQLite. Packages model merupakan inisialisasi atribut dari data-data titik akses sinyal. Packages Radar adalah kode atau library yang dibutuhkan sebagai metode dasar geospasial. Packages tampilan
15
Pengujian dan Evaluasi
Pengujian dilakukan untuk mengetahui kesesuaian fungsi-fungsi perangkat lunak yang dibuat dengan kebutuhan pengguna. Aplikasi ImWiFi dipasang pada perangkat telepon pintar dengan sistem operasi Android, yaitu Asus Zenfone 5 yang memiliki A-GPS. Berikut hasil dari pengujian fungsi imWiFi pada Tabel 2.
Berikut merupakan hasil pengujian fungsi 1, fungsi 2, fungsi 3, fungsi ke-4, dan fungsi bantuan, dapat dilihat pada Gambar 8a, 8b, 9, 10a dan 10b.
Daftar WiFi Peta
Gambar 8 Hasil pengujian fungsi ke-1 dan ke-2 Tabel 2 Pengujian Fungsi
No Nama fungsi Hasil Keterangan
1 Daftar WiFi Berhasil Berhasil menampilkan daftar WiFi
2 Peta Berhasil Berhasil menampilkan peta dan titik WiFi 3 Rute ke WiFi Berhasil Berhasil menampilkan rute ke WiFi 4 Pindai WiFi Berhasil Berhasil menampilkan hasil pindai WiFi
Rute ke titik WiFi Pelacakan titik WiFi
Gambar 9 Hasil pengujian fungsi ke-3
16
Tingkat keberhasilan pengembangan perangkat lunak dihitung dari keberhasilan fungsi-fungsi yang ada pada perangkat lunak berjalan sesuai dengan kebutuhan pengguna. Seluruh fungsi yang dibutuhkan berjalan dengan baik.
Total fitur keseluruhan yang dimiliki oleh aplikasi ImWiFi adalah empat fitur, dan fitur yang berhasil di uji adalah empat fitur, dengan begitu tingkat keberhasilan penelitian ini adalah 100%.
Tabel persentase perbandingan jarak serta galat MSE menggunakan rumus haversine dan great circle dapat dilihat pada Tabel 3.
SIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Penelitian ini telah berhasil mengembangkan perangkat lunak LBS pada Android dan diberi nama ImWiFi. Perangkat lunak ini menggunakan GPS atau A-GPS untuk mengakuisisi lokasi pengguna. Berdasarkan hasil pengujian, tingkat keberhasilan pengembangan perangkat lunak mencapai 100% dan memiliki fungsi yang dibutuhkan pengguna. Persentase untuk perhitungan perbandingan jarak menggunakan rumus haversine dan great circle adalah sebesar 61.84% dan perhitungan galat MSE menghasilkan nilai sebesar 11.8122.
Saran
Penambahan fitur jarak pancar dari wireless device pada fitur Pindai WiFi untuk mengetahui hubungan daya pancar dengan jaraknya dan penggunaan konsep green energy dalam hal penggunaan daya GPS dan WiFi pada saat diam atau idle. Penambahan jalur gedung gedung di IPB untuk pengembangan versi selanjutnya untuk memudahkan pengguna melakukan navigasi menuju titik titik WiFi.
Kekuatan sinyal WiFi Bantuan
17 Tabel 3 Perbandingan jarak menggunakan rumus Haversine dan Great Circle
No SSID
18
DAFTAR PUSTAKA
Basili VR, Turner AU. 1975. Iterative enhancement, a practical technique for software development. IEEE Transactions on Software Engineering, 1(4):390-396.
Blewitt G. 1997. Basic of the GPS Technique. Di dalam: Geodesic Application of GPS. hlm 10-54.
Carter C. 2002. Great circle distance [Internet]. [diunduh 26 Mar 2015]. Tersedia pada: http://inventeksys.com/GPS_Facts_Great_Circle_Distances.pdf. Cockburn A. 2008. Using both incremental and iterative development [Internet].
[diunduh 2015 Feb 13]. Tersedia pada: http://www.crosstalkonline.org/ storage/issue-archives/2008/200805/200805-Cockburn.pdf.
Frambayu C. 2014. Pencarian jarak titik akses sinyal wireless fidelity (WiFi) dengan location base service (LBS) pada Android di area IPB Dramaga [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Gintoro, Suharto IW, Rachman F, Halim D. 2010. Analisis dan perancangan sistem pencarian taksi terdekat dengan pelanggan menggunakan layanan berbasis lokasi. Di dalam: Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Informasi. Yogyakarta (ID).
Grigorik I. 2013. High performance browser networking [Internet]. [diunduh 2015 Feb 24]. Tersedia pada: http://it-ebooks.info/book/3059/.
Ingole PV, Nichat MK. 2013. Landmark based shortest path detection by using Dijkstra algorithm and haversine formula. IJERA. 3(3):162-165.
Lee D. 1999. What is GPS? [Internet]. [diunduh 2015 Jan 5]. Tersedia pada: http://www8.garmin.com/aboutGPS/.
[MOD] Ministry of Defence. 1997. Admiralty Manual of Navigation. London (GB): Ministry of Defence.
Premachandran R. SNR, RSSI, EIRP and free space path loss [Internet]. [diunduh 2015 Jan 4]. Tersedia pada: https://supportforums.cisco.com/document/ 49506/snr-rssi-eirp-and-free-space-path-loss.
Pressman RS. 2010. Software Engineering: A Practitioner’s Approach. New York (US): McGraw-Hill.
Rick. 1999. Deriving the haversine formula [Internet]. [diunduh 2015 Feb 24]. Tersedia pada: http://mathforum.org/library/drmath/view/51879.html.
Schiller J, Voisard A. 2004. Location-Based Services. San Francisco (US): Morgan Kaufmann.
Soyoung H, Yu D. 2012. GPS localization improvement of smartphones using built-in sensors. International Journal of Smart Home. 6(3):1-7.
Varma VK. 2012. Wireless fidelity-WiFi [Internet]. [diunduh 2015 Mar 23]. Tersedia pada: www.ieee.org/about/technologies/emerging/wifi.pdf
Weisstein E. 2015. Great Circle [Internet]. [diunduh 2015 Mar 30]. Tersedia pada: http://mathworld.wolfram.com/GreatCircle.html.
20
21 Lampiran 3 Sequence diagram memilihDaftarWiFi
22
Lampiran 5 Sequence diagram memilihPindaiWiFi
Lampiran 6 Sequence diagram memilihBantuan
23
24
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Palembang pada 15 Oktober 1993 dari pasangan Ramlan Haryanto Tawil dan Ardiani. Penulis adalah putra tunggal. Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 2 Bogor dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui Undangan Seleksi Masuk IPB dan diterima di Departemen Ilmu Komputer, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
