TUGAS AKHIR
PERANCANGAN PROTOTIPE SISTEM PARKIR OTOMATIS BERBASIS INTERNET OF THINGS
PROTOTYPE DESIGN AN AUTOMATIC PARKING SYSTEM BASED ON INTERNET OF THINGS
Disusun oleh Adinda Nur Fitriyatun
17201028
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK TELEKOMUNIKASI
FAKULTAS TEKNIK TELEKOMUNIKASI DAN ELEKTRO INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM PURWOKERTO
2020
TUGAS AKHIR
PERANCANGAN PROTOTIPE SISTEM PARKIR OTOMATIS BERBASIS INTERNET OF THINGS
PROTOTYPE DESIGN AN AUTOMATIC PARKING SYSTEM BASED ON INTERNET OF THINGS
Disusun oleh Fikri Nizar Gsutiyana
17201035
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK TELEKOMUNIKASI
FAKULTAS TEKNIK TELEKOMUNIKASI DAN ELEKTRO INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM PURWOKERTO
2020
PERANCANGAN PROTOTIPE SISTEM PARKIR OTOMATIS BERBASIS INTERNET OF THINGS
PROTOTYPE DESIGN AN AUTOMATIC PARKING SYSTEM BASED ON INTERNET OF THINGS
Tugas Akhir ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Ahli Madya Teknik (A.Md.T)
Di Institut Teknologi Telkom Purwokerto
Disusun oleh
ADINDA NUR FITRIYATUN 17201028
DOSEN PEMBIMBING
Danny Kurnianto,S.T.,M.Eng.
Fikra Titan Syifa,S.T.,M.Eng.
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK TELEKOMUNIKASI FAKULTAS TEKNIK TELEKOMUNIKASI DAN ELEKTRO
INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM PURWOKERTO
2020
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan kasih dan sayang-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “PERANCANGAN PROTOTIPE SISTEM PARKIR OTOMATIS BERBASIS INTERNET OF THINGS”.
Maksud dari penyusunan Tugas Akhir ini adalah untuk memenuhi salah satu syarat dalam menempuh ujian Ahli Madya Teknik Telekomunikasi pada Fakultas Teknik Telekomunikasi dan Elektro Institut Teknologi Telkom Purwokerto.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, banyak pihak yang sangat membantu penulis dalam berbagai hal. Oleh karena itu, penulis sampaikan rasa terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada:
1. Bapak Danny Kurnianto, S.T., M.Eng. selaku pembimbing I dan ketua Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi.
2. Bapak Fikra Titan Syifa, S.T., M.Eng. selaku pembimbing II.
3. Bapak Dr. Ali Rohman., M.Si. selaku Rektor Institut Teknologi Telkom Purwokerto.
4. Seluruh dosen, staf dan karyawan Program studi D3 Teknik Telekomunikasi Institut Teknologi Telkom Purwokerto.
5. Orang tua yang selalu memberikan doa, motivasi dan semangat selama proses belajar.
6. Tri Dimas Sulistyawan dan teman-teman yang membantu dan memberi semangat selama proses belajar.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu semua jenis saran, kritik dan masukan yang bersifat membangin sangat penulis harapkan. Akhir kata, semoga tulisan ini dapat memberikan manfaat bagi para pembaca khususnya bagi penulis sendiri.
Purwokerto, 06 Agustus 2020
Adinda Nur Fitriyatun
ABSTRAK
Parkir merupakan salah satu permasalahan yang sering muncul akibat peningkatan kesejahteraan masyarakat yang seiring dengan meningkatnya kepemilikan kendaraan pribadi. Perkembangan jumlah kendaraan yang sangat pesat mengakibatkan prasarana transportasi yang mendukung sangat dibutuhkan.
Namun saat ini, pertumbuhan antara sarana dan prasarana yang ada belum seimbang sehingga dapat menimbulkan masalah-masalah terkait lahan parkir dan lalu lintas. Sulitnya mencari lahan parkir khususnya di tempat-tempat umum di perparah dengan sistem parkir yang masih konvensional yang dirasa kurang efisien. Dari pemaparan tersebut penulis membuat perancangan prototipe sistem parkir otomatis, sistem ini akan menjadi solusi dalam mencari lahan parkir melalui smartphone android bagi masyarakat yang memiliki mobilitas tinggi sehingga bisa dilakukan dimanapun dan kapanpun selama terkoneksi dengan internet. Sistem parkir otomatis ini menggunakan IR Sensor (Infra Red Sensor) dengan seri FC-51 sebagai alat pendeteksi ketersediaan slot parkir, pada hasil pengujian deteksi sensor ketika tidak ada objek di sekitar sensor maka logika sensor bernilai 1 atau high dan ketika ada objek mendekati sensor maka logika sensor akan berubah dari 1 atau high menjadi 0 atau low. Jarak maksimal deteksi sensor, dilakukan pengujian dengan menggunakan variabel warna, dimana jarak terjauh deteksi sensor pada warna putih dengan jauh jarak 25 cm sedangkan jarak deteksi sensor terdekat pada warna hitam dengan jauh jarak 3 cm. Data-data yang terbaca sensor kemudian di kirim ke database, lalu data dikirim ke eksekutor dan aplikasi android untuk ditampilkan informasi yang diperoleh.
Kata Kunci : Parkir, Konvensional, Otomatis, IR Sensor.
ABSTRACT
Parking is one of the problems that often arise as a result of improving the welfare of the community in line with the increasing ownership of private vehicles. The growing number of vehicles is very rapidly resulting in a supportive transportation infrastructure is needed. But nowadays, the growth between the existing facilities and infrastructures has not been balanced so it can cause problems related to parking land and traffic. The difficulty of finding a parking lot especially in public places in persevere with the conventional parking system is felt less efficient. From the exposure of the authors make the design of automatic parking system prototype, this system will be a solution in finding a parking lot through Android smartphones for people who have high mobility so that it can be done anywhere and anytime during Internet connection. This automatic parking system uses IR Sensor (Infra Red Sensor) with the FC-51 series as a parking slot availability detection tool, on the test result Sensor detection when there is no object around the sensor then the sensor logic is worth 1 or high and when there is an object approaching the sensor then the sensor logic will change from 1 or high to 0 or low. Maximum sensor detection distance, tested by using color variable, where the farthest distance sensor detection in white color with distance of 25 cm while the detecting distance of the closest sensor in black with a distance of 3 cm. data that reads sensors and then sent to the database, then the data is transmitted to the executable and Android applications to display the information obtained.
Keywords: parking, conventional, automatic, IR Sensor.
DAFTAR ISI
PRAKATA ...1
ABSTRAK ...1
ABSTRACT ...1
DAFTAR ISI ...1
DAFTAR TABEL ...1
BAB I ...1
1.1 LATAR BELAKANG ... 1
1.2 RUMUSAN MASALAH ... 3
1.3 BATASAN MASALAH ... 3
1.4 TUJUAN PENELITIAN ... 4
1.5 MANFAAT PENELITIAN ... 4
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN ... 4
BAB II ...6
2.1 KAJIAN PUSTAKA ... 6
2.2 DASAR TEORI ... 8
2.2.1 Internet of Things (IoT) ... 8
2.2.2 Andoid ... 9
2.2.3 Kodular ... 10
2.2.4 Arduino Mega ... 10
2.2.5 NodeMCU V3 ... 12
2.2.6 IR Sensor FC-51 ... 13
2.2.7 Motor Servo Mg90S ... 15
2.2.8 LCD 16x2 I2C (Liquid Crystal Display) ... 15
2.2.9 Firebase ... 17
2.2.10 Wireshark ... 18
2.2.11 Quality of Service (QoS) ... 19
BAB III ...21
3.1 ALAT DAN BAHAN ... 21
3.1.1 Sensor IR ... 21
3.1.2 Motor Servo ... 22
3.1.3 LCD 16x2 I2C ... 22
3.1.4 Keypad ... 22
3.1.5 Arduino Mega ... 22
3.1.6 NodeMCU V3 ... 22
3.1.7 Google Firebase ... 22
3.1.8 Aplikasi Android ... 23
3.2 ALUR PENELITIAN ... 23
3.2.1 Blok Diagram ... 24
3.2.2 Alur Kerja Sistem Keseluruhan ... 25
3.2.3 Perancangan Perangkat Keras (Hardware) ... 26
3.2.4 Perencanaan Perangkat Lunak (Software) ... 30
3.2.5 Perancangan Aplikasi Di Kodular ... 31
3.2.6 Gambaran Sistem ... 35
3.3 SKENARIO PENGUJIAN ... 35
BAB IV ...37
4.1 HASIL PERANCANGAN SISTEM ... 37
4.1.1 Perancangan Hardware ... 37
4.1.2 Perancangan Google Firebase Database ... 39
4.1.3 Perancangan Software pada Aplikasi Android ... 40
4.2 INISIALISASI SISTEM MINIMUM ... 41
4.2.1 Sistem Minimum 1 ... 42
4.2.2 Sistem Minimum 2 ... 42
4.3 HASIL PENGUJIAN SISTEM ... 45
4.3.1 Pengujian Hardware ... 45
4.3.2 Pengujian Alat ke Database ... 49
4.3.3 Pengujian Database ke Aplikasi Android ... 50
4.3.4 Pengujian Software ... 52
4.4 HASIL PENGUJIAN PARAMETER QOS ... 53
4.4.1 Pengujian Delay ... 53
4.4.2 Pengujian Packet Loss... 57
BAB V...63
PENUTUP ...63
5.1 KESIMPULAN ... 63
5.2 SARAN ... 63 DAFTAR PUSTAKA ...64
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Internet of Things ... 9
Gambar 2.2 Sistem operasi Android ... 9
Gambar 2.3 Tampilan Awal Kodular ... 10
Gambar 2.4 Arduino Mega ... 11
Gambar 2.5 NodeMCU ESP8266 V3 ... 12
Gambar 2.6 Sensor IR ... 14
Gambar 2.7 Sistem Kerja Sensor IR ... 14
Gambar 2.8 Motor Servo Mg90s ... 15
Gambar 2.9 LCD 16x2 ... 16
Gambar 2.10 Modul I2C LCD ... 16
Gambar 2.11 Pemasangan LCD beserta Modul I2C ... 17
Gambar 2.12 Logo Google Firebase ... 18
Gambar 2.13 Tampilan Awal Wireshark ... 18
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ... 23
Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem ... 24
GaGambar 3.3 Flowchart sistem ... 25
Gambar 3.4 Perancangan Perangkat Keras ... 26
Gambar 3.5 Konfigurasi Sistem Minimum Sensor ... 27
Gambar 3.6 Konfigurasi Sistem Minimum Eksekutor ... 27
Gambar 3.7 Diagram Alir Perangkat Lunak ... 30
Gambar 3.8 Tampilan Rancangan Desain Login Screen ... 31
Gambar 3.9 Tampilan Rancangan Block Login Screen ... 31
Gambar 3.10 Tampilan Rancangan Desain Registration Screen ... 32
Gambar 3.11 Tampilan Rancangan Block Registration Screen ... 32
Gambar 3.12 Tampilan Rancangan Desain Menu Utama ... 33
Gambar 3.13 Tampilan Rancangan Block Menu Utama ... 33
Gambar 3.14 Tampilan Rancangan Desain Slot Screen... 34
Gambar 3.15 Tampilan Rancangan Block Slot Screen... 34
Gambar 3.16 Tampilan Apps Script ... 34
Gambar 3.17 Rancangan Sistem Parkir ... 35
Gambar 4.1 Hasil Perancangan Prototipe ... 37
Gambar 4.2 Hasil Rangkaian Hardware Sistem Minimum 1 ... 38
Gambar 4.3 Hasil Rangkaian Hardware Sistem Minimum 2 ... 38
Gambar 4.4 Tampilan Realtime Database Sistem ... 39
Gambar 4.5 Tampilan Screen Daftar ... 40
Gambar 4.6 Tampilan Login Screen ... 40
Gambar 4.7 Tampilan Menu Utama... 41
Gambar 4.8 Sketch Arduino IDE Sensor... 42
Gambar 4.9 Sketch Arduino IDE NodeMCU ... 42
Gambar 4.10 Sketch Arduino IDE Insialisai Password ... 43
Gambar 4.11 Sketch Arduino IDE Penggunaan Keypad ... 44
Gambar 4.12 Sketch Arduino IDE Penggunaan LCD ... 44
Gambar 4.13 Hasil Pengujian Alat ke Database ... 49
Gambar 4.14 Hasil Pengujian database ke aplikasi 1 ... 50
Gambar 4.15 Hasil Pengujian database ke aplikasi 2 ... 51
Gambar 4.16 Hasil Pengujian database ke aplikasi 3 ... 51
Gambar 4.17 Hasil Pengujian Aplikasi ke Database ... 53
Gambar 4.18 Grafik Pengujian Delay NodeMCU A ... 55
Gambar 4.19 Grafik Pengujian Delay NodeMCU B ... 56
Gambar 4.20 Grafik Nilai Troughput NodeMCU 1 ... 61
Gambar 4.21 Grafik Nilai Troughput NodeMCU 2 ... 62
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Datasheet Arduino Mega: ... 11
Tabel 2.2 Spesifikasi NodeMCU ESP8266 V3 ... 12
Tabel 2.3 Simbol dan Fungsi pada LCD 16x2 ... 16
Tabel 2.4 Kategori Throughput ... 19
Tabel 2.5 Kategori Degredasi ... 19
Tabel 2.6 Kategori Delay ... 20
Tabel 3.1 Preangkat Keras ... 21
Tabel 3.2 Perangkat Lunak ... 21
Tabel 3.3 Konfigurasi Pin Sensor IR FC-51 dengan NodeMCU 1... 28
Tabel 3.4 Konfigurasi Pin Keypad dengan Pin Arduino ... 28
Tabel 3.5 Konfigurasi Pin LCD I2C dengan Pin Arduino... 28
Tabel 3.6 Konfigurasi Pin Motor Servo dengan Pin Arduino ... 29
Tabel 3.7 Konfigurasi Pin NodeMCU 2 dengan Arduino ... 29
Tabel 3.8 Skenario Pengujian ... 35
Tabel 4.1 Pengujian Deteksi Sensor... 45
Tabel 4.2 Pengujian Deteksi Jarak Maksimal Objek ... 46
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Keypad ... 47
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Delay NodeMCU A ... 54
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Delay Pada NodeMCU B ... 55
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Delay Pada NodeMCU B ... 56
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Packet Loss Pada NodeMCU A ... 58
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Packet Loss Pada NodeMCU B ... 58
Tabel 4.9 Hasil Pengujian Troughput Pada NodeMCU A ... 60
Tabel 4.10 Hasil Pengujian Troughput Pada NodeMCU B ... 61
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Seiring berjalannya waktu, perkembangan teknologi menjadi sangat pesat, hal ini tidak terlepas dari keinginan manusia yang membuat semua menjadi praktis. Semakin berkembangnya teknologi informasi (Information technology), Diantaranya yaitu pada bidang transportasi, transportasi sendiri merupakan pemindahan manusia atau barang dengan menggunakan wahana yang digerakkan oleh manusia atau mesin. Transportasi digunakan untuk memudahkan manusia untuk melakukan aktivitas sehari-hari [1].
Kebutuhan akan transportasi yang sangat tinggi membuat kepemilikan kendaraan pribadi seperti mobil terus meningkat, hal ini menimbulkan beberapa permasalahan diantaranya dalam hal parkir. Menurut Lampiran Keputusan Direktur Jenderal Perhubungan darat Nomor 272/HK.105/DRJD/96 tanggal 8 April 1996 tentang Pedoman Teknis Penyelenggaraan Parkir. Parkir adalah keadaan kendaraan berhenti atau tidak bergerak untuk beberapa saat dan ditinggalkan pengemudinya (bersifat sementara), sedangkan berhenti adalah keadaan kendaraan berhenti atau tidak bergerak dengan pengemudi akan tetapi tidak meninggalkan kendaraannya. Fasilitas parkir sendiri adalah lokasi yang ditentukan sebagai tempat pemberhentian kendaraan yang tidak bersifat sementara untuk melakukan kegiatan pada suatu kurun waktu tertentu. Tujuan di sediakannya fasilitas parkir yaitu untuk memberikan tempat istirahat kendaraan, serta untuk menunjang kelancaran arus lalu-lintas [2].
Ada dua jenis parkir yaitu parkir di badan jalan (on street parking) dan parkir di luar badan jalan (off street parking). Di tempat-tempat umum seperti pusat perbelanjaan merupakan fasilitas parkir jenis off street, dimana tempat parkir tersebut sebagai fasilitas penunjang suatu tempat, yang biasanya memiliki area parkir yang luas atau berupa gedung parkir [3]. Namun sampai saat ini sistem parkir yang digunakan masih konvensional, hal ini ditunjukan belum adanya teknologi yang digunakan untuk mengetahui ketersediaan slot parkir serta semuanya masih dilakukan secara manual.
2
Pada sistem konvensional ini, dirasa kurang efisien. Karena pada saat slot parkir sudah penuh, maka petugas secara manual menaruh papan bertuliskan
“PENUH”. Keterlambatan informasi ini dapat menyebabkan penumpukan kendaraan pada area parkir dan menyebabkan mobil terpaksa keluar lagi karena tidak ada slot parkir yang tersedia. Selain itu, sistem parkir manual ini memakan waktu yang cukup lama yang menyebabkan terbuangnya waktu, tenaga serta bahan bakar sehingga untuk memberikan kemudahan dan kenyamanan dalam mencari parkir maka diperlukan sebuah inovasi baru seperti sistem parkir otomatis.
Otomatis sendiri menurut KBBI berarti bekerja sendiri atau dengan sendirinya [4]. Dalam hal ini pada tempat parkir diperlukan suatu sistem yang dapat mengetahui ketersediaan slot parkir secara otomatis. Sehingga pengendara tidak perlu mengecek secara manual slot parkir satu per satu. Oleh karena itu diperlukan sebuah inovasi sistem parkir yang lebih praktis dengan menerapkan teknologi Internet of Things pada sistem parkir. Dari permasalahan tersebut, maka dirancang sebuah prototipe sistem parkir otomatis yang dapat mengetahui ketersediaan tempat parkir yang terhubung dengan database sehingga dapat diakses melalui aplikasi android dengan menggunakan jaringan internet.
Pada sistem parkir ini dapat menggunakan dua cara untuk mengetahui ketersediaan slot parkir, yaitu secara langsung dengan datang ke tempat parkir, dan secara tidak langsung (online) dengan melalui sebuah aplikasi berbasis android yang sudah terinstal. Pada sistem parkir otomatis ini dibuat menjadi dua bagian yaitu bagian sensor dan bagian eksekutor, pada bagian sensor digunakan sebuah IR Sensor (Infra Red Sensor) dengan seri FC-51 sebagai alat pendeteksi ketersediaan slot parkir yang terhubung dengan mikrokontroler sebagai pusat kendali, lalu data yang diperoleh sensor dikirimkan ke database. Pada bagian eksekutor terdiri dari motor servo mg90s, keypad 4x4, liquid crystal display 16x2 i2c, serta mikrokontroler. Pada bagian eksekutor ini berfungsi untuk mengambil data pada database, yang mana data pada database diperoleh dari sensor dan aplikasi android.
Untuk mengetahui slot yang tersedia, cara yang pertama data tersebut akan ditampilkan pada sebuah LCD yang terletak pada pintu masuk parkiran, serta
3
supaya lebih praktis pengendara dapat menggunakan cara kedua yaitu dengan mengakses data melalui aplikasi android yang telah terinstal, dengan menggunakan jaringan internet pengguna dapat melakukan monitoring juga pemesanan/booking parkir terlebih dahulu pada aplikasi tersebut dimana saja, sehingga menjadi lebih praktis dan efisien, serta dapat mengurangi penumpukan kendaraan yang sering terjadi di area parkir. Setelah melakukan booking maka slot tersebut akan dibaca terisi, dan saat tempat parkir penuh palang pintu tidak akan bisa terbuka serta pada LCD akan menampilkan “FULL”.
Dengan dibuatnya sistem monitoring dan booking parkir berbasis Internet of Things ini, diharapkan dapat membantu pengendara dalam mencari tempat parkir mobil di tempat umum dengan memanfaatkan teknologi yang sudah ada.
Berdasarkan permasalahan diatas, maka penulis mengambil judul
“PERANCANGAN PROTOTIPE SISTEM PARKIR OTOMATIS BERBASIS INTERNET OF THINGS”.
1.2 RUMUSAN MASALAH
Dari pemaparan pada latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan beberapa permasalah diataranya :
1. Bagaimana perencanaan sistem Internet of Things yang diterapkan di tempat parkir?
2. Bagaimana cara membuat aplikasi Parkir pintar yang digunakan untuk melakukan pemesanan?
3. Bagaimana cara mengubungkan prototipe sistem parkir dengan aplikasi Parkir pintar?
4. Bagaimana cara menghubungkan sensor dengan eksekutor?
5. Bagaimana komunikasi data dari mikrokontroler ke database?
1.3 BATASAN MASALAH
Dalam penulisan Tugas Akhir ini terdapat beberapa hal yang dibatasi untuk memberi fokus kerja pada objek yang dikerjakan, diantaranya:
1. Aplikasi Parkir pintar hanya dapat diakses dengan menggunakan smart phone berbasis Android.
2. Sistem parkir ini dibuat hanya untuk kendaraan roda empat.
4
3. Sistem parkir ini dibuat menjadi dua sistem minimum yaitu sensor dan eksekutor.
4. Menggunakan sensor IR FC-51 sebagai pendeteksi slot parkir.
5. Pada prototipe ini digunakan 6 mobil sebagai sample pengujian.
6. Database yang digunakan yaitu Google Firebase.
1.4 TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan dalam pembuatan Tugas Akhir ini yaitu membuat sebuah sistem parkir otomatis dengan memanfaatkan teknologi Internet of Things. Serta mencegah mobil lain masuk saat area parkir telah penuh.
1.5 MANFAAT PENELITIAN
Dengan dibuatnya rancangan ini di harapkan memberikan manfaat untuk berbagai pihak, seperti :
1. Akademis
Secara akademis penelitian ini diharapkan memberi kontribusi ilmiah serta sebagai refrensi untuk keperluan akademis dan menambah kepustakaan juga dapat memberikan sumbangan pemikiran tentang manfaat yang dapat diberikan oleh teknologi Internet of Things.
2. Masyarakat
Dalam masyarakat diharapkan dapat membantu pengendara untuk mengetahui ketersediaan slot parkir serta membantu petugas untuk mengawasi banyaknya mobil pada area parkir, sehingga tidak terjadi penumpukan kendaraan di area parkir.
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN
Pada penulisan Tugas Akhir ini terbagi menjadi beberapa bab yaitu :
BAB I PEMBAHASAN
yang berisi latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, manfaat, serta sistematika penulisan yang menjadi dasar dalam penelitian ini.
5 BAB II DASAR TEORI
yang berisi mengenai uraian konsep serta dasar teori secara umum yang mendukung dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
BAB III METODE PENELITIAN
pada bab ini berisi mengenai perancangan sistem atau blok sistem secara keseluruhan, tahapan perancangan, blok diagram perencanaan hardware juga software.
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN
yang berisikan tentang rincian hasil dan evaluasi berdasarkan parameter serta spesifikasi yang telah ditentukan sebelumnya.
BAB V PENUTUP
yang berisi mengenai kesimpulan dan saran pengembangan terhadap hasil yang diperoleh dari penelitian yang telah dilakukan untuk kemudian berguna bagi peneliti yang akan melanjutkan dan mengembangkan, serta menjadi penutup dari buku.
6 BAB II DASAR TEORI
2.1 KAJIAN PUSTAKA
Pada penelitian yang telah dilakukan oleh Yusnita Rahayu dan Fariza N.
Mustapa dengan judul “A Secure Parking Reservation System Using GSM Technology” pada penelitian ini telah dibangun sebuah sistem reservasi parkir dengan menggunakan teknologi GSM (Global System for Mobile). Sistem pemesanan parkir dengan ini melalui SMS, setelah pengguna mengirimkan pesan permintaan parkir database akan memeriksa status ketersedian parkir sebelum mengkonfirmasi pesan. Pengguna akan memperoleh password sebagai alat authentifikasi. Saat pengguna melakukan pemesanan maka slot parkir pada server akan berwarna kuning (cadangan), namun setelah pengguna memasukan password di palang pintu maka slot parkir pada server akan berubah menjadi merah (full) dan slot yang masih tersedia akan berwarna hijau. Keamana pada sistem parkir ini sangat terjamin, hal ini dikarenakan pengguna harus memasukan password yang diperoleh melalui SMS pada saat akan masuk dan keluar [5].
Penelitian berikutnya dilakukan oleh P.Sheelarani, S.Preethi Anand, S.Shamili, serta K.Sruthi dengan judul “Effective Car Parking Reservation System Based on Internet of Things Technologies” pada penelitian ini telah dibuat sebuah sistem smart parking dengan menggunakan 3 IR Sensor dengan komunikasi Zigbee. Pada penelitian ini terdapat dua metode untuk bisa melakukan pemesanan secara tidak langsung atau online dengan aplikasi berbasis Android yang terhubung dengan menggunakan jaringan internet, atau dengan cara langsung yaitu pengendara datang langsung dengan authetifikasi menggunakan RFID Tag.
Pengguna yang telah melakukan pemesanan tempat parkir melalui aplikasi tidak perlu melalui palang pintu, palang pintu hanya diperuntukan bagi yang melakukan pemesanan tempat parkir secara langsung [6].
Penelitian selanjutnya telah dilakukan oleh Kiki Indah Lestari dalam Tugas Akhir tahun 2015 dengan judul “Rancang Bangun Sistem Parkir Otomatis Berbasis Arduino”. Pada penelitian ini dibuat sebuah prototipe penghitung jumlah kendaraan yang masuk ke area parkir dengan menggunakan sensor infra merah
7
yang terhubung dengan mikrokontroler Arduino Uno. Namun pada penelitian ini belum dibuat sistem reservasi untuk mendapatkan tempat parkir [7].
Pada penelitian yang telah dilakukan oleh Deybi W. E. Sede, Alicia A. E.
Sinsuw, Xaverius B. N. Najoan dengan judul “Rancang Bangun Aplikasi Pemesanan Tiket Online Kapal Laut Berbasis Android” pada penelitian ini telah dibagun sebuah sistem pemesanan tiket kapal laut dengan menggunakan aplikasi berbasis android yang terhubung dengan jaringan internet dengan metodologi DAD. DAD (Disclined Agile Delivery) merupakan sebuah metodologi yang digunakan untuk melakukan perancangan suatu sistem, pada metodologi DAD ini terdapat 3 fase pengembangan yaitu fase pertama Inception, dimana pada fase proyek eksplisit yakni memungkinkan delivery software secara iterative. Fase yang kedua Construction, fase ini mencakup keseluruhan praktik pengembangan software. Fase yang ketiga Transition, pada fase ini penguatan praktik disiplin rekayasa software. Pada aplikasi berbasis android yang telah dibangun terdapat fitur jadwal kapal, cek tiket, booking tiket, serta dapat melakukan pendaftaran sebagai member [8].
Pada penelitian yang telah dilakukan oleh Akhmad Fauzi, dan Mushlihudin yang berjudul “Rancangan Sistem Palang Pintu Otomatis Pada Jalur Bus rapid Transit (BRT) berbasis Arduino”. Pada penelitian ini bertujuan untuk merancang sistem palang pintu otomatis pada jalur Bus Transjakarta, untuk meminilasir penerobosan jalur sehingga diharapkan angka kecelakaan dapat dihilangkan.
Sistem ini berupa miniatur 1:25 dan diposisikan pada jalur bus Transjakarta yang bersinggungan dengan jalur putar balik kendaraan lain. Pada penelitian ini menggunakan Arduino Leonardo sebagai mikroprosesor dan motor servo sebagai penggerak palang pintu yang akn bergerak 90 derajat. Sensor reed switch digunakan sebagai peneteksi bus yang di letakkan diawal dan diakhir jalur dari sistem ini, hal yang penting dalam penelitian ini yaitu pada saat bus melewati sensor kecepatannya harus disesuaikan supaya dapat terdeteksi oleh sensor [9].
Penelitian berikutnya telah dilakukan oleh Dimas Imadudin Satrianto, Kiki Aprilli Yannik, Sigit Sasongko, Hanafi Slamet Sugiarto, dan Rizky Satrio Wibowo dengan judul “Palang Pintu Otomatis dengan Countdown Sebagai Upaya menghindari Kecelakaan di Perlintasan Kereta”. Penelitian ini dibangun dengan
8
tujuan membuat palang pintu kereta api otomatis yang dilengkapi dengan countdown untuk memberikan peringatan dini kedatangan kereta api pada pengguna jalan. Alat palang pintu kereta otomatis ini dikendalikan oleh sebuah mikrokontroler yang mendapat input data dari sensor ultrasonik pada saat kereta melintasi gate. Sensor ultrasonik memantulkan sinyal ke badan kereta, kemudian pantulan sinyal tersebut akan ditrima oleh receiver sehingga akan diketahui jarak kereta, proses ini diulang kembali setelah beberapa detik. Setelah sensor mendeteksi kecepatan kereta otomatis sensor diangkat oleh motor steper sehingga posisi sensor menghadap ke bawah dan mendeteksi panjang kereta, setelah kereta melewati gate maka sensor akan kembali pada posisi semula. Data dari sensor berupa informasi kecepatan dan panjang kereta dikirim ke mikrokontroler berupa data elektronik dan ditampilkan pada layar LCD yang telah terpasang pada gate.
Selanjutnya mikrokontroler akan menghitung waktu mundur yang diperkirakan kedatangan kereta di pintu perlintasan. Setelah itu informasi waktu mundur ditampilkan melalui seven segment di pintu perlintasan kereta api [10].
2.2 DASAR TEORI
2.2.1 Internet of Things (IoT)
Internet of Things (IoT) merupakan sebuah teknologi yang memungkinkan benda-benda yang berada di sekitar terhubung dengan jaringan internet. IoT merupakan perkembangan teknologi yang menjanjikan yang dapat mengoptimalkan kehidupan dengan sensor-sensor cerdas dan benda yang memiliki jaringan serta bekerjasama dlam jaringan internet. Cara kerja IoT sendiri yaitu setiap benda harus memiliki sebuah alamat Internet Protocol (IP). Internet Protocol (IP) adalah sebuah identitas dalam jaringan yang membuat benda tersebut bisa diperintahkan dari benda lain dalam jaringan yang sama. Kemudian, alamat IP tersebut akan dikoneksikan dengan jaringan internet. Internet of Things sendiri telah di implementasikan kedalam beberapa sektor dalam kehidupan sehari-hari. Bahkan tidak sedikit yang telah dilakukan, namun tidak sadar bahwa hal tersebut merupakan bagian dari IoT. Berikut beberapa manfaat di berbagai bidang seperti sektor pembangunan, sektor energi, sektor rumah tangga, sektor kesehatan, sektor industri, transportasi, perdagangan, keamanan, teknologi hingga
9
jaringan. Salah satu contohnya yang dapat di implementasikan pada bidang transportasi yaitu dibangunnya sistem parkir otomatis untuk mengetahui ketersediaan tempat parkir kendaraan roda empat[11]. Berikut merupakan gambar 2.1 Internet of Things
Gambar 2.1 Internet of Things
2.2.2 Android
Android merupakan sebuah sistem operasi untuk telepon seluler yang berbasis Linux. Android disebut Open Source karena dari sistem operasi android dapat dilihat, didownload, dan dimodifikasi secara bebas. Android sendiri menyediakan sebuah platform yang terbuka untuk para pengembang atau Developer untuk membuat sebuah aplikasi mereka sendiri supaya dapat digunakan untuk bermacam piranti bergerak. Android umum digunakan di Smartphone dan juga di tablet PC [12]. Berikut gambar 2.2 yaitu sistem operasi Android.
Gambar 2.2 Sistem operasi Android
10 2.2.3 Kodular
Kodular merupakan sebuah situs web yang menyediakan tools yang menyerupai MIT App Inventor yang dapat digunakan untuk membuat aplikasi Android dengan menggunakan block programming. Dengan demikian, pengguna tidak perlu mengetikan kode program yang panjang secara manual untuk membangun sebuah aplikasi. Kodular memiliki memiliki kelebihan fitur seperti Kodular Store dan Kodular Extension IDE yang bisa membantu memudahkan developer melakukan unggah (upload) aplikasi ke Android ke dalam Kodular Store, melakukan dalam pembuatan blok program extension IDE sesuai dengan kehendak developer. Selain itu pada Kodular dapat melakukan custom theme sesuai kehendak supaya pengguna nyaman menggunakan situs tersebut dalam membangun sebuah aplikasi Android. File ekstensi dari Kodular yaitu (.aia) dan plugin ekstensinya (.aix). Plugin ekstensi berisi beberapa kode perintah dalam bahasa pemrograman Java (.java) yang akan mengkonversi menjadi file plugin ekstensi (.aix), ini berguna bagian extension.
. Berikut gambar 2.3 Tampilan Awal Kodular dimana dalam penelitian ini digunakan sebagai pembuat aplikasi reservasi parkir [13].
Gambar 2.3 Tampilan Awal Kodular
2.2.4 Arduino Mega
Arduino Mega merupakan sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya terkandung sebuah inti processor, memori sejumlah kecil RAM, memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input output. Dengan kata lain, mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai
11
masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bias ditulis dan dihapus dengan cara khusus [14]. Berikut merupakan gambar 2.4 Arduino Mega.
Gambar 2.4 Arduino Mega
Adapun data teknis board Aduino Mega terdapat pada Tabel 2.1 berikut:
Tabel 2.1 Datasheet Arduino Mega:
Mikrokontroler ATmega2560
Tegangan Operasi 5V
Tegangan Input 7 – 12 V
Tegangan Output 6 – 20 V
Pin digital I/O 54 ( 14 diantaranya pin PWM)
Pin Analog 16
Arus Dc per pin I/O 40 mA
Arus DC untuk pin 3.3 V 50 mA
Flash Memory 256 KB (8 untuk bootloader)
SRAM 8 KB
EEPROM 4 KB
Kecepatan 16 MHz
12 2.2.5 NodeMCU V3
NodeMCU pada dasarnya merupakan hasil pengembangan dari ESP 8266 dengan firmware berbasis e-Luna. Pada NodeMCU dilengkapi dengan miko usb port yang berfungsi untuk pemrograman maupun power supply. Selain itu pada NodeMCU menggunakan Bahasa pemrograman Lua maka dapat menggunakan tool Lua loader maupun Lua uploader.
Selain menggunakan bahasa Lua NodeMCU juga support dengan software Arduino IDE dengan melakukan perubahan pada board managerpada Arduino IDE. Sebelum digunakan board ini harus terlebih dahulu di flash agar compatible dengan tool yang akan digunakan. Jika menggunakan Arduino IDE menggunakan firmware yang cocok yaitu firmware keluaran dari Ai-Thinker yang support AT Command. Untuk pengunaan tool loader, firmware yang digunakan yaitu firmware NodeMCU [15]. Berikut gambar 2.5 merupakan gambar NodeMCU V3.
Gambar 2.5 NodeMCU ESP8266 V3
Untuk mengetahui spesifikasi dari NodeMCU V3 dapat dilihat dari tabel berikut:
Tabel 2.2 Spesifikasi NodeMCU ESP8266 V3
SPESIFIKASI NODEMCU V3
Mikrokontroler ESP8266
Ukuran Board 57 mmx 30 mm
Tegangan Input 3.3 ~ 5V
GPIO 13 PIN
Kanal PWM 10 Kanal
13
10 bit ADC Pin 1 Pin
Flash Memory 4 MB
Clock Speed 40/26/24 MHz
WiFi IEEE 802.11 b/g/n
Frekuensi 2.4 GHz – 22.5 GHz
USB Port Mikro USB
Card Reader Tidak ada
USB to Serial Converter CH340G
2.2.6 IR Sensor FC-51
IR Sensor atau Infra Red Sensor pada dasarnya sebuah sensor yang menggunakan infra merah sebagai media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter. Sistem akan bekerja jika sinar infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda yang mengakibatkan sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh penerima. Keuntungan atau manfaat dari sistem ini dalam penerapannya antara lain sebagai pengendali jarak jauh, alarm keamanan, dan otomatisasi pada sistem.
Pemancar pada sistem ini terdiri dari sebuah Light Emitting Diode (LED) infra merah yang dilengkapi dengan dengan rangkaian yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar infra merah, sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transitor, foto dioda, atau infra merah module yang berfungsi untuk menerima sinar infra merah yang dikirimkan oleh pemancar. Untuk jarak yang cukup jauh, kurang lebih dari tiga sampai lima meter, pancaran data infra merah harus dimodulasikan untuk menghindari kerusakan data akibat adanya nois.
Untuk transmisi data yang menggunakan media udara sebagai media perantara biasanya menggunakan frekuensi carrier sekitar 30 kHz sampai dengan 40 kHz. Infra merah yang dipancar melalui udara ini paling efektif jika menggunakan sinyal carrier yang mempunyai frekuensi diatas. Sinyal dipancarkan oleh pengirim diterima oleh penerima infra merah dan didekodekan sebagai sebuah paket data biner. Proses modulasi dilakukan dengan mengubah kondisi logika 0 dan 1 menjadi kondisi ada dan tidak ada sinyal carrier infra
14
merah yang berkisar antara 30 Hz sampai dengan 40 kHz [16]. Pada penelitian ini sensor IR digunakan sebagai alat pendeteksi slot parkir, berikut gambar 2.6 Sensor IR dan 2.7 Sistem Kerja dari Sensor IR.
Gambar 2.6 Sensor IR
Gambar 2.7 Sistem Kerja Sensor IR
15 2.2.7 Motor Servo Mg90S
Motor Servo adalah sebuah motor dengan sistem closed feedback dimana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor, rangkaian gear, potensiometer berfungsi untuk mentukan batas sudut dari putaran servo.
Sedangkan sudutdari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor. Motor servo merupakan sebuah motor DC yang memiliki rangkaian kontrol elektronik dan internal gear untuk mengendalikan pergerakan dan sudut angularnya. Pada penelitian ini motor servo digunakan sebagai alat pembuka palang pintu [17]. Berikut gambar 2.8 Motor Servo Mg90s.
Gambar 2.8 Motor Servo Mg90s
2.2.8 LCD 16x2 I2C (Liquid Crystal Display)
LCD (Liquid Crystal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya yang ada di sekelililingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik. Untuk mengurangi jumlah penggunaan kaki pada LCD digunakan Modul I2C Backpack. I2C/TWI LCD ini memiliki 4 pin yang akan dihubungkan ke Arduino. Arduino sendiri sudah mendukung untuk komunikasi I2C engan modul I2C LCD, sehingga dapat mengontrol karakter 16x2 dan 20x4 hanya dengan menggunakan 2 pin yaitu
16
Analog Input Pin (SDA) dan Analog Input Pin (SCL) [18]. Pada penelitian ini LCD digunakan sebagai penampil slot parkir yang tersedia, LCD akan diletakan pada pintu masuk parkir. Berikut gambar 2.9 LCD 16x2, 2.10 Modul I2C LCD, 2.11 Pemasangan LCD beserta Modul I2C.
Gambar 2.9 LCD 16x2
Adapun Fungsi Pin pada LCD 16x2 dapat dilihat pada tabel 2.2 berikut : Tabel 2.3 Simbol dan Fungsi pada LCD 16x2
No Simbol Fungsi
1 VSS Ground
2 VCC 5V+
3 V0 Contrast
4 RS Register
5 RW Read/Write
6 E Enable
7 D0 Data Bus
8 D1 Data Bus
9 D2 Data Bus
10 D3 Data Bus
11 D4 Data Bus
12 D5 Data Bus
13 D6 Data Bus
14 D7 Data Bus
15 A Anode (5V+)
16 K Cathode (GND)
Gambar 2.10 Modul I2C LCD
17
Gambar 2.11 Pemasangan LCD beserta Modul I2C
2.2.9 Firebase
Firebase Realtime Database merupakan sebuah database yang tersimpan di cloud serta support multiplatform seperti Android, iOs dan Web. Data pada firebase akan disimpan dalam struktur JSON (Java Script Object Notation), database firebase akan melakukan sinkronisasi secara otomatis terhadap aplikasi client yang terhubung. Aplikasi multiplatform yang menggunakan SDK Android, iOs dan JavaScript akan menerima update data terbru secara otomatis pada saat aplikasi terhubung ke server firebase.
Dalam firebase database, kita dapat mengambil, mengurutkan dan memfilter data dengan query NoSQL. Database NoSQL terdiri dari empat jenis yaitu key value, berbasis dokumen, berbasis kolom, berbasis grafik. Keunggulan dari teknologi NoSQL diantaranya database yang dapat terus tersedia walau infrastruktur dari database terus mengalami kerusakan. Data terdistribusikan secara geografis sehingga dapat diakses dimana saja, waktu respon akses data relative cepat untuk aplikasi cloud, dapat diprediksi skalanya untuk memenuhi kebutuhan data untuk keadaan sekarang maupun kedepan dan tidak membutuhkan object relation mapping [19]. Berikut gambar 2.12 Firebase.
18
Gambar 2.12 Logo Google Firebase
2.2.10 Wireshark
Wireshark merupakan sebuah tool yang ditujukan untuk penganalisaan paket data jaringan. Wireshark disebut juga Network packet analyzer yang berfungsi menangkap paket-paket jaringan dan berusaha untuk menampilkan semua informasi di paket tersebut sedetail mungkin. Network packet analyzer sebagai alat untuk memeriksa apa yang sebenarnya terjadi di dalam jaringan baik kabel maupun wireless. Dengan adnya wireshark ini semua sangat dimudahkan dalam hal monitoring dan analisa paket yang lewat pada jaringan [20]. Adapun beberapa fitur kelebihan wireshark sebagai berikut :
1. Berjalan pada sistem operasi Linux dan Windows.
2. Menangkap paket (Capturing Packet) langsung dari network interface.
3. Mampu menampilkan hasil tangkapan dengan detail.
4. Dapat melakukan pemfilteran paket.
5. Hasil tangkapan dapat di save, di import serta di export.
Berikut Gambar 2.13 Tampilan Awal Wireshark
Gambar 2.13 Tampilan Awal Wireshark
19 2.2.11 Quality of Service (QoS)
Quality of Service (QoS) merupakan metode pengukuran tentang seberapa baik jaringan dan merupakan suatu usaha untuk mendefinisikan karakteristik dan sifat dari suatu servis. QoS digunakan untuk mengukur sekumpulan atribut kinerja yang telah dispesifikasikan dan diasosiasikan dengan suatu servis [21].
a. Throughput
Throughput yaitu kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur dalam bps (bit per second). Throughput adalah jumlah total kedatangan paket yang sukses yang diamati pada tujuan selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi waktu tersebut.
Tabel 2.4 Kategori Throughput
Kategori Throughput Throughtput (bps) Indeks
Bad 0 – 338 kbps 0
Poor 338 – 700 kbps 1
Fair 700 – 1200 kbps 2
Good 1200 kbps – 2,1 Mbps 3
Excelent >2,1 Mbps 4
Untuk persamaan perhitungan Throughput : Throughput =
b. Packet Loss
Packet Loss merupakan suatu parameter yang menggambarkan suatu kondisi yang menunjukan jumlah total paket yang hilang dapat terjadi karena collision dan congestion pada jaringan.
Tabel 2.5 Kategori Degredasi
Kategori Degredasi Packet Loss Indeks
Poor >25 % 1
Medium 12 – 24 % 2
Good 3 – 4 % 3
Perfect 0 – 2 % 4
Untuk persamaan perhitungan Packet Loss :
20
Packet Loss = ( )
c. Delay (Latency)
Delay merupakan waktu yang dibutuhkan data untuk menempuh jarak dari asal ke tujuan. Delay dapat dipengaruhi oleh jarak, media fisik, congesti atau juga waktu proses yang lama [22].
Tabel 2.6 Kategori Delay
Kategori Degredasi Packet Loss Indeks
Poor >450 s 1
Medium 300 – 450 s 2
Good 150 – 300 s 3
Perfect <150 s 4
Untuk persamaan perhitungan Delay (Latency) : Delay (Latency) =
21 BAB III
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM
3.1 ALAT DAN BAHAN
Dalam perancangan serta pembuatan alat untuk “Parkir Otomatis”
dibutuhkan beberapa alat dan bahan, alat dan bahan yang digunakan pada perancangan ini dapat dilihat pada tabel 3.1 dan 3.2 berikut :
Tabel 3.1 Perangkat Keras
No Perangkat Keras Jumlah
1 Arduino Mega 1
2 NodeMCU V3 2
3 Sensor IR 6
4 Motor Servo 1
5 LCD 16x2 I2C 1
6 LM7805 1
7 Toggle Switch 1
8 Keypad 1
9 SmartPhone 1
Tabel 3.2 Perangkat Lunak
No Perangkat Lunak Jumlah
1 Google Firebase 1
2 Aplikasi Android 1
Dapat dilihat pada tabel, bahwa pengerjaan Tugas Akhir ini akan dilakukan menjadi dua bagian yaitu hardware dan software sebagai sistem monitoring parkir dengan meninjau slot yang tersedia. Berikut merupakan penjelasan serta fungsi komponen-komponen hardware dan software yang akan digunakan :
3.1.1 Sensor IR
Sensor IR merupakan sebuah sensor yang media komunikasi datanya menggunakan infra merah. Dimana sistem akan bekerja apabila sinar infra merah yang di pancarkan terhalang oleh benda, dalam hal ini sensor akan digunakan
22
untuk mendeteksi slot parkir. Dimana saat slot terisi sensor akan bekerja, karena sinar yang di pancarkan terhalang oleh mobil yang terparkir.
3.1.2 Motor Servo
Motor Servo digunakan sebagai penggerak palang pintu otomatis, dimana palang pintu akan terbuka saat slot tersedia dan memasukan password dengan benar bagi pengguna yang telah melakukan pemesanan terlebih dahulu.
3.1.3 LCD 16x2 I2C
LCD (Liquid Crystal Display) digunakan untuk menampilkan slot yang masih tersedia, yang akan diletakan pada pintu masuk.
3.1.4 Keypad
Keypad merupakan kumpulan tombol numerik atau alfanumerik dengan jumlah tombol yang terbatas. Keypad digunakan sebagai alat authentifikasi untuk bisa masuk ke area parkir.
3.1.5 Arduino Mega
Arduino Mega digunakan sebagai mikrokontroler pada eksekutor yang berfungsi untuk memberi perintah eksekusi pada LCD, Keypad, dan Motor Servo.
3.1.6 NodeMCU V3
Terdapat dua buah NodeMCU V3, NodeMCU 1 diletakkan pada rangkaian sensor yang berfungsi sebagai mikrokontroler untuk mengolah data yang diperoleh dari sensor lalu dikirimkan ke database. NodeMCU 2 diletakkan pada rangkaian eksekutor sebagai modul wifi tambahan Arduino, serta untuk mengambil data dari database.
3.1.7 Google Firebase
Google Firebase digunakan sebagai database untuk menyimpan informasi atau data yang diperoleh dari Arduino, dimana nantinya data tersebut akan di kirimkan ke Aplikasi berbasis android.
23 3.1.8 Aplikasi Android
Pada tugas akhir ini akan dibuat sebuah aplikasi berbasis android, aplikasi ini dibuat dengan menggunakan sebuah aplikasi berbasis web yang digunakan untuk membangun sebuah aplikasi android sederhana yaitu Kodular kemudian untuk dapat terhubung dengan e-mail maka digunakan platform tambahan apps script.
3.2 ALUR PENELITIAN
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
Berdasarkan alur penelitian pada gambar 3.1 dimulai dari identifikasi masalah dan menentukan tema penelitian, kemudian setelah ditentukan tema Sistem Parkir Otomatis untuk dapat menyusun penelitian ini, maka dilanjutkan dengan studi literatur yang berkaitan dengan tema penelitian untuk mengkaji penelitian sebelumnya. Pada studi literatur ini dilakukan dengan membaca jurnal ilmiah, buku serta artikel-artikel pada web yang dapat menunjang penelitian, sehingga pada tahap ini dapat diketahui cara kerja, kelebihan serta kekurangan perangkat tersebut. Penentuan alat dan bahan perlu diperhatikan, hardware dan
24
software harus sinkron supaya sitem dapat berjalan sesuai dengan fungsinya tanpa gangguan dan kendala.
3.2.1 Blok Diagram
Sebelum terlaksananya Tugas Akhir ini, terlebih dahulu dilakukan perancangan sistem. Perancangan sistem ini bertujuan untuk menggambarkan secara keseluruhan bagaimana sistem tersebut berjalan. Dapat dilihat pada gambar 3.2 di bawah merupakan blok diagram sistem Tugas Akhir ini secara keseluruhan
Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem
Dapat dilihat pada gambar 3.2 diatas, terdapat dua bagian dalam pengerjaannya yaitu bagian hardware dan software. Bagian yang pertama yaitu hardware atau Perangkat Keras, disini meliputi perencanaan pembuatan alat dan sistem parkir otomatis yang nantinya akan terhubung dengan aplikasi berbasis android, dimana pada bagian hardware ini dibagi menjadi dua bagian juga yaitu bagian sensor dan eksekutor. Yang kedua bagian software atau Perangkat Lunak, pada bagian ini meliputi pembuatan aplikasi berbasis android sederhana yang akan dihubungkan dengan bagian hardware dengan menggunakan jaringan internet, sehingga dapat dilakukan reservasi parkir secara online.
25 3.2.2 Alur Kerja Sistem Keseluruhan
GaGambar 3.3 Flowchart sistem
Dari gambar 3.3 diatas dapat dilihat mengenai alur jalannya sistem dengan penjelasannya sebagai berikut :
a. Pengambilan data oleh sensor, sensor IR mengambil data dengan cara membaca sinar infra merah yang dipancarkan terhalang atau tidak untuk mengetahui slot parkir. Perlakuan ini akan terus berulang hingga tidak ada perubahan data yang diperoleh dari sensor.
b. Membaca data dari authentifikasi, setelah dari sensor tidak ada perubahan maka pembacaan dari authentifikasi. Sama dengan pengambilan data dari sensor, perlakuan ini akan terus berulang hingga tidak ada perubahan data.
26
c. Data masuk database, data yang telah diperoleh sensor dan authentifikasi kemudian dikirimkan ke database dengan menggunakan jaringan internet.
d. Mikrokontroler mengambil data dari database, data yang telah ada di database kemudian di download oleh eksekutor untuk kemudian diolah dan ditampilkan pada LCD dan apliksai android.
e. Akses data pada aplikasi android, pengguna atau para user harus terhubung ke internet terlebih dahulu, kemudian user dapat mengakses data dari aplikasi android yang sudah terhubung.
3.2.3 Perancangan Perangkat Keras (Hardware)
Gambar 3.4 Perancangan Perangkat Keras
Pada gambar 3.4 diatas merupakan perancangan perangkat keras atau hardware, dimana pada bagian hardware dibuat menjadi dua bagian yaitu sensor dan eksekutor. Hal ini dikarenakan kabel akan lebih riskan apabila terdapat di area parkir, selain itu dimaksudkan untuk lebih mudah apabila akan dikembangkan juga untuk mobilitas yang lebih tinggi. Pada rangkaian sensor digunakan beberapa sensor IR FC-51 yang terhubung dengan NodeMCU, sensor IR FC-51 digunakan untuk mendeteksi slot parkir. Pada rangkaian eksekutor terdapat sebuah keypad sebagai alat authentifikasi (input), setelah NodeMCU pada eksekutor mengambil
27
data dari database kemudian Arduino Mega 2560 akan memberi perintah LCD untuk menampilkan data
a. Perancangan Keseluruhan
Gambar 3.5 Konfigurasi Sistem Minimum Sensor
Gambar 3.6 Konfigurasi Sistem Minimum Eksekutor
Dapat dilihat pada gambar 3.5 merupakan konfigurasi pin Sensor IR Fc-51 ke NodeMCU dan 3.6 merupakan konfigurasi tiap pin yang terhubung ke
28
mikrokontroler Arduino Mega baik untuk koneksi dan pengambilan data oleh NodeMCU, input pendeteksi slot parkir seperti Keypad sebagai authentifikasi, serta output seperti Motor Servo dan LCD. Adapun konfigurasinya dapat dilihat pada tabel 3.1 Konfigurasi Pin Sensor IR FC-51 dengan Pin NodeMCU 1, 3.2 Konfigurasi Pin Keypad dengan Pin Arduino, 3.3 Konfigurasi Pin LCD I2C dengan Pin Arduino, 3.4 Konfigurasi Pin Motor Servo dengan Pin Arduino, Tabel 3.6 Konfigurasi Pin NodeMCU 2 dengan Arduino berikut.
Tabel 3.3 Konfigurasi Pin Sensor IR FC-51 dengan NodeMCU 1 Pin Sensor IR FC-51 Pin NodeMCU
GND GND
VCC 5V
Out (slot 1) D0
Out (slot 2) D1
Out (slot 3) D2
Out (slot 4) D3
Out (slot 5) D4
Out (slot 6) D5
Tabel 3.4 Konfigurasi Pin Keypad dengan Pin Arduino
Pin Keypad Pin Arduino
R1 PWM3
R2 PWM4
R3 PWM5
R4 PWM6
C1 PWM7
C2 PWM8
C3 PWM9
Tabel 3.5 Konfigurasi Pin LCD I2C dengan Pin Arduino
Pin LCD I2C Pin Arduino
29
GND GND
VCC 5V
SDA SDA
SCL SCL
Tabel 3.6 Konfigurasi Pin Motor Servo dengan Pin Arduino Pin Motor Servo Pin Arduino
Kuning (signal) PWM10
Merah (V+) 5V
Hitam (GND) GND
Tabel 3.7 Konfigurasi Pin NodeMCU 2 dengan Arduino
Pin NodeMCU Pin Arduino
GND GND
TX1 RX
RX1 TX
30
3.2.4 Perencanaan Perangkat Lunak (Software)
Gambar 3.7 Diagram Alir Perangkat Lunak
Dapat dilihat pada gambar 3.7 diatas merupakan digram alir perancangan software sistem parkir. Dimana supaya aplikasi berbasis android ini dapat digunakan, pengguna harus terhubung dengan jaringan internet. Lalu, pada tampilan awal aplikasi akan terdapat menu login dan register, pada halaman ini pengguna diminta untuk memasukkan username dan password untuk bisa masuk ke halaman berikutnya, untuk pengguna yang mempuyai akun harus terlebih dahulu membuat akun dengan memilih menu register.
Setelah berhasil masuk, akan muncul tampilan booking untuk memilih slot parkir. Dimana saat pengguna memilih salah satu slot, kemudian akan muncul kotak dialog untuk mengkonfirmasi ulang slot yang dipilih, setelah memilih maka akan muncul halaman untuk mengisikan alamat e-mail pengguna, dimana e-mail tersebuat akan digunakan untuk mengirimkan kode booking atau password untuk
31
authentifikasi. Slot yang dipilih akan berubah menjadi ”Booked” serta pada database pada bagian booking logikanya akan berubah, logika pada database akan berubah kembali saat pengguna telah melakukan authentifikasi.
3.2.5 Perancangan Aplikasi Di Kodular
Pada tugas akhir ini penulis mendesain atau membangun sebuah aplikasi yang digunakan untuk booking parkir, dengan menggunakan sebuah web platform yang bernama Kodular. Kodular ini digunakan untuk mempermudah pembuatan aplikasi tanpa perlu melakukan koding manual dengan text, dan hanya cukup dengan drag and drop sebuah blok program.
Gambar 3.8 Tampilan Rancangan Desain Login Screen
Gambar 3.9 Tampilan Rancangan Block Login Screen
Pada gambar 3.8 dan gambar 3.9 merupakan tampilan rancangan desain dan block login screen. Pada screen ini terdapat dua kondisi yaitu login dan daftar,
32
untuk dua kondisi tersebut digunakan fitur visible, sehingga ketika salah satu kondisi dipilih maka kondisi lainnya akan tersembunyi.
Gambar 3.10 Tampilan Rancangan Desain Registration Screen
Gambar 3.11 Tampilan Rancangan Block Registration Screen
Pada gambar 3.10 dan gambar 3.11 merupakan tampilan rancangan desain dan block registration screen. Pada screen ini username dan password akan disimpan setelah memilih tombol simpan, sehingga saat ada pengguna yang akan mendaftar akun dengan username yang sama akan muncul notifikasi peringatan bahwa username sudah ada dengan menggunakan fitur notifier.
33
Gambar 3.12 Tampilan Rancangan Desain Menu Utama
Gambar 3.13 Tampilan Rancangan Block Menu Utama
Pada gambar 3.12 dan gambar 3.13 merupakan tampilan rancangan desain dan block menu utama. Pada screen menu utama ini terdapat dua kondisi yaitu gambar mobil dan tombol slot dengan menggunakan fitur visible, dimana apabila logika bernilai “0” atau terisi pada database maka akan muncul gambar mobil pada slot yang bernilai “0” serta tombol slot tidak muncul. Namun apabila logika bernilai “1” atau kosong maka akan muncul pilihan tombol “Slot” serta gambar mobil tidak muncul.
34
Gambar 3.14 Tampilan Rancangan Desain Slot Screen
Gambar 3.15 Tampilan Rancangan Block Slot Screen
Gambar 3.16 Tampilan Apps Script
35
Pada gambar 3.14 dan gambar 3.15 merupakan tampilan rancangan desain dan block slot screen. Sebelum masuk pada screen ini akan muncul sebuah kotak dialog dengan menggunakan fitur notifier untuk memastikan pengguna memilih slot yang diinginkan. Kode atau password bukti pemesanan akan dikirim melalui e-mail, untuk dapat mengirmkan e-mail pada pengguna maka digunakan platform tambahan yaitu apss script seperti gambar 3.16 diatas.
3.2.6 Gambaran Sistem
Gambar 3.17 Rancangan Sistem Parkir
3.3 SKENARIO PENGUJIAN
Skenario Pengujian dapat dilihat pada tabel 3.6 berikut : Tabel 3.8 Skenario Pengujian
Identifikasi Skenario Pengujian Tujuan Pengujian Skenario 1 Pengujian Hardware Menguji apakah sensor
dapat mendeteksi objek saat mendekati sensor.
Menguji jarak maksimal yang dapat terdeteksi oleh
sensor.
Menguji apakah Keypad
36
dapat memunculkan karakter yang sesuai.
Skenario 2 Pengujian Alat ke Database Menguji apakah NodeMCU berhasil menerima data dari sensor lalu mengirimkan ke
database.
Menguji apakah Eksekutor berhasil mengambil data
dari database lalu ditampilkan pada LCD.
Skenario 3 Pengujian Database ke Aplikasi Android
Menguji apakah database berhasil mengirimkan data
sensor dan eksekutor ke aplikasi android.
Skenario 4 Pengujian Software Menguji apakah aplikasi android berhasil mengirimkan data ke
database.
Skenario 5 Pengujian Quality of Service Screening Quality of Service dengan software
wireshark
37 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ke-4 ini yaitu hasil dan pembahasan yaitu tahapan setelah mempersiapkan komponen yang dibutuhkan, pernacangan dan pembuatan alat.
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kehandalan alat yang dirancang dari sisi perangkat keras ataupun perangkat keras.
4.1 HASIL PERANCANGAN SISTEM
Pada penelitian ini terdapat beberapa perancangan diantaranya perancangan perangkat, tampilan data pada database, serta tampilan data pada Aplikasi Android. Beberapa perancangan tersebut saling berhubungan, dimulai dengan perancangan hardware sebagai berikut.
4.1.1 Perancangan Hardware
Gambar 4.1 Hasil Perancangan Prototipe
38
Gambar 4.2 Hasil Rangkaian Hardware Sistem Minimum 1
Pada gambar 4.2 terdapat sebuah sistem minimum 1 yang terdiri dari dua bagian, antaranya:
1. Kotak berwarna merah yaitu NodeMCU V3 yaitu perangkat mikrokontroler yang berfungsi untuk memproses data yang diperoleh dari sensor yang kemudian mengirimkan data sensor ke database.
2. Kotak berwarna kuning yaitu kaki-kaki pin yang terhubung dengan sensor ir fc-51, berfungsi untuk membaca halangan yang berada di sekitar sensor.
Gambar 4.3 Hasil Rangkaian Hardware Sistem Minimum 2
Pada gambar 4.3 terdapat rangkaian sistem minimum 2 yang terdiri dari beberapa bagian, antaranya:
1. Kotak berwarna biru yaitu NodeMCU V3, digunakan untuk menghubungkan perangkat ke internet juga sebagai penerima sekaligus pengirim data ke database.
39
2. Kotak berwarna ungu yaitu Arduino Mega 2560, sebagai mikrokontroler yang berfungsi untuk mengolah serta mengatur input dan output.
3. Kotak berwarna merah yaitu toggle switch, digunakan untuk menghubungkan NodeMCU dengan Arduino.
4. Kotak berwarna hijau yaitu LM7805, regulator ini digunakan sebagai catu daya servo dimana servo berfungsi untuk penggerak palang pintu.
5. Kotak berwarna kuning yaitu LCD 16x2 + modul I2C, digunakan sebagai penampil kapasitas slot.
6. Kotak berwarna putih yaitu pin keypad, digunakan sebagai input password.
4.1.2 Perancangan Google Firebase Database
Gambar 4.4 Tampilan Realtime Database Sistem
Pada gambar 4.4 merupakan tampilan database yang terhubung dengan hardware dan software. Database ini digunakan untuk menyimpan data baik dari hardware maupun software, pada sistem parkir ini database diatur menjadi dua bagian yaitu Boking untuk data yang diperoleh dari software serta Sensor untuk data yang diperoleh dari hardware.
40
4.1.3 Perancangan Software pada Aplikasi Android
Gambar 4.5 Tampilan Screen Daftar
Pada gambar 4.5 merupakan tampilan dari screen daftar. Pada screen ini ditujukan untuk pengguna baru SPARK APP, untuk menggunakan SPARK APP ini pengguna diharuskan mendaftar akun terlebih dahulu. Hal yang diperlukan untuk medaftar akun baru yaitu nama, username serta password. Namun apabila username telah digunakan akan muncul notifikasi bahwa username sudah ada,sehingga pengguna harus mengganti username lain. Username dan password ini digunakan untuk masul pada login screen seperti gambar 4.2 dibawah ini.
Gambar 4.6 Tampilan Login Screen
41
Pada gambar 4.6 merupakan tampilan dari login screen, login screen ini digunakan untuk dapat masuk ke aplikasi ini. Untuk masuk ke aplikasi ini pengguna perlu memasukkan username dan password yang telah didafatarkan sebelumnya. Apabila username dan password yang dimasukkan benar, maka pengguna akan masuk ke tampilan menu utama yaitu screen untuk melihat slot yang tersedia seperti gambar 4.7 dibawah ini, sedangkan apabila pengguna memasukan username atau password salah, maka akan muncul notifikasi bahwa username/password salah, sehingga pengguna tidak dapat masuk ke dalam aplikasi.
(a) (b)
Gambar 4.7 Tampilan Menu Utama
Gambar 4.7 di atas merupakan tampilan dari menu utama, pada sreen ini pengguna dapat melihat slot parkir yang tersedia. Ketika slot terisi maka akan muncul gambar mobil pada aplikasi serta tombol “slot” tidak muncul, Serta sebaliknya ketika slot kosong maka tombol “slot” akan muncul serta gambar mobil tidak muncul.
4.2 INISIALISASI SISTEM MINIMUM
Pada penelitian ini terdapat dua sistem minimum yang saling terhubung dengan database dengan menggunakan jaringan internet. Dengan inisialisasi sebagai berikut:
42 4.2.1 Sistem Minimum 1
Gambar 4.8 Sketch Arduino IDE Sensor
Dapat dilihat pada gambar 4.8 merupakan tampilan sketch arduino ide pada sistem minimum 1. Pada sisstem ini digunakan sebagai pengirim data, sehingga setelah sensor membaca data, kemudian data dikirim ke database melalui fungsi SetInt. Apabila setelah data dikirim logika sensor pada database berubah dari 1 (high) berubah menjadi 0 (low) berarti terdapat halangan pada sensor.
4.2.2 Sistem Minimum 2
Gambar 4.9 Sketch Arduino IDE NodeMCU
Dapat dilihat pada gambar 4.9 merupakan tampilan sketch arduino ide pada nodemcu. Pada sistem ini digunakan sebagai penerima juga pengirim data, oleh karena itu pada gambar diatas fungsi getInt digunakan untuk mengambil data dari database sedangkan fungsi SetInt digunakan untuk mengirim data dari sistem minimum eksekutor ke database.
43 (a)
(b)
Gambar 4.10 Sketch Arduino IDE Insialisai Password
Dapat dilihat pada gambar 4.10 merupakan tampilan sketch arduino ide untuk inisialisasi password pada jaringan lokal nodemcu 2. Gambar (a) merupakan script yang digunakan untuk membuat sebuah kode/password pada sistem minimum ini, sedangkan gambar (b) berfungsi untuk validasi kode/password yang di masukan sesuai atau tidak. Apabila password yang dimasukan sesuai seperti gambar (a), maka pengguna diperbolehkan masuk.
Namun apabila password tidak sesuai maka LCD akan mencetak “Password Salah”.
44
Gambar 4.11 Sketch Arduino IDE Penggunaan Keypad
Pada gambar 4.11 dapat dilihat merupakan tampilan sketch arduino ide, dimana pada gambar diatas keypad di berikan dua perlakuan. Perlakuan pertama apabila pengguna menekan tombol “A” maka lcd akan print “Silahkan Masuk”
dan servo akan bergerak 90o membuka palang pintu, sedangkan perlakuan kedua apabila pengguna menekan tombol “B” maka lcd akan print “Masukan Password”
sehingga pengguna harus memasukan password terlebih dahulu kemudian tekan tombol “*” untuk enter. Jika password benar maka lcd akan print “Silahkan Masuk” dan servo akan bergerak 90o membuka palang pintu.
Gambar 4.12 Sketch Arduino IDE Penggunaan LCD
Dapat dilihat pada gambar 4.12 merupakan tampilan sketch arduino ide penggunaan lcd, dimana ketika kapasitas parkir < 6 maka akan ditampilkan pada lcd dibaris pertama berisi kapasitas yang tersedia sedangkan baris kedua berisi jumlah yang sudah terisi.
45 4.3 HASIL PENGUJIAN SISTEM
Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian, baik dari sisi hardware maupun sisi software diantaranya:
4.3.1 Pengujian Hardware a. Pengujian Sensor IR FC-51
Pengujian sensor dilakukan dengan dua perlakuan yaitu sensor diberi halangan dan sensor tanpa halangan. Pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah sensor dapat mendeteksi benda atau objek saat mendekati sensor atau tidak, untuk hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 4.1 dibawah.
Tabel 4.1 Pengujian Deteksi Sensor
Identifikasi Hasil Keterangan
Sensor IR FC-51 dapat mendeteksi
objek saat mendekati
Led menyala dan logika sensor berubah
menjadi “LOW” atau bernilai 0
Sensor tidak bekerja saat objek menjauh
Led mati, sensor tidak bekerja dan logika
“HIGH” atau bernilai 1
b. Pengujian Jarak Deteksi Objek Maksimal
Pada pengujian jarak maksimal deteksi sensor dilakukan dengan variabel warna, dimana sensor diberi warna yang berbeda untuk mengetahui jarak maksimal yang diperoleh. Pengujian variabel warna ini dilakukan berkaitan dengan kemungkinan warna mobil. Untuk hasil pengukuran dapat dilihat pada tabel 4.2 dibawah.
