RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING POSISI

PUSKESMAS KELILING DENGAN MENGGUNAKAN GPS

DAN JARINGAN GSM UNTUK APLIKASI TELEMEDIKA

Eko Setijadi Gatot Kusrahardjo M. Razaq Jaya Saputra

Laboratorium Jaringan Telekomunikasi Teknik Elektro ITS, Surabaya 60111, email: ekosetjadi@ee.its.ac.id Abstrak - Keterbatasan jumlah tenaga kesehatan

saat ini kian diperburuk dengan distribusi tenaga

kesehatan yang tidak merata [1]. Di perkotaan

atau di daerah yang kaya, banyak menumpuk

tenaga kesehatan. Harian Republika (10/3)

memberitakan bahwa 25% tenaga medis (dokter)

berada di Jakarta. Sementara data Departemen

Kesehatan tahun 2006 menyatakan bahwa dari

364 Puskesmas di daerah terpencil, tertinggal dan

perbatasan yang tersebar di 64 kabupaten pada 17

provinsi, 184 Puskemas (51 %) belum memiliki

dokter. Masalah lain adalah kualitas dan kinerja

tenaga kesehatan. Berbagai terobosan telah

dilakukan untuk meningkatkan kualitas tenaga

kesehatan. Dalam tugas akhir ini ditawarkan suatu

sistem puskesmas keliling dengan menggunakan

sitem call center. Untuk mengetahui posisi mobil

puskesmas keliling digunakan teknologi GPS

berbasis GSM. Data yang dihasilkan oleh GPS

berupa data NMEA0183 dipilah oleh

mikrokontroller hingga berupa data koordinat

lattitude dan longitude. Data tersebut dikirim ke

database webserver. Pengiriman data tesebut

menggunakan media GPRS. Sehingga data yang

berupa koordinat lintang dan bujur tersebut bisa

dilihat pada web “5penjahat.com” yang tersaji

dalam bentuk peta Google Map. Dengan tingkat

akurasi 26,476 meter dengan pembanding Google

Earth. Waktu total transmisi data GPRS adalah

2,67 ×10-6

detik. Waktu total yang dibutuhkan alat

SIM508 mengirim 1 paket data adalah 1,456

menit.waktu transmisi di SIM508 adalah 1,050

menit. Jadi Delay transmisinya adalah 0,4059

menit.

Kata kunci : SIM508, GPRS, NMEA0183, webserver

1. PENDAHULUAN

Keterbatasan jumlah tenaga kesehatan ini kian

diperburuk dengan distribusi tenaga kesehatan

yang tidak merata [1]. Di perkotaan atau di daerah

yang kaya, banyak menumpuk tenaga kesehatan.

Harian Republika (10/3) memberitakan bahwa

25% tenaga medis (dokter) berada di Jakarta.

Sementara data Departemen Kesehatan tahun 2006

menyatakan bahwa dari 364 Puskesmas di daerah

terpencil, tertinggal dan perbatasan yang tersebar

di 64 kabupaten pada 17 provinsi, 184 Puskemas

(51 %) belum memiliki dokter.

Oleh karena adanya permasalahan diatas

maka dengan adanya prototype GPS (Global

Positioning System) yang akan dipasangkan pada

puskesmas keliling dapat mengatasi permasalahan

yang ada pada dunia kesehatan. Dengan adanya

sistem GPS ini puskesmas (office) akan tau dimana

letak posisi koordinat puskesmas keliling terdekat

yang berada disekitar calon pasien yang melapor

pada puskesmas (office), sehingga penanganan

kesehatannya bisa dilakukan dengan cepat dan

tepat. Pada puskesmas keliling ini juga diharapkan

tersedia layanan telemedika yang berbasis ICT

sehingga bisa menangani kasus-kasus yang perlu

bantuan dokter spesialis yang ada di puskesmas

(office) sehingga tindakannya tepat. Contoh kasus

diatas adalah: ibu melahirkan,serangan jantung,

dll.

Dalam pengerjaan tugas akhir, dilakukan

pembatasan lingkup permasalahan sebagai berikut:

1. Menggunakan GPS (Global Positioning

System) dengan data berformat NMEA0183

dalam menentukan posisi

2. Data-data yang diambil memiliki input

koordinat lintang dan bujur.

3. Menggunakan module GSM yang interface ke

komputer menggunakan comm serial (RS 232).

4. Jaringan yang digunakan adalah jaringan GSM

dengan media GPRS

2. TEORI PENUNJANG

Dalam tugas akhir ini terdapat beberapa teori

atau materi yang mendasari penyusunan buku ini.

Berikut ini dijelaskan lebih lanjut mengenai beberapa

materi yang dibahas.

2.1 Global Positioning System

GPS merupakan sistem radio navigasi dan

penentuan posisi dengan menggunakan satelit navigasi

yang dimiliki dan dikelola oleh Departemen

Pertahanan Amerika Serikat.. Sistem ini digunakan

untuk memberikan informasi mengenai posisi, waktu

dan kecepatan kepada siapa saja secara global tanpa

ada batasan waktu dan cuaca. Format keluaran data

dari penerima GPS yang paling umum adalah format

NMEA 0183 [3]. Dengan menggunakan keluaran data

ini, penerima GPS dapat dihubungkan dengan

perangkat lain melalui port serial. Data keluaran

dalam format NMEA 0183 berupa kalimat (string)

yang merupakan karakter ASCII 8-bit. Setiap awal

kalimat diawali dengan karakter “$”, dua karakter

Talker ID, tiga karakter Sentence ID, dan diikuti oleh

data fields yang masing-masing dipisahkan oleh koma

serta diakhiri oleh optional checksum dan karakter

cariage return/line feed (CR/LF). Sebuah GPS

mempunyai Talker ID berupa GP. Jenis kalimat yang

dihasilkan ada beberapa macam, tetapi yang

mencakup informasi posisi yang dibutuhkan yaitu

kalimat RMC (Recommended Minimum Specific

GPS/TRANSIT Data). Kalimat RMC ini keluar dari

GPS setiap 1 detik, atau dapat diatur sesuai kebutuhan.

Penjelasan mengenai format kalimat RMC

ditunjukkan pada tabel berikut[2]:

Tabel 2.1 Data NMEA0183

2.2 Komunikasi serial

Dalam dunia telekomunikasi juga dikenal

adanya, RS-232 (Recommended Standard 232) adalah

sebuah standar untuk serial biner berakhir tunggal data

dan kontrol sinyal menghubungkan antara DTE (Data

Terminal Equipment) dan DCE (Data Circuit-

terminating Equipment). Ini umumnya digunakan

dalam komputer port serial. Port serial Recommended

Standard (RS) 232 umumnya menggunakan DB-9.

Konfigurasi pin dan nama konektor DB-9 dapat dilihat

pada gambar[5].

Gambar 2.1 Port DB-9

2.3 Web Server

Webserver adalah merupakan software yang

memberikan layanan data yang berfungsi menerima

permintaan HTTP atau HTTPS dari klien yang dikenal

dengan browser web dan mengirimkan kembali

hasilnya dalam bentuk halaman - halaman web yang

umumnya berbentuk dokumen HTML.

Gambar 2.2 arsitektur webserver

2.4 GPRS (General Packet Radio Service)

GPRS (singkatan bahasa Inggris: General

Packet Radio Service, GPRS) adalah suatu teknologi

yang memungkinkan pengiriman dan penerimaan data

lebih cepat jika dibandingkan dengan penggunaan

teknologi Circuit Switch Data atau CSD. Sering

disebut pula dengan teknologi 2,5G. Sistem GPRS

dapat digunakan untuk transfer data (dalam bentuk

paket data) yang berkaitan dengan e-mail, data gambar

(MMS), dan penelusuran (browsing) internet.Dalam

teorinya GPRS menjanjikan kecepatan mulai dari 56

kbps sampai 115 kbps

3. PERANCANGAN SISTEM

Pada bab ini akan dibahas bagaimana proses

perancangan dan pembuatan perangkat keras maupun

perangkat lunak dari tugas akhir ini. Secara garis besar

rancangan dan pembuatan perangkat keras tugas akhir

ini dibagi menjadi dua bagian blok yaitu blok server

dan blok client. Diagram blok dapat dilihat pada

gambar 3.1 yang menjelaskan bagaimana gambar

diagram tersebut. Pada blok client data dari GPS

berbentuk NMEA 0183 mengalami perpindahan dari

modul GPS ke mikrokontroller dan setelah itu

diteruskan ke modul GSM.dan disisi blok server data

yang dikirim modul GSM diterima webserver dan

dimasukkan ke dalam database. Dan dari database

ditampilkan ke Googlemap.

Gambar 3.1 diagram blok sistem

3.1 Perancangan Hardware

Dalam perancangan hardware ini dibutuhkan

beberapa jenis alat yang digunakan baik dalam blok

client maupun blok server. Pada blok client, hardware

yang dibutuhkan ada dua yaitu sim508 yang terdiri

dari modul GPS dan modul GSM, mikrokontroller

ATmega128. Pada blok server, hardware yang

dibutuhkan adalah satu buah PC yang terhubung

internet. Yang seluruhnya dirancang sesuai dengan

gambar 3.2.

CLIENT

GPRS SERVER

Gambar 3.2 diagram blok perancangan alat

Hardware yang digunakan adalah SIM508 berikut

dengan minimum sistemnya. Hardware tersebut dapat

dilihat dari gambar 3.3.

Gambar 3.3 hardware SIM508

3.2 Perancangan Software

Software yang akan dirancang pada tahap ini

terbagi menjadi dua bagian, yaitu perancangan

software pada blok server dan perancangan software

pada blok client.

3.2.1 perancangan software pada client

Software pada client terdiri dari code vision AVR

dan ATcommand untuk GPRS. Langkah-langkah

ATcommand dpengiriman data melalui GPRS bisa

dimengerti sebagai berikut: //meminta layanan GPRS AT+CGATT=1 OK //------------------------------------------------------------------------------------- //menetapkan PDP konteks AT+CGDCONT=1,"IP","indosatgprs" OK //------------------------------------------------------------------------------------- //Dial up Modem ATD*99***1# CONNECT NO CARRIER //------------------------------------------------------------------------------------- //Mengatur DNS (Domain Name Server) AT+CDNSCFG="208.67.222.222","208.67.220.220" OK //------------------------------------------------------------------------------------- //Mengatur APN (Access Point Name), User id dan Password AT+CSTT="indosatgprs","Indosat",""

OK //------------------------------------------------------------------------------------- //Membuka koneksi nirkabel menggunakan GPRS AT+CIICR OK //------------------------------------------------------------------------------------- //Meminta IP local AT+CIFSR 10.164.168.216 //------------------------------------------------------------------------------------- //Menanyakan status koneksi AT+CIPSTATUS OK STATE: IP STATUS //------------------------------------------------------------------------------------- //Memberitahu ke modem untuk menambahkan IP header untuk menerima data AT+CIPHEAD=1 OK //------------------------------------------------------------------------------------- //Menunjukkan bahwa permintaannya berupa domain name AT+CDNSORIP=1 OK //------------------------------------------------------------------------------------- //Konek ke server AT+CIPSTART="tcp","5penjahat.com","80" OK CONNECT OK //------------------------------------------------------------------------------------- //Kirim data ke server AT+CIPSEND > GET http://5penjahat.com/gmap/getdata.php? HTTP/1.1 Host: 5penjahat.com SEND OK

Perancangan perangkat lunak mikrokontroler

menggunakan bahasa pemrograman C dengan

CodevisionAVR C Compiler. Deskripsi program

utama perangkat lunak mikrokontroler dan bagaimana

jalannya data pada sisi client tampak pada flowchart

pada Gambar 3.4

Gambar 3.4 flowchart client

3.2.2 Perancangan Software pada Blok Server

Perancangan software pada blok server ini

menggunakan dua bahasa pemrogaman. Yang pertama

adalah bahasa HTML yang digunakan pada body

index halaman pertama webserver. Seperti yang

terlihat pada gambar 3.5. Yang kedua adalah bahasa

PHP MySQL yang digunakan pada halaman kedua

webserver sebagai database. Seperti yang terlihat pada

gambar 3.6.

Gambar 3.5 contoh program HTML

Gambar 3.6 contoh program PHP MySQL

4. ANALISA DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini dilakukan pembahasan mengenai analisis

data serta pembahasan mengenai hasil dari

implementasi yang telah dilakukan pada bab 3.

Pembahasan dimulai dari pengujian hardware,

pengujian software pada server, analisa data pada

server. 4.1. Pengujian Hardware

Pada pengujian ini hardware yang akan diuji

adalah SIM508. SIM508 ini akan dihubungkan

komputer dengan menggunakan kabel serial DB-9.

Alat yang digunakan untuk merubah data dari RS-232

ke TTL bisa dilihat pada gambar 4.1 dibawah ini.

Gambar 4.1 SIM508 RS232 to TTL

4.2 Pengujian Software

Dalam pengujian ini, software yang akan diuji

meliputi pengiriman data ke dalam database secara

manual. Hal ini untukmengetahui apakah database

pada webserver bisa dimasukkan data atau tidak via

media GPRS. Bentuk listing program PHP untuk

mengisi data manual dapat dilihat pada gambar 4.3

yang pada penjelasannya PHP tersebut menjelaskan

letak database agar bisa ditampilkan dalam webserver.

Jika bisa menampilakan data secara perintah manual

barulah beralih ke step selanjutnya. Perintah untuk

memasukkan data secara manual juga bisa dilihat pada

gambar 4.4

Gambar 4.3 Bentuk perintah manual

Gambar 4.4 Program PHP

4.3 Analisa Data Pada Server

Pada bagian ini akan membahas tentang

semua data yang ada di server, yaitu analisa data

akurasi dengan pemabanding Google Earth dan delay

transmisi, delay propagasi.

4.3.1 Titik Akurasi dengan Perbandingan Google

Earth

Pada pengujian ini akan ada analisa dari data

koordinat lintang dan bujur. Analisa ini berupa data

akurasi yang akan dibandingkan antara alat dengan

Google Earth.yang mana dari data tersebut dapat

disimpulkan letak akurasi yang sesungguhnya. Titik

akurasi ini didapat dari hasil kurang dari dari data alat

dan Google Earth. Sehingga dapat disimpulkan nilai

rata- rata dari akurasi keseluruhan. Dan nilai akurasi

rata-rata itu bisa dijadikan acuan dari nilai akurasi alat

terhadap Google Earth. Semua hasil akurasi dapat

dilihat dari tabel 4.1 dibawah ini.

Tabel 4.1 tabel akurasi

Pada tabel 4.1 dapat dilihat keberagaman selisih

titik akurasi pada masing-masing hasil perbandingan

data. Pada tabel tersebut terdapat lima pengamatan,

yaitu: 1) elektro B-406, 2) jl.kalibokor89, 3) taman

bungkul, 4) rektorat ITS, 5) tugu pahlawan. Dari

kelima data diatas dapat disimpulkan bahawa data

yang paling baik akurasinya adalah data nomer dua.

Yaitu data koordinat yang diambil di rumah jl.

Kalibokor89, tingakat akurasinya mencapai 14,47

meter. Hal ini dikarenakan percobaan dilakukan di

atas atap rumah. Sehingga pengiriman data oleh satelit

tidak terhalang apapun kecuali atmospher. Data yang

paling buruk akurasinya adalah data nomer satu. Yaitu

data koordinat yang diambil di Teknik Elektro gedung

B-406, tingkat akurasinya hanya mencapai 41,33

meter. Hal ini dikarenakan percobaan dilakukan di

dalam ruangan B-406. Sehingga pengiriman data

mendapat banyak halangan. Untuk lebih jelasnya bisa

dilihat di gambar 4.5. Nilai rata-rata dari lima

percobaan diatas adalah 26,476 meter. Angka tersebut

bisa dijadikan acuan nilai akurasi alat SIM508

terhadap Google Earth

Gambar 4.5 diagram akurasi

4.3.2 Delay Transmisi dan Propagasi

Dalam pengujian kali ini akan ada analisa dari

data yang telah diuji, ditinjau dari waktu. Waktu yang

digunakan adalah waktu awal pengiriman paket data

dan waktu tibanya paket data. Dari perhitungan selisih

waktu paket dikirim dan waktu tiba paket data akan

didapatkan nilai dari waktu total tarnsmisi. Menurut

pengertian secara umum delay transmisi adalah waktu

yang diperlukan sebuah paket data untuk melintasi

suatu media. Delay transmisi ditentukan oleh

kecepatan media dan besar paket data. Dapat diketahui

besarnya delay transmisi pada media GPRS dari

perhitungan matematika sebagai berikut :

- Kecepatan kanal GPRS = 56-114 Kbps

- Kecpatan 1 karakter = 1/56000 = 1,78×10-5 kbps

- Panjang paket = kecepatan 1 karakter ×10(ASCII)

= 1,78×10-5×10 = 1,78×10-4 bit

- Delay transmisi = banyak karakter × 1,78×10-4

= 15 ×1,78×10-4

= 2,67×10-3 detik

Dari perhitungan diatas dapat diketahui delay

transmisi GPRS adalah 2,67×10-3

detik. Waktu total

transmisi bisa diketahui dari gambar 4.6 dibawah ini.

Pengukuran dilakukan pada range waktu yang sama

yaitu: 1) 18.00 – 20.00, 2) 00.00 – 01.00, 3) 07.00 –

08.00

Gambar 4.6 diagram waktu total transmisi

Dari diagram 4.9 dapat diketahui rata-rata

darikeseluruhan waktu total transmisi yaitu 1,456

menit. Dari waktu tersebut dapat dicari delay transmisi

dengan cara 1,456 dikurangi rugi-rugi yang ada di

alat. Setelah didapat hasil barulah hasil tersebut

dikurangi dari wkatu total transmisi GPRS, dengan

kalimat matematika sebagai berikut: - Waktu total transmisi – rugi-rugi alat – delay

transmisi = Delay propagasi

- 1,456 – 1,050 – (2,67×10-3 ×60)= 0,2458 menit

0

20

40

60

1 2 3 4 5

Akurasi

0:01:26

0:01:35

0:01:44

0:01:52

0:02:01

1 2 3

Waktu Total Transmisi

rektorat

B-406

jl. kalibokor89

No. Dari Alat Dari Google Earth Selisih

(m) lintang Bujur lintang bujur

1. 7°17'05.59 112°47'45.59 7°17'05.70 112°47'46.95 41.33

2. 7°17'11.75 112°45'17.99 7°17'12.07 112°45'18.27 14.47

3. 7°17'28.79 112°44'24.00 7°17'28.81 112°44'23.11 27.24

4. 7°16'55.51 112°47'42.00 7°16'55.93 112°47'41.46 22.11

5. 7°14'47.75 112°44'15.44 7°14'47.75 112°44'15.85 27.23

Nilai rata-rata 26.476

Jadi delay transmisi alat SIM508 ini adalah 0,4059

menit. Adanya delay propagasi tersebut bisa

disebabkan oleh proses pada provider GSM itu

sendiri. Dan dapat disimpulkan suatu delay pada

GPRS tak dipengaruhi oleh tempat pengiriman

teteapi lebih dipengaruhi oleh waktu pengiriman.

5. KESIMPULAN dan SARAN

Tingkat akurasi alat SIM508 adalah

26,476 meter dengan pembanding Google Earth.

Percobaan ini dilakukan pada lima tempat berbeda.

Delay transmisi data dengan media GPRS adalah

2,67×10-3

detik. Delay propagasi alat SIM508

adalah 0,2458 menit. Pada jarak tertentu sebagai

contoh dalam 1 negara, jarak tidak berpengaruh

terhadap waktu total pengiriman asalkan dengan

kekuatan sinyal yang sama. Yang paling

berpengaruh dari besar kecilnya delay transmisi

adalah kecepatan media dan besar paket data.

Beberapa saran yang dapat diambil untuk

pengembangan sistem pelacakan ini adalah sebagai

berikut :

1. Pengembangan webserver dan database

bisa ditingkatkan agar bisa lebih menarik

dan layak jual.

2. Alat SIM508 dapat diganti dengan

hardware lain untuk menambah

kemampuan dari sistem GPS itu sendiri.

3. Output bisa diperbanyak dengan tidak

hanya data longitude dan latittude.

Mungkin bisa ditambah dengan kecepatan

dan suara dari input.

DAFTAR REFERENSI [1] Dr Jopy Thungari, Pemerataan Tenaga

Kesehatan,

www.manadopost.co.id/index.php?mib=berita.detai

l&id=59239, di akses tanggal 15 Oktober

2010

[2] __________, GPS (Global Positioning System),

http://www.scribd.com .2010

[3] Klaus Betke. 2001. The NMEA0183 Protocol

[4] Abidin H.Z., 2007. Penentuan Posisi dengan

GPS dan Aplikasinya. Cet,3. Jakarta: Pradnya

Paramita

[5] __________, RS232 Serial Connector,

http://www.lammertbies.nl/comm/cable/RS-

232.html .2010

BIOGRAFI

M. Razaq Jaya S. dilahirkan di Surabaya, 09

Oktober 1986. Merupakan putra ketiga dari lima

bersaudara. Lulus dari SD Pucang 1 tahun 1999 dan

melanjutkan ke SLTP YPPMIAssalam Solo.

Kemudian melanjutkan ke SMAN 02 Surabaya

pada tahun 2002 dan lulus pada tahun 2005. Setelah

menamatkan SMA, penulis melanjutkan studinya di

Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh

Nopember Surabaya pada tahun 2005. Pada bulan

Juni 2011 penulis mengikuti seminar dan ujian

Tugas Akhir di Bidang Studi Telekomunikasi

Multimedia Jurusan Teknik Elektro FTI – ITS

Surabaya sebagai salah satu syarat untuk

memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro.