ISSN : 2302-450X
PROSIDING
PERTEMUAN DAN PRESENTASI KARYA ILMIAH
BALI, 28 JULI 2017
PEMBICARA UTAMA SEMINAR PARALEL DENGAN TEMA
“Internet of Think (IoT) & Big Data : Teknologi, Tantangan dan
Pelu-ang”
Dr. Nyoman Putra Sastra, ST.,MT.
Irsan Suryadi Saputra
PENYUNTING AHLI
Dr. Anak Agung Istri Ngurah Eka Karyawati, S.Si,M.Eng.
Dr. H. Agus Zainal Arifin,S.Kom.,M.Kom.
Dr. I Ketut Gede Suhartana,S.Kom.,M.Kom
Dr.techn. Ahmad Ashari,M.Kom.
PELAKSANA SEMINAR
PELINDUNG
Rektor Universitas Udayana, Bali
PENANGGUNG JAWAB
Dekan Fakultas MIPA Universitas Udayana
Ketua Program Studi Teknik Informatika, FMIPA Universitas Udayana
PANITIA
I Gede Oka Gartria Atitama, S.Kom., M.Kom.
Gst. Ayu Vida Mastrika Giri,S.Kom., M.Cs.
Luh Arida Ayu Rahning Putri, S.Kom.,M.Cs.
Dewa Made Bayu Atmaja Darmawan, S.Kom., M.Cs.
I Putu Gede Hendra Suputra, S.Kom., M.Kom.
I Gede Arta Wibawa,S.T., M.Cs.
I Made Widiartha, S.Si., M.Kom.
I Gusti Agung Gede Arya Kadnyanan, S.Kom., M.Kom.
I Gst. Ngurah Anom Cahyadi Putra, S.T., M.Cs.
I Wayan Supriana, S.Si.,M.Cs.
Dra. Luh Gede Astuti, M.Kom
Dr. I Ketut Gede Suhartana, S.Kom.M.Kom
Dr. A.A. I. N. Eka Karyawati, S.Si.,M.Eng.
I Gede Santi Astawa, S.T., M.Cs.
Made Agung Raharja, S.Si., M.Cs.
Ida Bagus Gede Dwidasmara, S.Kom.,M.Cs.
I Komang Ari Mogi, S.Kom., M.Kom.
Ida Bagus Made Mahendra, S.Kom., M.Kom.
KATA PENGHANTAR
Puji syukur kita panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas terselesainya penyusunan Pro-siding SNATIA 2017 ini. Buku ini memuat naskah hasil penelitian dari berbagai bidang kajian yang telah direview oleh pakar di bidangnya dan telah dipresentasikan dalam acara Seminar SNATIA tahun 2017 pada tanggal 28 Juli 2017 di Universitas Udayana kampus Bukit Jimbaran, Badung, Bali.
Kegiatan SNATIA 2017 merupakan agenda tahunan Program Studi Teknik Informatika, Jurusan Ilmu Komputer, Universitas Udayana. SNATIA 2017 mengambil tema “Internet of Think (IoT) & Big
Da-ta : Teknologi, TanDa-tangan dan Peluang” dengan pembicara uDa-tama seminar yang terdiri dari
pakar-pakar peneliti dan pemerhati di bidang Teknologi Informasi, Internet of Think (IoT), dan Big Data. Meskipun kegiatan seminar dan pendokumentasian naskah dalam prosiding ini telah dipersiap-kan dengan baik, namun kami menyadari masih banyak kekurangannya. Panitia memohon maaf yang sebesar-besarnya atas kekurangan yang ada. Kritik dan saran perbaikan sangat kami harapkan untuk penyempurnaan di masa mendatang, yang dapat dikirimkan melalui e-mail snatia@cs.unud.ac.id.
Kepada semua pihak yang terlibat baik langsung maupun tidak langsung dalam penyelenggaraan sem-inar dan penyusunan proceeding SNATIA 2017, panitia mengucapkan terima kasih.
Jimbaran, 28 Juli 2017
DAFTAR ISI
Kata Pengantar Daftar Isi
Artificial Intelegent
Penentuan Jalur Distribusi Barang Melalui Jalur Laut Menggunakan Algoritma Genetika
Ketut Adi Praja Putra ... 1
Penentuan Range Nilai Besaran Fisis Film Hasil Photo Sinar-X Mammografi Jenis C1, C2, C3, C4 dan C5 Tumor Payudara.
Dr. A. A. NGR Gunawan, MT ... 9
Personal Innovativeness, Social Presence, dan Motivasi Ekstrinsik-Intrinsik dalam Penerimaan Chatbot Asri
Oktavianus Ken Manungkarjono ... 14
Bioinformatics
Implementasi Algoritma Genetika pada Rekomendasi Menu Diet Sehat
Kadek Eliskarini ... 21
Cloud Computing
Implementasi Line Chat Bot Rekomendasi Wisata Menggunakan Platform As A Service
I Made Adi Susilayasa ... 29 Otomatisasi Pembuatan Tenant, Network, Dan Vm Pada Openstack
I Putu Gede Surya Adiputra Pratama ... 35
Penerapan Haversine Formula Pada Line Chat Bot Untuk Mencari Lokasi Terdekat Pada Tempat Wisata
Sidin Rahman ... 41
Penerapan Metode Load Balancing Dengan Algoritma Least Connection Pada Virtual Private Server Cloud
Ida Bagus Rathu Eka Surya Wibawa ... 48 Computer Vision
Sistem Perhitungan Orang Berbasis Sensor Visual Dalam Lingkup Jaringan Sensor Nirkabel
Control Dan Rocotics
Pemilahan Buah Jambu Air Menggunakan Mikrokontroler Atmega328 Dan Sensor Ldr
I Gede Andika ... 59
Perancangan Robot Pendeteksi Panas Berbasis Microcontroller Arduino R3
Bayu Putra Segara ... 67
Purwa Rupa Pengontrol Mobil Menggunakan Remote Berbasis Controller Board
Tendy Ariyanto ... 74
Data Mining
Implementasi Algortima C5.0 untuk Memprediksi Tingkat Kelulusan Mahasiswa Study Kasus Program Studi Teknik Informatika Universitas Udayana
Kadek Dimas Anggarajaya ... 81
Klasifikasi Kanker Payudara Dengan K-Nearest Neighbor Dan Principal Component Analysis
I. K Surya Negara ... 87
Penentuan Jurusan Calon Mahasiswa Baru Jurusan Ilmu Komputer FMIPA Universitas Udayana Berdasar-kan Nilai Akademik MenggunaBerdasar-kan Metode FMADM ELECTRE
Fajar Avianto Zainudin ... 92
Database Management
Implementasi Replikasi Basis Data Pada Private Cloud Computing
Ariesta Krisnayana ... 99
Perancangan Sistem Basis Data Terdistribusi Untuk Pendataan Penduduk Di Wilayah Kecamatan Kuta Dengan Metode Fragmentasi
Yogi Adi Wardana ... 106 Decision Support System
Perbandingan Sistem Pendukung Keputusan Pemilihan Mobil Bekas Dengan Metode Analytic Hierarcy Process Dan Simple Additive Weight
I Gede Oka Sudiatmika ... 113
Sistem Pemetaan Kakak Dan Adik Asuh Dengan Metode Profile Matching Pada Komunitas Kakak Asuh Bali
Ayu Nikki Asvikarini ... 119
SISTEM PENDUKUNG KEPUTUSAN DALAM MENENTUKAN LOKASI PENDIRIAN CABANG MINIMARKET DENGAN MENGGUNAKAN METODE ANALYTIC HIERARCHY PROCESS (STUDI KASUS MINIMARKET VIDYA)
Sistem Pendukung Keputusan Pemberian Bantuan Bedah Rumah Masyarakat Miskin Menggunakan Metode Analytical Hierarchy Process (Studi Kasus: Pemerintah Kabupaten Tabanan)
I Gusti Ngurah Bagus Putra Asmara ... 133 E-Commerce
Aplikasi E-Tani Sebagai Strategi Peningkatan Kualitas Dan Kesejahteraan Para Petani
Eka Suweantara ... 142
Rancang Bangun Aplikasi E-Commerce Marketplace Catering Berbasis Web Dengan Fitur “Mix Menu”
Cokorda Gede Agung Yudi Dharma Putra ... 151
Sistem Informasi E-Commerce Pada Maharanie Collection
Rendy Praditya Anggara ... 160 Expert Systems
Pemilihan Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Sampah Menggunakan Metode Technique For Others Refer-ence by Similarity to Ideal Solution
I Wayan Rudi Edi Astawan ... 166
Penerapan Metode Profile Matching Dalam Perancangan Aplikasi E-Commerce Pada Clothing Line
Wiendu Adi Wiguna ... 174
Sistem Pendukung Keputusan Pemilihan Supplier Barang Menggunakan Metode Simple Additive Weighting (Studi Kasus PT. Berliando Mitra Abadi)
I Putu Septian Arya Candra ... 182
Sistem Pendukung Keputusan Penerimaan Pengajar Dengan Metode Analytical Hierarchy Process (AHP) Study Kasus: Lembaga Bimbingan Belajar XYZ
Aryana Dwi Putra ... 188
Sistem Seleksi Atlet Woodball Menggunakan Metode Simple Additive Weighting (SAW)
Ni Kadek Devi Kencana Dwi Merta ... 195
Human Computer Interaction
Modul Interaktif Pembelajaran Mindstorm NXT Berbasis Augmented Reality Pada Platform Android
Gerson Feoh ... 204
Information Retrieval
Implementasi Algoritma Stemmer Confix Stripping Pada Teks Bahasa Bali
Klasifikasi Musik Berdasarkan Genre Menggunakan Metode K-Nearest Neighbour
Gdt Ayu Vida Mastrika Giri ... 217
Information Systems
Analisis Dan Pemetaan Kecocokan Lahan Tanaman Kakao Berbasis Sistem Informasi Geografis (Studi Ka-sus Kabupaten Jembrana)
I Gede Agus Wahyudi ... 223
Analisis Dan Pemetaan Sistem Informasi Geografis Daerah Rawan Kebakaran Hutan Dan Lahan Di Kabu-paten Buleleng
Made Gede Amrita Suastika ... 231
Analisis Dan Perancangan Sistem Informasi Geografis Daerah Rawan Penyebaran Penyakit Demam Berdarah Dengue Di Kota Denpasar
Ni Made Ayudya Puspanegara ... 238
Analisis Dan Perancangan Sistem Informasi Geografis Kesesuaian Lahan Untuk Tanaman Anggur Di Ka-bupaten Buleleng
I Gede Eddy Anjasmara Putra ... 244
Analisis Dan Perancangan Sistem Informasi Geografis Kesesuaian Lahan Untuk Tanaman Jeruk Di Kabu-paten Gianyar
I Made Teja Geni Astra ... 250
Analisis Kesesuaian Penambahan Tempat Pembuangan Sementara (Tps) Di Kota Denpasar Menggunakan Sistem Informasi Geografis
Ni Luh Rika Aryanti ... 258
Analisis Potensi Risiko Tanah Longsor Di Kabupaten Bangli Menggunakan Sistem Informasi Geografis
Anak Agung Sri Yuniawati ... 267
Analisis Potensi Wilayah Rawan Banjir Menggunakan Aplikasi Sistem Informasi Geografis (Studi Kasus Kota Bima, NTB)
Inggit Srie Hartina ... 274
Aplikasi E-Voting Pemilu Raya Menggunakan Keamanan Secure Hash Algorithm-1 (Sha-1) Berbasis Web
Juniawan Saputra ... 282
Aplikasi Mobile Hybrid Pencarian Rute Optimum Taksi Menggunakan Algoritma Dijkstra
A. A. Gde Ari Sudana... 291
Desain Model Mapping Schema Data Center Pada Central Data Warehouse (Big Data) Untuk Mendukung Integrasi Pelayanan Pasien Rujukan Asuransi Terdistribusi
Sudaryanto ... 298
Pengujian Tranfromasi Wavelet Haar Dalam Kompresi Citra Digital
Perancangan Aplikasi E-Template Surat Berbasis Web
Ngurah Permana Agustara ... 310
Perancangan Aplikasi Pengaduan Mahasiswa (Udayana Motion) Berbasis Mobile
I Putu Yuda Juniantara Putra ... 316
Rancang Bangun Dan Analisa Aplikasi Pengumpulan Point TAK Berbasis Android (Primakara GO)
Indra Oktava Rospita ... 322
Rancang Bangun Sistem Rekomendasi Wisata Di Bali Menggunakan Metode Profile Matching
Wira Maharddhika Pradnyanna ... 327
Sistem Informasi Geografis Analisis Dan Pemetan Kawasan Rawan Bencana Tanah Longsor Di Kabupaten Bangli
Adam Rain Brawijaya ... 336
Sistem Informasi Manajemen Komplain SIMADE Berbasis Web
Victor Boy Simamora ... 343
Sistem Informasi Pengelolaan Data Alumni pada PS. Farmasi FMIPA Udayana
I Gede Pramarta Sedana ... 348
Sistem Pendukung Keputusan Pemilihan Mobil Baru Menggunakan Weighted Product (WP)
Made Hariyogi ... 356
Sistem Pendukung Keputusan Rekomendasi Tempat Wisata Di Bali Munggunakan Metode Profile Match-ing
Andrean Susanto ... 363
Sistem Penentuan Ketua SIC dengan menggunakan Metode Analytical Hierarchy Process (AHP)
Bryan Wahyu Krishnaputra ... 371
Sistem Penjadwalan Matakuliah Otomatis Dengan Algoritma Genetika
I Kadek Bayu Wana Permana ... 380
Web-GIS Model Untuk Integrasi Data Epidemiologi DBD Terdistribusi Sebagai Pendukung Tatakelola Sur-veilance dan Investigasi Wabah
Slamet Sudaryanto Nurhendratno ... 388
Machine Learning
Penerapan Neural Network Backpropagation Untuk Klasifikasi Pada Pengenalan Aktivitas Manusia
I Wayan Ariantha Sentanu ... 394 Multimedia Application
Identifikasi Citra Tanaman Rimpang Berdasarkan Ciri Tekstur Dan Warna Dengan Algoritma K-Nearest Neighbor
Penerapan Metode Noise Reduction Pada Citra Digital Lontar Aksara Bali
Made Erna Susanti ... 409
Penerapan Metode Transform Hough Line Untuk Mengidentifikasi Jenis Kendaraan
Kadek Dwi Sukri Yanthi ... 418
Pengenalan Sandi Semaphore Dengan Metode Findcontour Dan Matchshape Pada Opencv Menggunakan Bahasa Python
I Made Anggun Dwiguna ... 424
Segmentasi Citra Menggunakan Metode Watershed Transformation Untuk Menghitung Jumlah Ken-daraan Bermotor
Geby Noverita Br Sebayang ... 431
Sistem Pemeriksaan Lembar Jawaban Komputer Dengan Metode Template Matching Dan Pemrosesan Paralel
I Wayan Widarma Putra Pramana ... 440
Sistem Untuk Mendeteksi Nilai Dan Menghitung Uang Koin Menggunakan Transform Hough Circle
Ida Ayu Putu Manik Sintiya Dewi ... 447
Networking and Security
Akuisisi Data Heart Rate Pada Miband Menggunakan Bluetooth Low Energy (BLE)
I Kadek Agus Darma Putra ... 454
Analisis Quality Of Service Pada Jaringan Internet Pusat Pemerintahan Kabupaten Badung
I Nyoman Arta Jaya ... 461
Aplikasi Steganografi Untuk Menyembunyikan Pesan Teks Pada Gambar Dengan Metode Least Signifi-cant Bit (LSB)
I Gusti Ngurah Agung Wisnu Arimurti ... 468
Bahasa Pemrograman Python Untuk Pembuatan Aplikasi Packet Sniffer
I Putu Kuswara Adi Pradana ... 474
Clock Skew Sebagai Dasar Authentifikasi Keamanan Pada Jaringan Sensor Nirkabel
Nyoman Dita Krisnabayu ... 481
Implementasi High Availability Cluster Guna Mengurangi Downtime Server Studi Kasus Sintask.com
Almer Hafiz Wandalaksana... 488
Otomatisasi Konfigurasi Mikrotik Router Menggunakan Software Ansible
I Made Bayu Swastika ... 495
Penerapan Snmpv3 Pada Network Performance Monitoring Solarwinds System Studi Kasus Pt. Freeport Indonesia
Perancangan Aplikasi Keamanan Data Transaksi Elektronik Pada Rfid Di Koprasi Serba Guna Dengan Menggunakan Algoritma Rsa
Sidin Rahman ... 511
Perancangan Pengamanan Sms Gateway Dengan Algoritma Rsa Di Pt Xl
I Gede Bendesa Aria Harta ... 520
Perancangan Sistem Tanda Tangan Digital Dalam Transaksi Berbasis Online Pada Pt Asiana Menggunakan Algoritma Rsa
William Ulrich Innocentius Sitinjak... 526
Perangcangan Hybrid Network Untuk Pengembangan Internet Of Things
Wadarman Jaya Telaumbanua ... 531
Prototype Smart Building Data Center Berbasis Jaringan Sensor Nirkabel
Sastra Dwikiarta ... 538
Rancang Bangun Jaringan Internet Menggunakan Simulasi Jaringan Network Simulator 3 Di Desa Berangbang
I Komang Vijaya Adhyatma... 546
Sistem Monitoring Private Cloud Computing Pada Openstack Menggunakan Ceilometer
Made Darma Narayana ... 552
Uji Performa Parallel Processing Pada Pengamanan Citra Digital
Faisal Achmad Failusufi ... 560
Patern Recognition
Komparasi Deteksi Tepi Canny Dan Watershed Transformation Untuk Segmentasi Area Manuskrip Dalam Citra Lontar Aksara Bali
I Wayan Juliandika ... 566
Semantic Web
Rancang Bangun Fitur Pencarian Data Akademik Menggunakan Parser Noise Disposal
I Gusti Agung Gede Agung Surya Kusuma ... 573 Software and Web Engineering
Game Edukatif “Rare Melajah” Media Pembelajaran Calistung Bahasa Bali Berbasis Multimedia Interaktif Pada Android
Ni Luh Devi Lingga Pratiwi ... 580
Pemodelan Dan Simulasi Antrian Pelayanan Pembuatan E-Ktp Pada Kantor Camat Denpasar Selatan
Perancangan Sistem Absensi Pengenalan Wajah Pada Perangkat Android Menggunakan Metode Fisher-face Dan Menggunakan Gps Untuk Mendeteksi Lokasi Absensi
Iin Masdiana ... 594
Rancang Bangun Aplikasi Alarm Monitoring (Almont) Untuk Penjadwalan Tindakan Medis Pasien Rawat Inap Berbasis Mobile
Clock Skew sebagai Dasar Authentifikasi Keamanan
pada Jaringan Sensor Nirkabel
Nyoman Dita Krisnabayu1, Nyoman Putra Sastra2, Komang Oka Saputra3, N.M.A.E.D. Wirastuti4
Program Studi Teknik Elektro Universitas Udayana
Jl. Raya Kampus Unud No.88, Jimbaran, Kuta Sel., Kabupaten Badung, Bali 80361 Indonesia
bayu.krisna95@yahoo.co.id1, putra.sastra@unud.ac.id2, okasaputra@unud.ac.id3, dewi.wirastuti@unud.ac.id
Abstrak —
Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan suatu metode keamanan berkomunikasi antar perangkat di lingkungan Jaringan Sensor Nirkabel (JSN) yang didasarkan pada clock skew atau timing skew. Clock Skew merupakan fenomena dalam sistem sinkronisasi sirkuit digital dimana sinyal clock bersumber sama akan tiba di komponen yang berbeda pada waktu yang berbeda. Suatu operasi yang terjadi di sebagian besar sirkuit digital disinkronisasi oleh sinyal periodik yang dikenal sebagai "clock", akan menentukan urutan dan lompatan pada perangkat di sirkuit. Pengembangan metode ini menggunakan perangkat mikrokontroler Arduino Mega dan Arduino Uni. Dengan mengetahui clock skew yang ada di Arduino Uno dan Arduino Mega dapat sebagai bahan untuk dasar authentifikasi keamanan pada sebuah sistem komunikasi. Data clock dapat dijadikan sebagai timestamp yang berbeda-beda di setiap perangkat. Berdasarkan 2 skenario pada penelitian ini, diperoleh hasil sebagai berikut. Skenario pertama, jarak Tx-Rx 50 cm, komunikasi perangkat Arduino Uno (Tx) dan Arduino Uno (Rx) dengan memakai interval waktu pengiriman sebesar 500 ms dan tidak memakai interval waktu pengiriman dengan metode proses linear
programing masing-masing sebesar 323.6024 rpm dan -673.7966 rpm. Sedangkan dengan menggunakan metode proses linear regression
diperoleh nilai 0.017643 rpm dan 0.028798 rpm. Skenario kedua, dengan jarak yang sama, perangkat Arduino Uno (Tx) dan Arduino Mega (Rx) dengan memakai interval waktu pengiriman sebesar 500 ms dan tidak memakai interval waktu pengiriman, maka dengan metode linear
programing hasilnya masing-masing sebesar 341.9660 rpm dan -637.8278 rpm, sedangkan dengan metode linear regression dihasilkan nilai
0.013413 rpm, dan 0.020637 rpm.
Kata kunci — JSN, Clock Skew, ZigBee, Linear Programming, Linear Progression Abstract —
This research aims to develop a security method to communicate between devices in a Wireless Sensor Network environment (WSN) based on clock skew or timing skew. Clock Skew is the phenomenon of synchronization system in digital circuits where clock signals the same sourced will arrive at different components at different times. An operation that occurs in most digital circuits is synchronized by a periodic signal known as a "clock", will determine the sequence and leap on the device on the circuit. The development of this method using based on microcontroller Arduino Mega and Arduino Uno. By knowing the clock skew in Arduino Uno and Arduino Mega, it can be as basic materials for security authentication on communication system. Clock data can be used as a timestamp that varies in each device. Based on two scenarios in this research, we obtained the following results. The first scenario, Tx-Rx distance 50 cm, communication devices the Arduino Uno (Tx) and the Arduino Uno (Rx) with intervals of 500ms delivery time and delivery time intervals do not using with the method of linear programing process each amounting to 323.6024 rpm and 673.7966 rpm. While, using the method of linear regression process is retrieved the value of the 0.017643 rpm and 0.028798 rpm. The second scenario, with the same distance, the Arduino Uno (Tx) and the Arduino Mega (Rx) with intervals of 500 ms delivery time and delivery time interval does not using, then by the method of linear programing result each amounting to 341.9660 rpm and 637.8278 rpm whereas with linear regression method produced the values of 0.013413 rpm and 0.020637 rpm.
Keywords — JSN, Clock Skew, ZigBee, Linear Programming, Linear Progression
I. PENDAHULUAN
Jaringan Sensor Nirkabel (JSN) merupakan jaringan sistem pemantauan objek yang tersebar dalam cakupan area tertentu, dengan kondisi lingkungan tidak mendukung adanya transmisi data secara langsung melalui jaringan kabel. JSN terbentuk dari node-node yang saling berkomunikasi. Node berukuran kecil dan masing-masing node terdiri dari 3 komponen utama, yaitu perangkat komunikasi, perangkat komputasi, dan sensor [1]. Ada beberapa model komunikasi JSN, salah satunya adalah ZigBee. ZigBee merupakan standar spesifikasi untuk protokol komunikasi high level yang digunakan pada perangkat digital radio kecil dan berdaya rendah berdasarkan standar IEEE 802.15.4.
Penelitian terkait clock skew pada JSN telah dilakukan oleh beberapa peneliti. Penelitian [2] mengenai indentifikasi clock
skew pada Wireless Sensor Network. Pada penelitian ini tidak
didapatkan hasil dari clock skew yang akan dipadankan dengan metode Flooding Time Synchronization Protocol. Penelitian [3] mengenai clock sinkronisasi pada Wireless
Sensor Network. Pada penelitian ini tidak didapatkan modul
komunikasi apa yang dipakai untuk mendapatkan clock skew. Estimasi dan menghilangkan clock skew dari delay jaringan dilakukan oleh penelitian [4]. Pada penelitian ini tidak didapatkan mengenai perhitungan linear regrission yang dipadukan dengan linear programing. Peneliti [5] Makoto Aoki (2010) mengenai skema pengukuran untuk variasi delay satu arah dengan deteksi dan penghapusan clock skew. Pada penelitian ini tidak didapatkan mengenai metode apa yang dipakai untuk penghapusan clock skew. Rata-rata penelitian JSN tidak memperhatikan komposisi clock pada perangkat dan modul kounikasi apa yang dipakai untuk mendapatkan data clock setiap perangkat.
Clock memegang peranan penting untuk informasi waktu,
tetapi clock pada masing-masing perangkat memiliki deviasi dari yang ideal. Deviasi ini disebut dengan clock skew. Acuan
clock normal misalnya dalam 1 menit menghasilkan 60 detik, clock perangkat berbeda bisa menghasilkan waktu yang
berbeda untuk 1 menitnya. Sebagai contoh 59 detik dan 61 detik perbedaan itulah yang disebut dengan deviasi dari ideal. Banyak faktor yang memengaruhi deviasi clock yaitu cuaca, suhu pada perangkat, dan interferensi dari frekuensi lain.
Clock inilah bisa digunakan sebagai acuan time stamp. Time stamp merupakan segel eletronik dan juga termasuk sebuah
waktu penunjuk yang diterapkan pada sebuah dokumen. Waktu penunjuk menandakan kapan dokumen diberi segel sehingga setiap dokumen memiliki waktu penunjuk yang berbeda-beda.
Time Stamp menggunakan konsep digital signature dan hash function. Digital signature digunakan untuk memberi
segel sebuah dokumen dan dirahasiakan dengan hash function sehingga segel tersebut tidak dapat diubah atau dihapus oleh pihak yang tidak berkepentingan. Hash function yang digunakan adalah hash function satu arah. Pada dasarnya, time
stamp merupakan modifikasi dari digital signature dengan
menggunakan hash function. Perbedaannya adalah penambahan waktu penunjuk dan informasi lainnya. Hash
function yang berbeda dapat menghasilkan kekuatan segel
yang berbeda pula. Terdapat dua tipe time stamp yaitu menggunakan TSA (Time-Stamping Authority) dan time stamp dengan konsep distributed trust [6].
Penggunaan time stamp sangat penting dalam hal authentifikasi keamanan pada sebuah dokumen atau data yang ingin dilindungi hak ciptanya dan mementingkan waktu pemberian segel pada dokumen tersebut. Selanjutnya, untuk mencapai tujuan penelitian ini, yaitu clock skew dari perangkat Arduino Mega dan Arduino Uno di lingkungan komunikasi nirkabel ZigBee IEEE 802.15.4 maka pada bab-bab berikut akan dijelaskan desain sistem, metode perhitungan dan analisisnya.
II. DESAIN SISTEM
A. Gambaran Umum Clock Skew pada Penerapan Jaringan Sensor Nirkabel (JSN)
Berdasarkan Gbr 1, sistem yang desain pada penelitian ini menggunakan mikrokontroler, modul komunikasi, dan program yang menunjang perhitungan clock skew. Perangkat yang digunakan adalah Arduino Mega dan Arduino Uno sebagai mikrokontroler. Arduino Mega2560 adalah mikrokontroler berbasiskan ATmega2560, memiliki 54 pin digital input/output, 15 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 16 pin sebagai input analog, 4 pin sebagai UART (port
serial hardware), 16 MHz kristal osilator, koneksi USB, jack power, header ICSP, dan tombol reset. Arduino Mega2560
memerlukan catu daya sebesar 4,5—5 Volt agar dapat digunakan [7].
Arduino Uno adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328. Board ini memiliki 14 digital input/output pin (6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack listrik, dan tombol
reset. Arduino Uno memerlukan catu daya sebesar 4,5—5 Volt agar dapat digunakan [8].
Gbr 1 Diagram Blok Clock Skew pada Penerapan Jaringan Sensor Nirkabel
Arduino IDE merupakan software sebagai antarmuka pengembangan aplikasi pada board Arduino Mega2560 dan Uno. Pada dasarnya bahasa yang digunakan pada arduino IDE adalah bahasa C, namun bahasa C tersebut sudah banyak dimodifikasi oleh pembuat arduino. Tujuannya agar para pengguna arduino lebih mudah dalam membuat suatu projek. Pada arduino IDE terdapat tools yang digunakan untuk mengkompilasi program kemudian mengunggah ke Arduino
board [9].
Modul komunikasi nirkabel pada penelitian ini adalah ZigBee, dengan standard IEEE 802.15.4. ZigBee adalah spesifikasi untuk protocol berhubungan dengan wireless personal area networks (WPANs). ZigBee memilki transfer
rate 250Kbps, lebih rendah dibandingkan dengan WPANs
lain. Sedangkan jarak kerja ZigBee sekitar 76 m. Dengan konsumsi daya yang rendah, maka sebuah alat yang menggunakan standar ZigBee dapat menggunakan baterai sebagai catu dayanya dan bertahan selama setengah sampai satu tahun. Selain itu ZigBee juga memiliki topologi jaringan mesh sehingga mampu membentuk jaringan yang lebih luas dan data yang diterima lebih andal [10].
Secara umum, alur kerja penelitian ini diawali dengan pengiriman informasi waktu Tx ke Rx. Apabila sudah didapatkan data berupa clock maka akan dihitung nilai clock
skew-nya. Untuk mengujikan adanya perbedaan clock skew
antar perangkat berbeda, maka penelitian ini menggunakan 2 skenario, yaitu: (1) menggunakan Arduino Uno sebagai transmitter (Tx) dan Arduino Uno sebagai receiver (Rx) dengan interval waktu pengiriman sebesar 500 ms dan 0 ms, (2) Arduino Uno sebagai transmitter (Tx) dan Arduino Mega sebagai receiver (Rx), dengan interval waktu pengiriman sebesar 500 ms dan 0 ms. Setelah data clock diterima berupa data clock Tx dan Rx yang ditampilkan di serial monitor, selanjutnya data tersebut dipindahkan dalam bentuk .txt untuk dianalisa menggunakan Matlab [11] sehingga mendapatkan
clock skew-nya.
Linear Programming, biasanya disebut dengan optimasi linear yaitu keadaan untuk memaksimalkan dan meminimalkan fungsi linear atas convex polyhedron yang ditentukan oleh linear dan keadaan non-negatif. Singkatnya adalah melakukan optimasi terhadap hasil berdasarkan beberapa set keadaan yang menggunakan model matematis
linear. Berikut untuk mencari vektor x yang meminimalkan fungsi [12]:
(1) Dalam statistic, linear regression adalah sebuah pendekatan untuk pemodelan hubungan Antara variable dependen scalar y dan satu lebih jelas variabel (atau variabel independen) dilambangkan x. Penjelasan variabel disebut multiple linear regression (istilah ini berbeda dari multivarian linear regression, dimana beberapa variabel dependen berkorelasi, daripada sebuah variabel skalar. Seringkali persamaan n ditumpuk bersama-sama dan ditulis dalam bentuk vektor sebagai berikut [13]:
(2) III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Realisasi alat clock skew pada JSN berbasis ZigBee IEEE 802.15.4 dapat dilihat pada Gbr 2.
Gbr. 2 Perangkat Arduino Uno, Arduino Mega dan ZigBee IEEE 802.15.4
Setelah mendapatkan waktu dengan rentang waktu yang sudah ditentukan maka hasil dari program tersebut akan dimasukkan ke dalam notepad dalam bentuk .txt agar bisa dihitung clock skew dalam aplikasi Matlab. Berikut contoh data waktu yang sudah dijadikan dalam bentuk notepad:
Gbr. 3 Data dalam Bentuk Notepad
B. Hasil Pehitungan Clock Skew pada Perangkat Arduino dengan Menggunakan Komunikasi ZigBee IEEE 802.15.4
Data waktu yang sudah didapatkan akan dijadikan dalam bentuk .txt agar bisa dihitung dalam program Matlab. Data tersebut akan dipanggil dalam function Matlab lalu akan diproses diperhitungan clock skew, regresi linier dan liner
programming. Perhitungan ini ditampilkan pada Table I,
Tabel II, Tabel III, dan Tabel IV.
TABEL I. Clock Skew Arduino Uno Tx—Arduino Rx dengan interval waktu pengiriman 500 ms
Nama Perangkat Jarak Waktu Interval pengiriman data Clock Skew (stabil) Max – Min Linear Regresion (tidak stabil) Max – Min Uno RX Uno TX 0cm 10menit 0.5s 323.2396 0 15.696 0 Uno RX Uno TX 10cm 10menit 0.5s 323.8102 0.5706 0.017018 15.6789 Uno RX Uno TX 30cm 10menit 0.5s 323.2209 0.5893 0.49996 15.1960 Uno RX Uno TX 50cm 10menit 0.5s 323.6024 0.2078 0.017643 15.6783 Uno RX Uno TX 70cm 10menit 0.5s 323.8397 0.0295 0.86423 14.8317 Uno RX Uno TX 90cm 10menit 0.5s 323.5303 0.3094 0.02294 15.6730 Uno RX Uno TX 110cm 10menit 0.5s 323.1912 0.6485 0.50063 15.1953 Uno RX Uno TX 120cm 10menit 0.5s 308.7963 15.0434 48.225 48-2079 Uno RX Uno TX 130cm 10menit 0.5s 269.6216 54.2181 25.634 22.591
TABEL II. Clock Skew Arduino Uno Tx—Arduino Uno Rx dengan interval waktu pengiriman 0 ms
Nama Perangkat Jarak Waktu Linear Programing (stabil) Max – min Linear Regresion (tidak stabil) Max - min Uno RX Uno TX 0cm 10menit -648.8048 0 0.038339 0 Uno RX Uno TX 10cm 10menit -674.6836 -25.8788 0.025795 0.01254 Uno RX Uno TX 30cm 10menit -679.0643 -4.3807 0.018435 0.07360 Uno RX Uno TX 50cm 10menit -673.7966 -5.2677 0.028798 0.01036 Uno RX Uno TX 70cm 10menit -671.6547 -2.1419 0.021132 0.07666 Uno RX Uno TX 90cm 10menit -670.4133 -1.2414 0.022324 0.01192 Uno RX Uno TX 110cm 10menit -680.4192 -10.0059 0.024502 0.02178
TABEL III. Clock Skew Arduino Uno Tx—Arduino Mega Rx dengan interval waktu pengiriman 500 ms
Nama Perangkat Jarak Waktu Interval pengiriman data Clock Skew (stabil)
Max –
min Linear Regresion (tidak stabil) Max – min Mega RX Uno TX 0cm 10menit 0.5s 338.7550 0 20.744 0 Mega RX Uno TX 10cm 10menit 0.5s 339.0271 0.2721 19.164 1.58 Mega RX Uno TX 30cm 10menit 0.5s 341.7663 3.0113 0.01717 20.72683 Mega RX Uno TX 50cm 10menit 0.5s 341.9660 3.211 0.013413 20.73058 Mega RX Uno TX 70cm 10menit 0.5s 341.6464 2.8914 0.016615 20.72738 Mega RX Uno TX 90cm 10menit 0.5s 341.3573 2.6023 0.01807 20.72593 Mega RX Uno TX 110cm 10menit 0.5s 338.5080 3.458 19.165 1.579
TABEL IV. Clock Skew Arduino Uno Tx—Arduino Mega Rx dengan interval waktu 0 ms
Nama Perangkat Jarak Waktu Linear Programing (stabil) Max – min Linear Regresion (tidak stabil) Max - Min Mega RX Uno TX 0cm 10menit 12.2579 0 0.014664 0 Mega RX Uno TX 10cm 10menit 13.3783 1.1204 0.024914 0.01025 Mega RX Uno TX 30cm 10menit 6.6714 6.7069 0.028703 0.00378 Mega RX Uno TX 50cm 10menit -6.6084 13.2798 0.020946 0.00775 Mega RX Uno TX 70cm 10menit -0.5998 6.0086 0.02338 0.00243 Mega RX Uno TX 90cm 10menit 4.2754 4.8752 0.023789 0.00409 Mega RX Uno TX 110cm 10menit 3.4346 0.8408 0.02425 0.00461
Pada Tabel I sampai IV menunjukkan banyak data dengan kondisi jarak berbeda-beda namun yang digunakan sebagai sampel data pada pembahasan ini yaitu pada label kuning yang ada di masing-masing tabel dengan jarak 50 cm. Hasil tersebut bisa digunakan untuk berbagai macam tujuan yang sebagai bahan utamanya berupa
timestamp, namun dalam penelitian ini bisa
digunakan sebagai authetifikasi keamanan pada perangkat.
Gbr. 4 Arduino Uno Tx dan Arduino Uno Rx dengan Interval Waktu Pengiriman Sebesar 500 ms pada Jarak 50 cm
Gbr. 5 Arduino Uno Tx dan Arduino Uno Rx dengan Interval Waktu Pengiriman 0 ms pada Jarak 50 cm
Gbr. 6 Arduino Uno TX dan Arduino Mega RX dengan Interval Waktu Pengiriman 500 ms pada Jarak 50 cm
Gbr. 7 Arduino Uno Tx dan Arduino Mega Rx dengan Interval Waktu Pengiriman 0 ms pada Jarak 50cm
Pada Gbr 4 sampai Gbr 7 menggunakan data hasil dari Tabel I sampai IV dengan jarak 50 cm karena jarak tersebut pada proses komunikasinya stabil dari hasil data yang diperoleh. Percepatan clock stabil dengan jarak 50 cm.
IV. KESIMPULAN
Pengambilan data berupa clock di perangkat Arduino Uno dan Arduino Mega dengan komunikasi nirkabel menggunakan perangkat ZigBee IEEE 802.15.4 mendapatkan hasil yang berbeda setiap jarak yang sudah ditentukan. Data clock inilah yang dapat digunakan untuk authentikasi keamanan berupa timestamp di setiap perangkat. Data clock yang didapatkan akan diproses dalam perhitungan linear
programming dan linear regression.
Terdapat perbedaan hasil dari kedua proses perhitungan tersebut, dimana proses
perhitungan linear programming lebih akurat dan stabil dibandingkan dengan proses perhitungan linear regression.
REFERENSI
[1] Sastra, Nyoman P., W Wirawan, & Gamantyo Hendrantoro. "Energy Efficiency of Image Transmission in Embedded Linux based Wireless Visual Sensor Network." Journal of
Communications Software and Systems [Online],
11.3 (2015): 146-154. Web. 17 Jul. 2017
[2] Huang. Ding-Jie, Wei-Chung Teng, Chih-Yuan Wang, Hsuan-Yu Wang, Hsuan-Yu Huang and Joseph M. Hellerstein. 2008. “Clock Skew Based Node Identification in Wireless Sensor Networks” in IEEE : National Taiwan University of Science and Technology.
[3] Rhee. Ill-Keun, Jaehan Lee, Jangsub Kim, Erchin Serpedin and Yik-Chung Wu. 2009. “Clock Synchronization in Wireless Sensor Network: An Overview” in Sensor ISSN 1424-8220. Department of Electronic Engineering, Hannam University.
[4] Moon. Sue B., Paul Skelly, Don Towsley. 1999. “Estimation and Removal of Clock Skew from Network Delay Measurements” in IEEE 0-7803-5417-6. Department of Computer Science University of Massachusetts.
[5] Aoki. Makoto, Eiji Oki and Roberto Rojas-Cessa. 2010. “Measurement Scheme for One-Way Delay Variation with Detection and Removal of Clock Skew” in ETRI Journal, Volume 32, Number 6.
[6] Andres. Nicolas, 2006, “Studi Mengenai Time Stamp Dan Penggunaannya”, Institut Teknologi Bandung.
[7] Echo. 2012. Arduino Mega Datasheet. http://www.academia.edu/14716220/Arduino_M ega2560. Tanggal akses: 8 February 2017. [8] Binus. 2011. Arduino Uno Datasheet.
http://repository.usu.ac.id/bitstream/handle/1234 56789/35001/Chapter%20II.pdf;jsessionid=9260 3736A00F860AAC825A30CAB34872?sequence =4. Tanggal akses: 12 February 2017.
[9] Arduino IDE. 2015.
https://www.arduino.cc/en/Guide/Environment. Tanggal akses: 20 February 2017.
[10] Winardi. 2012. ZigBee IEEE 802.15.4.
http://comp- eng.binus.ac.id/files/2012/05/Mengenal- Teknologi-ZigBee-Sebagai-Standart-Pengiriman-Data-Secara-Wireless.pdf. Tanggal akses: 16 Maret 2017. [11] Matlab. 2017. https://id.wikipedia.org/wiki/MATLAB. Tanggal akses: 3 Maret 2017 [12] Mathworks. 2017. https://www.mathworks.com/discovery/linear-programming.html. Tanggal akses: 14 Maret 2017
[13] Wikipedia. 2017.
https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_regression. Tanggal akses: 15 April 2017
