implementasi telemetri berbasis mikrokontroler, gsm, satelit.pdf

25
Lukman Mawardi Wahyu Kapita Selekta, 12 Mei 2012 FEK IT Telkom

Upload: kairanzkai

Post on 25-Jul-2015

275 views

Category:

Documents


9 download

DESCRIPTION

Uploaded from Google Docs

TRANSCRIPT

Page 1: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf

Lukman Mawardi Wahyu

Kapita Selekta, 12 Mei 2012 FEK IT Telkom

Page 2: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf

Definisi Telemetri Telemetri adalah metode penyampaian hasil pengukuran beberapa variabel dari suatu sistem ke pusat data yang terpisahkan oleh jarak (lebih dari 1000 meter) menggunakan media udara atau media lain yang dapat melakukan transmisi untuk jarak tersebut

Page 3: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf

}  Dapat melakukan pengawasan (supervisory) secara real time terhadap suatu sistem yang beroperasi pada daerah yang sulit dipantau secara langsung setiap saat

}  Dapat melakukan pengendalian terhadap sistem secara jarak jauh (remote)

}  Penghematan Anggaran (Budget)

Page 4: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf

}  Sistem yang lokasinya Tetap (Fixed) ◦  Contoh: BTS, Pembangkit Listrik, Perangkat

Pertambangan, Perangkat Pertanian, dll }  Sistem yang bergerak (Mobile) ◦  Contoh: Mobil Pengangkut Batubara, Kapal Tongkang,

Kapal Tambang Timah, Pesawat Pengintai, dll }  Telemetri pada sistem yang bergerak lebih

kompleks terutama pada lokasi dan perangkat transmisi data

Page 5: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf

}  Perangkat Masukan (Input) dari Sistem: ◦  Perangkat Pengukur (Sensor/Transducer) ◦  Perangkat Keamanan (Snapshot Kamera, CCTV, Motion Detector,

Proximity, dll) ◦  Perangkat User Access (RFID Reader, Finger Print, dll) ◦  Perangkat Deteksi Posisi (GPS)

}  Perangkat Tabulasi Data ◦  Antar muka dengan Perangkat Masukan ◦  Pengolahan Data yang akan dikirimkan (Enkripsi Data) ◦  Perangkat Penyimpanan Data (Data Logging) ◦  Antar muka dengan Perangkat Transmisi ◦  Berupa sistem mikrokontroler

}  Perangkat Transmisi ◦  Tergantung dari Media Transmisi yang akan digunakan ◦  Dapat berinteraksi (mempunyai antar muka) yang cocok dengan sistem

mikrokontroler ◦  Dapat dipasang secara Redundant dengan prioritas pengiriman yang bisa

diset

Page 6: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf

}  Perangkat Transmisi Penerima (RXE) ◦  Tergantung dari media transmisi yang digunakan ◦  Dapat berinteraksi (mempunyai antar muka) dengan

perangkat pusat pengolahan data (server) }  Perangkat Pusat Pengolahan Data ◦  Melakukan Dekripsi Data yang diterima ◦  Menyimpan Data di dalam Sistem Basis Data ◦  Mengolah data untuk disajikan (tergantung media

penyajian) }  Penyajian Data ◦  Bentuk Penyajian (Tabel, Grafik, Simbol) ◦  Media Penyajian (Web, Desktop Base Software, WAP, SMS,

BBM, dll)

Page 7: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf

}  Sensor adalah perangkat yang mengubah (konverter/transducer) suatu besaran fisik (suhu, berat, pH, tekanan, kelembaban, kecepatan, rpm, debit, dll) menjadi besaran yang dapat dibaca oleh obsrever (perangkat tabulasi data atau pengamat).

}  Mayoritas saat ini keluaran dari sensor berupa besaran elektronik (arus, tegangan, pulsa, sinyal sinusoidal, dll)

}  Output sensor ◦  Besaran elektronik (arus, tegangan, pulsa, sinyal

sinusoidal, dll) ◦  Modular (sudah berupa data)

Page 8: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf

}  Sensor Pengukur Suhu ◦  Termocouple, mengubah

besaran suhu menjadi besaran tegangan DC ◦  IC LM35, mengubah

besaran suhu menjadi besaran tegangan DC ◦  IC DS1620, mengubah

besaran suhu menjadi Data yang dapat diakses oleh mikrokontroler menggunakan antarmuka SPI

Page 9: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf

}  Keluaran dari Sensor adalah besaran elektronik berupa tegangan, arus, pulsa, sinyal sinusoidal frekuensi tertentu, dll

}  Mikrokontroler yang digunakan hanya dapat membaca besaran elektronik berbentuk tegangan dan pulsa

}  Untuk itu diperlukan antarmuka untuk dapat mengubah besaran-besaran selain tegangan dan pulsa (arus, frekuensi, dll) menjadi besaran tegangan dan pulsa

Page 10: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf

}  Untuk mendeteksi aktivitas-aktivitas non teknis yang terjadi pada sistem (misal: aktivitas teknisi, jika terjadi kebakaran, jika ada intruder)

}  Perangkat Input deteksi keamanan dapat berupa motion sensor (Passive Infra Red (PIR), proximity, dll)

}  Input deteksi keamanan akan mengaktifkan alarm, snapshot camera, atau cctv (streaming)

Page 11: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf

}  Berfungsi sebagai “pintu” untuk user (teknisi atau owner) untuk dapat masuk ke sistem secara langsung

}  Ada pengklasifikasian hak akses user biasanya didasarkan pada waktu user boleh akses dan perangkat mana saja yang boleh diakses oleh user

}  Perangkatnya dapat berupa RFID reader, Finger Print detector, Face Recognition, Retina Recognition, dll

}  Perangkat User Access akan mengirimkan report ke pusat data jika ada user yang mengakses

Page 12: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf

}  Berupa modul GPS (Global Positioning System, AS) atau GLONASS (Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema atau Global Navigation Satellite System, Rusia)

}  Output dari GPS atau GLONASS yang dipakai biasanya format yang paling sederhana yaitu RMC pada standar NMEA-0183

}  Contoh: $GPRMC,123519,A,4807.038,N,01131.000,E,022.4,084.4,230394,003.1,W*6A

}  Output dari modul GPS atau GLONASS berupa data serial USART

Page 13: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf

}  Mengumpulkan data dari perangkat input (sensor, keamanan, dan user access)

}  Melakukan Pengolahan data untuk dikirimkan ke pusat data atau di simpan dalam memori (data logging)

}  Menggunakan mikrokontroler sebagai perangkat tabulasi data ◦  Kelebihan:

�  Lebih memungkinkan untuk melakukan antarmuka dengan perangkat input dan perangkat transmisi dibandingkan dengan mikroprosesor

�  Dapat beroperasi tanpa harus menggunakan operating system

◦  Kekurangan: �  Sulit untuk melakukan fungsi

multitask �  Proses Upgrade Firmware

(Software System) lebih sulit dibandingkan mikroprosesor yang menggunakan Operating System

Page 14: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf

}  Media Transmisi yang digunakan (GSM atau Satelit) didasarkan pada posisi sistem beroperasi

}  Metode Transmisi data untuk masing-masing Media dapat bervariasi (GSM: SMS, CSD, GPRS email, GPRS socket; Satelit: email, CSD, SMS, socket (terutama jika menggunakan VSAT))

}  Cara enkripsi data yang akan ditransmisikan didasarkan kepada media transmisi dan metode transmisi yang digunakan (SMS: PDU 7 bit atau PDU 8 bit, Satelit: CSD 20 digit, dll)

Page 15: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf

}  Pengiriman data melalui SMS ◦  Biasanya digunakan pada daerah-daerah yang tercover GSM/CDMA tetapi belum ada GPRS service ◦  Diperlukan metode enkripsi tertentu agar semua data dapat dikirimkan dalam 160 karakter SMS ◦  Biasanya menggunakan format PDU 8 bit agar data tidak terbaca kecuali oleh penerima ◦  Pada sisi penerima harus dipasang modem GSM ◦  Pengiriman SMS lebih mahal dibandingkan dengan pengiriman via GPRS ◦  Delay pengiriman dari mulai kirim SMS sampai diterima oleh penerima lebih dari 1 menit sehingga data tidak

real time }  Pengiriman data melalui CSD

◦  Dilakukan dengan cara data calling ke nomor tertentu pada penerima kemudian data dikirim ◦  Jarang digunakan, karena biayanya cukup mahal karena dianggap sambungan voice ◦  Delay pengiriman lebih cepat dibandingkan GSM sehingga memungkinkan untuk data real time ◦  Jumlah byte data yang dikirim tidak terbatas ◦  Pada penerima harus disediakan modul GSM/PSTN untuk dial

}  Pengiriman data melalui GPRS email ◦  Dilakukan dengan cara melakukan koneksi SMTP ke alamat email tertentu ◦  Biaya pengiriman lebih murah dibandingkan SMS atau CSD (1-10 rupiah / kilobyte) ◦  Data yang dikirim maksimal 1024 byte ◦  Hanya dapat digunakan pada daerah-daerah yang tercover GSM dan ada GPRS service ◦  Delay pengiriman tidak tentu tergantung dari server email yang digunakan dan akses penerima ke email ◦  Pada sisi penerima, harus ada proses akses ke dalam email tujuan dari alat pengirim

}  Pengiriman data melalui GPRS Socket ◦  Dilakukan dengan cara melakukan koneksi SMTP ke alamat IP dan Port penerima ◦  Biaya pengiriman lebih murah dibadingkan SMS atau CSD ◦  Pengiriman data mirip seperti CSD, sehingga memungkinkan untuk pengiriman data secara real time ◦  Hanya dapat digunakan pada daerah-daerah yang tercover GSM/CDMA dan ada GPRS service ◦  Penerima harus mempunyai IP dan Port (Public) untuk dapat menerima data yang dikirim

}  Modul GSM yang digunakan mempunyai output (antar muka) serial dengan mikrokontroller dengan protocol AT Command

Page 16: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf

}  Pengiriman Data melalui email/socket ◦  Data dikirimkan melalui satelit ke alamat email

atau IP dan Port tertentu yang terdaftar pada layanan jaringan satelit tersebut

◦  Contoh perangkat: Iridium, Orbcomm, Skynet, VSAT (socket)

}  Pengiriman Data melalui SMS ◦  Data dikirimkan melalui satelit ke nomor pada

layanan satelit yang sama melalui SMS ◦  Contoh perangkat: Byru PSN

}  Pengiriman Data melalui CSD ◦  Data dikirimkan dengan cara alat melakukan dial

ke nomor server (pada operator) ◦  Contoh perangkat: Byru PSN

}  Perangkat transmisi satelit biasanya digunakan pada daerah-daerah yang tidak ada coverage GSM (misal di tengah laut atau di pedalaman terpencil)

}  Biaya lebih mahal dibandingkan dengan menggunakan GSM

}  Modul-modul transmisi satelit yang digunakan mempunyai antarmuka serial USART/ USB

Page 17: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf

}  Mempunyai antarmuka dengan perangkat transmisi penerima (modem GSM/CDMA/satelit untuk pengiriman via SMS/CSD)

}  Mempunyai koneksi Internet untuk pengiriman via email/socket atau kalau ada komunikasi antar server

}  Proses Query Data ◦  Melakukan Proses Pengambilan Data dari

Perangkat transmisi ◦  Melakukan Proses Dekripsi Data (Parsing dan

Decoding) sehingga menjadi data nilai variabel yang diukur

◦  Melakukan Proses Penyimpanan Data yang telah di dekripsi ke dalam database

}  Proses Penyajian Data ◦  Melakukan Proses Query Data dari database ◦  Mengolah data untuk disajikan kepada viewer

melalui media WEB, Desktopbase Software, SMS, BBM, atau WAP)

◦  Keuntungan Penyajian Data melalui WEB �  User/Viewer tidak perlu menginstall aplikasi

tertentu dalam perangkat komputernya cukup intenet browser

�  Tools yang digunakan untuk aplikasi WEB mayoritas freeware (java, php, dll) dibandingkan dengan software untuk aplikasi desktop

�  Dapat dibuka di perangkat komputer/HP manapun selama mendapatkan jaringan internet

Page 18: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf
Page 19: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf
Page 20: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf
Page 21: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf
Page 22: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf
Page 23: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf
Page 24: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf
Page 25: Implementasi Telemetri berbasis Mikrokontroler, GSM, Satelit.pdf

TERIMA KASIH