PERANCANGAN PENGONTROL ROBOT BERKAMERA VIA JARINGAN...
32
PERANCANGAN PENGONTROL ROBOT BERKAMERA VIA JARINGAN INTERNET (TCP/IP) Ardianto Puguh S P MAHASISWA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO Bidang Studi Telekomunikasi Multimedia Dosen Pembimbing: 1. Eko Setijadi, ST. MT. Ph.D. 2. Ir. Gatot Kusrahardjo, MT.
Transcript of PERANCANGAN PENGONTROL ROBOT BERKAMERA VIA JARINGAN...
PERANCANGAN PENGONTROL ROBOT BERKAMERA VIA JARINGAN INTERNET (TCP/IP)
Ardianto Puguh S PMAHASISWA JURUSAN TEKNIK ELEKTROBidang Studi Telekomunikasi Multimedia
Dosen Pembimbing:1. Eko Setijadi, ST. MT. Ph.D.2. Ir. Gatot Kusrahardjo, MT.
Latar Belakang...
Kemajuan teknologi
Perkembangan fungsi Internet
Applikasi
Masalah yang akan ditangani dari Tugas Akhir ini adalah perancangan dan pembuatan robot berkamera dengan
sistem pengontrolan robot melalui wireless internet, sehingga bisa diakses di Internet melalui jaringan
TCP/IP
Permasalahan
TUJUAN
Merancang Robot berkamera yang dapat dikontrol via jaringan Internet TCP/IP
Komputer user yang digunakan untuk mengontrol bersifat fleksibel (tidak hanya 1komputer itu saja)
Robot dapat digunakan untuk memonitoring keadaan suatu lingkungan secara jarak jauh.
BATASAN MASALAH
Komunikasi 2 arah
User hanya sebagai
client saja
Mobil2an Robot
Standart ieee 802.11
wireless
Robot ini hanya sebagai alat bantu untuk
pembuktian bahwa dapat mengontrol suatu piranti
via internet
Server berada di robot
Akses User web
browser
Batasan Masalah
Dasar Teori
Karakteristik TCP IP (RFC 793)
reliable, : acknowledgements and retransmissions
flow control (kebanjiran)
Error recovery (pengecekan error )
congestion control (pembatasan jaringan)
TCP/IP
TCP/IP adalah sekumpulan protokol yang didesain untuk melakukan fungsi-fungsi komunikasi data pada suatu jaringan.Protokol TCP menyediakan layanan transport connection oriented (jaminan)
IP ADDRESS
WEB BROWSER
Mekanisme pembangkitan Web secara dinamis
Broswer
Kode HTML
Tanggapan
HTTP
Permintaan HTTP
Suatu PHP
Web Server
Skrip PHP
Mesin PHP
Proses Request Client/Server
Client/user
server
Web Browser mempunyai tugas untuk menterjemahkan informasi yang diterima dari server Web dan menampilkan pada layar komputer
WIRELESS LAN
Tipe Standart Wireless IEEE 802.11
Teoritis Aktual Indoor Outdoor
802.11a 5 54 20 15 30
802.11b 2.4 11 46 20-30 90
802.11g 2.4 54 15- 19 45 90
802.11n 2.4/5 600 450 70 250
Kecepatan (Mbps)Tipe
Wifi
Frekuensi
(Ghz)Jarak (m)
MODE WLAN
Ad-Hoc Akses point
Client 1
Client 3
Client 2
PERANGCANGAN SISTEM
Perencaan Sistem
Blok Diagram Sistem
Diagram Alir
PERANGCANGAN SISTEM
Web server
Web
BrowserUser membuka
Modul
delphi
Script
HTML
Mikro
kontroller
Navigasi
Robot
Request
Balasan akses Permintaan akses
pemilihan eksekusi
Kendali
mengirim
Permintaan kendali
Tampilan kendali
PERANCANGAN HARDWARE
Blok Rangkaian Robot
•Mikrokontroller : AVR Atmega 16
•Motor DC :motor DC standar
6V
•Wireless :Wi-Fi Modul (Standart
IEEE802.11b/g)
•Kamera : Ip Cam CMU
•Battery :6V 3000 mAh NiMH
rechargeable
Mekanik Robot
Perangcangan Hardware
Minimum ATMega 16
Perangcangan Hardware
Driver Motor
input 1.0 high dan input 1.1 low maka pada motor 1 berputar ke kanan DSB
input 1.2 high dan input 1.3 low maka pada motor 2 berputar ke kanan DSB
Navigasi RobotKode Gerak Keterangan
0 Stop semua motor diam
1 Majumotor 1 & 2 bergerak maju bersamaan dengan
kecepatan sama
2 Mundurmotor 1 &2 bergerak mundur bersamaan dengan
kecepatan sama
3 Belok Kiri
Motor 3 akan berputar ke kiri dan motor 1
bergerak mundur & motor 2 bergerak maju tapi
dengan kecepatan yang lebih kecil
4 Belok Kanan
Motor 3 akan berputar ke kanan dan motor 1
bergerak maju & motor 2 bergerak mundur tapi
dengan kecepatan yang lebih kecil
5 Putar Kiri
Motor 3 akan berputar ke kanan dan motor 1
bergerak mundur & motor 2 bergerak maju tapi
dengan kecepatan yang lebih kecil
6 Putar Kanan
Motor 3 akan berputar ke kiri dan motor 1
bergerak maju & motor 2 bergerak mundur tapi
dengan kecepatan yang lebih kecil
7Putar Kiri
dengan 20˚
Motor 3 akan berputar ke kanan dan motor 1
bergerak mundur & motor 2 bergerak maju tapi
dengan kecepatan yang lebih kecil dengan PWM
8Putar Kanan
dengan 20˚
Motor 3 akan berputar ke kiri dan motor 1
bergerak maju & motor 2 bergerak mundur tapi
dengan kecepatan yang lebih kecil dengan PWM
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram alir Software
Perancangan Software
Tampilan Login
Tampilan Main Page
PERANCANGAN SOFTWARE
PENGUJIAN & ANALISA
Pengujian
HARDWARE (Robot)
Performance jaringan
MELIHAT MODE WLAN
STANDART ieee 802.11b
Menurut IEEE 802.11bbekerja pada frekuensi 2,4 GHz bands ISM
antara 2.4000 dan 2.4835 GHz
transfer rate 11Mbps namun pada kenyataannya dapat bekerja di 5,5Mbps , 2Mbps dan 1Mbps (Adaptive Rate Selection)
throughput maksimum dari aplikasi hanya dapat dicapai sekitar 5,9 Mbit/s pada TCP.
Range Area 30meter indoor & 90 meter Outdoor
ANALISA JARINGAN
THROUGHPUT
1User
User (A) Robot (B)
1 192.168.2.2 192.168.2.10 183409,97 2542012,34
2 192.168.2.2 192.168.2.10 171096,71 2463569,47
3 192.168.2.2 192.168.2.10 170824,69 2605785,00
4 192.168.2.2 192.168.2.10 192718,51 3281148,80
5 192.168.2.2 192.168.2.10 239948,84 2981979,02
6 192.168.2.2 192.168.2.10 224912,52 2825102,41
7 192.168.2.2 192.168.2.10 171063,69 2164770,01
8 192.168.2.2 192.168.2.10 221107,26 2768022,31
9 192.168.2.2 192.168.2.10 229599,56 2877989,09
10 192.168.2.2 192.168.2.10 238008,26 2996272,63
204269,00 2750665,11Rata-rata
NoAddress Throughput A>B
(bps)
Throughput B>A
(bps)
Packet Loss1 User
User (A) Robot (B)
1 192.168.2.2 192.168.2.10 0,0000591 0,0000602
2 192.168.2.2 192.168.2.10 0,0000693 0,0000704
3 192.168.2.2 192.168.2.10 0,0000460 0,0000486
4 192.168.2.2 192.168.2.10 0,0000816 0,0000801
5 192.168.2.2 192.168.2.10 0,0000209 0,0000202
6 192.168.2.2 192.168.2.10 0,0000532 0,0000522
7 192.168.2.2 192.168.2.10 0,0000201 0,0000181
8 192.168.2.2 192.168.2.10 0,0000338 0,0000337
9 192.168.2.2 192.168.2.10 0,0000748 0,0000761
10 192.168.2.2 192.168.2.10 0,0000754 0,0000773
0,0000534 0,0000537
NoAddress
Rata-rata
Packet Loss A>B
(%)
Packet Loss B>A
(%)
KATEGORI
DEGREDASIPACKET LOSS
Sangat bagus 0
Bagus 3 %
Sedang 15 %
Jelek 25 %
Menurut TR 101 329
Throughput 1 user dengan perbandingan jarak pada keadaan LOS
Jarak
(meter)
Throughput A>B
(bps )
Throughput B>A
(bps )
Packet loss A>B
(%)
Packet loss B>A
(%)
5 192718,51 3281148,80 0,0000816 0,0000801
10 238008,26 2996272,63 0,0000754 0,0000773
15 224912,52 2825102,41 0,0000532 0,0000522
20 221107,26 2768022,31 0,0000338 0,0000337
25 208950,69 2400209,43 0,0000596 0,0000603
30 201599,4 2303581,43 0,0000155 0,0000148
35 203751,06 2207017,96 0,0000143 0,0000133
40 171063,69 2164770,01 0,0000201 0,0000181
45 181682,59 2162277,52 0,0000002 0,0000016
50 182726,41 2105718,02 0,0000544 0,0000538
55 182456,75 2075775,84 0,0000612 0,0000588
60 192099,56 2047655,99 0,0000596 0,0000603
65 187551,94 1904492,48 0,0000731 0,0000719
70 178760,11 1854002,08 0,0000833 0,0000812
75 55574,9 497905,91 0,0000768 0,0000769
80 153611,06 1750600,87 0,0000617 0,0000632
85 137494,01 1348798,63 -0,0000527 -0,0000489
90 82283,86 884787,46 0,0000287 0,0000268
95 15549,87 11108,09 -0,3380873 -0,3380517
100 16075,21 9118,71 0,0000015 0,0000513
Jarak
(meter)
0.00
500000.00
1000000.00
1500000.00
2000000.00
2500000.00
3000000.00
3500000.00
5 15 25 35 45 55 65 75 85 95
Th
rou
gh
pu
t (b
ps)
Throughput vs Jarak
Throughput 1 user perbandingan jarak Obstacle
User (A) Robot (B)
5 192.168.2.2 192.168.2.10 190559,24 3077342,65 0,000043 0,000043
10 192.168.2.2 192.168.2.10 153503,02 2487935,97 0,000014 0,000012
15 192.168.2.2 192.168.2.10 124914,27 1984346,62 0,000026 0,000030
20 192.168.2.2 192.168.2.10 35937,00 524481,88 -0,000006 0,000005
25 192.168.2.2 192.168.2.10 30680,56 387761,22 -0,000005 -0,000007
30 192.168.2.2 192.168.2.10 koneksi terputus koneksi terputus - -
107118,82 1692373,67 0,000014 0,000017
Packet Loss
A>B (%)
Packet Loss
B>A (%)
Jarak
(Meter)
Address
Rata-rata
Throughput
A>B (bps)
Throughput
B>A (bps)
Pada Jarak 20 meter robot sulit dikontrol
Pada jarak 30 meter koneksi terputus
Nilai Throughput 2 user
Nilai Throughputnya hampir setengah kali dari nilai Throughput pada saat diakses hanya dengan 1 user. Jadi bandwidth yang dipakai terbagi 2 antara user1 dan user2
User (A) Robot (B)
1 192.168.2.2 192.168.2.10 79936,24 1308945,72
2 192.168.2.2 192.168.2.10 66688,50 989424,49
3 192.168.2.2 192.168.2.10 86698,45 1199002,02
4 192.168.2.2 192.168.2.10 83213,49 1349470,80
5 192.168.2.2 192.168.2.10 125089,78 1967400,89
6 192.168.2.2 192.168.2.10 77393,43 1207611,53
7 192.168.2.2 192.168.2.10 107341,58 1656411,30
8 192.168.2.2 192.168.2.10 96708,91 1573383,72
9 192.168.2.2 192.168.2.10 58765,1 930162,66
10 192.168.2.2 192.168.2.10 113757,72 1805214,53
89559,32 1398702,77
NoAddress Throughput A>B
(bps)
Throughput B>A
(bps)
Rata-rata
Throughput 3 user
User (A) Robot (B)
1 192.168.2.2 192.168.2.10 79118,15 1173438,96
2 192.168.2.2 192.168.2.10 80206,15 1168840,27
3 192.168.2.2 192.168.2.10 73990,1 1084490,68
4 192.168.2.2 192.168.2.10 75380,11 1173828,02
5 192.168.2.2 192.168.2.10 51229,1 774638,46
6 192.168.2.2 192.168.2.10 73116,67 1114335,69
7 192.168.2.2 192.168.2.10 65535,93 1042080,62
8 192.168.2.2 192.168.2.10 42708,92 628179,74
9 192.168.2.2 192.168.2.10 45382,16 667088,02
10 192.168.2.2 192.168.2.10 49190,4 741384,62
63585,77 956830,51
NoAddress Throughput A>B
(bps)
Throughput B>A
(bps)
Rata-rata
GRAFIK
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
1 2 3
Thro
ughput (b
ps)
Jumlah User
Perbandingan Throughput vs User
KESIMPULAN Pada keadaan LOS(Line Of Sigh), user dengan robot yang terkoneksi
dengan mode Ad-Hoc dapat mengontrol robot dengan radius jarak 90meter dengan minimal nilai Throughput yang diperoleh sebesar 1348798,63bps atau dapat diasumsikan minimal ±1Mbps agar robot dapat dikontrol dengan baik
Pada keadaan Obstacle atau terhalang dinding, pada mode Ad-Hoc, userdapat mengontrol Robot dengan range area ±20 meter yaitu dengan nilai Throughput yang diperoleh sebesar 524481,88bps.
Secara umum range area user dapat mengontrol robot tergantung dari spesifikasi wireless yang digunakan.
Besarnya nilai rata-rata Throughput pada saat 1user yang mengakses robot adalah 2750665,10bps. Dan pada saat 2user adalah 1398702.77bps. Serta 3user adalah 956830,51bps. Sehingga semakin banyak user yang mengakses robot maka nilai Throughput semakin kecil karena bandwidthyang dipakai akan terbagi dengan jumlah user.
Packet loss yang diperoleh rata-rata adalah 10^-5 (Sangat baik)
Saran
Penggunaan spesifikasi wireless tipe 802.11n sehingga kecepatan lebih besar dan range area yang lebih luas.
Penggunaan IP addres Statis (alamat IP tetap) yang dikenali di jaringan internet untuk robot sehingga robot dapat dikontrol secara jarak jauh bahkan dapat dikontrol di seluruh dunia asalkan terhubung dengan internet.
Penggunaan resolusi kamera yang lebih tinggi agar kualitas gambar atau video yang dihasilkan lebih baik.
Baterai yang digunakan berkapasitas besar sehingga robot dapat dikontrol dalam waktu yang lama.
Pengembangan lengan robot, sehingga robot memiliki fungsi yang lebih kompleks.
