...

integrasi Sensor Multifungsi Accelerommeter untuk mendeteksi

by user

on
Category: Documents
2

views

Report

Comments

Transcript

integrasi Sensor Multifungsi Accelerommeter untuk mendeteksi
Integrasi Sensor Multifungsi Accelerometer untuk Mendeteksi
Kekuatan Benturan
Iman Fahruzi1, Emilio Santos Abdullah2
1,2
Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Batam
1,2
Parkway St- Batam Centre, Batam, 29461
1
[email protected]
Abstrak
Sensor multifungsi accelerometer adalah salah satu perangkat yang dapat digunakan untuk
mendeteksi atau mengekstrak informasi penting akibat dari adanya benturan atau guncangan
yang disebabkan adanya tabrakan kendaraan bermotor atau berbenturan dengan benda padat.
Sinyal yang diperoleh saat sensor mendeteksi adanya sumber goncangan atau benturan
selanjutnya akan diproses oleh mikrokontroler dan sistem akan secara otomatis mengirimkan
peringatan melalui SMS yang berisi koordinat lokasi kejadian dan waktu terjadinya benturan
atau goncangan melalui jaringan GSM ke Traffic Management Center(TMC) sehingga
koordinasi antara pihak terkait segera bisa dilakukan dan yang lebih penting penanganan
korban kecelakaan bisa diselesaikan dengan cepat oleh tenaga medis. Hasil penelitian awal ini
memperlihatkan semangkin tinggi perubahan kecepatan akan mengakibatkan efek benturan
yang besar baik dari arah samping kiri-kanan dan arah depan-belakang. Pada pengujian sistem
dilakukan pada mobil rakitan dengan bobot saat uji coba sebesar ± 200 Kg dengan laju
kecepatan 15 -30 Km/jam, efek goncangan yang dihasilkan cukup berdampak dan merusak
objek yang berbenturan.
Kata kunci : accelerometer,
1.
benturan, mikrokontroler, GSM, Mobile Network
Pendahuluan
Perkembangan
ilmu
pengetahuan
dan
teknologi (IPTEK) sekarang ini yang begitu cepat
baik teknologi perangkat lunak maupun perangkat
keras saling berlomba-lomba untuk memenuhi
kebutuhan manusia, oleh karena itu tidak heran lagi
pada umumnya semua jenis sarana dan prasarana
banyak yang menggunakan teknologi tepat guna
untuk mempermudah manusia dalam menjalankan
aktivitas, karena mudah diakses, mudah digunakan
dan bisa digunakan kapan dan dimana saja.
Salah satu yang perkembangannya sangat
dinamis adalah sarana dan prasarana transportasi
yang terintegrasi dengan sistem informasi.
Transportasi pada era modern ini merupakan
kebutuhan primer untuk semua orang. Jumlah alat
transportasi yang semakin banyak berbanding lurus
dengan tingkat kejadian kecelakaan lalu lintas.
Kecelakaan lalu lintas masih sering banyak terjadi
yang mana efek dari kecelakaan tersebut dapat
menyebabkan kerugian besar baik luka-luka atau
bahkan kematian bagi pengendara, hal ini terjadi
karena kurangnya fasilitas darurat yang memadai
dan tidak adanya sistem yang baku jika terjadi
kecelakaan sehingga koordinasi antara instansi
tidak maksimal dan merugikan pihak-pihak yang
mengalami kecelakaan.
Hasil penelitian menyebutkan bahwa 9 dari 10
kematian di jalan terjadi di negara-negara
berkembang. Menurut WHO dan UNICEF,
kecelakaan menimpa anak-anak muda berusia 10
sampai 24 tahun dan pada tahun 2015 hal ini
diprediksi menjadi faktor utama kematian dan
cacat dalam usia muda di dunia. Data juga
menyebutkan sekitar 260.000 anak-anak meninggal
dan 10.000.000 lainnya terluka karena kecelakaan.
Tiap enam detik, satu nyawa menjadi korban dari
kecelakaan jalan di dunia. Dalam tiap tahun,
sebanyak 1,3 juta orang meninggal karena
kecelakaan[4]. Kematian di jalan dapat melebihi
kematian
karena
penyakit
malaria
atau
tuberkulosis.
Hal yang perlu diperhatikan 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
memberikan informasi dan ketergantungan kepada
manusia untuk melapor, sedangkan ada kalanya
kecelakaan terjadi pada daerah yang sepi dan jauh
dari masyarakat sehingga pola penanganannya
tidak bisa secara tradisional. Oleh karena itu
diperlukan suatu sistem yang dapat secara mandiri
mendeteksi terjadinya kecelakaan dan melakukan
pelaporan secara cepat, guna membantu terciptanya
penanganan kecelakaan yang lebih responsif dan
tepat.
2. Bahan dan Metode Penelitian
2.1 Mikrokontroller
Mikrokontroler[5]
merupakan
sebuah
prosessor yang digunakan untuk kepentingan
mengendalikan peralatan, seperti pada gambar 2.1.
Meskipun mempunyai bentuk yang jauh lebih kecil
dari bentuk suatu komputer, mikrokontroller
dibangun dari elemen-elemen dasar yang sama.
Seperti umumnya komputer, mikrokontroller
adalah alat yang mengerjakan instruksi-instruksi
yang diberikan kepadanya. Artinya bagian
terpenting dan utama dari suatu sistem
terkomputasi adalah program itu sendiri dibuat
oleh programmer. Program ini mengintruksikan
komputer/mikrokontroller untuk melakukan tugas
yang lebih kompleks yang diinginkan programmer.
2.2 Sensor Accelerometer
Sensor accelerometer[5,6] adalah sebuah
sensor yang digunakan untuk mengukur percepatan
linier, mengukur dan mendeteksi getaran (vibrasi)
dan mengukur percepatan akibat gravitasi
(inklinasi). Sensor accelerometer mengukur
percepatan akibat gerakan benda yang melekat
padanya.
Percepatan merupakan suatu keadaan
berubahnya
kecepatan
terhadap
waktu,
bertambahnya suatu kecepatan dalam suatu rentang
waktu disebut juga percepatan(acceleration), jika
kecepatan semakin berkurang dari pada kecepatan
ssebelumnya disebut deceleration.
Sensor accelerometer dapat digunakan untuk
mengukur getaran pada mobil, mesin, bangunan, dan
instalasi pengaman. Sensor accelerometer juga dapat
di aplikasikan pada pengukuran aktifitas gempa
bumi dan peralatan-peralatan elektronik, seperti
permainan tiga dimensi, mouse komputer, dan
telepon. Untuk aplikasi yang lebih lanjut sensor ini
banyak digunakan untuk keperluan navigasi.
Adapun sensor yang digunakan pada penelitian ini
adalah model Combo 3000, seperti gambar 2.2.
Gambar 2.2. Sensor Combo 3000
Accelerometer yang diletakan di permukaan bumi
dapat mendeteksi percepatan 1g(ukuran gravitasi
bumi) pada titik vertikalnya, untuk percepatan yang
dikarenakan oleh pergerakan horizontal maka
accelerometer akan mengukur percepatannya
secara langsung ketika bergerak secara horizontal.
Hal ini sesuai dengan tipe dan jenis sensor
accelerometer yang digunakan karena setiap jenis
sensor berbeda-beda sesuai dengan spesifikasi yang
dikeluarkan oleh perusahaan pembuatnya. Saat ini
hampir semua sensor accelerometer sudah dalam
bentuk digital (bukan sistem mekanik) sehingga
cara kerjanya hanya berdasarkan temperatur yang
diolah secara digital dalam satu chip.
2.3 Diagram Blok Sistem
Gambar 2.1. Mikrokontroler Arduino
Secara garis besar, sistem ini terdiri dari 3 blok
utama yaitu :
• Unit masukan/Input :
•
•
Memberikan masukan untuk diproses oleh
unit pemroses (mikrokontroler).
Unit Pemrosesan :
Melakukan pemrosesan terhadap data-data
yang
diterima
untuk
selanjutnya
ditampilkan pada bagian keluaran/output.
Unit keluaran/Output :
Menampilkan hasil pemrosesan sebagai
hasil akhir dari sistem.
Gambar 3.1. Penempatan Sensor Accelerometer
saat Pengujian
Modul sistem yang akan digunakan pada pengujian
deteksi benturan ini berbasis Mikrokontroller ini
terdiri dari:
Input :
1. Sensor accelerometer.
2. Modul GPS.
3. Power Supply.
Keluaran : Modul GSM.
Pelengkap:
kendaraan.
Tampilan
LCD
dan
simulator
Gambar 3.2. Posisi Modul pada Kendaraan Uji
Pengujian berikutnya adalah uji coba berdasarkan
perubahan kecepatan dan efek yang dihasilkan
ketika terjadi benturan dengan objek lain.
SWITCH
Power Supply
SYSTEM
MIKROKONTROLLER
SENSOR
ACCELEROMETER
Tabel 3.1. Data Pengujian 15 – 20 Km/jam
LCD
Pengujian dengan Kecepatan
15-20 Km/Jam
3G+ GPS
dan GSM
MODUL
Serial
Communication
Gambar 2.3 Diagram Blok Prototipe
Berdasarkan Gambar 2.3, prinsip kerja sistem ini
adalah apabila terjadi suatu kecelakaan atau
tabrakan
pada
kendaraan
maka
sensor
accelerometer akan membaca , dan data dari sensor
accelerometer akan dibaca oleh mikrokontroller,
kemudian mikrokontroller akan mengirimkan data
ke modul gsm yang berupa sms , informasi isi
pesan didalam sms berupa koordinat dari tempat
lokasi kecelakaan, kemudian sms ini akan
dikirimkan ke rumah sakit dan kantor polisi.
3.
Hasil Pengujian
Pengujian modul sensor accelerometer
berikutnya dilakukan secara terintegrasi, dengan
menempatkannya pada bagian mobil dengan arah
pergerakkan seperti pada gambar 3.1 dan gambar
3.2. Pengujian tabrakan dilakukan dengan
menabrakan mobil rakitan dengan benda
padat(dinding beton).
NO
x
y
z
1
-4
-8
226
2
-1
-9
223
3
-1
-10
225
4
-2
-10
225
5
0
-8
220
6
0
-25
224
7
30
-25
286
8
18
-75
160
9
53
7
184
10
-68
63
-22
11
-21
-87
-249
12
11
-178
192
13
17
38
42
14
95
-10
260
15
-128
145
190
16
6
-4
245
17
0
-5
216
18
52
0
272
Pengujian dengan Kecepatan
15-20 Km/Jam
50
8
-5
228
51
7
-5
226
52
8
-6
226
53
8
-4
226
54
7
-6
225
55
7
-5
226
56
-7
-2
225
19
6
2
231
20
12
-2
237
21
5
-1
227
22
4
-1
227
23
8
-2
226
24
5
0
227
57
7
-12
216
25
3
-1
227
58
8
-5
239
59
5
-6
227
60
11
-6
212
61
7
-6
225
62
5
-6
226
63
6
-6
226
64
9
-8
226
65
4
-8
227
Gambar 3.3. Pengujian dengan Kecepatan 15-20
km/jam
Hasil pengujian pada tabel 3.1 dan gambar 3.3
memperlihatkan bahwa pergerakan pada sumbu z
lebih responsif terhadap benturan.
Tabel 3.2. Data Pengujian 20 – 30 Km/jam
Pengujian dengan Kecepatan
25-30 Km/Jam
33
12
3
218
34
-15
-13
202
35
4
-27
217
36
-21
88
204
37
44
-77
152
38
-20
9
511
39
-80
-12
358
40
-165
-70
33
41
108
-98
194
42
-119
21
279
43
-198
-275
51
44
-47
109
331
45
18
-61
193
46
13
-10
256
47
7
-1
224
48
5
-18
224
49
9
-8
227
Gambar 3.4. Pengujian dengan Kecepatan 22-30
km/jam
Sedangkan pada pengujian berikutnya seperti pada
table 3.2 dan gambar 3.4, memperlihatkan sumbu z
dan sumbu z lebih resposif terhadap perubahan
kecepatan akibat dari benturan dengan objek padat.
4.
•
•
•
Kesimpulan
Percepatan meningkat atau menurun secara
proportional dengan gaya atau dengan kata lain
bisa diartikan, semakin besar percepatan
gravitasi, semakin besar gaya yang dirasakan
(semakin berat).
Pada pengujian sistem ini dengan bobot mobil
yang digunakan untuk uji coba ± 200 Kg
dengan laju kecepatan 15 -30 Km/jam, akan
menghasilkan efek goncangan yang besar dan
akan dampaknya cukup merusak terhadap objek
yang berbenturan.
Semangkin tinggi perubahan kecepatan akan
mengakibatkan efek benturan yang besar baik
dari arah samping kiri-kanan dan arah depan
dan belakang.
•
Pada Pengujian ini, kekuatan gaya yang
dihasilkan atau dirasakan oleh sensor
menentukan seberapa besar nilai g- force.
Daftar Pustaka:
[1]
Abidin, ZA,“Penentuan Posisi Dengan GPS
Dan Aplikasinya”, Jakarta, 2007.
[2]
Dian Artanto, “60 Aplikasi PLC-Mikro”, PT.
Elex Media Komputindo, Jakarta, 2012
[3]
Pebrianto Budi Prabowo, “Rancang Bangun
Aplikasi Pemantau Penyelewengan Kendaraan
Dinas Dengan Menggunakan Modul GPS”,
Jurusan Teknik Informatika, Sekolah Tinggi
Manajemen
Informatika
dan
Komputer
Yogyakarta, 2010.
[4]
http://zona-opensource.blogspot.com
/2012_04_01_archive.html,
diakses
Januari
2013
[5]
https://www.sparkfun.com/products/10252,
diakses Maret, 2013
[6]
http://www.cookinghacks.com/documentation/tutorials/arduino3g-gprs-gsm-gps, diakses Februari, 2013
Fly UP