5

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Penelitian Terdahulu

Penelitian terdahulu yang menjadi acuan dan pedoman bagi penulis untuk

penelitian yang selanjutnya ini adalah sebagaimana telah dilakukan oleh Alvianto

Romansyah (2015) dengan judul “Aplikasi Sistem Pelacakan Kinerja Pengiriman

pada Truk Pengangkut Barang Berbasis Android” [1]. Hasil penelitian ini berupa

aplikasi client-server, dimana proses pengiriman data dari client menggunakan

aplikasi mobile android yang mengirimkan data ke server melalui web server,

kemudian data-data tersebut dipindai ke dalam peta digital untuk dimonitoring.

Sedangkan berdasarkan hasil analisa laporan sumber pada penelitian

tersebut menggunakan perangkat mobile Android sebagai media antar muka

dengan penggunanya. Namun pada penerapannya perangkat tersebut hanya dapat

berfungsi untuk mengetahui dimana lokasi kendaraan berada, tanpa dapat

mengetahui status keamanan pintu box/container apakah masih dalam keadaan

tersegel atau tidak karena tidak memanfaatkan sebuah sensor-pun yang digunakan

untuk memantau status pintu kontainer.

Selanjutnya pada tahun 2012 penelitian yang dilakukan oleh M. Junus

dengan judul “Sistem Pelacakan Posisi Kendaraan dengan Teknologi GPS dan

GPRS Berbasis Web” [2]. Hasil penelitian ini berupa aplikasi PHP dan

diintegrasikan dengan Google Maps API sehingga data tersebut dapat ditampilkan

pada situs Google Maps yang dapat diakses melalui web browser sebagai media

penampil. Sedangkan berdasarkan hasil analisa laporan sumber pada penelitian

tersebut informasi ditampilkan pada halaman web yang memuat konten peta dengan

data keterangan meliputi latitude, longitude, ketinggian, dan kecepatan kendaraan

yang akan muncul pada jendela Pop-Up.

2.2 Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer atau sistem komputasi yang

dirancang untuk keperluan pengontrolan sistem. Mikrokontroler dilengkapi dengan

CPU (Unit Pusat Pemrosesan), memori dan perangkat perantara lainnya sehingga

6

sering disebut mikro komputer serpih tunggal. Tidak seperti sistem komputer yang

mampu menangani berbagai macam program aplikasi (misalnya pengolahan kata,

pengolahan angka, dan lain sebagainya), mikrokontroler hanya bisa digunakan

untuk suatu aplikasi tertentu saja (hanya satu program saja yang disimpan) [4].

2.2.1 Arduino Uno

Arduino Uno adalah sebuah board mikrokontroller yang berbasis

ATmega328. Arduino Uno memuat segala hal yang dibutuhkan untuk mendukung

sebuah mikrokontroler. Hanya dengan menghubungkannya ke sebuah komputer

melalui USB atau memberikan tegangan DC dari baterai atau adaptor AC ke DC

sudah dapat membuatnya bekerja. Arduino Uno menggunakan ATMega16U2 yang

diprogram sebagai USB-to-serial converter untuk komunikasi serial ke komputer

melalui port USB. Port serial yang ada pada Arduino juga bisa digunakan untuk

memantau data dari mikro tanpa menggunakan LCD [5]. Spesifikasi dari

mikrokontroler dengan jenis Arduino Uno adalah seperti pada Tabel 2.1 berikut:

Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino Uno

No. Keterangan Spesifikasi

1. Microcontroller ATmega328P

2. Operating Voltage 5V

3. Input Voltage (recommended) 7-12V

4. Input Voltage (limit) 5-20V

5. Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output)

6. Analog Input Pins 6

7. DC Current per I/O Pin 20 mA

8. DC Current for 3.3V Pin 50 mA

9. Flash Memory 32 KB (ATmega328P)

of which 0.5 KB used by bootloader

10. SRAM 2 KB (ATmega328P)

11. EEPROM 1 KB (ATmega328P)

7

Gambar 2.1. Arduino Uno [6].

2.3 Arduino Ethernet Shield

Ethernet Shield menambah kemampuan Arduino board agar terhubung ke

jaringan komputer. Ethernet Shield berbasis chip ethernet Wiznet W5100. Ethernet

library digunakan dalam menulis program agar Arduino board dapat terhubung ke

jaringan denga menggunakan Ehternet Shield. Arduino board berkomunikasi

dengan W5100 SPI (Serial Peripheral Interface). Komunikasi ini diatur oleh library

SPI.h dan Ethernet.h. Bus SPI menggunakan pin digital 11, 12, dan 13 pada

Arduino Uno. Pin digital 10 digunakan untuk memilih chip W5100 [7].

Pada Ethernet Shield biasanya juga memiliki port Power over Ethernet

(PoE). Tetapi ini jarang sekali digunakan karena power untuk tegangan untuk

ethernet shield bisa juga didapat dari Arduino board secara langsung. Koneksi data

yang digunakan oleh Ethernet Shield ke Arduino board menggunakan komunikasi

serial melalui SPI port [6].

8

Gambar 2.2. Arduino Ethernet Shield [7]

Spesifikasi dari Ethernet Shield adalah sebagai berikut:

1. Membutuhkan Arduino board

2. Operating voltage 5V (didapat dari Arduino board)

3. Ethernet Controller: W5100 with internal 16K buffer

4. Kecepatan koneksi: 10/100Mbps

5. Terkoneksi menggunakan SPI port Arduino

6. Memiliki slot SD card [7].

2.4 Global Positioning System

Global Positioning System (GPS) adalah sistem untuk menentukan letak di

permukaan bumi dengan bantuan penyelarasan (synchronization) sinyal satelit.

Sistem ini menggunakan 24 satelit yang mengirimkan sinyal gelombang mikro ke

Bumi. Sinyal ini diterima oleh alat penerima di permukaan, dan digunakan untuk

menentukan letak, kecepatan, arah, dan waktu. Sistem yang serupa dengan GPS

antara lain GLONASS Rusia, Galileo Uni Eropa, IRNSS India.

Sistem ini dikembangkan oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat,

dengan nama lengkapnya adalah NAVSTAR GPS (kesalahan umum adalah bahwa

NAVSTAR adalah sebuah singkatan, ini adalah salah, NAVSTAR adalah nama

yang diberikan oleh John Walsh, seorang penentu kebijakan penting dalam program

GPS). Kumpulan satelit ini diurus oleh 50th Space Wing Angkatan Udara Amerika

Serikat. Biaya perawatan sistem ini sekitar US$750 juta per tahun, termasuk

penggantian satelit lama, serta riset dan pengembangan.

9

GPS Tracker atau sering disebut dengan GPS Tracking adalah teknologi

AVL (Automated Vehicle Locater) yang memungkinkan pengguna untuk melacak

posisi kendaraan, armada ataupun mobil dalam keadaan Real-Time. GPS Tracking

memanfaatkan kombinasi teknologi GSM dan GPS untuk menentukan koordinat

sebuah obyek, lalu menerjemahkannya dalam bentuk peta digital [8].

2.4.1 Cara Kerja GPS

Sistem ini menggunakan sejumlah satelit yang berada di orbit bumi, yang

memancarkan sinyalnya ke bumi dan ditangkap oleh sebuah alat penerima sinyal

tersebut atau GPS Tracker. Selain satelit terdapat 2 sistem lain yang saling

berhubungan, sehingga jadilah 3 bagian penting dalam sistem GPS. Ketiga bagian

tersebut terdiri dari: GPS Control Segment (Bagian Kontrol), GPS Space Segment

(bagian angkasa), dan GPS User Segment (bagian pengguna).

Karena GPS bekerja mengandalkan satelit, maka penggunaanya disarankan

ditempat yang terbuka. Penggunaan di dalam ruangan, atau ditempat yang

menghalangi arah satelit (diangkasa), maka GPS tidak akan bekerja secara optimal

dan akurat. Setiap daerah di atas permukaan bumi ini minimal terjangkau oleh 3-4

satelit. Pada dasarnya, seiap GPS terbaru bisa menerima sampai 12 channel satelit

sekaligus. Kondisi langit yang cerah dan bebas dari halangan membuat satelit dapat

dengan mudah diterima oleh GPS, maka akurasi yang diberikan juga akan semakin

tinggi. Dengan mentransmisikan sinyal dari satelit ke perangkat GPS (portable

murni atau smartphone yang sudah memiliki GPS). GPS akan membutuhkan

transmisi dari 3 satelit untuk mendapatkan informasi dua dimensi (lintang dan

bujur), dan 4 satelit untuk 3 dimensi (lintang, bujur, dan ketinggian).

10

Gambar 2.1 Cara Kerja GPS [9]

5 Langkah cara kerja GPS:

1. Memakai perhitungan “triangulation” dari satelit.

2. Untuk perhitungan “triangulation”, GPS mengukur jarak menggunakan travel

time sinyal radio.

3. Untuk mengukur travel time, GPS memerlukan memerlukan akurasi waktu

yang tinggi.

4. Untuk perhitungan jarak, kita harus tahu dengan pasti posisi satelit dan

ketingian pada orbitnya.

5. Terakhir harus menggoreksi delay sinyal waktu perjalanan di atmosfer sampai

diterima reciever.

2.4.2 GPS uBlox Neo 6M

Pada penelitian kali ini modul GPS yang digunakan adalah berjenis uBlox

Neo 6M, jenis GPS ini cukup dapat diandalkan karena memiliki keakuratan yang

cukup baik dan juga beberapa fitur yang cukup menguntungkan di antaranya

terdapat baterai cadangan data, built-in elektronik kompas, dan built-in antena

keramik untuk menangkap sinyal dengan kuat. Kemudian untuk dapat

mengkomunikasikan GPS ini dengan Arduino diperlukan sebuah library yang

bernama “TinyGPS++.h”. Bentuk dari modul GPS uBlox Neo 6M dapat dilihat

pada Gambar 2.4 di bawah ini:

11

Gambar 2.4 GPS uBlox Neo 6M [15]

2.5 Sensor Limit Switch

Limit switch merupakan jenis saklar yang dilengkapi dengan katup yang

berfungsi menggantikan tombol. Prinsip kerja limit switch sama seperti saklar Push

ON yaitu hanya akan menghubung pada saat katupnya ditekan pada batas

penekanan tertentu yang telah ditentukan dan akan memutus saat saat katup tidak

ditekan. Limit switch termasuk dalam kategori sensor mekanis yaitu sensor yang

akan memberikan perubahan elektrik saat terjadi perubahan mekanik pada sensor

tersebut. Penerapan dari Limit Switch adalah sebagai sensor posisi suatu benda

(objek) yang bergerak. Simbol Limit Switch ditunjukan pada gambar berikut.

Gambar 2.5 Simbol dan Bentuk Limit Switch [3]

Limit Switch umumnya digunakan untuk:

1. Memutuskan dan menghubungkan rangkaian menggunakan objek atau benda

lain.

2. Menghidupkan daya yang besar, dengan sarana yang kecil.

3. Sebagai sensor posisi atau kondisi suatu objek.

12

Prinsip kerja Limit Switch diaktifkan dengan penekanan pada tombolnya

pada batas/daerah yang telah ditentukan sebelumnya sehingga terjadi pemutusan

atau penghubungan rangkaian dari rangkaian tersebut. Limit Switch memiliki 2

kontak yaitu NO (Normally Open) dan NC (Normally Close) dimana salah satu

kontak akan aktif jika tombolnya tertekan [3].

Kemudian alasan utama dipilihnya sensor Limit Switch sebagai indikator

tersegel atau tidaknya pintu yaitu bahwa pada tahap implementasinya nanti penulis

menggunakan sebuah alat peraga pintu kontainer dalam skala yang lebih kecil dari

ukuran pintu yang sebenarnya sehingga sensor Limit Switch ini telah cukup untuk

memenuhi kebutuhan.

2.6 Arduino Software IDE

IDE itu merupakan singkatan dari Integrated Developtment

Environment, atau secara bahasa mudahnya merupakan lingkungan terintegrasi

yang digunakan untuk melakukan pengembangan. Disebut sebagai lingkungan

karena melalui software inilah Arduino dilakukan pemrograman untuk melakukan

fungsi-fungsi yang dibenamkan melalui sintaks pemrograman.

Arduino menggunakan bahasa pemrograman sendiri yang menyerupai

bahasa C. Bahasa pemrograman Arduino (Sketch) sudah dilakukan perubahan

untuk memudahkan pemula dalam melakukan pemrograman dari bahasa aslinya.

Sebelum dijual ke pasaran, IC mikrokontroler Arduino telah ditanamkan suatu

program bernama Bootlader yang berfungsi sebagai penengah

antara compiler Arduino dengan mikrokontroler.

2.6.1 Menulis Sketch

Program yang ditulis dengan menggunaan Arduino Software (IDE) disebut

sebagai sketch. Sketch ditulis dalam suatu editor teks dan disimpan dalam file

dengan ekstensi .ino. Teks editor pada Arduino Software memiliki fitur”

seperti copy/cut/paste dan searching/replacing sehingga memudahkan dalam

menulis kode program.

Pada Software Arduino IDE, terdapat semacam message box berwarna

hitam yang berfungsi menampilkan status, seperti pesan error, compile,

13

dan upload program. Di bagian bawah paling kanan Sotware Arduino IDE,

menunjukan board yang terkonfigurasi beserta Port COM yang digunakan.

Gambar 2.6 Tampilan dari Arduino Software IDE

Kemudian fungsi dari beberapa tools yang terdapat pada toolbar di

antaranya adalah sebagai berikut:

1. Verify, berfungsi untuk melakukan checking kode yang dibuat apakah sudah

sesuai dengan kaidah pemrograman yang ada atau belum.

2. Upload, berfungsi untuk melakukan kompilasi dan mengunggah kode program

yang dibuat ke dalam Bootloader Arduino untuk dijalankan.

3. New, berfungsi untuk membuat Sketch baru.

4. Open, berfungsi untuk membuka Sketch yang pernah dibuat dan membuka

kembali untuk dilakukan editing atau sekedar upload ulang ke Arduino.

5. Save, berfungsi untuk menyimpan Sketch yang telah dibuat.

6. Serial Monitor, berfungsi untuk membuka serial monitor. Serial monitor disini

merupakan jendela yang menampilkan data apa saja yang dikirimkan atau

dipertukarkan antara Arduino dengan sketch pada port serial-nya. Serial

Monitor ini berguna sekali ketika ingin membuat program atau

melakukan debugging tanpa menggunakan LCD pada Arduino. Serial monitor

14

ini dapat digunakan untuk menampilkan nilai proses, nilai pembacaan, bahkan

pesan error.

2.7 MySQL

MySQL adalah sebuah program database server yang mampu menerima

dan mengirimkan datanya sangat cepat, multi user serta menggunakan perintah

dasar SQL (Structured Query Language). MySQL merupakan dua bentuk lisensi,

yaitu FreeSoftware dan Shareware. MySQL yang biasa kita gunakan adalah

MySQL FreeSoftware yang berada dibawah Lisensi GNU/GPL (General Public

License).

MySQL merupakan sebuah database server yang free, artinya kita bebas

menggunakan database ini untuk keperluan pribadi atau usaha tanpa harus membeli

atau membayar lisensinya. MySQL pertama kali dirintis oleh seorang programmer

database bernama Michael Widenius . Selain database server, MySQl juga

merupakan program yang dapat mengakses suatu database MySQL yang berposisi

sebagai Server, yang berarti program kita berposisi sebagai Client. Jadi MySQL

adalah sebuah database yang dapat digunakan sebagai Client mupun Server.

Database MySQL merupakan suatu perangkat lunak database yang berbentuk

database relasional atau disebut Relational Database Management System

(RDBMS) yang menggunakan suatu bahasa permintaan yang bernama SQL

(Structured Query Language).

2.7.1 Kelebihan MySQL

Database MySQL memiliki beberapa kelebihan dibanding database lain,

diantaranya :

1. MySQL merupakan Database Management System (DBMS).

2. MySQL sebagai Relation Database Management System ( RDBMS ) atau

disebut dengan database Relational.

3. MySQL Merupakan sebuah database server yang free, artinya kita bebas

menggunakan database ini untuk keperluan pribadi atau usaha tanpa harus

membeli atau membayar lisensinya.

4. MySQL merupakan sebuah database client.

15

5. MySQL mampu menerima query yang bertumpuk dalam satu permintaan atau

MultiThreading.

6. MySQL merupakan database yang mampu menyimpan data berkapasitas

sangat besar hingga berukuran GigaByte sekalipun.

7. MySQL didukung oleh driver ODBC, artinya database MySQL dapat diakses

menggunakan aplikasi apa saja termasuk berupa visual seperti Visual Basic dan

Delphi.

8. MySQL adalah database menggunakan enkripsi password, jadi database ini

cukup aman karena memiliki password untuk mengaksesnya.

9. MySQL merupakan database server yang multi-user, artinya database ini tidak

hanya digunakan oleh satu pihak orang akan tetapi dapat digunakan oleh banyak

pengguna.

10. MySQL mendukung field yang dijadikan sebagai kunci primer dan kunci unik

(Unique).

11. MySQL memliki kecepatan dalam pembuatan tabel maupun pembaruan tabel.

2.8 Web Server

Server atau Web Server adalah sebuah software yang memberikan layanan

berbasis data dan berfungsi menerima permintaan dari HTTP atau HTTPS pada

klien yang dikenal dan biasanya kita kenal dengan nama web browser (Mozilla

Firefox, Google Chrome, dan lainnya) dan untuk mengirimkan kembali yang

hasilnya dalam bentuk beberapa halaman web dan pada umumnya akan berbentuk

dokumen HTML.

Fungsi utama Web Server adalah untuk melakukan atau akan men-transfer

berkas permintaan pengguna melalui protokol komunikasi yang telah ditentukan

sedemikian rupa. Halaman web yang diminta terdiri dari berkas teks, video,

gambar, file dan banyak lagi. pemanfaatan web server berfungsi untuk men-transfer

seluruh aspek pemberkasan dalam sebuah halaman web termasuk yang di dalam

berupa teks, video, gambar dan banyak lagi.

Salah satu contoh dari Web Server adalah Apache. Apache (Apache Web

Server – The HTTP Web Server) merupakan web server yang paling banyak

dipergunakan di Internet. Program ini pertama kali didesain untuk sistem operasi

16

lingkungan UNIX. Apache mempunyai program pendukung yang cukup banyak.

Hal ini memberikan layanan yang cukup lengkap bagi penggunanya.

Beberapa dukungan Apache :

1. Kontrol Akses.

Kontrol ini dapat dijalankan berdasarkan nama host atau nomor IP CGI

(Common Gateway Interface) yang paling terkenal untuk digunakan adalah

PERL (Practical Extraction and Report Language), didukung oleh Apache

dengan menempatkannya sebagai modul (mod_perl)

2. PHP (Personal Home Page/PHP Hypertext Processor).

Program dengan metode semacam CGI, yang memproses teks dan bekerja di

server. Apache mendukung PHP dengan menempatkannya sebagai salah satu

modul-nya (mod_php). Hal ini membuat kinerja PHP menjadi lebih baik.

3. SSI (Server Side Includes).

Web Server Apache mempunyai kelebihan dari beberapa pertimbangan di

atas :

1. Apache termasuk dalam kategori freeware.

2. Apache mudah sekali proses instalasinya.

3. Mampu beroperasi pada berbagai platform sistem operasi.

4. Mudah mengatur konfigurasinya. Apache mempunyai hanya empat file

konfigurasi.

5. Mudah dalam menambahkan peripheral lainnya ke dalam platform web server-

nya.

Untuk contoh lain dari Web Server:

1. Apache Tomcat

2. Microsoft windows Server 2003 Internet Information Services (IIS)

3. Lighttpd

4. Sun Java System Web Server

5. Xitami Web Server

6. Zeus Web Server