Tampilkan postingan dengan label Fitran Anugrah (0804). Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label Fitran Anugrah (0804). Tampilkan semua postingan

Senin, 11 Januari 2010

Teknologi Jaringan VoIP

IP telephony atau yang biasa dikenal Voice Over IP merupakan teknologi pengiriman Voice ( dimungkinkan juga untuk tipe data multimedia yang lain) secara real time, antara dua atau lebih user dengan melewati jaringan yang menggunakan protokol-protokol internet.


Konfigurasi VOIP

a. Konfigurasi phone to phone Konfigurasi ini menghubungkan antara telepon dengan telepon dengan melewati jaringan IP dengan menggunakan perangkat VoIP Gateway yang berfungsi untuk melakukan konversi voice menjadi data dengan proses paketisasi dan sebaliknya


b. Konfigurasi PC to PC Konfigurasi menghubungkan antara terminal PC dengan PC lainnya menggunakan perangkat router. Proses encoding, kompresi, dan enkapsulasi terjadipada PC. Sedangkan router bertugas mengenali IP Address tujuan yang terdapat pada datagram dan merutekan sesuai dengan tujuan yang diinginkan.Aplikasi yang digunakan pada terminal PC menggunakan software softphone atau berupa aplikasi tertentu seperti Neetmeeting atau sejenisnya.


c. Konfigurasi Phone to PC atau sebaliknya Konfigurasi ini menghubungkan antara terminal PC dengan terminal telepon atau sebaliknya dengan menggunakan suatu gateway untuk proses konversi suara menjadi data dan sebaliknya. Konfigurasi ini dapat menghubungkan antara terminal user dengan basis PSTN dengan terminal user yang berada di jaringan IP.


Protokol VoIP


Protocol VoIP secara umum dibagi menjadi dua bagian, yaitu Control/signaling dan data voice.


a. Control VoIP adalah trafik yang berfungsi untuk menghubungkan dan menjaga trafik yang sebenarnya yaitu berupa data voice. Juga menjaga seluruh operasi jaringan (router to router communications). Dikenal juga dengan istilah Packet Signalling.


b. Data Voice adalah trafik user berupa informasi yang disampaikan end-toend yang dikenal juga sebagai Packet Voice. Voip menggunakan Ip sebagai “Basic Transport”, pada layer transport VoIP menggunakan UDP



Kompresi


Dalam teknologi VoIP kompresi berfungsi untuk mengurangi jumlah bandwidth yang dibutuhkan pada setiap panggilan dan sekaligus berfungsi untuk meningkatkan jumlah panggilan/user. Dalam teknik kompresi terdapat juga beberapa mekanisme untuk menunjang QoS diantaranya adalah :Voive Activity Detection (VAD) dan Compressed RTP (CRTP). Pada tabel menunjukkan beberapa variasi codec beserta besar paylaod yang dimiliki.

Wireless Application Protocol

Teknologi WAP (Wireless Application Protocol) merupakan sebuah metode untuk menghadirkan halaman web ke dalam layar ponsel (handphone). Dengan begitu, maka bentuk informasi dari sebuah instansi tidak harus ditampilkan dengan metode web yang hanya dapat diakses melalui browser akan tetapi dapat ditampilkan dalam bentuk WAP. Spesifikasi protokol WAP dikembangkan oleh suatu konsorsium dari perusahaan-perusahaan yang terlibat dalam industri telekomunikasi wireless. Tujuan dari spesifikasi WAP adalah untuk memberikan suatu standarisasi yang sederhana untuk telepon seluler untuk mengakses internet. Agar dapat mengakses internet dalam ponsel terdapat micro-browser. Micro-browser untuk saat ini tidak sebaik browser untuk website. WAP belum bisa menampung bentuk-bentuk informasi seperti yang bisa dilakukan oleh website.


Terdapat tiga bagian utama dalam akses WAP yaitu perangkat wireless yang mendukung WAP, WAP Gateway sebagai perantara, dan web server sebagai sumber dokumen. Dokumen yang berada dalam web server dapat berupa dokumen html ataupun WML (Wireless Markup Language). Dokumen WML sebelum dibaca melalui browser WAP, diterjemahkan terlebih dahulu oleh gateway agar content yang ada dapat disesuaikan dengan perangkat WAP.



Untuk memenuhi kebutuhan, WAP menetapkan lingkungan pengembangan aplikasi dan arsitektur sistem, yang meliputi hal-hal seperti berikut :

1. Menyediakan suatu arsitektur layered, scaleable, dan extensible

2. Mengoptimalkan tranmisi wireless

3. Mempengaruhi yang ada dan mengembangkan standar-standar internet

4. Menyediakan model aplikasi Web-centric :

a. Pemetaan antarmuka user WAP yang baik berdasarkan pada antarmuka web yang ada dan telepon mobile

b. WAP menggunakan Web Servers – WAP mempengaruhi semua teknologi pengembangan server side web yang ada (seperti ASP.NET, PHP, dan JSP)

5. Menggunakan XML sebagai dasar penyajian dan pengolahan

a. Memungkinkan personalisasi device, isi, dan presentasi

b. Komunikasi dan aplikasi interoperable menjadi mungkin

Teknologi Bluetooth

Bluetooth ditemukan pada tahun 1994 yang dimaksudkan untuk mengganti jaringan kabel yang sudah ada. Bluetooth menggunakan sistem komunikasi radio sebagai media transmisinya dan tidak dibutuhkan kondisi LOS (Line Of Sight) dalam transmisinya. Adapun karakteristik Bluetooth adalah sebagai berikut :

o Beroperasi pada 2.4GHz ISM (Industrial, Scientific, and Medical) band

o Bekerja dengan FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) dengan 1600 hops/s

o Mengonsumsi daya yang kecil, adapun klasifikasinya sebagai berikut :

o Data rate maksimal 1 Mbps

o Modulasi menggunakan GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying)


Arsitektur Topologi Jaringan Bluetooth

a. Point to Point Link

Topologi ini hanya menghubungkan dua perangkat Bluetooth devices (master-slave relationship). Device yang memulai hubungan menjadi master sedangkan device yang dituju menjadi slave.


b. Topologi Jaringan Piconet

Piconet merupakan jaringan yang lebih sederhana dalam topologi Bluetooth. Adapun ciri-cirinya adalah :

o Memiliki sebuah master dan dua atau lebih (maksimal tujuh) slave dalam satu jaringan.

o Maksimum data rate 1 Mbps

o ID dan clock master menentukan urutan dan fasa frekuensi hopping

o Seluruh device dalam jaringan melakukan hop secara bersamaan

o Frequency hopping menggunakan 79 channel RF dalam band 2.4GHz ISM dengan spasi 1 MHz


c. Topologi Jaringan Scatternet

Scatternet merupakan topologi yang lebih kompleks karena merupakan gabungan dari dua atau lebih jaringan Piconet. Adapun ciri-cirinya adalah sebagai berikut :

o Tiap Piconet dapat diakses secarabersamaan

o Frequency hopping menggunakan 79 channel RF dalam band 2.4GHz ISM dengan spasi 1 MHz

o Maksimum data rate 1 Mbps

o Menghubungkan multiple-Piconet secara bersamaaan kedalam jaringan Scatternet (maksimal sepuluh Piconet)

o Master atau slave dapat difungsikan sebagai Bridge node

o Tiap Piconet harus disinkronisasikan terlebih dahulu supaya menghindari interferensi.



Adapun service yang ditawarkan dalam jaringan ini adalah :

o Sinkronisasi data

o Printing, faksimili, scanner

o Internet

o E-commerce




Arsitektur Bluetooth

Spesifikasi sistem bluetooth bersifat bebas sehingga mengakibatkan diferensiasi arsitektur produk dengan memperhatikan faktor interoperability (kemampuan untuk saling beroperasi antar perangkat yang berbeda). Adapun protokol stack dalam Bluetooth adalah sebagai berikut :



Bluetooth memiliki empat layer utama, diantaranya adalah :

1. Layer 1 yaitu L2CAP (Logical Link Control and Adaptation Protocol), layer ini terdiri dari:

• SDP (Service Discovery Protocol) bertugas untuk mengetahui layanan perangkat paired devicesnya

• GAP (Generic Access Profiles) bertugas untuk mengatur akses data dengan paired devicesnya

2. Layer 2 yaitu LMP (Link Manager Protocol) bertugas untuk mentransportasikan data.

3. Layer 3 yaitu LCP (Link Controller Protocol) atau Baseband bertugas untuk mengatur encoding dan decoding, serta error control paket dari LMP.

4. Layer paling bawah yaitu RF (Radio Frequency Protocol) bertugas untuk mengatur transceiver (transmiter-receiver) pengiriman dan penerimaan sinyal radio dari dan ke paired devicesnya.




Format Bluetooth



• Isi dari access code ini adalah alamat dari master tiap piconet

• Tujuan dari adanya header adalah :

1. Adressing (3 bit), maksimal 7 slave

2. Packet type (4 bit), 16 tipe paket

3. Flow control (1 bit)

4. 1-bit ARQ

5. Sequencing, untuk menyaring ulang paket

6. HEC (Header Error Correction), mengecek header yang telah dikirim

• Isi dari payload adalah 0-2744 bit data yang dikirm.

Teknik Boosting

Teknik Boosting adalah salah satu ensemblemethod, yaitu suatu teknik klasifikasi dengan mengkombinasikan hasil dari beberapa Classifier yang berbeda. Pada teknik boosting dilakukan beberapa iterasi secara serial. Pada setiap iterasi, digunakan base classifier untuk menghasilkan sebuah model yang berbeda-beda dan dilakukan pembobotan terhadap data training. Boosting mempunyai arti “sebuah prosedur iterative yang secara adaptif merubah distribusi dari data latih dengan memfokuskan pada data latih yang salah diklasifikasikan pada iterasi sebelumnya”. Algoritma boosting biasa digunakan untuk memperbaiki akurasi secara umum pada permasalahan imbalance class. Kelemahan dari boosting adalah terlalu menekankan pada hard examples di kelas minor, hal ini menyebabkan akurasi dari kelas mayor cenderung turun walaupun akurasi kelas minor meningkat semua itu dikarenakan “Pengetahuan yang diperoleh dari hard examples yaitu record yang susah diklasifikasikan tidak cukup untuk memperbaiki overall accuracy dari ensemble classifier secara umum”


IMBALANCE CLASS

”Definisi dari Kelas Imbalance adalah sebuah keadaan yang menggambarkan tidak seimbangnya porsi data latih antara sebuah kelas dengan kelas yang lain”. Biasanya kelas imbalance ini terjadi dikarenakan jarang terjadinya salah satu kelas ıisbanding kelas yang lainnya. Hal ini berpengaruh pada kecenderungan machine learning yang menghasilkan akurasi prediksi yang baik pada kelas data yang mayoritas tetapi akan menghasilkan akurasi prediksi yang sebalikanya terhadap data yang minoritas. Semua diakibatkan algoritma data mining murni cenderung akan mengabaikan kondisi data yang jarang sehingga pola yang terkandung pada kelas minoritas tidak dapat terekstrak secara baik. Atau dengan kata lain “Algoritma klasifikasi biasa cenderung menyimpangkan prediksi dari record yang aktualnya adalah kelas minor di prediksikan ke dalam kelas mayor”. Permasalahan seperti ini menjadi penting dikarenakan pada beberapa aplikasi data mining, akurasi model prediksi terhadap kelas minor lebih menarik / lebih penting daripada akurasi model prediksi terhadap kelas mayor. Pada referensi juga disebutkan beberapa pendekatan yang dapat dilakukan untuk menangani masalah class imbalance, antara lain:

1. Class-based ordering yaitu rule untuk kelas minor mempunyai prioritas yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan rule untuk kelas mayor. Contoh algoritma berdasar Class-based ordering adalah RIPPER.

2. Cost-sensitive classification yaitu memberikan cost yang berbeda terhadap misclassification untuk kelas minor dan kelas mayor. Misclassification cost untuk kelas minor lebih tinggi daripada kelas mayor. “Misclassification cost sendiri dapat berupa kerugian keuangan, jumlah waktu yang terbuang, atau kadar kerusakan”.

3. Sampling-based approaches yaitu memodifikasi distribusi dari data latih sehingga kedua kelas data (mayor maupun minor) direpresentasikan dengan baik didalam training set. Sampling sendiri di bedakan menjadi 2 yaitu : undersampling dan oversampling. Teknik sampling ini sangat cocok untuk penangan kelas yang imbalance.

Video Converence Over

Video Conference merupakan salah satu jenis aplikasi multimedia yang dapat menghubungkan beberapa titik secara simultan. Layanan Video Conference bersifat seketika dengan resolusi yang baik dan interaktif. Pada jaringan digital, pengiriman suara membutuhkan kecepatan sekitar 64 Kbps dan pengiriman video membutuhkan kecepatan 1.5-2 Mbps. Untuk layanan video conference secara keseluruhan akan dibutuhkan kecepatan pengiriman sekitar 9.2 Mbps. 0


Jenis Video Conference


Jenis Video Conference berdasarkan hubungan diantara pemakainya dapat dibagi dalam tiga bagian :


1. Real Time Colaborative Multiparty Conferencing (Konferensi banyak bagian dengan kerjasama secara seketika ), merupakan sarana hubungan konferensi yang seketika dengan resolusi yang baik dan interaktif


2. Active Participation User, hubungan yang terjadi di antara pemakai dengan jaringankomputer atau basis data, merupkan jenis konferensi yang seketika dengan resolusi

yang baik dan interaktif


3. Passive Participation Users, keikutsertaan pemakai besifat pasif dan memerlukan hubungan yang seketika dan interaktif Jenis Video Conference menurut sistem terminalnya dibagi menjadi dua bagian :


1. Special Video Conferencing Terminal, merupakan suatu terminal khusus sebagai hasil integrasi produk-produk modular Video Conference. Bagian ini pengembangan dari tradisional Video Conferencing yang ditambahkan dengan perangkat seperti komputer, faks dengan VCR


2. PC-based Video Conferencing Terminal ,seperangkat komputer yang dapat ditingkatkan kemampuannya dengan menambahkan Video Codec, kamera, mikrofon, perangkat lunak dan sistem lainnya


Jenis Layanan Video Conference

Pelayanan Video Conference berdasarkan pemakaian lebar pita frekuensi dapat dibagi menjadi tiga bagian :


1. Shared Bandwith : Pemakaian Lebar pita Frekuensi secara bersama-sama ,dapat dipenuhi oleh jaringan komunikasi seperti LAN


2. Dedicated Bandwith : Pemakaian lebar pita frekuensi secara khusus atau tersendiri, dapat dipenuhi oleh jaringan komunikasi seperti saluran terdedikasi atau penyambungan LAN


3. Allocated Bandwith : Pengalokasian lebar pita frekuensi dapat dipenuhi oleh jaringan komunikasi seperti pada sistem isochronus misalnya FDDI II, IEEE 802.9, Isochronus Ethernet (isoENET), 100 MBPS Ethernet dengan protokol prioritas permintaan dan Cell reley serta ATM Jenis Video conference berdasarkan pada bentuk pelayanan ,dapat dibagi menjadi dua bagian :



1. Public/shared rooms, merupakan ruangan video conference yang dapat disewa per jam.Para pemakai sarana ini biasanya mempunyai kepentingan-kepentingan sebagai berikut :

· Pemakai Video Conference yang belum begitu sering

· Penggunaannya hanya untuk rapat-rapat khusus

· Ingin menguji coba sebelum menginvestasikan untuk memiliki sendiri studio atau ruang konferensi ini biasanya dimiliki oleh perusahaan telekomunikasi yang juga menyediakan di beberapa lokasi tertentu


2. Private Rooms, mereupakan sarana yang menawarkan pemakaian Video Conference secara tersendiri umtuk kepentingan pertemuan-pertemuan yang frekuensinya tinggi bagi perusahaan/organiasasi yang bersangkutan .Beberapa keuntungan yang ditawarkan kepa pemakai antara lain:


· Penyusunan jadwal tidak terganggu dengan kepentingan Perusahaan atau organisasi lain yamg berkeinginan memakai sarana yang sama

· Pemakai tidak perlu mendatangi tempat sarana ini yang letaknya lebih jauh karena telah memiliki sendiri dalam lingkungan perusahaan / organisasi

· Keinginan pemakai terhadap ruangan ,kemampuan perangkat,dan keandalan sistem transmisi yang sesuai dengan keperluan organisasi/perusahaan dapat dipenuhi Konsep sistem Video conference sebenarnya bertujuan untuk mengadakan suatu pertemuan jarak jauh melalui media telekomunikasi. Dengan dasar konsep ini, terminal Video Conference dapat membentuk suatu pertemuan yang dihadiri oleh peserta yang terbata

Konsep Dasar Robot

Konsep Dasar Robot

Robot berasal dari bahasa Czech, robota, yang berarti pekerja. Pada dasarnya robot dibuat untuk mendukung dan membantu pekerjaan manusia, seperti yang banyak terlihat dibidang industri dimana robot dapat meningkatkan hasil produksi industri tersebut. Robot diklasifikasikan ke dalam 4 bagian, yaitu :



 Non mobile robot



Robot ini tidak dapat berpindah posisi dari satu tempat ke tempat lainnya, sehingga robot tersebut hanya dapat menggerakkan beberapa bagian dari tubuhnya dengan fungsi tertentu yang telah dirancang. Contoh nyata dari robot ini adalah robot manipulator berlengan.



 Mobile robot



Mobile dapat diartikan bergerak, sehingga robot ini dapat memindahkan dirinya dari satu tempat ke tempat lain. Robot ini merupakan robot yang paling populer dalam dunia penelitian robotik. Dari segi manfaat, robot ini diharapkan dapat membantu manusia dalam melakukan otomasi dalam transportasi, platform bergerak untuk robot industri , eksplorasi tanpa awak, dan masih banyak lagi. Robot line follower yang akan dirancang dalam proyek ini juga termasuk kedalam mobile robot.



 Gabungan mobile robot dan non mobile robot



Robot ini merupakan penggabungan dari fungsi-fungsi pada robot mobile dan non-mobile. Sehingga keduanya saling melengkapi dimana robot nonmobile dabat terbantu fungsinya dengan bergerak dari satu tempat ke tempat lain.



 Humanoid



Robot ini sengaja dirancang dengan menirukan manusia. Fungsi-fungsi tubuh manusia baik lengan, kaki, mata, dan pergerakan sendi kepala dan bagian lainnya sebisa mungkin diterapkan dirobot ini. Contoh robot ini adalah robot ASIMO buatan Jepang. Robot line follower merupakan robot yang termasuk ke dalam mobile robot. Robot ini difungsikan untuk dapat mengikuti garis pada suatu lantai dan kemudian bergerak sesuai dengan pola garis tersebut. Robot ini menggunakan sensor yang memancarkan cahaya yang kemudian ditangkap oleh photodiode, yang apabila terkena garis putih photodiode akan menerima cahaya pantulan dengan maksimal. Sebaliknya jika terkena garis hitam, photodiode akan

menerima cahaya yang minimum sehingga dihasilkan tegangan yang kecil.





Teknik Desain Robot



Dalam mendesain sebuah robot, perlu disesuaikan dengan fungsi dan kepentingan pembuatan robot tersebut. Misalkan seperti gambar di bawah, robot dengan menggunakan sistem roda dan sistem kaki biasanya digunakan sebagai navigasi (gerak berpindah) :



 Mangikuti jalur



 Berdasarkan obyek statik atau bergerak (menuju obyek, menghindari obyek /

halangan), berbasis vision, proximity, dll.



 Berdasarkan urutan perintah (referensi trajektori) Sedangkan robot dengan menggunakan sistem tangan sering digunakan sebagai manipulasi (gerak penanganan) :



 Mengikuti posisi trajektori



 Mengikuti obyek (berbasis vision, proximity, dll.)



 Memegang, mengambil, mengangkat, memindah, atau mengolah obyek



Bagian-bagian dalam gambar dibawah ini dapat dijelaskan sebagai berikut :



Sistem Kontroler



Merupakan rangkaian elektronik yang setidak-tidaknya terdiri dari rangkaian prosesor ataupun mikrokontroler, signal conditioning untuk sensor (analog dan atau digital), dan driver untuk actuator. Bila diperlukan dapat dilengkapi dengan sistem monitor seperti seven segment, LCD (liquid crystal display), atau CRT (cathode ray-tube).



Mekanik Robot



Merupakan system mekanik yang dapat terdiri dari setidak-tidaknya sebuah fungsi. Jumlah fungsi gerak disebut sebagai derajat kebebasan atau degree of freedom (DOF). Sebuah sendi yang diwakili oleh sebuah gerak aktuator disebut sebagai satu DOF. Sedangkan derajat kebebasan pada struktur roda dan kaki diukur

berdasarkan fungsi holomic atau nonholomic.







Sensor



Merupakan perangkat atau komponen yang bertugas mendeteksi (hasil) gerakan atau fenomena lingkungan yang diperlukan oleh sistem kontroler. Dapat dibuat dari sistem yang paling sederhana seperti sensor ON/OFF menggunakan limit switch, sistem analog, sistem bus parallel, sistem bus serial, hingga sistem mata kamera.





Aktuator



Merupakan perangkat elektromekanik yang menghasilkan daya gerakan. Dapat dibuat dari sistem motor listrik (motor DC (permanent magnet, brushless, shunt dan series), motor DC servo, motor DC stepper, ultrasonic motor, linear motor, torque motor, solenoid, dll.), system pneumatic (perangkat kompresi berbasis udara atau gas nitrogen), dan perangkat hidrolik (berbasis bahan cair seperti oli). Untuk meningkatkan tenaga mekanik aktuator atau torsi gerakan dapat dipasang sistem gearbox, baik sistem direct-gear (sistem lurus, sistem ohmic/worm-gear, planetary gear, dll.), spochet-chain (gir-rantai, gir-belt, ataupun system wire-roller, dll.).



Sistem Roda



Merupakan sistem mekanik yang dapat menggerakkan robot untuk berpindah posisi. Dapat terdiri dari sedikitnya sebuah roda penggerak (drive dan steer), dua roda differensial (kiri-kanan independen ataupun sistem belt seperti tank), tiga roda (synchro drive atau sisem holonomic), empat roda (Ackermann model / car like mobile robot ataupun sistem mecanum wheels) atupun lebih.



Sistem Kaki



Pada dasarnya sistem kaki adalah gerakan “roda” yang didesain sedemikian rupa hingga memiliki kemampuan gerak seperti mahluk hidup. Robot berjalan dengan sistem dua kaki atau biped robot memiliki struktur kaki seperti manusia setidak-tidaknya memiliki sendi-sendi yang mewakili pergelangan kaki, lutut, dan pinggul. Dalam kondisi yang ideal pergerakan pada pinggul dapat terdiri dari multi DOF dengan kemampuan gerakan memutar seperti orang menari. Demikian juga pada pergelangan kaki, idealnya adalah juga memiliki kemampuan gerakan polar. Untuk robot binatang (animaloid) seperti serangga, jumlah kaki dapat didesain lebih dari empat. Bahkan robot ular dapat memiliki DOF yang lebih dari 8 sesuai dengan panjang robot (ular) yang didefinisikan.



Sistem Tangan



Merupakan bagian atau anggota badan robot selain sistem roda atau kaki. Dalam konteks mobile robot, bagian tangan ini dikenal sebagai manipulator yaitu sistem gerak yang berfungsi untuk memanipulasi (memegang, mengambil, mengangkat, memindah, atau mengolah) obyek. Pada robot industri fungsi mengolah ini dapat berupa perputaran (memasang mur-baut, mengebor/drilling, milling, dll.), tracking (mengelas, membubut, dll.) ataupun mengaduk (control proses). Untuk robot tangan, desain sendi-lengan diukur berdasarkan DOF. Lengan dapat dibuat kaku / tegar (rigid) ataupun fleksibel (fleksibel manipulator). Sistem tangan memiliki bagian khusus yang disebut sebagai gripper atau grasper (pemegang). Untuk grasper yang didesain seperti jari manusia, derajat kebebasannya dapat terdiri lebih dari 16 DOF (3 DOF untuk jari kelingking, manis, tengah, telunjuk, dan 4 DOF untu jari jempol), tidak termasuk gerakan polar pada sendi pergelangan.



Sistem Kontrol Robot



Kontrol adalah bagian yang amat penting dalam robotik. Sistem robotik tanpa kontrol hanya akan menjadi benda mekatronik yang mati. Dalam sistem kontrol robotik terdapat dua bagian yaitu perangkat keras elektronik dalam perangkat lunak yang berisi program kemudi dan algoritma kontrol. Secara garis besar, suatu sistem robotik terdiri dari 3 bagian seperti dinjukkan gambar di bawah ini.









Dalam gambar di atas, kontrol adalah bagian yang tak terpisahkan dalam sistem robotik. Sistem control bertugas mengkolaborasikan sistem elektronik dan mekanik dengan baik agar mencapai fungsi seperti yang dikehendaki. Tanda dalam interseksi adalah posisi atau bagian dimana terjadi interaksi antara ketiga bagian itu. Misal, poros motor dan sendi pada mekanik berhubungan dengan rangkaian kontrolerdan rangkaian interface / driver ke motor, dan bagian program kontroler yang melakukan penulisan data ke alamat motor.

Sistem motor sendiri memiliki mekanisme kerja seperti yang diilustrasikan pada gambar berikut ini.










Tiga prosedur utama, yaitu baca sensor, memproses data sensor, dan mengirim sinyal aktuasi ke aktuator adalah tugas utama kontroler. Dengan membaginya menjadi tiga bagian maka seorang enginer akan lebih mudah dalam melakukan analisa tentang bagaimana kontroler yang didesainnya bekerja. Dalam aplikasi, prosedur “baca sensor” dapat terdiri dari berbagai teknik yang masing-masing membawa dampak kerumitan dalam pemprograman. Ada dua macam teknik yang digunakan kontroler dalam menghubungi sensor, yaitu polling dan interrupt. Teknik polling adalah prosedur membaca data berdasarkan pengamatan langsung yang dapat dilakukan kapan saja kontroler menghendaki. Sedang pada teknik interrupt, kontroler melakukan pembacaan jika sistem sensor melakukan interupsi yaitu dengan memberikan sinyal interrupt ke kontroler (via perangkat keras) agar kontroler (CPU) melakukan proses pembacaan. Selama tidak ada interrupt maka kontroler tidak akan mengakses sensor tersebut. Bagian yang berfungsi untuk memproses data sensor adalah bagian yang paling penting dalam program kontroler. Di sini berbagai algoritma kontrol mulai dari teknik klasik seperti kontrol P, I, dan D dapat diterapkan jika dikehendaki yang lebih pintar dan dapat beradaptasi dapat memasukkan berbagai algoritma control adaptive hingga teknik artificial intelligent seperti fuzzy kontrol, neural network, genetik algoritma, dll. Bagian ketiga, yaitu prosedur “tulis data” adalah bagian yang berisi pengalamatan ke aktuator untuk proses penulisan data. Data ini adalah sinyal aktuasi ke kontroler seperti berapa besar tegangan atau arus yang masuk ke motor, dsb. Untuk program kontroler sistem robotik yang melibatkan teknik komunikasi dengan dunia luar tidak termasuk dalam diagram seperti yang telah diterangkan melalui gambar di atas tadi. Namun demikian, segala aktifitas program yang berkenaan dengan koleksi atau penerimaa data dapat dimasukkan sebagai bagian “baca data / sensor”, sedang yang berhubungan dengan aktifitas pengiriman data dapat dikategorikan sebagai “tulis data”. Ini dimaksudkan untuk mempermudah analisa dalam desain program kontroler secara keseluruhan.

Senin, 23 November 2009

Aplikasi Security Surveillance System Menggunakan Webcam dan HP dengan Fasilitas General Packet Radio Services dan MMS

 

Pendahuluan

Pada era globalisasi ini teknologi telekomunikasi dan informasi telah berkembang sangat pesat terutama peralatan telekomunikasi mobile yaitu handphone. Dimana handphone telah berubah dari alat telekomunikasi biasa menjadi alat serba guna yang mempunyai berbagai fasilitas seperti hubungan internet, pengiriman gambar, bermain game, memutar lagu, dsb. Teknologi handphone telah mendukung layanan Multimedia Messaging Service (MMS) dan General Packet Radio Service (GPRS). Dengan fasilitas MMS maka pemilik handphone tersebut dapat menerima informasi dengan lebih lengkap karena MMS dapat mengirim data berupa gambar, suara dan teks sekaligus. Fasilitasfasilitas yang terdapat pada security surveillance system ini adalah :

• Motion detection, digunakan untuk mendeteksi adanya gerakan yang terjadi kemudian melakukan capture gambar. Gambar yang di-capture disimpan ke dalam sebuah folder backup. Nama file yang disimpan sesuai dengan tanggal dan waktu gambar tersebut di-capture.

• Menu history yang untuk mengetahui status pesan yang dikirimkan.

• Pengiriman gambar dari PC ke handphone atau email address secara otomatis.

 

Desain Sistem

Secara garis besar security surveillance system terdiri dari modul program motion detection dan modul program pengiriman MMS.

Secara singkat, cara kerja sistem ini dapat digambarkan sebagai berikut :

• Webcam yang akan merekam gambar dan mengirimkannya ke PC.

• PC akan memproses gambar-gambar tersebut untuk menentukan terjadinya gerakan kemudian mentransfer data berupa gambar tersebut ke sebuah handphone.

• Dari handphone tersebut maka penerima akan menerima gambar tersebut melalui Multimedia Messaging Service (MMS) yang difasilitasi oleh teknologi General Packet Radio Services (GPRS).

Adapun spesifikasi hardware dan software yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :

Handphone :

• Nokia 3660 (untuk mengirimkan MMS)

 Samsung SGHX 100 (untuk menerima MMS)

• Webcam Philips PCVC730K ToUcam Fun :

•  Sensor : CMOS

• Pixels : 640 (H) x 480 (V)

• Still image resolution : 800 (H) x 600 (V)

• Illumination : <>

• Integrated lens : F2.0

• Frames/second (fps) : up to 30

Notebook:

• Intel Centrino 1,4 GHz dengan memory 256MB

• Integrated infrared device

• Borland Jbuilder9 Personal Edition

• Visual Basic 6

• VideoOCX

• JWAP Protocol stack

• Nokia MMS Java Library

 

Pengiriman MMS

Pengiriman MMS dibuat dengan bantuan Nokia MMS java library [3] dan JWAP protocol stack [1][2][4]. Untuk dapat mengirimkan pesan MMS terlebih dahulu dilakukan pembuatan pesan MMS. Pembuatan pesan MMS bertujuan untuk menyiapkan dan mengatur header (berisi nomor handphone pengirim, nomor handphone penerima dan subyek) dan isi dari pesan MMS yang akan dikirimkan. Setelah MMS message selesai dibuat maka yang perlu dilakukan selanjutnya adalah mengirimkan MMS tersebut. Berikut adalah langkah-langkah

pengiriman MMS :

• Program Pengiriman MMS akan mengadakan koneksi ke WAP gateway.

• Setelah koneksi ke WAP gateway tercapai maka program pengiriman MMS akan mengirimkan MMS sebagai content dari sebuah WSP (Wireless Session Protocol) POST.

• Program Pengiriman MMS akan memutuskan koneksi ke WAP gateway.

• WAP gateway akan mengirimkan pesan tersebut ke MMSC.

• Setelah MMSC menerima pesan maka MMSC akan mengirimkan sinyal kepada pengirim. Handphone pengunjung akan tercantum “message sent”.

• MMSC akan menggunakan WAP PUSH untuk mengirimkan pesan ke penerima bahwa ada pesan MMS baru.

• Dengan mengasumsikan bahwa handphone penerima sudah di-setting untuk menerima pesan

MMS, maka handphone penerima akan mengadakan sebuah koneksi ke WAP gateway.

• Penerima mengirimkan sinyal WSP GET kepada WAP gateway untuk men-download pesan MMS.

•WAP gateway mendownload pesan MMS dari MMSC.

• Pesan MMS dikirim kepada penerima sebagai content dari WSP GET RESPONSE melalui koneksi WAP yang sama.

• Setelah pesan MMS selesai di-download maka penerima memutuskan koneksi ke WAP gateway.

•  MMSC menggunakan WAP PUSH untuk memberitahukan kepada pengirim MMS bahwa pesan tersebut sudah terkirim. Pada handphone pengirim akan tertulis "Message Delivered".

 

Implementasi Sistem

Pada tahap awal dilakukan setting pada menu configuration lalu Difference adalah batas bagian dari gambar yang akan dilakukan surveylance. Threshold adalah batasan nilai mean dimana webcam mulai meng-capture gambar bila nilainya melebihi dari setting. Delay adalah batasan waktu aplikasi akan melakukan pembandingan dan pengambilan gambar setelah pengambilan gambar yang sebelumnya sehingga pengambilan gambar yang sama tidak dilakukan berulang-ulang. Berapa kali adalah proses pengambilan gambar setiap kali nilai threshold tercapai dilakukan berapa kali.

.

Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah:

•  Jika ingin menangkap gerakan yang cepat maka threshold yang ada dapat diturunkan sesuai dengan kebutuhan. Dengan threshold 15 security surveillance system sudah dapat mendeteksi adanya gerakan dengan kecepatan 1 meter/detik seperti terlihat pada tabel 3.

•  Security surveillance system dapat mengirimkan MMS dengan tujuan handphone atau alamat email.

•  Prosentase berhasil tidaknya pengiriman MMS sangat ditentukan oleh besar kecilnya data yang

dikirim. Dalam pengujian filesize, besar filesize yang paling cocok untuk pengiriman MMS adalah kurang dari 10 kb.

•  Dengan tingginya tingkat kegagalan pengujian pengiriman melalui layangan jaringan MMS dan pengujian pengiriman melalui e-mail dimana prosentase keberhasilan hanya 32 persen. Disimpulkan bahwa kualitas jaringan infrastruktur layanan GPRS dan MMS masih kurang memadai, terutama layanan antar operator. Security surveillance system via MMS kurang cocok diimplementasikan di Indonesia

karena layanan MMS dan GPRS yang masih kurang memadai.

Aplikasi Kendali Fuzzy Logic untuk Pengaturan Kecepatan Motor Universal

 

Pendahuluan

Salah satu bagian yang penting dalam mendesain sistem kendali konvensional seperti Proporsional (P), Proporsional-Integral (PI) dan Proporsional- Integral-Derivatif (PID) adalah model matematika dari sistem. Model matematika untuk sistem linier masih bisa didapatkan tetapi pada sistem non-linier, tidak mudah menurunkan model matematika dari sistem. Kendali fuzzy logic memberikan alternatif lain dalam sistem kendali. Dalam kendali fuzzy logic tidak diperlukan model matematika dari system karena kendali fuzzy logic bekerja berdasarkan rule-rule yang diekstrak sesuai dengan pemikiran dan pengetahuan manusia baik sebagai operator atau ahli. Dalam penelitian ini disajikan implementasi kendali fuzzy logic untuk pengaturan kecepatan motor universal. Proses fuzzy inference dalam kendali fuzzy logic terdiri atas 3 bagian yaitu fuzzifikasi, evaluasi rule dan defuzzifikasi.

 

1. Perangkat Keras Sistem

Blok diagram sistem kendali kecepatan motor universal dapat dilihat pada gambar 2. Spesifikasi motor universal yang digunakan adalah 85 watt, 200/220 volt, 6000 rpm. Sebagai

sensor untuk membaca kecepatan motor digunakan tachometer. dari rangkaian tachometer berupa sinyal frekuensi diubah menjadi tegangan oleh rangkaian pengubah frekuensi menjadi tegangan. Tegangan output rangkaian ini oleh Analog to Digital Converter (ADC) diubah menjadi data digital yang akan dibaca oleh computer  rangkaian pengubah frekuensi menjadi tegangan dan rangkaian ADC dapat dilihat pada gambar 4 dan. ADC yang digunakan adalah ADC MAX 191 yang mempunyai data output 12 bit sehingga dapat diperoleh respon kendali yang lebih baik.

 

2. Desain Sistem Kendali Fuzzy Logic

Sistem kendali fuzzy logic yang dikembangkan dalam penelitian ini mempunyai dua crisp input yaitu error dan perubahan error kecepatan motor dan satu crisp output yaitu perubahan tegangan. Error dan perubahan error didefinisikan dengan perumusan sebagai berikut:

Error = PV – SP

Derror = Error(n) – Error(n-1)

PV adalah kecepatan motor aktual sedangkan SP adalah kecepatan motor yang dinginkan. Derror didefinisikan sebagai selisih error sekarang dengan error sebelumnya.

 

3. Desain Program Kendali Fuzzy Logic

Proses kendali fuzzy logic dilakukan oleh program yang dibuat dengan bahasa pascal menggunakan kompiler turbo pascal 7.0.Program ini melakukan pembacaan data aktual dari ADC yang merepresentasikan kecepatan motor kemudian dibandingkan dengan setting point dan melakukan proses fuzzy inference yang meliputi fuzzifikasi, evaluasi rule dan defuzzifikasi. Hasil fuzzy inference dioutputkan ke DAC untuk mengendalikan kecepatan motor. Respon dari system ditampilkan dalam bentuk grafik terhadap waktu.

 

 

 

 

 

 

Pengujian Sistem

Pengujian sistem dilakukan dengan melihat respon sistem terhadap fungsi waktu. Selama: selang waktu tertentu akan diamati respon system terhadap pemberian beban dan pelepasan beban dengan berbagai kondisi meliputi

1. Variasi bentuk membership function

2. Variasi jumlah label membership function

3. Variasi metode defuzzifikasi

Berikut adalah grafik-grafik respon system terhadap waktu, hasil dari pengujian yang telah dilakukan. Dalam pengujian ini, beban yang diberikan adalah sebesar 100 gr dan ditentukan setting point 5000 rpm.

 

Kesimpulan

Dari percobaan yang dilakukan dalam pengujian respon sistem kendali baik dengan variasi bentuk membership function, variasi jumlah label membership function dan variasi metode defuzzifikasi, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

· Kendali fuzzy logic relatif mudah diimplementasikan karena tidak membutuhkan model matematika tetapi bekerja berdasarkan rule yang dapat diekstrak dari pengalaman dan keahlian seorang operator.

· Bentuk membership function antara segitiga dan trapezoid tidak memberi pengaruh yang cukup besar dalam menentukan respon sistem.

· Metode defuzzifikasi Center of Area menghasilkan kendali yang lebih baik dibandingkan dengan metode mean of maxima

· Semakin banyak jumlah label dalam membership function memungkinkan untuk menghasilkan kendali yang lebih baik terutama untuk metode defuzzifikasi mean of maxima

Penyadapan Saluran Transmisi dengan Kopling Kapasitif untuk Suplai Daerah Terpencil

Pendahuluan

Pada masa sekarang, tenaga listrik sudah merupakan bagian dari kebutuhan pokok masyarakat, baik di perkotaan maupun di pedesaan. Dalam kemajuan pembangunan sarana kelistrikan di tanah air, ditemukan banyak daerah pedesaan yang dilewati saluran transmisi tegangan tinggi tanpa dapat menikmati aliran daya listrik yang besar itu. Untuk kebutuhan pedesaan dengan daya yang relatif kecil, cara penyadapan konvensional dengan membangun suatu jaringan distribusi primer dengan memasang gardu induk berikut perlengkapannya maupun membangun suatu pembangkit memerlukan biaya yang besar dan kurang efisien. Oleh karena itu, salah satu alternatif dalam penyediaan daya listrik adalah dengan melakukan penyadapan daya saluran transmisi tegangan tinggi dengan kopling kapasitif. Diharapkan, cara ini dapat lebih efisien dan efektif, karena sistem yang digunakan cukup sederhana.

 

Konsep Dasar Penyadapan Daya Saluran Transmisi

Penyadapan daya saluran transmisi yang dimaksud adalah pengambilan sebagian daya yang terdapat pada saluran udara transmisi tegangan tinggi 35 kV sampai dengan 245 kV[1] ataupun saluran udara transmisi tegangan ekstra tinggi di atas 245 kV dengan memanfaatkan keberadaan daya yang diinduksikan oleh kopling kapasitif pada suatu konduktor yang berada di dalam medan listrik saluran udara transmisi. Daya diperoleh dari muatan yang diinduksikan pada suatu bagian kawat tanah saluran udara tansmisi yang diisolasi dari strukturnya, sebagaimana yang dilakukan pada kawat fasa saluran distribusi. Peralatan yang digunakan dilengkapi dengan reaktansi induktif untuk mengkompensasi tingginya reaktansi kapasitif yang ekuivalen dengan impedansi internal kawat tanah saluran udara yang juga bernilai tinggi. Cara penyadapan daya saluran transmisi ini, yang dikenal dengan sistem kopling kapasitif (Capacitive Coupling System / CCS), dikembangkan menjadi suatu suplai daya didasarkan pada suatu pembagi tegangan kapasitif yang dihubungkan langsung pada kawat fasa saluran udara transmisi dan merupakan input suatu transformator penurun tegangan.

 

Penyadapan Daya Saluran Transmisi melalui Kawat Fasa

Merupakan penyadapan dengan cara memasang suatu pembagi tegangan kapasitif pada kawat fasa untuk menurunkan tegangan level transmisi menjadi tegangan level distribusi untuk kemudian disalurkan ke konsumen.

 

Kondisi Tunak ( Steady State )

Akibat adanya CTH, maka impedansi sumber akan tinggi dan V2 akan sulit diregulasi atau diatur apabila beban bervariasi. Namun, hal ini dapat diatasi dengan menambah induktor yang dihubungkan seri.

 

Kondisi Transient

Masalah utama yang harus diperhatikan pada sistem kopling kapasitif pada kawat yang menggunakan pembagi ini adalah kondisi transient. Kondisi ini akan mempengaruhi desain sistem secara keseluruhan. Berikut ini adalah beberapa simulasi yang telah dilakukan beserta hasilnya.

1. Simulasi Hubung Singkat. Dilakukan pada sisi primer transformator dengan suatu inductor atau reaktor yang telah terhubung. Dan pengamatan difokuskan pada tegangan-lebih yang dihasilkan dari simulasi ini.

2. Simulasi Beban Nol. Dengan menghitung arus dan tegangan transient, dilakukan analisa

kemungkinan timbulnya feroresonansi pada transformator yang disebabkan oleh saturasi inti.

Beberapa kasus yang dianalisa diantaranya: (a) efek magnetis residual maksimum; positif dan

negatif , (b) efek magnetis residual 50%; positif dan negatif, (c) tegangan puncak rata-rata pada C2 melewati titik nol.

3. Simulasi Surja Hubung. Untuk mengetahui unjuk kerja sistem pada kondisi rangkaian yang berbeda, dilakukan analisa terhadap tiga kasus berikut: (a) Dalam waktu sesaat, melakukan pembebanan pada sistem dengan tegangan sumber positif maksimum, dimana transformator tidak terhubung. (b) Sama seperti di atas, namun transformator dihubungkan pada sistem dengan kondisi tanpa beban. (c) Penutupan sesaat dilakukan pada sistem dan kemudian diikuti dengan pembukaan, saat tegangan maksimum berada pada polaritas yang berlawanan.

 

Simulasi dengan Menggunakan EMTP

Agar dapat mengevaluaasi desain sistem terutama respon terhadap kondisi transient, Instituto

de Investigaciones Electricas, sebuah lembaga kelistrikan di Mexico, mengadakan simulasi

dengan menggunakan bantuan program EMTP dan test laboratorium.

 

Kesimpulan

1. Sistem kopling kapasitf adalah suatu cara untuk mendapatkan daya dari saluran transmisi dengan menurunkan tegangan transmisi ke tegangan distribusi primer berdasarkan prinsip pembagi tegangan. Tegangan yang diperoleh bersifat kapasitif, maka perlu dikompensasib dengan inductor agar diperoleh pengaturan tegangan yang baik pada outputnya.

2. Sistem kopling kapasitif ini perlu dilengkapi dengan peralatan pengaman yang cukup memadai, agar tidak berpengaruh besar terhadap saluran transmisi apabila terjadi gangguan pada sistem kopling kapasitif.

Evaluasi Kinerja Algoritma Penjadwalan Weighted Round Robin Pada Wimax

 

Pendahuluan

Salah satu teknologi nirkabel yang diperkirakan banyak digunakan untuk masa sekarang dan masa depan adalah WiMAX (Worlwide Interoperability for Microwave Access).Teknologi WiMAX mampu enjangkau area hingga sejauh 50 kilometer anpa harus ada lintasan langsung (non line of ight, NLOS) antara base station (BS) dengan eralatan pengguna (customer premise quipment, CPE) dan menyediakan total laju ata hingga 70 Mbps. Teknologi ini juga endukung kualitas pelayanan (Quality of ervice, QoS) yang sangat diperlukan pada ayanan multimedia seperti koneksi audio dan video. Salah satu algoritma penjadwalan yang diterapkan pada jaringan WiMAX yaitu Weighted Round Robin (WRR). Algoritma WRR sesungguhnya diusulkan untuk digunakan pada jaringan Asyncronous Transfer Mode (ATM). Akan tetapi, algoritma ini juga dapat diimplementasikan untuk jaringan lain seperti jaringan nirkabel WiMAX. Oleh karena itu, perlu dilakukan suatu evaluasi atau penilaian terhadap kinerja algoritma WRR pada jaringan WiMAX.

 

Quality of Service (QoS) WiMAX

Medium Access Control (MAC) pada WiMAX dapat menjalankan QoS dengan berbagai kebutuhan bandwidth dan aplikasi. Sebagai contoh aplikasi voice dan video memerlukan waktu tunda (latency) yang rendah tetapi masih bisa mentolelir beberapa error. Aspek lain yang tersedia pada QoS yang terdapat di WiMAX adalah kemampuan mengatur kecepatan data (data rate manageability) dimana ditentukan oleh analisis link antara BS dan SS.

 

Algoritma Penjadwalan Weighted Round Robin (WRR)

Algoritma penjadwalan WRR merupakan pengembangan dari algoritma Round Robin (RR) yang sebenarnya diusulkan untuk jaringan ATM yang mempunyai ukuran paket tetap. WRR adalah sebuah algoritma penjadwalan yang dapat diterapkan pada berbagai bidang, untuk pemakaian sumber daya secara bersama-sama pada sebuah komputer atau jaringan. Algoritma ini dieksekusi atau dijalankan pada permulaan dari setiap frame pada Base Station (BS).

 

PERANCANGAN SISTEM DAN PERANGKAT LUNAK Parameter Simulasi Pada Modul WiMAX NDSL

Untuk mendukung kinerja dari modul WiMAX yang dikembangkannya, NDSL menggunakan parameter-parameter tertentu pada layer fisik dan layer MAC yang sesuai dengan standar IEEE 802.16. Parameterparameter tersebut juga disesuaikan dengan spesifikasi dari intel sebagai penyedia chipset untuk perangkat komunikasi WiMAX. Nilai dari parameter-parameter modul WiMAX NDSL untuk layer MAC.

 

Parameter yang Didefinisikan Perancang

Selain parameter-parameter yang telah didefinisikan pada modul WiMAX terdapat pula parameter-parameter yang dapat didefinisikan oleh perancang. Parameter-parameter tersebut antara lain model propagasi, jenis protocol routing, topografi, waktu simulasi, daya pancar antena, jumlah SS, jenis aplikasi pada SS, parameter QoS, dan lain-lain.

 

PENGUJIAN DAN ANALISIS Perhitungan dan Analisis Performansi

Dari data trace file dapat dihitung nilai dari parameter-parameter yang menunjukkan kinerja dari jaringan WiMAX. Parameter-parameter tersebut adalah throughput, paket hilang, dan rata-rata waktu tunda. Perhitungan nilai throughput dilakukan untuk setiap jenis layanan yang digunakan pada simulasi jaringan WiMAX.

 

 

 

 

Kesimpulan

Berdasarkan proses yang telah dilakukan pada tugas akhir ini, mulai dari perancangan sampai pengujian dan analisis, dapat disimpulkan beberapa hal, antara lain :

1. Jenis layanan rtPS memiliki nilai throughput paling besar diantara jenis layanan lainnya pada setiap skenario jaringan, nilai throughput terbesar dari jenis layanan rtPS yaitu 1040,832 Kbps. Sedangkan jenis layanan BE mempunyai nilai throughput yang paling kecil, nilai throughput terkecil dari jenis layanan BE yaitu 4,648 Kbps.

2. Dari besar nilai throughput yang diperoleh menunjukkan bahwa algoritma penjadwalan WRR mempunyai kinerja yang baik untuk jenis layanan yang mempunyai nilai MRTR dan prioritas antrian yang tinggi.

3. Algoritma penjadwalan WRR kurang adil terhadap jenis layanan yang mempunyai MRTR dan prioritas antrian yang kecil, seperti jenis layanan BE.

4. Paket hilang pada simulasi jaringan WiMAX ini terjadi pada permulaan dari simulasi dengan nilai paket hilang yang sangat besar. Hal tersebut terjadi karena, pada permulaan simulasi BS dan SS sibuk melakukan proses ranging untuk memasuki jaringan.

5. Secara umum paket hilang yang terjadi pada setiap jenis layanan dari simulasi ini tidak terpengaruh oleh banyaknya jumlah SS.

6. Dari hasil pengujian, Algoritma WRR menunjukkan kinerja yang baik dalam menekan terjadinya paket hilang.

7. Besarnya nilai rata-rata waktu tunda dari setiap jenis layanan dipengaruhi oleh banyaknya jumlah SS yang menggunakan jenis layanan tersebut.

8. Nilai rata-rata waktu tunda terkecil terjadi pada jenis layanan UGS sebesar 0,167 mikro detik. Sedangkan nilai rata-rata waktu tunda terbesar terjadi pada jenis layanan ertPS yaitu sebesar 0,752 mikro detik.

Pelacakan dan Estimasi Pose Video Wajah 3 Dimensi

 

Pendahuluan

Pelacakan wajah merupakan bagian penting dalam memecahkan berbagai permasalahan termasuk dalam pengenalan wajah, analisa/ pengenalan ekspresi wajah, video konferensi, dan lain-lain. Kemampuan melacak wajah juga memberikan konstribusi yang cukup besar terhadap interaksi manusia dan komputer. Salah satu penerapannya adalah pelacakan wajah untuk menggerakkan mouse sehingga user tidak perlu menggunakan tangan, cukup dengan gerakan wajah saja misalnya. Tapi tentu saja untuk keperluan ini, diperlukan kamera sebagai input. Pelacakan pergerakan wajah dengan wire frame 3 dimensi ini menggunakkan model wire frame wajah yang merupakan kumpulan titik koordinat dalam 3 dimensi untuk mengestimasi pose dari hasil pelacakan pergerakan wajah yang didapat dari kamera ataupun file video. Pelacakan disini menggunakan metode Lucas-Kanade Optical Flow. Proses pelacakan disini adalah mendapatkan optical flow dari fitur-fitur image sequence (t dan t+1) yang koresponden.

 

Sistem Pelacakan & Estimasi Pose

Sistem keseluruhan dapat dilihat pada gambar 1 dan dapat dibagi menjadi 5 bagian utama yaitu:

1. Pengambilan frame oleh kamera atau file AVI. Pengambilan frame gambar ini menggunakan Microsoft DirectShow untuk mendapatkan frame yang real time (± 30 frame/s).

2. Menampilkan obyek wire frame 3D ke layar. Obyek wire frame yang berupa kumpulan titik koordinat dalam 3D ditampilkan di layer untuk menunjukkan transformasi pergerakan wajah.

3. Pemilihan fitur untuk pelacakan. Pemilihan fitur yang dimaksud disini adalah menentukkan titik-titik pada wajah yang akan dilacak pergerakkannya (memilih daerah yang mudah di lacak yaitu daerah yang memiliki nilai eigen tinggi. Misal: daerah pojok).

4. Pelacakan pergerakan fitur. Melacak pergerakan dari titik-titik yang telah dipilih sehingga diketahui perubahan letaknya.

5. Perhitungan transformasi obyek/estimasi pose. Melakukan perhitungan terhadap perubahan

gerakan wajah berdasarkan informasi titiktitik hasil pelacakan dengan obyek 3D sehingga dapat diketahui besar transformasinya (rotasi dan translasi terhadap sumbu x, y, dan z).

 

Pengambilan Frame Video – DirectShow

Modul ini bertujuan untuk melakukan pengambilan gambar yang berasal dari kamera atau dari file video. Dalam proses ini terdiri dari dua sub program, yang pertama adalah proses untuk menerima input baik dari kamera atau dari file video dan yang kedua adalah proses untuk melakukan pengambilan gambar (grabbing) dari input tersebut.

 

Transformasi 3D dan Proyeksi 3D ke 2D

Pada transformasi 3D ini digunakan matrik yang merupakan gabungan dari rotasi dan translasi x, y, dan z. Aturan yang digunakan untuk menggabungkan transformasi ini disebut aturan Roll-Pitch-Yaw (RPY). Translasi XYZ untuk menempatkan koordinat origin yang kemudian diikuti rotasi terhadap 3 koordinat axis dengan urutan: Z, Y, X. Bagian rotasi dikombinasikan sebagai berikut:

[R] = [R(z)][R(y)][R(x)]

Model 3D Wire Frame Wajah

Model wire frame wajah yang didapat dari Candide [3] terdiri dari 113 titik tetapi hanya digunakan 18 titik saja yang ada di daerah alis (6 titik), mata (4 titik), hidung (4 titik), dan mulut (4 titik). Pengurangan jumlah titik ini dimaksudkan untuk mempermudah pelacakan karena wire frame yang asli terlalu kompleks sehingga jarak antar titik sangat kecil bahkan jika dilihat secara 2 dimensi ada titik yang bertumpuk. Ke-18 titik ini dianggap dapat mewakili pergerakan wajah secara keseluruhan dan merupakan fitur dalam pelacakan. Sedangkan wire frame yang asli 113 titik digunakan untuk menampilkan animasi dari estimasi pose hasil pelacakan pergerakan wajah.

 

Pelacakan Fitur Metode Lucas-Kanade [1]

Misal I dan J adalah image 1 channel (gray). I(x) = I(x,y) dan J(x) = J(x,y) adalah nilai grayscale dari kedua image pada lokasi x = [x y]T , dimana x dan y adalah koordinat pixel image. Image I disebut sebagai image yang pertama dan image J adalah image kedua. Untuk memudahkan pemahaman, image I dan J adalah fungsi diskrit (array) dan koordinat vector pojok kiri atas adalah [ ]T 0 0 . Misal nx dan ny adalah lebar dan tinggi dari kedua image, maka koordinat vektor pixel pada kanan bawah adalah [ ]T nx - 1 n y - 1 . Misalkan titik [ ]T

u = ux u y ada pada image pertama. Tujuan dari pelacakan fitur adalah untuk menemukan lokasi [ ]T v = u + d = ux + dx uy + d y pada image kedua J agar I(u) dan J(v) mirip.

 

Estimasi Pose

Garis besar dari metode Fully Projective yang digunakan disini Pertama-tama model wajah berupa titik-titik fitur 3D (vektor p) ditransformasikan dengan matrik transformasi R dengan persamaan 6:

[ x|, y|, z  ] R p | T = × . (6)

[d |x , d |y , d |z ]= -[rx × t, ry × t, rz × t ] (7)

 

Hasil-Hasil Percobaan

Sistem dibangun menggunakan bahasa pemrograman Microsoft Visual C++, dengan memanfaatkan software library Intel OpenSource Computer Vision (OpenCV). Sistem diuji coba dengan video yang diambil dari webcam. Pengujian sistem disini terdiri dari pengujian terhadap akurasi dan ketangguhan pelacakan, ketepatan dalam mengestimasi pose, dan pengaruh jumlah fitur terhadap pelacakan dan estimasi pose. Akurasi disini berhubungan dengan ketepatan dalam pelacakan. Ketangguhan berhubungan dengan kemampuan melacak dalam berbagai intensitas cahaya dan kecepatan gerakan.

 

Kesimpulan

1. Sistem pelacakan pergerakan wajah dengan wire frame 3D dapat berjalan dengan baik selama fitur inisial memiliki nilai pojok yaitu suatu daerah yang memiliki tingkat lekukan yang jika dikalikan dengan gradiennya akan meningkat menjadi pangkat 3 dari maximum nilai daerah sekitarnya.

2. Sistem pelacakan pergerakan wajah dengan wire frame 3D tidak menangani occluding area (daerah yang menggangu pelacakan) sehingga menyebabkan keterbatasan dalam gerakan untuk mendapatkan hasil pelacakan

yang baik.

3. Sistem pelacakan pergerakan wajah dengan wire frame 3D dapat dilakukan secara realtime (30 frames/second) dengan menggunakan Microsoft® DirectShow®, Intel Performance Library dan Open Source Computer

Vision Library.

4. Algoritma pelacakan Lucas-Kanade dari Open Source Computer Vision Library disini melacak berdasarkan image brightness. Jika daerah yang dilacak terkena sinar yang terlalu tinggi atau terlalu gelap sehingga daerah yang dilacak tidak jelas maka algoritma pelacakan

tidak akan mendapatkan hasil yang baik. Oleh karena itu dipilih fitur yang merupakan daerah pojok untuk memudahkan pelacakan. Demikian pula jika gerakan cepat maka image akan terlihat kabur sehingga fitur yang dilacak hilang.

5. Algoritma Fully Projective yang mengestimasi pose dari hasil pelacakan berjalan sesuai dengan harapan selama hasil pelacakan baik. Ini dapat dilihat dari hasil animasi yang menampilkan posisi yang hampir sama

 

 

 

Pengembangan Learning Content Management System yang Mendukung Peningkatan Efektifitas Proses Belajar Jarak Jauh

Pengembangan Learning Content Management System yang Mendukung

Peningkatan Efektifitas Proses Belajar Jarak Jauh

 

Pendahuluan

E-learning merupakan usaha untuk membuat transformasi proses belajar-mengajar yang ada di sekolah ke dalam bentuk digital yang dijembatani oleh teknologi Internet [1, 6]. E-learning dapat didefinisikan sebagai sebuah bentuk teknologi informasi yang diterapkan di bidang pendidikan dalam bentuk kelas maya. Artinya siswa dan pengajar tidak harus bertatap muka secara langsung untuk melakukan kegiatan belajar-mengajar seperti layaknya di dalam kelas, melainkan mereka berinteraksi secara tidak langsung melalui computer mereka masing-masing yang terhubung dengan Internet. Oleh karena itu, kelas maya memungkinkan seseorang untuk belajar tanpa bergantung pada tempat dan waktu serta memungkinkan seseorang untuk mendapatkan pembelajaran seumur hidup [3]. Akan tetapi penyampaian materi pembelajaran yang baik pada sistem E-learning bukan hal yang mudah untuk dilakukan, di samping adanya keterbatasan akses internet di Indonesia.

Dengan membuat e-learning yang mampu menghanyutkan para peserta untuk mengikuti setiap langkah belajar, seperti layaknya ketika bermain sebuah games, diharapkan muncul sumbangan positif bagi proses belajar siswa itu sendiri. Dengan menyisipkan permainan-permainan dalam sebuah pelajaran, proses belajar akan menjadi lebih menyenangkan tanpa harus kehilangan makna dan tujuan yang ingin dicapai dari proses belajar itu sendiri. Hal ini merupakan modal awal yang sangat baik untuk proses belajar selanjutnya. Tanpa modal yang muncul dari pihak peserta sendiri, segala usaha pendekatan dari pihak pengajar menjadi mustahil dapat dijalankan dengan sebaik-baiknya.

Learning Content Management System (LCMS) menyediakan cara yang efektif untuk membuat, menggunakan kembali, menyampaikan, mengelola, dan memperbaiki materi pembelajaran [2, 5, 9]. LCMS pada e-learning dapat dilakukan melalui dua cara, yaitu:

1. Penyampaian materi pembelajaran dengan memantau interaksi siswa pada saat pembelajaran. Hal ini dapat dilihat dari tingkah laku siswa dalam pengaksesan materi pembelajaran sebelumnya atau preferensi pembelajaran (learning preference), seperti gaya, cara, dan strategi belajar siswa. Untuk selanjutnya materi pembelajaran berikutnya, yang akan diberikan kepada siswa, dilakukan berdasar preferensi pembelajaran tersebut.

2. Penyampaian materi pembelajaran berdasarkan informasi yang diperoleh dari hasil evaluasi. Evaluasi ini diperlukan untuk levelisasi penyampaian materi, artinya materi yang disampaikan kepada siswa sesuai dengan level siswa. Dari evaluasi tersebut, pengajar menerima informasi yang menunjukkan tingkat penguasaan siswa terhadap materi pembelajaran. Informasi berupa ukuran (metrics) yang dapat membantu pengajar untuk menganalisis kejelasan, relevansi, dan keefektifan dari materi pembelajaran. Informasi tersebut akan menjadi dasar untuk menentukan apakah materi akan tetap dipertahankan atau akan dicari/dipilih materi pembelajaran lain yang cocok atau sesuai dengan penilaian terhadap performansi siswa.

Learning Technology Systems Architecture

LTSA merupakan hasil penelitian yang dilakukan oleh divisi edutool dari Farance Incorporation yang dikembangkan berdasarkan IEEE 1484. LTSA adalah arsitektur yang menggambarkan rancangan sistem level tinggi beserta komponen-komponennya. LTSA mencakup sistem yang sangat luas yang umumnya dikenal sebagai learning technology, education and training technology, computer-based training, computer assisted instruction, intelligent tutoring, metadata, dan sebagainya. Arsitektur ini bersifat netral terhadap aspek pedagogi, isi, budaya, dan platform dari suatu sistem pengajaran.

 

Computer Adaptive Test

Computer Adaptive Test (CAT) adalah suatu metode pengujian atau evaluasi dengan menggunakan teknologi informasi yang bersifat adaptif. Adaptif berarti bahwa pemberian soal ujian berikutnya tergantung pada perilaku peserta ujian dalam menjawab soal sebelumnya sehingga ujian yang diberikan untuk setiap peserta dapat bersifat unik berdasarkan tingkat kemampuan masing-masing peserta. Kelebihan yang ditawarkan oleh CAT [10], antara lain:

1. CAT memungkinkan siswa untuk bekerja dalam langkahnya sendiri. Kecepatan siswa dalam menjawab dapat digunakan sebagai informasi tambahan dalam melakukan penilaian terhadap siswa.

2. Soal yang diberikan memiliki level kesulitan sesuai dengan kemampuan siswa, tidak terlalu susah ataupun terlalu mudah.

3. Penilaian dapat dilakukan dengan segera sehingga dapat memberikan umpan balik yang cepat kepada siswa.

4. Keamanan ujian dapat ditingkatkan. Rangkaian soal yang diberikan akan berbeda untuk setiap siswa sehingga soal yang akan muncul selanjutnya tidak dapat ditebak. Selain itu, bila jumlah soal banyak, kemungkinan munculnya soal yang sama lebih dari satu kali sangatlah kecil sehingga kemungkinan siswa untuk menghapalkan soal menjadi sangat kecil. Kerahasiaan soal pun dapat terjaga, karena soal tersimpan dalam suatu basisdata dan hanya pelatih yang membuat soal tersebut yang dapat mengaksesnya.

5. Ujian dapat dipresentasikan melalui teks, grafik, audio, dan bahkan video klip. Secara umum prinsip kerja CAT adalah sebagai berikut:

Sebagai inisialisasi, CAT menganggap siswa memiliki kemampuan menengah dan memberikan soal dengan tingkat kesulitan menengah. Pemilihan soal selanjutnya didasarkan atas jawaban siswa, yaitu secara umum bila soal dijawab dengan benar, soal selanjutnya memiliki tingkat kesulitan yang lebih tinggi sedangkan bila soal dijawab dengan salah, soal selanjutnya memiliki tingkat kesulitan yang lebih rendah. Terdapat tiga langkah utama pada CAT yaitu:

1. Seluruh soal yang belum diberikan dievaluasi untuk memilih soal terbaik yang akan dikeluarkan berdasarkan estimasi tingkat kemampuan saat ini. Proses ini disebut juga sebagai item analysis.

2. Soal terbaik tersebut dikeluarkan dan siswa akan menjawab soal tersebut.

3. Tingkat kemampuan yang baru dihitung berdasarkan seluruh jawaban siswa dari keseluruhan soal yang telah diberikan.

Kesimpulan

Kesimpulan yang didapat dari penelitian ini adalah:

[1] Aplikasi LCMS berguna untuk mempermudah pengajar dalam mengelola materi pembelajaran dan soal ujian yang akan diberikan kepada siswa.

[2] Penyampaian materi pembelajaran yang baik pada suatu kelas maya tidaklah mudah. Dengan aplikasi LCMS, penyampaian materi pembelajaran dapat dilakukan dengan lebih baik sesuai dengan kebutuhan siswa. LCMS dapat memberikan materi pembelajaran yang tepersonalisasi kepada siswa melalui 2 cara yaitu:

  • Penyampaian materi pembelajaran dilakukan dengan pemantauan interaksi siswa dangan materi pembelajaran yaitu dengan menyimpan tingkah laku siswa dalam pengaksesan materi pembelajaran sebelumnya (preferensi pembelajaran) ke basis data. Selanjutnya materi pembelajaran yang akan diberikan kepada siswa sesuai dengan preferensi pembelajaran tersebut.
  •  Penyampaian materi pembelajaran disesuaikan dengan level siswa saat ini sehingga diperlukan proses evaluasi untuk mengukur tingkat kemajuan siswa.

[3] Proses evaluasi yang terdapat pada aplikasi LCMS berguna bagi pengajar untuk mengetahui tingkat penguasaan siswa terhadap suatu materi pembelajaran sehingga dapat membantu pengajar untuk menganalisis kejelasan, relevansi, dan keefektifan dari materi pembelajaran tersebut. Informasi itu yang selanjutnya menjadi dasar untuk menentukan apakah materi pembelajaran akan tetap dipertahankan atau akan dicari materi pembelajaran lain yang sesuai dengan penilaian terhadap performansi siswa.