PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI MONITORING SYSTEM MENGGUNAKAN PIC 18F67J60 UNTUK PEMANTAUAN KONDISI SHELTER BTS
Ari Herlambang Bayu Saksono¹, Iswahyudi Hidayat², Agung Nugroho Jati³
¹Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom Abstrak
BTS (Base Transceiver Station) merupakan salah satu elemen sistem komunikasi selular yang menghubungkan MS (Mobile Station) dengan BSC (Base Station Control). BTS umumnya
diletakkan dalam suatu ruangan disebut shelter BTS. Kondisi shelter BTS harus memenuhi syarat untuk operasi BTS, yaitu dalam hal suhu , tegangan, dll. Selama ini kondisi dari shelter BTS hanya dapat diketahui dengan pengecekan langsung. Karena jumlah BTS yang banyak dan tersebar luas sehingga merupakan masalah dalam pemantauan kondisi shelter BTS ini. Pada pembuatan tugas akhir kali ini akan difokuskan mengintegrasikan beberapa sensor yang bertujuan untuk memantau kondisi shelter BTS menggunakan mikrokontroler PIC 18F67J60 . Parameter utama di shelter BTS yang akan dipantau adalah suhu, pintu, sensor air, dan indikator bahan bakar. Parameter kondisi ini dipantau dan dikirim ke komputer pengguna menggunakan jaringan LAN.
Perangkat hasil perancangan mampu menghasilkan persentase keberhasilan 80% dengan packet loss sebesar 1,2% dan delay yang terjadi 1.6ms. Blok sensing yang digunakan terdiri dari empat buah sensor dengan nilai perfomansi dan akurasinya adalah Sensor Suhu = 90%;0%, Sensor Pintu = 83.333%;100%, Sensor Banjir = 86,667%;100%, dan Sensor Bahan Bakar = 86,667%;100%. Sehingga dengan begitu sistem ini cukup baik dari segi perfomansi dan akurasi dalam melakukan monitoring BTS.
Kata Kunci : Power Monitoring System, BTS, shelter BTS
Abstract
BTS (Base Tranceiver Station) is an element of cellular communication system that connects MS (Mobile Station) and BSC (Base Station Control). BTS is generally placed in a room called BTS’s shelter. BTS’s shelter conditions must be eligible for the operation of BTS, such as temperature, voltage, etc.. During this state BTS’s shelter can only known by direct inspection. Because the number of BTS so numerous and widespread, it cause difficult to monitoring the conditions of BTS’s shelter.
In this final project will be focused to intregated multiple sensor that purposes to monitor the conditions of BTS’s shelter using PIC 18F67J60. The main parameters in BTS’s shelter will be monitored are temperature, doors, water sensor and the fuel indicator. The condition’s of parameters are monitored and sent to the user’s computer using LAN network.
The designed device has performance parameter percentage about 80% with 1,2% packet loss and 1,6ms delay. Sensing block that is used consists of four sensors with accuracy and perfomance value, Temperature Sensor = 90%, 0%, Doors Sensor = 83,333%, 100%, Flood Sensor = 86,667%, 100%, and Fuel Sensor = 86,667%; 100%. So with this system was good enough in terms of perfomance and accuracy in monitoring stations.
1 PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Saat ini BTS (Base Transceiver Station) hampir dapat dijumpai di setiap daerah seperti pada bangunan permanen, perumahan, atau bahkan perkampungan. Perkembangan teknologi jaringan yang pesat, khususnya di bidang jaringan nirkabel, membuat BTS semakin menjadi perangkat transmisi yang sangat dibutuhkan dalam menunjang proses komunikasi selular yang semakin memadai bagi seluruh elemen masyarakat. BTS yang didukung oleh sebuah shelter BTSmemiliki sistem yang berjalan secara otomatis, dalam arti tidak melibatkan tenaga manusia didalamnya. Shelter yang mendukung BTS ini memiliki beberapa perangkat yang umumnya tidak dipantau kinerja dan kondisinya dari jauh, antara lain pintu, suhu, kelembaban, air, bahan bakar dan lain sebagainya. Shelter ini sangat penting perannya untuk menunjang kinerja BTS, yang secara tidak langsung juga menunjang kinerja sistem telekomunikasi selular.
Sebagai komponen pendukung sebuah sistem telekomunikasi selular, jumlah BTS sangat banyak, karena dalam melayani beberapa mobile station hanya dapat dijangkau pada jarak radius sekitar 5 km. Sebagai catatan salah satu Operator selular di Indonesia mengoperasikan sekitar 100.000 BTS diseluruh Indonesia. Artinya terdapat ribuan shelter BTS yang harus dipantau kondisi dan kinerja perangkat di dalamnya.
Kegiatan pemantauan bertujuan untuk memantau kinerja dan kondisi sistem. Ketika kegiatan pemantauan ini dihadapkan pada berbagai permasalahan kompleks seperti keakuratan, kehandalan, kecepatan serta nilai ekonomis tenaga manusia akan menjadi kurang efisien jika digunakan.
Bagaimana memonitor objek dalam kuantitas yang besar pada sekala yang besar, dimana setiap objek mungkin memiliki jarak yang sangat jauh satu sama lain harus dimonitor secara kontinyu dalam waktu yang bersamaan merupakan permasalahan yang akan diangkat disini. Hasil monitor tersebut kemudian harus disampaikan ke tempat lain secara terpusat dan sekaligus memberikan notifikasi kepada personil yang bertanggung
Bab I Pendahuluan
jawab melalui e-mail apabila terjadi sebuah ketidakanomalian di suatu BTS tertentu. Sehingga personil tersebut dapat menyimpulkan apa yang terjadi pada tiap shelter BTS. Pada akhirnya apa yang terjadi pada tiap shelter BTS ini dapat ditindak lanjuti sesuai dengan kondisi yang sedang terjadi di lapangan. Sehingga dengan menggunakan metode seperti ini lebih bisa menghemat waktu, tenaga maupun materi.
Mungkin alat seperti yang penyusun buat kali ini sudah tersedia banyak di pasaran tetapi dijual dengan harga yang sangat tinggi berkisar antara Rp.4.000.000-Rp.6,000,000, namun pada Tugas Akhir kali ini penyusun akan membuat alat yang memiliki harga produksi yang lebih ekonomis, sehingga bisa memangkas biaya produksi hingga Rp.3.000.000.
1.2 Tujuan
Tujuan dari pembuatan tugas akhir ini adalah:
1. Merancang dan menciptakan alat yang memudahkan untuk mengetahui keadaan yang terjadi pada BTS.
2. Menganalisis performansi sistem yang terdiri dari beberapa sensor berdasarkan parameter tingkat akurasi.
1.3 Rumusan Masalah
Permasalahan yang diangkat dalam menyelesaikan tugas akhir ini adalah :
1. Bagaimana membuat suatu sistem yang memudahkan para teknisi untuk mengetahui keadaan pada suatu shelter BTS.
2. Bagaimana proses sebuah sensor yang saling terintegrasi menjadi sebuah sistem dalam mengenali kondisi nyata sebuah shelter BTS dimana sensor tersebut terdiri dari beberapa jenis sensor, yaitu sensor suhu, sensor kelembaban, sensor pintu, sensor bahan bakar, sensor air.
3. Bagaimana performansi sensor dalam kondisi yang dibuat sedemikian rupa sehingga menyerupai keadaan dimana sebuah shelter BTS berada.
1.4 Batasan Masalah
Sejumlah permasalahan yang dihadapi dalam tugas akhir ini akan dibatasi ruang lingkup pembahasannya, yaitu:
1. Pengerjaan tugas akhir kali ini hanya mencakup bagian hardware saja, tidak mencakup TCP/IP dan interface halaman web.
2. Pada tugas akhir kali ini, penyusun hanya mengintegrasikan beberapa sensor berdasarkan rangkaian yang sudah ada.
3. Mikrokontroler yang digunakan penyusun menggunakan PIC 18F67J60 yang sudah tergabung menjadi suatu sistem minimum yang diproduksi oleh OLIMEX .
4. Untuk mengirim data ke server penyusun menggunakan jaringan LAN.
5. Parameter yang dianalisis adalah tingkat akurasi sensor dan keterkaitan antara satu sensor dan sensor yang lainnya .
6. Alat yang dihasilkan berupa suatu prototype yang disesuaikan dengan keadaan suatu
shelter BTS.
1.5 Metodologi Penelitian
Pembuatan tugas akhir ini terbagi menjadi beberapa tahap pengerjaan, yang tertera sebagai berikut:
A. Studi teori literatur
Studi teori literatur ini yaitu mempelajari referensi yang berhubungan dengan rangkaian pembentuk sensor yang telah ada sebelumnya. Bahan – bahan untuk referensi
Bab I Pendahuluan
bisa diperoleh dari buku-buku atau dari artikel – artikel di internet dan berbagai buku panduan.
B. Studi praktek
Studi praktek ini berkaitan dengan pembelajaran awal penggunaan teknologi sebelum benar-benar digunakan untuk perancangan suatu hardware yang akan dirancang oleh penysun kali ini.
C. Pengimplementasian
Pada tahap pengimplementasian ini perancangan hardware sudah mulai dibuat dengan mengacu pada hasil dari tahap-tahap sebelumnya.
D. Uji coba dan evaluasi
Pada tahap ini tahap implementasi sudah selesai dilaksanakan dan saatnya untuk melakukan uji coba terhadap sistem yang baru dibuat. Uji coba ini dimaksudkan untuk menguji jalannya sistem apakah sudah sesuai dengan tujuan yang diinginkan. Jika terjadi kesalahan pada jalannya aplikasi agar dapat diveluasi secepatnya untuk diperbaiki.
E. Penyusunan laporan
Pada tahap terakhir ini dibuat suatu dokumen sebagai laporan pengerjaan tugas akhir. Didalam dokumen ini berisi segala hal yang berkaitan dengan teori pendukung dan tahap-tahap detail perancangan hardware. Dokumen ini dibuat dengan harapan bisa bermanfaat untuk pihak lain yang membutuhkan.
1.6 Sistematika Penulisan
Tugas akhir ini disusun menurut sistematika penulisan terdiri atas lima bab yang disusun sebagai berikut:
BAB I Pendahuluan
Berisi latar belakang masalah, tujuan penulisan, perumusan masalah, batasan masalah, metodologi penulisan dan sistematika penulisan.
BAB II Landasan Teori
Berisi tentang teori yang mendukung dan mendasari penulisan tugas akhir ini, yaitu teori tentang rangkaian sensor, sensor-sensor yang digunakan, PIC 18F67J60, dan teori-teori penunjang lain.
BAB III Perancangan dan Implementasi
Berisi tentang pemodelan sistem dan bagaimana sistem dapat bekerja. BAB IV Analisa Hasil Simulasi
Berisi penjelasan tentang hasil penelitian dan pembahasan mengenai hasil penelitian tersebut
BAB V Kesimpulan dan Saran
Berisi kesimpulan dari analisa yang telah dilakukan dan saran untuk pengembangan lebih lanjut.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pengujian serta analisis sistem yang diimplementasikan, dapat disimpulkan: 1. Perfomansi dari setiap sensor yang telah diimplementasikan adalah Sensor Suhu = 90 %,
Sensor Pintu = 83.333%, Sensor Banjir = 86,667%, dan Sensor Bahan Bakar = 86,667% 2. Akurasi dari setiap sensor yang telah diimplementasikan adalah Sensor Suhu = 0 %, Sensor
Pintu = 100%, Sensor Banjir = 100%, dan Sensor Bahan Bakar = 100% .
3. Paket loss dari koneksi antara client dan server dalam sistem ini adalah 1.2%. Sedangkan
Delay yang terjadi dalam koneksi client server sistem adalah 1.6ms. Dengan nilai tersebut, sistem dapat berjalan secara real-time.
5.2 Saran
Penelitian lebih lanjut diharapkan dapat memperbaiki kekurangan yang ada dan diharapkan dapat mengembangan yang apa yang telah dilakukan pada penelitian ini. Untuk itu disarankan hal-hal berikut.
1. Tugas Akhir ini bisa dilanjutkan dengan mengintegrasikan beberapa monitoring sistem dalam satu halaman web yang mempunyai domain sendiri, agar bisa lebih memantau lebih dari 1 shelter BTS.
2. Tugas Akhir ini bisa dilanjutkan dengan media pengiriman melalui jaringan GPRS, tidak hanya jaringan LAN
3. Tugas akhir ini juga dapat dikembangkan untuk teknologi dalam telepon seluler dengan bahasa pemrograman yang mendukung.
4. Ditambahkan parameter - parameter monitoring lain seperti kelembaban, sensor api, status keamanan gardu, dll. Serta penambahan proses controlling apabila dibutuhkan. 5. Untuk penelitian lebih lanjut disaranakan agar menggunakan Sensor Suhu yang
DAFTAR PUSTAKA
[1] Wardhana, Lingga. 2006. Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATMega8535 Simulasi, Hardware, dan Aplikasi. Yogyakarta: Penerbit ANDI.
[2] PIC-WEB development board User Manual Rev.C, 2009 Olimex. [3] Datasheet PIC18F97J60 Family.
[4] Dokumen non personal, Transistor Darlington, http://www.widodoonline.com/2011/07/transistor-darlington.html, diakses 14 Oktober 2011.
[5] Islamy, Mohammad Ruqy Faishal. 2011. “Perancangan Sistem Instrumentasi Bebasis IP Menggunakan PIC18F67J60”. Tugas Akhir. Institut Teknologi Bandung: Bandung.
[6] Reed switch – wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedi bebas. http://id.wikipedia.org/wiki/reed-switch, diakses 14 Oktober 2011. [7] Reed switch – Wikipedia image, ensiklopedi bebas.
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Reed_switch_(aka).jpg, diakses 14 Oktober 2011.
[8] Dokumen non personal, Dynatron,
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Reed_switch_(aka).jpg, diakses 14 Oktober 2011.
[9] Dokumen non personal, Teknik Elektro Links, http://telinks.wordpress.com/2010/04/09/rangkaian-sensor-suhu-lm35/, diakses 14 Oktober 2011.
