Garuda Eyes System (GES): Prototipe Sistem Tapal Batas Cerdas Penjaga Perbatasan Darat NKRI

KARYA ILMIAH "Garuda Eyes System (GES): Prototipe Sistem Tapal Batas Cerdas Penjaga Perbatasan Darat NKRI"

Diusulkan oleh:

ASHARUDIN ACHZAB

(11/316933/PA/14052)

ANDI SURYA RAKHMAWAN

(12/331397/PA/14653)

BHIMA CARAKA

(12/33195/PA/14652)

DHIMAS HARDY PUTRA

(11/313571/PA/13700)

MUHAMAD RAUSYAN FIKRI

(11/316740/PA/13867)

RYAN HADI WICAKSONO

(12/331056/PA/14430)

WISNU PAMUNGKAS

(12/331589/PA/14781)

UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2013

HALAMAN PENGESAHAN

1. Judul Karya Ilmiah

: "Garuda Eyes System (GES): Prototipe Sistem Tapal Batas Cerdas Penjaga Perbatasan Darat NKRI"

2. Ketua Pelaksana Kegiatan a. Nama Lengkap

: Asharudin Achzab

b. NIM

: 11/316933/PA/14052

c. Jurusan / Program Studi

: Ilmu Komputer dan Elektronika/ Elektronika dan Instrumentasi

d. Universitas/Institut/Politeknik : Universitas Gadjah Mada e. Alamat Rumah dan No Tel./HP : Jl. Kemang 2 B5/18 Gria Jakarta, Tangerang Selatan/ 085743403740 f. Alamat email 3. Penulis

: [email protected] : 7 orang

4. Dosen Pendamping a. Nama Lengkap dan Gelar

: Bakhtiar Alldino Ardi Sumbodo, S.Si

b. NIDN

: 0021128701

c. Alamat Rumah dan No. HP

: Sekretariat Prodi ELINS, FMIPA, UGM, Sekip Utara BLS 21, Yogyakarta/ +628132704280

Yogyakarta, 20 September 2013

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas kehendak-Nyalah karya ilmiah yang berjudul ”Garuda Eyes System (GES): Prototipe Sistem Tapal Batas Cerdas Penjaga Perbatasan Darat NKRI” dapat penulis selesaikan. Tidak lupa shalawat dan salam penulis haturkan kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW. Penulisan karya ilmiah ini bertujuan untuk mengikuti lomba Karya Ilmiah Remaja dalam bidang Rekayasa Software, tujuan penulis dalam penulisan karya ilmiah ini adalah untuk menjelaskan alat yang penulis buat yaitu, ”Garuda Eyes System (GES): Prototipe Sistem Tapal Batas Cerdas Penjaga Perbatasan Darat NKRI” dengan metodemetode yang cukup dapat diterima oleh masyarakat. Dalam penyelesaian karya ilmiah ini, penulis banyak mengalami kesulitan, terutama disebabkan oleh kurangnya ilmu pengetahuan. Namun, berkat bimbingan dari berbagai pihak, akhirnya karya ilmiah ini dapat diselesaikan walaupun masih banyak kekurangannya. Karena itu, penulis mengucapkan terima kasih pada : 1. Bpk. Dr. Ing. Ari Setiawan, M.Si, selaku Wakil Dekan Bidang Akademik dan Kemahasiswaan FMIPA UGM. 2. Bpk. Bakhtiar Alldino A.S., S.Si, Selaku dosen pembimbing. 3. Keluarga yang telah memberikan dukungan 4. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu dalam pembuatan karya ilmiah ini, baik moril maupun materil. Kami sadar dalam penyusunan karya ilmiah ini, masih terdapat banyak kekurangan. Untuk itu, segala saran dan kritik dari berbagai pihak yang bersifat membangun senantiasa penulis harapkan untuk pengembangan selanjutnya. Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi semua pembaca. Yogyakarta, 30 September 2013

PENULIS

iii

DAFTAR ISI

Halaman Judul…………….......……………………………………………......................i Halaman Pengesahan…...….......……………………………………………....................ii Kata Pengantar………………...………………………………………………………..iii Daftar Isi…………………….......……………………………………………………....iv Abstrak…………………………...……………………………………………………...v BAB 1 Pendahuluan …………….……………………………………………………. 1 1.1 Judul Karya Ilmiah.………………………………………………………………...1 1.2 Latar Belakang….………………………………………………………………….1 1.3 Perumusan Masalah…………………………………,…………………….......…...3 1.4 Tujuan Program……………………………………….……………………....……3 1.5 Luaran yang Diharapkan ...…………………….……………………………....…...4 1.6 Pembatasan Masalah……………………………..……………………………..….4 BAB 2 Landasan Teori ………………………………………………………………...5 2.1 Tinjauan Pustaka….………………………………………………………………..5 2.1.1 Penentuan Posisi…………………………………...…………………….5 2.1.2 Bagian Pengontrol………………………………,……………./………...7 2.1.3 Komunikasi Data………………………………….……………….......…8 2.1.4 Sistem Pengaman Tapal Batas Cerdas……………………………………9 2.1.5 Sumber Listrik………………………………………….……………….11 2.1.6 Sistem Monitoring Keadaan……………………………………...…….11 2.1.7 Sistem Mekanik Pada Kamera……………………..……………....…..12 2.2 Metode Pelaksanaan….……………………………………………….…………..13 2.2.1 Tahap-tahap Pelaksanaan Pembuatan GES…………………………..13 1 Tahap pemrograman dan kalibrasi.…………………………………..13 2 Tahap Pemasangan Mekanik…….…………………………..………13 3 Tahap Uji Coba………………….……...……………………………13 4 Tahap Penyelesaian……………….………………………………... 14 BAB 3 Hasil…………. ………………………………………………………………..15 3.1 Ulasan Seluruh Sistem GES….…………………………………………...15

iv

3.1.1 Gambaran Kerja Keseluruhan.….…………...……………………..........15 3.1.2 Implementasi Sistem .………..……………...……………………..........16 BAB 4 Penutup………………………………………………………………………..17 4.1 Kesimpulan ……………...….…………………………………………...17 4.2 Saran………………………….….…………...……………………..........17 DAFTAR PUSTAKA………………...……………………………………………….18

v

ABSTRAK Perbatasan wilayah Indonesia seringkali jadi permasalahan dengan Negara-negara tetangga. Mulai dari klaim batas wilayah, tergesernya batas patok yang berujung kerugian hutan, dan sebagainya. Kelalaian ini seringkali terjadi akibat kurangnya infrastruktur teknologi yang memadai yang dimiliki oleh pemerintah. Kurangnya infrastruktur teknologi yang ada menyebabkan lambatnya tindakan lanjut, baik pengawasan, pencegahan maupun penanggulangan serta penangkapan pelaku. Oleh karena itu tercetuslah gagasan GES (Garuda Eyes System) dimana gagasan ini adalah tapal batas cerdas yang sederhana, hemat biaya, dan dapat diproduksi secara masal. Alat ini diyakini mampu menjadi solusi untuk pengawasan dari jarak jauh dengan adanya modul GPS yang terintegrasi di dalamnya. Pengawasanpun bisa dilakukan real-time dan cukup dengan mengamati komputer server. Keyword : GES, Tapal Batas Cerdas, Tapal, Batas

vi

vii

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. JUDUL KARYA ILMIAH "Garuda Eyes System (GES) : Prototipe Sistem Tapal Batas Cerdas Penjaga Perbatasan Darat NKRI"

1.2. LATAR BELAKANG Indonesia adalah negara kepulauan dengan luas wilayah perairan 3.257.483 km², luas wilayah darat 1.922.570 km² dan total panjang garis batas darat sepanjang 2.830 km² meliputi perbatasan dengan Malaysia, Papua Nugini, dan Timor Leste, yang masingmasing memiliki karakteristik perbatasan yang berbeda-beda. Demikian pula terhadap negara tetangga yang berbatasannya baik bila ditinjau dari segi kondisi sosial, ekonomi, politik maupun budayanya. Berikut

ini

adalah

kutipan

dari

situs

www.mimbar-opini.com

yang

menginformasikan bahwa telah terjadi pencurian dan penggeseran batas negara di wilayah perbatasan Indonesia-malaysia. Menurut informasi, batas wilayah IndonesiaMalaysia di Kalimantan telah bergeser puluhan kilometer ke wilayah Indonesia, karena ulah para pengusaha perkebunan sawit Malaysia. Sabtu, 31 Januari 2009,05:31 WIB Batas wilayah Indonesia Bergeser Diserobot Pengusaha Malaysia. Jakarta-Saya sangat mendukung upaya aparat TNI yang akan mengusut masalah batas wilayah Indonesia dengan Malaysia. TNI Angkatan Darat (AD) dan Angkatan Darat Malaysia, akan segera berkoordinasi dan mengusut puluhan patok di sepanjang perbatasan RI-Malaysia, yang disinyalir hilang akibat ulah pengusaha kelapa sawit Malaysia. Kepala Staf Angkatan Darat (Kasad) Jenderal TNI Agustadi Sasongko Purnomo di Jakarta, Jumat (30/1) mentatakan patok perbatasan tidak hilang, hanya bergeser, atau berpindah dan akan kita kembalikan lagi, tetapi itu tidak mudah karena sangat banyak dan wilayah perbatasan RI-Malaysia sangat panjang mencapai 2.004 kilometer. Semua permasalahan perbatasan antara RI-Malaysia diselesaikan dalam forum General Border Committee (GBC) dua negara. Kita akan bahas bersama pihak Angkatan Darat Malaysia.

1

Bagaimana pun sistem pengawasan kita tidak bisa intensif karena jumlah personel tidak sebanding dengan panjang perbatasan yang mencapai 2.004 kilometer. Hal ini mengakibatkan semakin maraknya pencurian hasil hutan dari wilayahwilayah yang telah bergeser atau hilang tapal batasnya. Berikut ini kutipan dari situs www.liputan6.com yang memberitahukan bahwa terjadi pencurian tapal batas Indonesia- Malaysia untuk mencuri hasil hutan. Sabtu 21 Juni 2008,07:30 WIB Ribuan Patok Tapal Batas Menghilang. Liputan6.com, Pontianak: Penemuan landasan helikopter di dekat perbatasan Indonesia-Malaysia masih hangat dibicarakan. Namun, masalah perbatasan kedua negara kembali diramaikan dengan kabar hilangnya ribuan patok tapal batas [baca: Landasan Heli Diduga Sering Digunakan Pencuri Kayu].Sebanyak 3.192 patok tapal batas Indonesia dan Malaysia yang berada di perbatasan Kalimantan Barat dengan Sarawak, Malaysia, kini belum juga ditemukan. Sedangkan 475 patok lainnya dengan luas mencapai sekitar enam ribu hektare dipastikan sudah bergeser menjadi milik Malaysia.Kondisi ini sangat memprihatinkan. Kasus Sipadan dan Ligitan yang pada tahun 2002 lepas ke Negeri Jiran, bakal terulang. Ini mengingat dari beberapa wilayah sengketa di perbatasan kedua negara sudah diklaim menjadi milik Malaysia [baca: Malaysia Memenangkan Sengketa Sipadan dan Ligitan.Sebagian dari tapal batas memang masih utuh di perbatasan Kalimantan Barat dan Sarawak dengan bentangan perbatasan sepanjang 857 kilometer dari Tanjung Datuk, Kabupaten Sambas hingga Badau, Kabupaten Kapuas Hulu. Namun dari 5.784 patok berupa beton satu meter yang dibangun sejak tahun 1975, saat ini tinggal sekitar dua ribu patok. Bahkan juga ada 475 patok dengan luas sekitar enam ribu hektare sudah hilang dan menjadi milik Malaysia untuk berbagai kepentingan seperti memperluas areal pencurian kayu maupun alasan lainnya. Berdasarkan kutipan permasalahan di atas,perlu dibuat suatu tapal batas cerdas yang dapat memberikan koordinat posisinya sebagai penanda perbatasan secara akurat serta memberikan informasi disekitarnya yang dilakukan secara real time, yang kemudian setiap tapal batas cerdas tersebut diintegrasikan dalam suatu sistem yang kemudian dapat dikontrol secara terpusat, sehingga memudahkan peran TNI(Tentara Nasional Indonesia) dalam mengamankan/menjaga dan mengawasi wilayah perbatasan Indonesia.

2

1.3. PERUMUSAN MASALAH Berdasarkan dari uraian latar belakang di atas, perumusan masalah "Garuda Eyes System (GES): Prototipe Sistem Tapal Batas Cerdas Penjaga Perbatasan Darat NKRI" ini adalah : 1. Bagaimana membuat suatu prototipe tapal batas cerdas yang dapat mengetahui posisi koordinat garis lintang, garis bujur, nilai selisih perpindahan tapal batas dari posisi koordinat awal dengan akurat dan cepat ketinggiannya juga menyertakan kemampuan untuk melakukan komunikasi dengan satelit LAPAN dengan konsep integrated communications system? 2. Bagaimana membuat alat ini hemat daya, memiliki daya tahan yang kuat terhadap berbagai macam perubahan cuaca, dan juga hemat biaya? 3. Bagaimanakah cara mengetahui informasi keadaan di sekitar tapal batas tersebut secara real time ke komputer server? 4. Bagaimana membuat prototype tapal batas ini memberikan pemberitahuan cepat ke komputer server, apabila terjadi kerusakan pada alat baik sengaja maupun tidak sengaja? 5. Bagaimana alat ini dapat melakukan pengambilan foto terhadap objek benda hidup yang dekat dari tapal pada jarak yang cukup jauh, dan langsung mengirimkan hasil ke komputer server?

1.4. TUJUAN PROGRAM Tujuan dari "Garuda Eyes System (GES) : Prototipe Sistem Tapal Batas Cerdas Penjaga Perbatasan Darat NKRI" adalah : 1. Membantu tugas TNI dalam mengamankan/menjaga dan menegakkan kedaulatan di wilayah perbatasan Indonesia. 2. Meminimalkan pelanggaran kedaulatan yang diakibatkan oleh garis batas Negara yang semu. 3. Meminimalkan pencurian kekayaan alam di wilayah perbatasan yang disebabkan oleh bergesernya tapal batas negara. 4. Menjadikan prototype GES ini sebagai motivasi bagi mahasiswa untuk terus mengembangkan kreasinya yang memiliki fungsi penjagaan kedaulatan NKRI yang lebih kreatif, inovatif dan juga hemat biaya.

3

1.5. LUARAN YANG DIHARAPKAN Luaran yang diharapkan dari perancangan "Garuda Eyes System (GES): Prototipe Sistem Tapal Batas Cerdas Penjaga Perbatasan Darat NKRI" antara lain : 1. Mengimplementasikan Garuda Eyes System (GES) sebagai tapal batas cerdas di wilayah perbatasan darat Indonesia. 2. Memberikan kontribusi khasanah Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK) di bidang pertahanan nasional . 3. Berpotensi menjadi suatu teknologi yang kreatif dan inovatif, yang nantinya menjadi salah satu solusi alat penjagaan wilayah perbatasan NKRI, yang sederhana dan canggih yang dapat terus dikembangkan sesuai perubahan zaman. 4. Menjadi karya anak bangsa yang hemat biaya, berteknologi canggih, kuat terhadap berbagai perubahan cuaca.

1.6. PEMBATASAN MASALAH 1. Tidak membahas bagaimana cara membuat defence-system pada GES. 2. Tidak membahas sisi marketing atau bisnis. 3. Membahas prinsip kerja dari GES. 4. GES merupakan sebuah gagasan, bukan alat yang sudah jadi.

4

BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. TINJAUAN PUSTAKA 2.1.1. Penentuan Posisi GPS adalah Global Positioning System yang merupakan sistem untuk menentukan posisi dan navigasi secara global dengan menggunakan satelit (Winardi, -). GPS sendiri adalah sebuah sistem satelit navigasi berbasis ruang (space-based) yang menyediakan lokasi dan informasi dalam segala kondisi, dimana saja pada atau dekat Bumi dimana benada harus dapat diamati oleh empat atau lebih satelit untuk mendapat akurasi yang tinggi (Elliott D. Kaplan, 1996). Penentuan posisi dengan menggunakan posisi memiliki beberapa keuntungan, di antaranya: o

Menyediakan lokasi dan informasi dalam segala kondisi, dimana saja pada atau dekat Bumi (Elliott D. Kaplan, 1996).

o

Satelit-satelit GPS mempunyai ketinggian orbit yang cukup tinggi, yaitu sekitar 20,200 km (12,600 mil) di atas permukaan Bumi. Radius orbitnya sekitar 26.600 km (16.500 mil) (Agnew, 2007). Pada bulan Desember 2012 Jumlahnnya relatif cukup banyak, yaitu sekitar 32 satelit (U.S Naval Observatory, 2012). Hal ini menyebabkan GPS dapat meliputi wilayah yang cukup luas, sehingga pemakaiannya menjadi tidak tergantung pada batas-batas politik dan batas alam.

o

Penggunaan GPS dalam penentuan posisi relatif tidak terlalu terpengaruh dengan kondisi topografis daerah survei dibandingkan dengan penggunaan metode terestris seperti pengukuran poligon. Penentuan posisi dengan GPS tidak memerlukan adanya saling keterlihatan antara satu titik dengan titik lainnya seperti yang umumnya dituntut oleh metode-metode pengukuran terestris. Yang diperlukan dalam penentuan posisi titik dengan GPS adalah saling keterlihatan titik tersebut dengan satelit (Elliott D. Kaplan, 1996).

5

o Posisi yang ditentukan dengan GPS mengacu ke suatu datum global yang relatif teliti dan mudah direalisasikan, yaitu datum WGS (World Geodetic System) 1984. Dengan kata lain, posisi yang diberikan oleh GPS selalu mengacu ke datum yang

sama,

kapan

dan

dimanapun

kita

melaksanakan penentuan posisi (NGA, 2012). o Gambar 1. Cakupan Satelit GPS http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/ConstellationGPS.gif

Gambar 2. Kerja GPS http://www.circuitstoday.com/how-global-positioning-system-gps-works

6

2.1.2. Bagian Pengontrol Bagian pengontrol Garuda Eyes System (GES) memiliki unit pengontrol sebagai device/perangkat yang menjadi otaknya. Unit pengontrol inilah yang akan mengeksekusi program yang telah disimpan pada memorinya. Dalam pemilihan unit pengontrol, GES menggunakan mikrokontroler sebagai unit pengontrolnya. Hal ini dikarenakan mikrokontroler memiliki ukuran yang kecil, tetapi memiliki kemampuan yang cukup untuk melakukan aplikasi tersebut serta hanya membutuhkan daya yang cukup rendah (low power) dalam pengoperasiannya.

Gambar 3. Diagram Blok Mikrokontroler ATMegaRFR2 http://eewiki.net/download/attachments/17498477/ATmega256RFR2_Datasheet.pdf

Mikrokontroler yang digunakan pada GES yaitu mikrokontroler tipe ATmega232RFR2, mikrokontroler tersebut merupakan mikrokontroler 8-bit keluarga AVR.

7

Fitur yang dimiliki oleh mikrokontroler tipe ATmega232RFR2 ialah: 

Flash

256 KB



EEPROM

8 KB



Max Freq

16MHz



Serial Comm

SPI, TWI, UART



ADC Channels

8 x 10b



Max Data Rate

2Mb/s



TX Power

3.5dBm



TX Power Consumption

14.5mA



RX Sensitivity

-100dBm



RX Power Consumption

12.5mA

Dari fitur-fitur diatas mikrokontroler tersebut sangat cocok digunakan dalam unit pengontrol GES. Keunggulan-keunggulan dari ATmegaRFR2 adalah adanya embedded RF sehingga memungkinkan komunikasi data nirkabel, sampai 2 Megabit/s. Konsumsi daya sangat rendah yakni sekitar 0.05 Watt menjadikan GES hemat penggunaan daya. Embedded ADC juga memungkinkan akuisisi data sensor tanpa memerlukan modul tambahan, serta Serial Comm membuat komunikasi dengan modul lain (seperti kamera) menjadi lebih mudah. ATmegaRFR2 memiliki Flash Memory yang sangat besar untuk ukuran mikrokontroller, yakni 256 Kilobytes (Scott, 2011).

2.1.3. Komunikasi Data Garuda Eyes System (GES) yang tersusun dari banyak tapal batas cerdas. Setiap tapal batas harus dapat berkomunikasi secara langsung dengan komputer pusat, baik itu menerima informasi ataupun memberi informasi ke komputer pusat. Setiap tapal batas cerdas tersebut ditempatkan pada wilayah perbatasan yang dari segi karakteristik wilayahnya sangat tidak memungkinkan menggunakan kabel sebagai media penghubung komunikasi datanya, karena alasan biaya dan efektifitasnya. Oleh sebab itu diperlukan media

komunikasi

pengoperasian

data

tanpa

kabel,

sehingga

tapal batas cerdas tersebut dapat

dilakukan dari jarak jauh dengan mempertimbangkan segi biaya, efektifitas dan perawatannya. Dalam hal Gambar 4. atmegaRF R2 http://eewiki.net/download/attachments/17 498477/ATmega256RFR2_Datasheet.pdf

8

pemilihan media komunikasi data, banyak sekali media komunikasi data tanpa kabel yang dapat digunakan untuk komunikasi data GES dengan mempertibangkan kelebihan dan kekurangannya, namun pada perancangan awal GES ini menggunakan gelombang radio frekuensi (RF) sebagai media komunikasi datanya. RF yang digunakan sudah tertanam dalam Microcontroller yang digunakan GES. Selain itu pada GES diberikan protokol yang terenkripsi, agar hak akses komunikasi data hanyalah komputer pusat yang bisa mengaksesnya (Madhavendra, 2011). Dengan adanya protokol, dapat mengurangi kemungkinan terjadinya jamming (Anonymous, 2011).

2.1.4 Sistem Pengaman Tapal Batas Cerdas Peletekan tapal batas cerdas yang terletak didaerah perbatasan yang jauh dari petugas/aparat negara, akan sangat mudah sekali terjadi perusakan alat oleh orang yang tidak bertanggung jawab, untuk mengatasi hal tersebut diperlukan sensor yang dapat mendeteksi keberadaan manusia yang mendekati tapal batas cerdas tersebut. Sensor yang digunakan pada sistem tapal cerdas tersebut adalah PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED. Sesuai dengan namanya 'Passive', sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh manusia.

9

Gambar 5. Diagram Sensor PIR http://1.bp.blogspot.com/_0098HY6A3Pw/TE5akrfyNLI/AAAAAAAAAIg/B2ql7zB6EQU/s1600/blog+diagram+sensor+pir.JPG

Di dalam sensor PIR ini terdapat bagian-bagian yang mempunyai perannya masing-masing, yaitu Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric sensor, amplifier, dan comparator. Sensor PIR ini bekerja dengan menangkap energi panas yang dihasilkan dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki setiap benda dengan suhu benda diatas nol mutlak. Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini, sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. Hal ini dikarenakan arena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi panas. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yang terbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell. PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia. Hal ini disebabkan karena adanya IR Filter yang menyaring panjang gelombang sinar inframerah pasif. IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar inframerah pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor (Bagus R., 2008).

10

2.1.5. Sumber Listrik Sel surya dapat langsung mengkonversi sinar matahari menjadi listrik searah. Bila sel surya itu dikenakan pada sinar matahari, maka timbul yang dinamakan elektron dan hole. Elektron-elektron dan hole-hole yang timbul di sekitar p-n junction bergerak berturut-turut ke arah lapisan n dan ke arah lapisan p. Sehingga pada saat electronelektron dan hole-hole itu melintasi p-n junction, timbul beda potensial pada kedua ujung sel surya. Jika pada kedua ujung sel surya diberi beban maka timbul arus listrik yang mengalir melalui beban. (Brian Y., 2011). Sebuah sel surya tunggal dapat menghasilkan listrik searah 3 volt dan 3 ampere. Sel-sel ini dapat dibuat dalam berbagai ukuran yang diinginkan dengan jalan menghubungkan seri sel-sel yang sama untuk membentuk modul sel surya dengan keluaran yang diperlukan. Sel-sel itu dikemas sedemikian rupa dengan bahan khusus sehingga modul dapat bertahan dalam kondisi yang terjelek tanpa kehilangan efisiensinya. Sehingga sel surya sangat cocok sekali untuk Garuda Eyes System (GES) sebagai sumber listrik pada tiap-tiap tapal batas cerdas.

Gambar 6. Struktur Lapisan Tipis Solar Cell http://kids.actewagl.com.au/education/_lib/images/Energy/Energy08.jpg

2.1.6. Sistem Monitoring Keadaan CCTV adalah suatu sistem yang menggunakan video camera untuk menampilkan dan merekam gambar pada waktu dan tempat tertentu dimana perangkat ini terpasang. CCTV merupakan kepanjangan dari Closed Circuit Television, yang berarti menggunakan sinyal yang bersifat tertutup, tidak seperti televisi biasa yang merupakan broadcast sinyal. Sehingga nanti data keluaran dari kamera CCTV ini akan diolah oleh mikrokontroler

11

dan akan dikirim ke komputer pusat (kami menggunakan Single Board Computer) dengan media RF.

2.1.7. Sistem Mekanik Pada Kamera Servo adalah perangkat sejenis motor yang dapat diputar dalam besaran sudut tertentu yang diinginkan. Servo terdiri dari empat komponen dasar, yaitu: motor, gear, feedback device (berupa potensiometer) dan rangkaian pengontrol. Motor akan memutar poros servo melalui beberapa gear dan potensiometer secara bersamaan. Potensiometer mengirim sinyal kepada rangkaian pengontrol. Apabila rangkaian pengontrol mendeteksi posisi yang benar, maka rangkaian pengontrol akan menghentikan motor. Servo dapat digerakkan dengan mengirimkan pulsa tegangan 5V DC yang diulang setiap 20 milidetik. Panjang pulsa menentukan posisi putaran. Servo dirancang untuk menerima pulsa tegangan dengan variasi 0.75 milidetik sampai dengan 2.25 milidetik (Digital Nemesis, 2013).

Gambar 7. Block Diagram Servo

Gambar 8. Model Kamera 3D

http://www.digitalnemesis.com/info/docs/rcservo/resources/servodiagram1.png | Camera model is courtesy of GES Team

Servo yang digunakan dalam GES adalah servo continous, servo tersebut sebagai penggerak kamera GES di setiap tapal batas cerdas pada posisi horizontal. Penggunaan servo memudahkan operator komputer pusat dalam mengoperasikan pandangan kamera sesuai arah yang diinginkan, serta kemampuan servo yang memiliki torsi besar yang cocok di integrasikan dengan kamera yang memiliki bebean yang besar..

12

2.2. METODE PELAKSANAAN

Gambar 9. Diagram Fishbone Tahap Pelaksanaan Pembuatan GES 2.2.1 Tahap-tahap Pelaksanaan Pembuatan GES 1.

Tahap pemrograman dan kalibrasi Pada tahap ini besaran fisis yang dihasilkan oleh satelit GPS dan keberadaan

manusia diubah menjadi gelombang digital dan dikendalikan oleh pusat pengendali (mikrokontroler) melalui bahasa pemrograman agar keluaran menjadi sesuai dengan yang diinginkan melalui radio transmitter antar GES. Tahap kalibrasi dilakukan dengan cara mengambil sampel data gelombang dengan efisien dan dalam jumlah yang sesuai dengan keperluan. 2.

Tahap Pemasangan Mekanik Pada tahap ini perlengkapan mekanis yang dibutuhkan seperti, pemasangan

casing GES. 3.

Tahap Uji Coba Uji coba dilakukan dengan maksud untuk mengetahui apakah alat yang

diteliti sudah sesuai dengan tujuan awal dari penelitian. Apabila tidak sesuai dengan fungsi yang diharapkan, akan dilakukan perbaikan hingga alat bisa mencapai tujuan yang diinginkan, dan siap untuk digunakan.

13

4.

Tahap Penyelesaian Di tahap bagian terakhir ini, alat sudah siap didemonstrasikan, dan diuji

kelayakannya dan sudah siap digunakan.

14

BAB 3 HASIL 3.1. ULASAN SELURUH SISTEM GES 3.1.1. Gambaran Kerja Keseluruhan

Gambar 10. Blok Diagram GES Cara kerja alat keamanan tapal batas ini adalah dengan memanfaatkan sistem kerja dari GPS modul (Global Positioning System), sensor PIR (Passive Infra-Red) serta CCTV (Closed Circuit Television). Data-data dari ketiga input ini akan diproses oleh microcontroller dan dikirim ke komputer-komputer yang ada di pos perbatasan dengan perantara sinyal RF. Data-data tersebut diproses, kemudian dengan menggunakan metode pemetaan akan dihasilkan sebuah peta garis batas negara. Jika terjadi penggeseran tapal batas akan mudah dideteksi. Selain itu juga akan tampak "garis batas" sebelum dan sesudah penggeseran sehingga tapal batas dapat dikembalikan ke posisi semula.

15

Pada penggunaannya fungsi PIR dilengkapi dengan CCTV sebagai penunjang kerja sensor keberadaan manusia dengan metode image proccesing. CCTV akan membedakan setiap objek di dekat tapal batas. Jika yang berada di dekatnya adalah manusia maka CCTV akan mengikuti gerakan orang tersebut hingga hilang dari jangkauan. Pemantauan gerakan orang menggunakan CCTV ini berfungsi untuk menentukan arah yang dituju orang tersebut.

3.1.2 Implementasi Sistem GES digunakan untuk mendeteksi keberadaan tapal-tapal batas yang bergeser dari posisi sebenarnya dan juga dengan diimplementasikannya modul GPS, maka posisi koordinat geografisnya dapat diketahui dengan pasti. Hal ini juga mengindikasikan bahwa dengan bergesernya tapal batas tersebut maka ada suatu tindakan penggeseran yang kemungkinan sengaja dilakukan oleh oknum yang tidak bertanggungjawab, namun ini masih dapat ditinjau kebenarannya dengan adanya fitur CCTV dan sensor PIR. Kombinasi dari dua alat inilah yang akan menunjukkan apakah tapal batas yang bergeser tersebut akibat ulah manusia atau karena pengaruh alam.

16

BAB IV PENUTUP 4.1. KESIMPULAN 1. GES bekerja dengan cara mengakuisisi data GPS untuk peletakkan posisi patok secara real-time sehingga apabila ada pergerakan atau pergeseran patok GES, akan segera diketahui dengan cepat. 2. GES menangkap gambar disekelilingnya dengan bantuan kamera dan servo, dengan catatan apabila ada keberadaan manusia di sekitar GES. 3. GES merupakan prototype sehingga tidak disarankan langsung digunakan di batas negara, dan perlu dikembangkan lagi dengan biaya yang cukup besar. Akan tetapi, GES masih bisa digunakan.

4.2. SARAN 1. Perlu ditambahkan defence-system seperti roket, peluru kendali, atau senapan agar GES bisa melawan musuh yang ingin merusaknya. 2. Sebaiknya digunakan komponen-komponen SMD dalam pembuatannya agar penggunaan daya menjadi lebih hemat. 3. Apabila memungkinkan, akan lebih baik jika sensor PIR (atau sensor keberadaan manusia lainnya untuk GES) mampu mendeteksi keberadaan manusia lebih jauh, misalnya radius 2 km sehingga keamanan GES akan lebih terjamin.

17

DAFTAR PUSTAKA [1]. Winardi. Penentuan Posisi dengan GPS untuk Survei Terumbu Karang. Puslit Oseanografi LIPI. [2]. Understanding GPS: principles and applications. Edited by Elliott D. Kaplan. Boston, Artech House, c1996. 554 p. [3]. Institute of Navigation. Global positioning systems: papers published in navigation. Alexandra, VA, Institute of Navigation. 1984-1999. 7v. [4]. Hoffman-Wellenhof, B., H. Lichtenegger and J. Collins.Global positioning system: theory and practice. New York, Springer-

Verlag, c2001. 382 p.

[5]. Crouch, Harold. 1986. Militer dan Politik di Indonesia. Jakarta: Sinar [6]. Eko Putra, Agfianto. 2010. Pemrograman AVR. Yogyakarta:

Harapan. Gavamedia.

[7]. Hayworth, J.D. 2005. Whatever It Takes: Illegal Immigration, Border Security, and the War on Terror. Arizona: Regenery Publishing. [8]. http://liputan6.com [9]. Agnew, D.C. and Larson, K.M. (2007). "Finding the repeat times of the GPS constellation". GPS

Solutions (Springer) 11(1):

71–76. doi:10.1007/s10291-006-

0038-4 [10]. Massatt, Paul; Wayne Brady (Summer 2002). "Optimizing performance through constellation management". [11]. http://en.wikipedia.org/wiki/World_Geodetic_System [12]. http://en.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System#cite_note-63 [13]. World Geodetic System website of the NGA (archived April 2012)". National Geospatial-Intelligence Agency. [14]. http://www.gps.gov/systems/gps/control/ [15]. Richharia, Madhavendra; Westbrook, Leslie David (2011).Satellite Systems for Personal Applications: Concepts and Technology. John Wiley & Sons. p. 443. ISBN 1-119-95610-2., Extract of page 443. [16]. LightSquared Tests Confirm GPS Jamming". Aviation Week. Retrieved June 20, 2011. [17]. Scott, Schmit. ATmega256RFR2 Xplained Pro. http://eewiki.net/display/ Wireless/ATmega256RFR2+Xplained+Pro

18

[18]. Rifqyalistia, Bagus. Sensor PIR. http://bagusrifqyalistia.wordpress.com/2008/12/12/cara-kerja- sensor-pir/ [19]. Yuliarto, Brian. Solar Cell Sumber Energi Terbarukan Masa Depan. http://www.esdm.go.id/berita/artikel/56-artikel/4034-solar-cell-sumber-energiterbarukan-masa-depan-.html

19