## PENGOLAHAN CITRA DIGITAL BERBASIS  WIRELESS 2.4 GHz DENGAN MEMANFAATKAN ARDUINO UNO REV 3
A n d ik a A gung F irm an sy ah , D enny D erm aw an Program  Studi Teknik Informatika Sekolah Tinggi Teknologi Adisutjipto informatika@stta. ac. id
A B S T R A C T
Digital  image processing  o f  a system  capable  o f  generating digital image  data  and software  as  a medium  to display  the  digital image  data  that uses radio  waves  to  send data in H E X  and convert in  the fo rm   o f  images.  Linksprite  camera  which  enable  to  produce  the  digital  image  data  and  utilize  the arduino  UNO  as  a  controller  to  send  commands  to  the  camera  image  capture  and  send  the  digital image data to  the PC.  The process o f  digital image based data transmission by radio waves utilizing the XBee Pro  Series  1.  Results o f  testing the  system  implemented in  the  outdoor can  take  a longer distance when compared with  the application o f  the system  in  the  room.  A t a distance  o f 10-250 meters complete the fu ll H E X  data  transmission  and produces  good  images,  with  time  ranging  2m.29s.39ms-2m.36s.56ms. Distance  o f 260-450  meters  with  a  time  o f  2m.05s.02ms  -  06m 2m  01s but the picture  quality is  not good. A t a  distance  o f  500-530  meters  with  a  time  o f  1m.10s.23ms-0m.50s.59ms produce  images  that are  very less.  While  the  distance  o f  >  550  meters  is  the  limit H E X  data  transmission  capability  to  the  receiver. The ability  o f  the system  mileage  in  the process  o f  data  transfer shorter i f  applied indoors.  Distance  o f 1-60  meters  with  a  time  o f  2m.29s.39ms  -  60ms.2m.34s produce good quality images.  A t a  distance  o f 80  meters  with  a  time  o f  1m.25s.59ms produce p o o r  images,  and with  a  distance  o f  90  meters  with  a time  0m.35s.49ms produce  images  that are  very  less.  While  the  distance  o f  >  100  system  not able  to perform  H E X  data transmission
Keywords :  digital image,  wireless, XBee,  arduino  UNO Rev 3

## 1. P e n d ah u lu an
Dengan  semakin  murahnya  penggunaan  kamera live  view  (web  cam) dan  kamera  sensor  lainnya, akan  lebih  banyak  pengolahan  yang  dapat  dilakukan  tidak  hanya  untuk  gambar  diam  namun  gambar video juga dapat dilakukan pengolahan.  Jenis  pengolahan  citra dalam bentuk  video  dan  gam bar adalah untuk  melakukan  proses  pengamatan  suatu  objek  atau  benda  yang  tidak  perlu  dilakukan  pengamatan secara  langsung  atau  terus  menerus  pada  suatu  objek,  namun  cukup  meletakkan  suatu  kamera  yang mengarah pada objek yang  diinginkan lalu  mengamatinya dari  layar monitor.  Dengan mengamati  citra yang terekam kamera dapat diketahui kondisi dari objek tersebut.

## 2. K a jia n P u sta k a
Berdasarkan  dari  penelitian  yang  dilakukan  Zhulfa  A rif  Hidayat  (2013)  yang  menggunakan perangkat  kamera  LS-Y201  untuk  menghasilkan  suatu  informasi  citra  yang  berbentuk  gambar  dan video  untuk  simulasi  penginderaan  jarak  jauh  dengan  menggunakan Ultra  High  Frequency yang dikirim ke aplikasi display pada laptop dengan memanfaatkan media video  transmiter dan diterima oleh video  receiver. Sedangkan  penelitianyan  dilakukan  oleh  Heri  Susanto,  R ozeff Pramana,  ST.  MT,  dkk yang  menggunakan  perangkat  XBee  pro  untuk  mempermudah  di  dalam  pengiriman  data  mengukur suhu dan kelembaban dengan  desain portable yang  dilengkapi perekam  data,  hasil pengukuran tersebut bisa ditampilkan melalui LCD.

## 3. M etode Penelitian
Gambar 1. Flowchart Sistem
Pada flow chart sistem  menjelaskan  proses  dari  sistem  perangkat  yang  akan  dibangun. Perangkat  yang  telah  dirancang  akan  aktif  ketika  pengguna  memberikan  perintah capture melalui aplikasi display, kemudian  program  yang  telah  ditanamkan  pada  perangkat  arduino  akan  secara otomatis  menjalankan  perintah capture pada kamera LS-Y201,  setelah  data arduino  mendapatkan  data image dari  kamera,  arduino  akan  menjalankan  program  untuk  mengirimkan  data  gambar  yang  berupa HEX dari hasil capturemenuju laptop dengan memanfaatkan aplikasi untuk menampilkan gambar.
3.1  P rin sip   K e rja  Sistem
Perangkat  yang  telah  dirancang  bertujuan  untuk  melakukan  proses  penangkapan  gambar  oleh kamera  LS-Y201  dengan  memanfaatkan  arduino  UNO  sebagai  pengontrol,  selain  sebagai  pengontrol dalam  proses capture, arduino ju g a  difungsikan  untuk  menyimpan  data  citra digital  berupa data HEX yang berasal dari hasil capture oleh kamera, kemudian arduino mengirimkan data HEX tersebut menuju PC  dengan  memanfaatkan  aplikasi  untuk  mengkonversikan  data  HEX  menjadi  bentuk  gambar.  Pada proses  pengiriman  data  HEX  menuju  PC  menggunakan  perangkat  XBee  sebagai  m edia  komunikasi serial yang berbasis gelombang wireless untuk proses transmite dan receive data.
3.2  P eran c a n g a n  P e ra n g k a t K eras
Gambar 2. Rangkaian Perangkat
Rangkaian  detail hardware merupakan bentuk  rancangan  dari  seluruh perangkat yang  mendukung dalam pengerjaan tugas akhir.  Pin TX dan RX pada kamera terhubung dengan arduino  UNO pada pin 3 digital (RX) dan pin 2 digital  (TX).  Kemudian pin digital 2 dan  digital  3  pada arduino terhubung ke pin RX  dan  TX  pada  Xbee.  Perangkat  yang  menghubungkan  arduino  dan  Xbee  menggunakan  PCB  atau shield. Setelah  arduino  dan  Xbee  terhubung,  langkah  selanjutnya menghubungkan Xbee  ke  PC / laptop, Xbee yang terhubung ke  PC/ laptop memanfaatkan perangkat USB  serial converter agar perangkat Xbee dapat langsung berkomunikasi dengan PC/laptop melalui  COM port.

## 3.3  A rd u in o  UNO R3
Arduino  UNO  R3  merupakankombinasiperangkat yang terdiridarimikrokontrolerAtmega 328  yang di dalamnya sudah terdapat bootloader dan pin I/O nya.  Arduino memiliki  14 pin I/O yang terdiri  dari  6 pin  untuk  keluaran  yang  berupa  PWM,  6  pin  yang  bersifat  analog, crystal osilator  16Mhz,  koneksi USB,  Jack power,  p o rt ICSP,dan  tombol reset. Arduino  UNO  memiliki  tegangan  input  sebesar  7-12 volt, beroperasi dengan tegangan 5  volt dan untuk arus setiap pin sebesar 3.3  volt.
3.4  K a m e ra  L in k sp rite (LS-Y201)
Kamera LS-Y201  merupakan  generasi  terbaru  dari  linksprite  dengan  serial port. Kamera tersebut mampu  menghasilkan  gambar  yang  beresolusi  tinggi  dengan  menggunakan  serial port. LS-Y201 merupakan kamera yang  dirancang  secara modular yang keluaranya gambar JPEG melalui  UART,  dan bisa dengan mudah diintegrasikan ke dalam design yang  sudah ada.
Gambar 3. Kamera LS-Y201
3.5  XBee P ro   Series  1
XBee pro  series  1  merupakan sebuah perangkat yang memungkinkan arduino  dapat berkomunikasi dengan  personal  PC  secara wireless. Modul  XBee  Pro  series  1  memungkinkan  komunikasi wireless dengan frekuensi 2.4 GHz dalam jangkauan  100 meter (indoor) dan 750 meter (outdoor).
Gambar 4. XBee Pro  Series  1
3.6  USB To Serial Converter
USB to serial converter merupakan  perangkat  yang  difungsikan  untuk  menghubungkan  antara XBee  dan  PC  agar  dapat  berkomunikasi  secara  serial  melalui  COM port. USB  serial  ini  terdiri  dari komponen  FTDI  USB  dan  dilengkapi  dengan socket BEE  (20  pin  2.0mm)  yang  digunakan  untuk menghubungkan XBee  dengan adapter.
Gambar 5. USB  Serial To  Serial Converter
3.7  R an g k aian  D etail Hardware

## 4. Hasil D an P em b ah asan
Pada  sistem  pengolahan  citra  digital  ini  membahas  bagaimana  mengolah  data  citra  digital  yang dihasilkan  dari  kamera  LS-Y201  yang  berupa  data  HEX  menjadi  bentuk  gambar  dan  ditampilkan  ke PC/laptop. Arduino  yang  difungsikan  sebagai  pengontrol  untuk  melakukan  proses capture dan menampilkan  data  citra  tersebut  menuju  PC.  Arduino  dijadikan  sebagai  pengontrol  karena  program untuk proses  keija kamera dalam  melakukan proses capture dan membaca file JPEG yang  berupa data HEXmenuju PC/laptop ditanamkan  pada  arduino.  Proses  untuk  memberikan  perintah capture dan mengkonversi  data  HEX  dari  citra  digital  menjadi  bentuk  gambar  serta  ditampilkan  pada  PC menggunakan aplikasi yang  dibuat dengan bahasa pemrograman visual basic.
4.1  P engujian
Uji  coba ini  merupakan  pengujian terhadap  perangkat yang  telah  dirancang  untuk m elihat tingkat keberhasilan  dari  keseluruhan  perangkat  dalam  melakukan  proses  pengambilan  gambar  dan menampilkan  hasil  dari  gambar  tersebut.  Program capture akan  berjalan  pada  arduino  ketika  ada perintah  dari laptop dengan  memanfaatkan  aplikasi  untuk  memberi  perintah  menuju  arduino  UNO dengan  menggunakan  gelombang wireless sebagai  m edia  komunikasi.  Setelah  arduino  mendapat perintah capture, program capture akan  berjalan  untuk  melakukan  pengambilan  gam bar  dengan memanfaatkan kamera LS-Y201.  Kemudian gambar atau citra digital yang dihasilkan oleh kamera akan dikirim  menuju laptop untuk  ditampilkan  yang  berupa  data  HEX  dan  gambar  dengan  memanfaatkan gelombang wireless ju g a didalam pengiriman data citra tersebut menuju laptop.
Gambar 7. Rangkaian Seluruh Perangkat
4.2  A nalisa Hasil
Pada  analisa  hasil  ini  merupakan  data  dari  estimasi  waktu  pada  pengiriman  data  HEX  yang dikirimkan melalui  arduino  UNO  menuju laptop berdasarkan jarak  antara XBee  (TX)  dan  XBee  (RX), selain  untuk  mengetahui  estimasi  waktu  pengiriman  data  HEX,  analisa  ini  juga  ditujukan  untuk mengetahui  tingkat  keberhasilan  dalam  proses  pengambilan  gambar  dan  kualitas  gam bar  yang dihasilkan  berdasarkakn  jarak  komunikasi  antar  XBee.  Pengambilan  data  dilakukan  di  luar  ruangan (outdoor) dengan menggunakan XBee Pro  series  1.  Hasil data analisanya dapat dilihat pada Tabell.
Tabel 1. Hasil uji coba (Outdoor) No J a r a k (M eter) W ak tu D ata H E X (D ata D iterim a) K ualitas G a m b a r 1 10 2m 29s 39ms Lengkap(100%) Baik 2 50 2m 31 s  32ms Lengkap  (100%) Baik S 100 2m 32s 50ms Lengkap  (100%) Baik 4 150 2m 34s 60ms Lengkap  (100%) Baik s 200 2m 35s 39ms Lengkap  (100%) Baik 6 250 2m 36s 56ms Lengkap  (100%) Baik 7 251-259 2m S6s 56 ms dan 2m 05s 02ms Terkadang Lengkap  100% dan Tidak Lengkap (80-90%) Terkadang Baik dan Kurang Baik S 260 2m05s 02ms Tidak Lengkap  (80-90%) Kurang Baik 9 450 2m 01s 06ms Tidak Lengkap  (80-90%) Kurang Baik 10 451-499 2m  01s  06ms dan 1m  10s 23ms Terkadang Tidak Lengkap (80-90%) dan Tidak Lengkap (20-30%) Terkadang Kurang Baik dan  Sangat Kurang 11 500 1m  10s 23ms Tidak Lengkap  (20-30%) Sangat Kurang 12 530 0m 50s 59ms Tidak Lengkap  (20-30%) Sangat Kurang 13 >550 Tidak Ada W aktu Data Tidak Terkirim  (0%) Tidak Ada Gambar
Berdasarkan  hasil  pengujian  sistem  yang  berlokasi  di  luar  ruangan  seperti  pada  tabel  1  yang menghasilkan  gambar  yang  berkualitas  baik  pada  10-250  meter,  gambar  berkualitas  kurang  baik  pada jarak  260-450  meter  dan  kualitas  gambar  yang  sangat  kurang  pada jarak  500-530  meter.  Penentuan kualitas  gam bar  berdasarkan  data  HEX  yang  diterima  oleh  receiver,  jik a   data  HEX  diterima  dengan komplit maka menghasilkan  gambar yang  baik.  Apbila data HEX  sebagian  hilang,  maka  gambar yang dihasilkan  akan  rusak  atau  kurang  baik  bahkan  sangat  kurang.  Gambar  yang  dihasilkan  seperti  pada Gambar S.
Gambar 8.  Kualitas Gambar Dengan Kategori Baik.  (250 m),  Kualitas Gambar Dengan Kategori Yang Kurang Baik.  (260 m), Kualitas Gambar Dengan Kategori Yang  Sangat Kurang. (500 m).
Uji  coba  selanjutnya  dilakukan  pada  lokasi  didalam  ruangan (indoor) yang  bertujuan  untuk mengetahui  tingkat  keberhasilan  dari  sistem  jika  diimplementasikan  di  dalam  ruangan.  Berdasarkan hasil uji  coba yang dilakukan di  dalam ruangan,  diperoleh perbedaan jika dibandingkan dengan hasil uij coba yang dilakukan  diluar ruangan yakni,  kemampuan  sistem  dalam melakukan pengiriman  data HEX tidak terlalu jauh.  Seperti pada Tabel 2.
Tabel 2 Hasil uji coba (indoor).
No J a r a k (M eter) W a k tu D a ta  H EX (D ata D iterim a) K ualitas  G a m b a r 1 10 2m 29s 39ms Lengkap  (100%) Baik 2 20 2m  30s 32ms Lengkap  (100%) Baik 3 40 2m  32s 50ms Lengkap  (100%) Baik 4 60 2m  34s 60ms Lengkap  (100%) Baik 5 61-79 2m  34s 60ms dan 1m 25s 59ms Terkadang Lengkap dan Tidak Lengkap Terkadang Baik dan Kurang Baik 6 80 1m 25s 59ms Tidak Lengkap  (80-90%) Kurang Baik 7 81-89 1m 25s  59ms dan 0m  35s 49ms Terkadang Tidak Lengkap (80-90%) dan Tidak Lengkap (20-30%) Terkadang Kurang Baik dan  Sangat Kurang 8 90 0m  35s 49ms Tidak Lengkap  (20-30%) Sangat Kurang 9 >100 Tidak Ada Waktu Data Tidak Terkirim  (0%) Tidak Ada Gambar
Dari  data  tabel  dapat  dilihat  bahwa  sistem  akan  menghasilkan  gambar  yang  baik  jika  proses pengiriman  data  HEX  dengan jarak  berkisar  10-60  meter.  Jarak  80  meter  akan  menghasilkan  gambar yang kurang baik,  dan jarak 90 meter menghasilkan  gambar yang sangat kurang.
5. P en tu p
5.1  K esim pulan
Dari  sistem  pengolahan  citra  digital  dari  kamera  LS-Y201  berbasis  gelombang wireless dapat dibuat kesimpulan sebagai berikut:
1.  Aplikasi  dan  alat  dapat  digunakan  untuk  mendapat  data  HEX  dari  sebuah  gambar  yang dihasilkan  dari  kamera  LS-Y201  dan  dapat  ditampilkan  menuju laptop berupa  gambar  dengan memanfaatkan aplikasi.
2.  Arduino  UNO  sebagai  pengontrol  didalam  proses  pengambilan  gambar  dan  menampilkan menuju laptop yang berupa data HEX dari gambar.
3.  Komunikasi  berbasis  gelombang wireless dengan  memanfaatkan  perangkat XBee  Pro  series  1 yang  digunakan  untuk  mengirim  perintah  untuk  melakukan  pangambilan  gam bar  serta menerima data HEX dari arduino UNO menuju laptop.
4.  Penerapan  sistem  di  luar  ruangan  dapat menempuh jarak  250  m  dengan  kualitas  gambar yang baik,  jarak  260  -  450  m  dengan  kualitas  gam bar  kurang  baik,  dan  dengan jarak  500-530  m dengan kualitas gambar sangat kurang.
5.  Penerapan  sistem  di  dalam  ruangan  dapat menempuh jarak  60  m  dengan  kulitas  gam bar yang baik,  jarak  S0  m  dengan  kualitas  gam bar  yang  kurang  baik,  dan  dengan  jarak  90  m menghasilkan gambar dengan kualitas sangat kurang.
6 .  Penerapan  sistem berlokasi outdoor dengan jarak 251-259 m eter menghasilkan data HEX yang tidak  stabil,  karena  data  HEX  yang  diterima  terkadang  lengkap  dan  terkadang  tidak  lengkap, begitu  ju g a  dengan  jarak  451-499  meter  yang  terkadang  menghasilkan  data  HEX  yang terkadang tidak lengkap  (80-90%) dan tidak lengkap (20-30%).
l .   Penerapan  sistem  berlokasi indoor dengan  jarak  61-19  m eter  menghasilkan  data  HEX  yang terkadang  lengkap  dan  terkadang  tidak  lengkap.  Begitu juga  dengan jarak  S1-S9  m eter  yang terkadang menghasilkan data HEX tidak lengkap  (80-90%) dan tidak lengkap  (20-30%).
S.  Jarak  yang  semakin jauh menghasilkan waktu yang  semakin  sedikit,  hal  ini  disebabkan  karena sebagian data HEX tidak diterima oleh receiver (hilang).
5.2  S aran
Untuk meningkatkan kinerja dari  sistem pengolahan citra ini  diperlukan beberapa pengembangan diantaranya sebagai berikut:
1.  M enggunakan  perangkat wireless yang  mampu  menjangkau  lebih  jauh  dalam  proses pengiriman data citra digital.
2.  Dapat  dilakukan  proses  pengembangan  didalam  durasi  menampilkan  gambar  yang  dipercepat dan ditampilkan secara realtime.
3.  Data HEX yang telah didapat dapat diolah sesuai keinginan.
4.  Data gambar dapat diolah dan dikembangkan untuk pendeteksi jalur parkir pesaw at terbang.
D a fta r P u sta k a
Faludi, Robert, 2010, Building  Wireless Sensor Network,  1st edition, O'Reilly Media, USA.
Hidayat,  Z.  A.,  2013, Pengaruh  Jarak  Terhadap  Kualitas  Gambar  Dalam  Pengiriman  Citra  Digital M elalui Jaringan  Wireless Pada Kamera LS-Y201, Jurnal Compiler Vol.  2 No. 2.
Khamdan,  Amin,  Biysri.,  2012, Rancang  Bangun  Komunikasi  Data  Wireless  M ikrokontroler M enggunakan M odul X B E E  ZIGBEE (IEEE 802.15.4), Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Komputer,  Wahana,  200S, Pembuatan  Aplikasi  Profesional  Dengan  Visual  Basic  .Net, Salemba Infotek,  Jakarta.
Muzakhim,  Azam,  2011, Telemetri  Dan  Telekontrol  Antar M ikrokontroler M enggunakan  XBee  Pro Wireless , Jurnal ELTEK, Vol.  9 No.2.
Putra, Darma,  2010, Pengolahan Citra Digital, Andi Offset, Yogyakarta.
http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno, diakses pada tanggal 25  Desember 2013.