IDENTIFIKASI DAN MONITORING KECELAKAAN LALU

LINTAS MENGGUNAKAN PROTOKOL ZIGBEE

ABSTRAK

Karakteristik kecelakaan lalu lintas Kecelakaan lalu lintas merupakan suatu peristiwa yang tidak disangkasangka dan tidak disengaja yang melibatkan kenderaan dengan atau tanpa pemakai jalan lainnya yang mengakibatkan korban manusia (mengalami luka ringan,luka berat dan meninggal) serta kerugian harta benda.. Dengan menggunakan media wireless di yang telah berkembang saat ini diharapkan mampu untuk mempermudah identifikasi masalah dan kejadian yang ada. Dalam penelitian ini dibuat suatu sistem untuk melakan monitoring kecelakaan mobil dengan menggunakan jaringan berbasis VANet (Vehicular Ad-Hoc Network), dengan perangkat yang digunakan adalah Zigbee (802.15). Sistem komunikasi yang digunakan adalah multi-hop dimana informasi akan dikirim dari node asal ke node tujuan melalui node-node perantara.

1. PENDAHULUAN

Transportasi pada era modern ini merupakankebutuhan primer untuk semua orang. Seiring dengan perkembangan zaman jumlah alat transportasi yang semakin banyak berbanding lurus dengan tingkat kejadian kecelakaan lalu lintas. Perlu diingat bahwa korban kecelakaan tidak hanya korban yang tewas pada saat kejadian, justru yang paling penting adalah banyak korban luka berat dan luka ringan dari suatu kecelakaan lalu lintas yang jika tidak mendapatkan pertolongan keamanan dan medis dengan segera, maka akan berakibat pada kematian ataupun cacat seumur hidup. Keterlambatan penanganan kecelakaan sering terjadi dikarenakan keterlambatan informasi yang diterima oleh kepolisian dan rumah sakit terdekat. Saat ini pihak kepolisian dan rumah sakit hanya bergantung pada informasi dari masyarakat. Hal tersebut mempunyai kekurangan pada sisi kecepatan transfer informasi dan ketergantungan kepada manusia untuk melapor, sedangkan adakalanya kecelakaan terjadi pada daerah yang sepi dan jauh dari masyarakat. Oleh karena itu diperlukan suatu sistem yang dapat secara mandiri mendeteksi terjadinya kecelakaan dan melakukan pelaporan secara cepat guna membantu terciptanyapenanganan kecelakaan yang lebih responsif dan tepat.

2. TEORI PENUNJANG2.1 XBEE-Pro

Gambar 1. Xbee pro

Radio Frequency Tranciever atau pengirim dan penerima frequensi radio ini berfungsi untuk komunikasi secara full duplex Salah satu modul komunikasi wireless dengan frequensi 2.4Ghz

adalah Xbee-PRO OEM ZigBee/IEEE 802.15.4 2.4GHz. Radio frequency tranciever ini merupakan sebuah modul yang terdiri dari RF receiver dan RF trnasmiter dengan sistem interface serial UART asynchronous.

2.2 Microcontroller

Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umunya dapat menyimpan program didalamnya. Mikrokontroler umumnya terdiri dari CPU (Central Processing Unit), memori, I/O tertentu dan unit pendukung seperti Analog-to-Digital Converter (ADC) yang sudah terintegrasi di dalamnya.

Gambar 2. Atmega 8535

Fitur ATMega 8353

Kapabilitas detail dari ATMega8535 adalah sebagai berikut:

- Sistem mikroprosessor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz.- Kapabilitas memori Flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM (Electrically

Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte.- ADC Internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 saluran.- Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.- Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik.

2.3 Pengiriman Data

Gambar 3. Wavecom

Pengiriman data menggunakan modem wavecom, Kegunaan modem wavecom untuk sms gateaway dan server pulsa - Wavecom adalah pabrikkan Perancis (berbasis di Issy-les-Moulineaux, Prancis), fungsi Modem Wavecom :

- Aplikasi SMS broadcast- SMS aplikasi kuis- SMS jajak pendapat- SMS jawaban otomatis- M2M integrasi

- Aplikasi server pulsa- Telemetri- Data titik pembayaran- PPOB

3. PERENCANAAN SISTEM3.1 Blok Diagram & Flowchart Sistem

Dalam blok diagram kali ini saya mengguankan 2 ilustrasi blok diagram, yang pertama sesuai dengan hasil uji coba, dan yang kedua adalah inovasi atau tambahan fitur yang ingin saya gunakan.

Gambar 4. Blok Diagram Sistem

Pada gambar dijelaskan bahwa, jika terjadi tabrakan pada sebuah mobil, mobil akan mengirimkana sinyal kepada mobil belakangnya agar tidak terjadi nya tabrakan beruntun, dan sinyal juga mengirimkan kepada server dan melacak posisi dimana kecelakanaan, Lebih bagus apabila seperti gambar ini.

Gambar 5. Blok Diagram Sistem

Berdasarkan Gambar 3.1, sistem ini terbagi 2 bagian yaitu:

1. Desain sistem deteksi kecelakaan pada mobil (dalam lingkaran).

2. Desain software monitoring sistem yang akan menampilkan posisi kecelakaan dan mengirimkan SMS pada pihak kepolisian dan rumah sakit agar korban kecelakaan dapat langsung ditangani.

Gambar 6. Flowchart Sistem

Sistem akan diletakan pada kendaraan, jika terjadi benturan mikroprossesor akan mengirim sinyal dengan bentuk alarm kepada pengemudi dan dengan xigbee akan meneruskan sinyal kepada pengemudi dan station terdekat.

3.2 Rangakaian Pengiriman SMS

Pada mikrokontroler untuk komunikasi serial, pin yang digunakan adalah TX, RX dan GND dengan konektor DB9. Sedangkan pada modem wavecom menggunakan pin TX, RX, RTS, CTS dan GND. Cara yang digunakan adalah dengan melakukan jumper pada bagian DB15 seperti terlihat pada gambar berikut ini:

Gambar 7. Konfigurasi Kabel Mikro Pada GSM

Node station yang digunakan penguji

Gambar 8. Node Station

3.3 Pengiriman Data

Untuk komunikasi pengiriman data yangdigunakan adalah USART pada mikrokontroller. Parameter yang digunakan adalah baudrate 9600, format 8 bit data, 1 stop bit data dan tidak ada parity. Mode komunikasinya adalah asynchronous. Berikut adalah rancangan format protokolnya:

Gambar 9. Format Protokol Data

- xxx : Header atau awalan protokol, ini merupakan header untuk memberitahu jika terdapat bahaya

- seq : seq number adalah nomor urutan untuk menjelaskan mobil/node urutan berapa yang mengalami kecelakaan

- addr : address adalah alamat sumber yang mengalami kecelakaan- MY : data MY adalah data alamat pengirim informasi yang nantinya alamat ini tidak

akan dikirim data lagi

3.4 Metode Network Discovery

Metode yang digunakan untuk mengirimkan data n adalah dengan menggunakan Ad-hoc network, dimana Ad-hoc network sendiri adalah salah satu jenis dari Wireless Local Area Network (WLAN) yang terdiri dari sekumpulan node-node yang berkomunikasi satu sama lain secara langsung tanpa melibatkan node perantara seperti access point. Menggunakan RRSI (Received Signal Strength Indicator) sehingga nanti dapat ditemukan jarak terpendek dalam pengiriman data.

Gambar 10. Metode Network Discovery

Nilai RSSI ini digunakan untuk melakukan analisa jarak yang selanjutnya akan mengirimkan informasi kepada mobil mengenai jarak terdekat yang bisa ditempuh.

4. Pengujian & Analisa4.1 Pengujian dengan node bergerak

Pengujian yang dilakukan pada sistem adalah dengan menyusun secara serial node-node tersebut. Untuk komunikasi antar node terlihat pada gambar berikut:

Gambar 11. Ilustrasi Pengukuran Kuat Sinyal

Pada gambar di atas, akan diukur kuat sinyal (RSSI) antar node dalam kondisi bergerak. Hal ini dimaksudkan untuk membuat simulasi jika ada 2 mobil yang berjalan dan saling berkomunikasi satu sama lainnya.

Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel berikut:

Penggambaran dalam bentuk grafik sebagai berikut:

Gambar 12. Grafik Pengukuran Kondisi Bergerak

Dari hasil pengukuran, terlihat bahwa delay yang terjadi masih cukup tinggi kalau diterapkan pada kondisi yang sesungguhnya, dimana rata-rata 20.2 detik pada kecepatan 1m/s dan 22.7 detik pada kecepatan 5m/s. Tingginya delay ini disebabkan, proses routing yang lama pada node.

4.2 Pengujian komunikasi antar node

Untuk komunikasi yang terjadi antar node, diujicoba pada lapangan terbuka dengan harapan tidak ada losses yang terjadi. Pengujian ini dibuat untuk mensimulasikan bahwa terdapat 3 buah mobil yaitu node A, B dan C yang saling berkomunikasi, dan node D adalah base station yang digunakan untuk mengirimkan informasi melalui internet ke sisi server jika terjadi kecelakaan / kemacetan di jalan raya.

Penggambaran node-node tersebut dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 13. Konfigurasi Pengukuran

Pengambilan data ini dimaksudkan untuk mengetahui bagaimana reson jarak terhadap proses routing yang dilakukan oleh node. Pada pengujian ini diharapkan dapat diketahui berapa jarak ideal untuk melakukan komunikasi ad-hoc.

Dari hasil pengukuran delay pengiriman terhadap jarak antar node mengalami kenaikan yang tidak linear. Kenaikan ini disebabkan karena adanya proses routing yang terjadi pada node B dan C. Disamping itu, juga terjadi proses routing yang berulang-ulang seperti pada pengukuran jarak 10m percobaan ke-2. Bahkan pada percobaan ke-3 terjadi kegagalan dikarenakan proses routing yang lama dan node C tidak diketemukan atau karena kuat sinyal pada node D lebih besar dari kuat sinyal node C. Dengan adanya delay waktu pada proses pengiriman data yaitu pada pengukuran jarak 5 m dan 10m, dapat disimpulkan bahwa penggunaan RSSI atau kuat sinyal sudah efektif untuk proses routing antar node, akan tetapi hanya cocok untuk jarak antar node dibawah 10m.

5. Kesimpulan

Dari hasil pengujian dan analisa diatas dapat disimpulkan sebagai berikut:

- a. Untuk komunikasi paket data dengan menggunakan jaringan ad-hoc berbasis metode dinamik routing pada jarak 5 m sudah berhasil dengan baik. Rata-rata waktu pengiriman data dari 3 node adalah 40 detik.

- b. Pada kecepatan node 5m/s, delay yang terjadi rata-rata adalah 22.7 detik.

- c. Dikarenakan delay proses masih cukup tinggi, sehingga sistem ini tidak cocok diterapkan pada mobil yang memiliki kecepatan lebih tinggi mungkin lebih cocok pada sepeda motor matic karena selain kecepatan rendah juga memiliki banyak space kosong untuk menempatkan alat, tentu saja dengan mengecilkan ukuran dari alat sesuai dengan space yang ada.

DAFTAR PUSTAKA

- M. Zen Samsono Hadi, Nanok Adi S., Taufiqurrahman , ‘’SISTEM MONITORING KECELAKAAN MOBIL PADA JARINGAN VANET MENGGUNAKAN SISTEM KOMUNIKASI MULTI-HOP’’, Tugas Akhir Teknik Elektronika PENS

- Hamilton, Chester, “Performance of Zigbee Pro Mesh Networks with Moving Nodes”, Texas A&M University, 2010

- Santiago J. Barro Torres, “Embedded Sensor System for Early Pathology Detection in Building Constrution Department of Electronics and Systems”, University of Coruna, 15071 Campus Elvina, Spain

- Digi International, “Product Manual v1.xEx – 802.15.4 Protocol for RF Module”, Part Numbers, XB24-A -001, XBP24-A - 001,http://www.digi.com, August 2011

- Hariski Priyo Sangadi, “Algoritma Multihop dan Pencarian Rute Otomatis untuk Sistem Komunikasi pada Monitoring Daya Listrik Secara Wireless”, Proyek Akhir Teknik Elektronika PENS, 2008