9 CAR PARKING GUIDANCE USING WIRLESS SENSOR NETWORK SYSTEM
1Anggi Sahfutri, 2M.Nawawi, 3Iskandar Lutfi
1Jurusan Teknik Elektro, Program Studi Sarjana Terapan Teknik Elektro Konsentrasi Mekatronika Politeknik Negeri Sriwijaya
ABSTRACT
This paper is a strategy of car parking guidance system using wireless sensor network that can provide information about parking slots located in the parking area in the users. in this system using wireless communication that is wireless sensor network. Wireless sensor network acts as a data sender from the parking slot area to the monitor area. The data transmitted is the result data from the range of car detection by ultrasonic sensor. The system not only provides information on the availability of parking slots, but can help users to know the location of the empty slot through the monitor with Visual Studio display 2013. Wireless sensor network has a function as a transmitter and receiver.
Keywords: Smart parking, Wireless sensor network, Ultrasonic sensor
ABSTRAK
Makalah ini merupakan sistem petunjuk parkir mobil menggunakan wireless sensor network yang dapat memberikan informasi tentang slot parkir yang terletak di area parkir kepada para pengguna. Pada sistem ini menggunakan komunikasi nirkabel yaitu wireless sensor network. Wireless sensor network berperan sebagai pengirim data dari area slot parkir ke area monitor. Data yang dikirim merupakan data hasil dari jangkauan deteksi mobil yang dilakukan sensor ultrasonik. Sistem ini tidak hanya memberikan informasi mengenai ketersediaan slot parkir, namun dapat membantu para pengguna mengetahui lokasi slot yang kosong melalui monitor dengan tampilan Visual Studio 2013. Wireless sensor network memiliki fungsi sebagai pengirim dan penerima.
Kata Kunci: Smart parking, Wireless sensor network, Ultrasonic sensor
10
PENDAHULUANSaat ini perkembangan teknologi dan gaya hidup berkembang sangat pesat. Hal tersebut dapat dikaitkan dengan munculnya taxi online yang merupakan salah satu dari perkembangan teknologi saat ini. Dengan perkembangan teknologi tersebut, berdampak pada pengguna kendaraan yang kini kian meningkat, salah satunya yaitu kendaraan roda empat [1]. Kendaraan merupakan salah satu alat penunjang aktivitas manusia diluar rumah, dengan ada nya kendaraan manusia dapat melakukan aktivitas mereka diluar rumah dengan mudah [2][3].
Namun, dengan meningkatnya jumlah kendaraan yang ada saat ini berdampak pada kebutuhan lahan parkir yang berada ditempat-tempat besar seperti apartemen, mall, kantor, hotel, dan sebagainya [4][5][6].
Kebutuhan lahan parkir menjadi masalah para pengguna parkir saat ini, karena untuk mencari slot parkir yang kosong pengguna harus berputar-putar bahkan naik-turun terlebih dahulu untuk mendapatkan nya. Sehingga, banyak waktu yang terbuang hanya untuk mencari slot parkir yang kosong saja [5]. Dengan keterbatasan lahan parkir yang ada, menyebabkan banyaknya kendaraan tersebut parkir disembarang tempat, sehingga menutupi badan jalan yang harusnya digunakan untuk melintas [7][8].
Sistem parkir yang digunakan saat ini adalah mencatat nomor kendaraan yang masuk ke area parkir baik secara manual maupun dengan menggunakan komputer dan menggunakan kamera untuk mengetahui jumlah mobil yang masuk, namun tidak diberikan informasi mengenai lokasi slot parkir yang tersedia. Hal tersebut menyebabkan pengguna parkir selalu terjebak dalam lokasi parkir dan harus memutar kembali kendaraannya untuk mencari lokasi parkir yang lainnya [7][9].
Solusi untuk permasalahan ini yaitu dengan membuat sistem smart car parking using wireless sensor network sebagai media informasi bagi para pengguna parkir untuk mengetahui ketersedian slot parkir yang berada di suatu tempat. Dengan mengetahui letak slot parkir yang masih tersedia ini dapat membantu para pengguna agar lebih mudah mendapatkan dan mengetahui ketersediaan slot parkir didalam area parkir tersebut.
Dalam penelitian ini komunikasi antara area slot parkir dengan area monitor menggunakan komunikasi wireless sensor network. Wireless sensor network merupakan jaringan dalam skala besar yag dapat memantau secara real-time suatu area atau lingkungan [10][11]. Pada smart car parking ini wireless sensor network berperan sebagai pengirim data dari area slot parkir dan data tersebut akan diterima oleh mikrokontroler yang ada di area monitor untuk diolah lalu ditampilkan ke layar LCD sebagai media informasi.
Kontribusi dari penelitian ini adalah memberikan solusi suatu sistem, dengan menggunakan smart car parking using wireless sensor network dapat mempermudah dan menghemat waktu para pengguna parkir dalam menemukan slot parkir
melalui informasi ketersedian slot pada layar monitor, serta dapat memberikan pelayanan yang baik tanpa harus menunggu dan memutar balik kendaraan karena tidak menemukan slot parkir.
TEKNOLOGI KOMUNIKASI
Perkembangan teknologi komunikasi seringkali melebihi kecepatan perkembangan manusia.
Percepatan itu tentu akan mempengaruhi pengetahuan, sikap dan perilaku masyarakat [12].
Teknologi komunikasi merupakan peralatan perangkat keras dalam struktur organisasi yang mengandung nilai sosial yang memungkinkan individu untuk mengumpulkan, memproses dan saling tukar informasi [13]. Teknologi komunikasi dianggap mencakup pengertian yang lebih luas, termasuk sistem, saluran, perangkat keras dan perangkat lunak dari komunikasi modern [14].
Seperti yang kita lihat saat ini, banyak sekali perubahan yang terjadi di bidang komunikasi.
Dimulai dari bentuk komunikasi yang sederhana sampai pada komunikasi elektronik. Perubahan yang cepat terutama pada abad 20 ini oleh sejumlah ahli dikatakan sebagai revolusi komunikasi. Hal ini bisa kita lihat dengan meningkatnya penggunaan satelit, mikroprosesor, komputer dan pelayanan radio tingkat tinggi [14].
Wireless sensor network merupakan sekumpulan sensor otomatis yang letaknya terdistribusi di berbagai tempat, dimana setiap titik sensor di dalam jaringan sensor dilengkapi dengan radio transceiver atau semacam alat komunikasi wireless. Sensor tersebut bekerja bersama-sama dan biasanya digunakan unuk memonitor kondisi lingkungan fisik [15]. Wireless sensor network bisa diterapkan diberbagai bidang, umunya digunakan untuk melakukan aktivitas monitoring dan tracking.
Wireless sensor network memiliki karakteristik, antara lain; (i) Daya/power yang dapat disimpan terbatas, oleh karena itu sangat penting untuk menggunakan device yang hemat energi; (ii) Kemampuan menahan kondisi lingkungan yang keras; (iii) Mobilitas dari node dan topologi jaringan yang dinamis; (iv) Adanya kemungkinan kegagalan komunikasi ataupun kesalahan operasi; (v) Heterogenitas dari node, baik dari segi hardware (ukuran sensor. Device yang digunakan, dan lain- lain) maupun software; (vi) Jumlah node dalam wireless sensor network bisa diperbanyak, yang membatasi jumlahnya adalah bandwidth dari gateway.
Wireless Sensor Network (WSN) terbagi atas 5 bagian, yaitu; (i) Transceiver, berfungsi untuk menerima atau mengirim data kepada perangkat lain; (ii) Mikrokontroler, berfungsi untuk melakukan fungsi perhitungan, mengontrol dan memproses perangkat yang terhubung dengan mikrokontroler;
(iii) Power source, berfungsi sebagai sumber energi bagi sistem wireless sensor network secara keseluruhan; (iv) External memory, berfungsi sebagai tambahan memory bagi sistem wireless sensor. Pada dasarnya sebuah unit mikrokontroler
11
memiliki unit memory sendiri; (v) Sensor, berfungsi untuk men-sensing besaran-besaran fisis yang hendak diukur. Sensor adalah suatu alat yang mampu untuk mengubah suatu bentuk energi ke bentuk energi lain, dalam hal ini adalah mengubah energi besaran yang diukur menjadi energi listrik kemudian diubah oleh ADC menjadi deretan pulsa terkuantisasi yang kemudian bisa dibaca mikrokontroler.
Berikut gambar 1. merupakan arsitektur dari smart car parking using wireless sendor network.
Slot A1 Slot B1 Slot D1 Slot E1
Sink node Sink node
User
Monitor
Sensor 1 Sensor 2 Sensor 3 Sensor 5
Sensor node Slot C1
Sensor 4
Gambar 1. Arsitektur Smart Car Parking Using Wireless Sensor Network.
Sumber : Microsoft Office Visio 2007, 2018
Terlihat pada gambar 1. Terdapat 5 sensor node di masing-masing slot atau area sensor. Sensor node berfungsi sebagai meneruskan data yang dikumpulkan ke node lain yang berada dekat dengan sensor node. Kemampuan tersebut disebut dengan ad-hoc, dimana perangkat dapat saling berkomunikasi secara langsung tanpa memerlukan router. Lalu, data yang sudah didapat dari node sensor dikumpulkan ke sink node untuk diolah selanjutnya, diteruskan ke sink node yang berada di area monitor yang dikirimkan melalui komunikasi wireless sensor network dan akan dilanjutkan menuju ke user, setelah data diterima oleh user data tersebut akan ditampilkan oleh monitor untuk memberikan informasi kepada para pengguna parkir.
Gambar ilustrasi dari car parking guidance using wireless sensor network dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Ilustrasi car parking guidance using wireless sensor network
sumber : Auto desk, 2018
Gambar 2. merupakan ilustrasi dari car parking guidance using wireless sensor network. Terlihat
pada gambar tersebut satu mobil meninggalkan slot parkir dan pada area slot parkir tersisa hanya satu mobil yang mengisi slot parkir. Pada layar monitor memberikan informasi bahwa slot parkir yang masih tersedia yaitu dari lima slot menjadi empat slot lagi, informasi tersebut dikirimkan dengan menggunakan komunikasi wireless sensor network. Pada area monitor terdapat gambar mobil masuk setelah menerima informasi melalui layar monitor bahwa masih tersedia slot parkir.
Adapun Gambar 3. merupakan blok diagram dari smart car parking using wireless sebagai berikut :
Sensor Ultrasonik
Sensor Ultrasonik Sensor Ultrasonik Sensor Ultrasonik
Arduino Mega 2560
Xbee Pro S2
Arduino Mega 2560 Sensor
Ultrasonik Relay
Buzzer Monitor
Lampu Merah
Lampu Hijau Sensor
Ultrasonik
Gambar 3. Blok Diagram Car Parking Guidance using Wireless Sensor Network
Sumber : Microsoft Office Visio 2007, 2018
Penjelasan blok diagram yaitu; (i) pada blok input terdapat sensor ultrasonik yang terbagi menjadi dua area, pada area slot parkir terdapat lima sensor ultrasonik yang berfungsi sebagai pendeteksi kendaraan dan satu sensor di area monitor yang berfungsi sebagai pendeteksi kendaraan pada saat ada mobil yang menerobos masuk saat parkir sudah terisi penuh; (ii) pada bagian blok mikrokontroler terdapat dua arduino mega 2560 yang di bagi menjadi 2 bagian area yaitu pada area slot parkir dan area monitor, berfungsi sebagai pengolah data yang didapat oleh sensor ultrsonik; (iii) Pada bagian output terdapat pada bagian monitor yaitu monitor LCD, relay dan lampu indikator. Lampu indikator terdapat dua warna yaitu berwarna merah dan hijau.
Lampu warna merah menandakan bahwa slot parkir sudah terisi penuh, sedangkan warna hijau slot parkir masih tersedia. Monitor berfungsi sebagai penampil lokasi slot parkir yang tersedia atau sudah terisi penuh. Relay sebagai saklar elektronik untuk on-off dua lampu indikator tersebut
.
Berikut gambar simulasi dari informasi ketersediaan slot parkir ditunjukkan pada Gambar 4, Gambar 5 dan Gambar 6..
Gambar 4. Tampilan pada saat semua slot masih tersedia.
Sumber : Visual Studio 2013, 2018
12
Gambar 5. Tampilan monitor pada saat tiga slot terisi.
sumber : Visual Studio 2013, 2018
Gambar 6. Tampilan monitor pada saat semua slot terisi.
sumber : Visual Studio 2013, 2018
Gambar diatas merupakan simulasi dari tampilan monitor yang menggunakan visual studio 2013 untuk menampilkan lokasi slot parkir. Gambar tersebut menunjukkan tiga keadaan yang berbeda yaitu pada Gambar 4. lokasi slot masih tampak berwarna hijau yang menandakan slot tersebut sekuruhnya masih tersedia, Gambar 5. terdapat tiga bagian slot yang terisi yaitu slot C1,D1 dan E1.
Sedangkan, pada Gambar 6. seluruhnya berwarna merah yang berarti seluruh slot sudah terisi penuh oleh mobil.
STATE OF THE ART
Penelitian smart parking ini sudah banyak dilakukan oleh beberapa peneliti. Namun, dalam perancangan dan komunikasi pengiriman data yang digunakan berbeda. Berikut perbandingan dari beberapa penelitian yang telah dilakukan oleh beberpa peneliti yang menggunakan komunikasi wireless sensor network dalam sistem smart parking:
Peneliti Penelitian Referensi
Danisia, Lulu
Prototype of Monitoring Automatic Parking Area Using Wireless Local Area Network.
[3]
Aris, Riyan
Sistem informasi ketersediaan slot parkir
menggunakan arduino uno.
[9]
Yang, Jihoon
Smart parking service based on Wireless sensor networks.
[16]
Tacconi, David
Using wireless sensor networks to support intelligent transportation systems
[17]
Urdiain, Luis Ostiz
Wireless sensor network Protocol for Smart Parking Application Experimental Study on the Arduino Platform
[18]
Reve, Satish
Management of Car Parking System Using Wireless sensor network
[19]
Martani, Ahmad
Prototype Sistem Kontrol Untuk Implementasi Parkir Otomatis.
[20]
Penelitian yang berjudul Prototype of Monitoring Automatic Parking Area Using Wireless Local Area Network [3] memiliki fungsi yang sama, yaitu memonitoring ketersediaan slot parkir. Komunikasi yang digunakan pun sama yaitu menggunakan komunikasi wireless sensor network. Tetapi, dalam penelitian tersebut masih berupa prototype, sedangkan alat yang telah saya buat sudah diimplementasikan secara langsung.
Pada penelitian yang berjudul Sistem informasi ketersediaan slot parkir menggunakan arduino uno [9] Komunikasi yang digunakan sama yaitu wireless sensor network, cara kerja dari sistem tersebut pun sama memberikan informasi ketersediaan slot parkir.
Namun arduino yang digunakan berbeda pada penelitian tersebut arduino yang digunakan adalah arduino uno dan dalam perancangan masih dalam bentuk prototype. Sedangkan dalam penelitian saya menggunakan arduino mega 2560, yang dimana untuk jumlah input dan output arduino mega 2560 lebih banyak sehingga memungkinkan slot parkir yang digunakan akan lebih banyak. Dalam prancangan penelitian saya sistem tersebut sudah diimplementasikan secara langsung
.
Penelitian yang berjudul Smart parking service based on Wireless Sensor Networks [16] komunikasi yang digunakan sama-sama menggunakan wireless sensor network. Namun, dalam pengaplikasian penelitian tersebut masih dalam bentuk prototype.
Sedangkan alat yang telah saya buat sudah diimplementasikan secara langsung.
13
Pada penelitian yang berjudul Using wireless sensor networks to support intelligent transportation systems [17] yang dilakukan masih berupa simulasi dan perancangan arsitektur sistem yang akan dibangun, yang dimana komunikasi yang akan digunakan yaitu komunikasi wireless sensor network. Sedangkan penelitian yang saya lakukan, sistem yang dirancang sudah diimplementasikan secara langsung.
Pada penelitian yang berjudul Wireless Sensor Network Protocol for Smart Parking Application Experimental Study on the Arduino Platform [18]
masih berupa pengaplikasian pada mikrokontroler yang akan digunakan dan pada bagian makalah tersebut menyebutkan akan mengembangkan sistem pemantauan parkir dengan menggambarkan letak slot parkir yang masih tersedia sebagai informasi kepada pengguna. Komunikasi yang akan digunakan yaitu berupa jaringan nirkabel wireless sensor network. Pada penelitian yang saya lakukan, sudah diimplementasikan secara langsung dan telah menggambarkan letak slot yang tersedia sebagai media informasi pada layar monitor.
Pada penelitian berikutnya, berjudul Management of Car Parking System Using Wireless Sensor Network [19] menggunakan beberapa komunikasi jaringan nirkabel, salah satunya yaitu wireless sensor network dan sensor yang digunakan yaitu sensor infrared. Sensor infrared memiliki jarak maksimal 80cm. Sedangkan pada penelitian saya menggunakan sensor ultrasonik HC-SR04 yang memiliki jarak maksimal 4m. Menurut saya, dengan jarak deteksi maksimal yang cukup jauh lah yang lebih baik untuk digunakan.
Pada penelitian yang berjudul Prototype Sistem Kontrol Untuk Implementasi Parkir Otomatis [20]
Menggunakan sensor ultrasonik sebagai pendeteksi kendaraan yang akan parkir dan wireless sensor network sebagai media komunikasi. Namun, pada penelitian ini perancangan sistem parkir otomatis masih berupa simulasi dalam bentuk prototype yang selanjutnya akan diimplementasikan. Sedangkan.
Pada penelitian saya sudah diimplementasikan secara langsung pada suatu area parkir.
PROPOSED WORK
Sistem alat car parking guidance using wireless sensor ini menggunakan sensor ultrasonik HC-SR04 yang dibagi menjadi dua area yaitu di area slot parkir dan di area monitor. Sensor ultrasonik pada area slot parkir berfungsi sebagai pendeteksi pada saat mobil akan menempati slot parkir yang di inginkan. Lalu, setelah kendaraan tersebut telah terdeteksi data yang didapat sensor ultrasonik akan diolah oleh arduino mega 2560 yang berada di area slot parkir dan selanjutnya akan dikirimkan menggunakan komunikasi wireless sensor network menuju ke arduino mega 2560 ke area monitor untuk diolah kembali dan ditampilkan ke monitor dengan menggunakan software visual studio 2013.
Pada area monitor juga terdapat sensor ultrasonik yang berfungsi sebagai pendeteksi mobil pada saat monitor menampilkan slot sudah berubah
menjadi warna merah lampu indikator pun berubah menjadi berwarna merah yang menandakan seluruh slot sudah terisi penuh, tetapi mobil tetap menerobos untuk masuk. Pada saat itu juga buzzer akan aktif sebagai tanda peringatan atau alarm saat ada yang menerobos masuk.
Tujuan dengan dibuatnya sistem smart car parking using wireless sensor network ini dapat mempermudah pengguna lahan parkir mendapatkan dlot di suatu area yang dikunjungi, dapat menghemat waktu tanpa harus memutar-mutar untuk mencari slot parkir terlebih dahulu dan dapat memberikan kenyamanan kepada para pengunjung.
KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang didapat dari car parking guidance using wireless sensor network system ini adalah pengiriman data hasil deteksi sensor ultrasonik ke area monitor menggunakan komunikasi wireless sensor network yang selanjutnya akan ditampilkan pada layar monitor.
Sensor ultrasonik tersebut akan mendeteksi ada nya mobil mengisi slot dengan range 100-180cm, jika lebih atau kurang dari range yang ditentukan maka mobil yang parkir di area slot tidak akan terdeteksi oleh sensor. Sedangkan jarak jangkauan pengirim data mengunakan komunikasi wireless sensor network mampu mengirim data sejauh kurang lebih 3km.
REFERENSI
[1] B. K. Damanik and I. Wijayanto,
“Mikrokontroler Dengan Menggunakan Sensor Infrared,” 2013.
[2] D. Susandi, W. Nugraha, and S. F.
Rodiyansyah, “Erancangan Smart Parking System Pada Prototype Smart Office Berbasis Internet of Things,” no. November, pp. 1–2, 2017.
[3] L. Danisia, I. P. Pangaribuan, I. Prasetya, and D. Wibawa, “Prototype of Monitoring Automatic Parking Area Using Wireless Local Area Network,” e-Proceeding Eng., vol. 4, no.
3, pp. 3224–3231, 2017.
[4] D. Nataliana, I. Syamsu, and G. Giantara,
“Sistem Monitoring Parkir Mobil menggunakan Sensor Infrared berbasis RASPBERRY PI,”
Elkomika, vol. 2, no. 1, pp. 68–84, 2014.
[5] A. D. Limantara, Y. C. S. Purnomo, and S. W.
Mudjanarko, “Pemodelan Sistem Pelacakan Lot Parkir Kosong Berbasis Sensor Ultrasonic Dan Internet of Things (Iot) Pada Lahan Parkir Diluar Jalan,” Pros. Semnastek, no.
November, pp. 1–2, 2017.
[6] I. Hidayat and M. Sc, “PEMANTAUAN KETERSEDIAAN RUANG PARKIR DENGAN TEKNOLOGI ZIGBEE AVR merupakan seri mikrokontroler CMOS 8-bit buatan Atmel , berbasis arsitektur RISC ( Reduced Instruction Set Computer ). Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock . AVR mempuny,” vol. 4, no. 2, pp. 1528–1536,
14
2017.
[7] U. N. Yogyakarta and S. Parking, “Smart parking berbasis arduino uno,” no.
12507134001.
[8] S.Sarayu and V.V.Bongale, “Design and Fabrication of Prototype of Automated Smart Car Parking System using Programmable Logical Controllers (PLC),” Int. J. Sci. Eng.
Technol., vol. 2, no. 9, pp. 857–860, 2013.
[9] R. Aris, A. Putra, P. S. Informatika, F.
Komunikasi, D. A. N. Informatika, and U. M.
Surakarta, “Sistem informasi ketersediaan slot parkir menggunakan arduino uno,” 2017.
[10] B. A. B. Ii and T. Pustaka, “No Title,” pp. 6–
23.
[11] V. Potdar, A. Sharif, and E. Chang, “Wireless sensor networks: A survey,” Proc. - Int. Conf.
Adv. Inf. Netw. Appl. AINA, pp. 636–641, 2009.
[12] G. D. Koblentz, “Beyond Technology,”
Nonproliferation Rev., vol. 21, no. 1, pp. 99–
103, 2014.
[13] P. S. Rogers and G. F. Thomas, “Research Think Tank : ‘ Complexifying ’ International Communication and Communication Technology,” pp. 105–111.
[14] Z. Nasution, “Latar Belakang Revolusi Teknologi Komunikasi,” pp. 1–24, 1976.
[15] B. A. B. Ii and L. Teori, “No Title,” pp. 1–18, 2004.
[16] J. Yang, J. Portilla, and T. Riesgo, “Smart parking service based on Wireless sensor networks,” IECON 2012 - 38th Annu. Conf.
IEEE Ind. Electron. Soc., pp. 6029–6034, 2012.
[17] D. Tacconi, D. Miorandi, I. Carreras, F. Chiti, and R. Fantacci, “Using wireless sensor networks to support intelligent transportation systems,” Ad Hoc Networks, vol. 8, no. 5, pp.
462–473, 2010.
[18] L. O. Urdiain and C. P. Romero, “Wireless sensor network Protocol for Smart Parking Application Experimental Study on the Arduino Platform,” no. c, pp. 45–48, 2012.
[19] S. V Reve and S. Choudhri, “Management of Car Parking System Using Wireless sensor network,” Int. J. Emerg. Technol. Adv. Eng.
Website www.ijetae.com, vol. 2, no. 7, pp.
262–268, 2250.
[20] K. R. Empat, A. Martani, and A. Achmad,
“Prototype Sistem Kontrol Untuk Implementasi Parkir Otomatis,” vol. 8, no. 2, pp. 109–117, 2017.
