## Journal of Applied Informatics and Computing (JAIC)
Vol.2, No.2, Desember 2018, pp. 46~50 e-ISSN: 2548-6861

## Implementasi Lorawan Server Untuk Sistem Tracking Perahu Nelayan Berbasis MQTT Protocol
Willy Permana Putra 1 , Rizal Iman M 2 , A Sumarudin 3 , Agfianto Eko Putro 4 1,2,3 Teknik Informatika, Politeknik Negeri Indramayu
4 Jurusan Ilmu Komputer, Universitas Gadja Mada willy@polindra.ac.id 1 , shumaru@polindra.ac.id 2 , agfi@ugm.ac.id 4 Article Info ABSTRACT Article history: Received : 08-11-2018 Revised : 27-11-2018 Accepted : 05-12-2018 Luas perairan Indonesia sebesar 64.97 % dari luas wilayah Indonesia dengan jumlah nelayan sebanyak 2.17 juta nelayan di seluruh Indonesia. Kebanyakan dari nelayan Indonesia  tersebut  masih  menggunakan  cara  tradisional  dalam  melaut.  Dalam penelitian ini dilakukan untuk dapat membuat server sistem tracking perahu nelayan secara realtime. Dengan sistem ini, nelayan kecil dengan kegiatan nya hanya 1 – 2 hari melaut (one day fishing) dalam melakukan pelayarannya tingkat keselamatan nelayan  dapat  ditingkatkan  dikarenakan  dapat  terpantau  posisinya.  Sistem  yang dikembangkan menggunakan server berbasis mqtt protocol di sisi gateway. Server menggunakan  mysql  server  menggunakan  get  JSON  Parsing.  Sebagai  front  end sistem  tracking  untuk  menampilkan  kordinat  perahu  berbasis  web.  Dari  hasil implementasi  didapat  bahwa  server  dapat  merespon  dengan  baik  dari  end  device dengan melakukan pengiriman data secara periodik.
Keyword: Tracking,
nelayan, lorawan, server,
MQTT.
Copyright © 2018 Journal of Applied Informatics and Computing.
All rights reserved.

## I. P ENDAHULUAN
Program pemerintah peningkatan sector ekonomi maritime didasarkan akan luas wilayah Indonesia dan potensi perikanan terbesar di dunia. Presiden pada sidang terbatas kabinet kerja pada bulan Juni tahun 2016 mengatakan “70 persen dua per tiga luas wilayah Indonesia adalah lautan. Potensinya sangat besar  untuk  menjadi  penggerak  perekonomian  nasional. Masalahnya,  hingga  saat  ini  potensi  tersebut  belum  bisa dimanfaatkan  secara  maksimal  oleh  masyarakat”.  Hal  ini didasarkan  pada  luas  indonesia  yang  memiliki  wilayah  laut sebesar 64,97 % dari total wilayah Indonesia. Menurut data BPS 2003 – 2013 nelayan turun dari 1,7 juta jiwa menjadi 64 ribu  jiwa.  Factor  turunnya  minat  penduduk  pesisir  pantai menjadi  nelayan  adalah  kurang  menguntukannya  berprofesi sebagai nelayan.
Dengan demikian untuk menjawab permasalahan nelayan diatas, adalah penerapan teknologi yang dapat meningkatkan hasil tangkap ikan laut dan aktifitas pergerakan nelayan dapat di  lihat  dan  di  pantau  keberadaanya  jika  sewaktu-waktu terjadi masalah. Salah  satu  teknologi  yang dapat digunakan yaitu  adalah  dengan  cara  sistem  tracking  perahu  nelayan secara realtime. Dengan adanya sistem ini diharapkan nelayan kecil  dapat  dipantau  keberadaannya.  Dengan  adanya  sistem
ini  pula  nelayan  dapat  mengetahui  betul  posisi  dimana nelayan  itu  berada  dan  bisa  berkomunikasi  dengan  nelayan disekitarnya. Tujuan dari penelitian ini adalah memanfaatkan teknologi yang tepat guna bagi si nelayan sehingga nelayan dapat dipantau posisi dan keberadaannya.
Teknologi  yang  dipergunakan  di  dalam  penelitian  ini menggunakan MQTT ( Message Queue Telemetry Transport ) merupakan protokol komunikasi yang sangat sederhana dan ringan  dengan  metode  machine to  machine (M2M). MQTT dirancang  untuk  perangkat  yang  memiliki  keterbatasan dengan  bandwidth  rendah.  MQTT  bersifat  lightweight message artinya MQTT berkomunikasi dengan mengirimkan data pesan yang memiliki header berukuran kecil yaitu hanya sebesar  2bytes  untuk  setiap  jenis  data.  Prinsip  dari  MQTT adalah  untuk  meminimalkan  bandwidth  serta  memberikan jaminan pengiriman data walapun koneksi tidak stabil.
Penerapan  MQTT  telah  lama  sejak  1999  secara  luas  di berbagai  industri.  Publish/subscribe  sendiri  adalah  sebuah pola pertukaran pesan di dalam komunikasi jaringan dimana pengirim  data  disebut  publisher  dan  penerima  data  disebut dengan  subscriber,  metode  publish/subscribe  memiliki beberapa  kelebihan  salah  satunya  yaitu  loose  coupling  atau decouple dimana berarti antara publisher dan subscriber tidak saling  mengetahui  keberadaannya,  terdapat  3  buah
Implementasi Lorawan Server Untuk Sistem Tracking Perahu Nelayan Berbasis Mqqt Protocol (Willy Permana Putra, Rizal Iman M, A Sumarudin, Agfianto Eko Putro)
47
decoupling  yaitu  time  decoupling,  space  decoupling  dan synchronization  decoupling,  time decoupling adalah sebuah kondisi  dimana  publisher  dan  subscriber  tidak  harus  saling aktif pada waktu yang sama, space decoupling adalah dimana publisher dan subscriber aktif di waktu yang sama akan tetepi antara  publisher  dan  subscriber  tidak  saling  mengetahui keberadaan  dan  identitas  satu  sama  lain,  dan  yang  terakhir adalah  synchronization  decoupling  kondisi  dimana pengaturan event baik itu penerimaan atau pengiriman pesan di  sebuah  node  hingga  tidak  saling  mengganggu  satu  sama lain  [6].  Mosquitto  Broker  adalah  salah  satu  opensource broker  pesan  yang  mengimplementasikan  protokol  MQTT versi  3.1  dan  3.1.1,  broker  mosquitto  juga  mendukung implementasi server lightweight dari MQTT maupun MQTT- SN,  mosquitto  broker  ditulis  dalam  bahasa  pemrogram  C dengan alasan agar dapat tetap bekerja pada mesin yang tidak mendukung JVM, dari hasil pengujian yang telah dilakukan sebelumnya  broker  mosquitto  dapat  mendukung  100.000 koneksi secara bersamaan [10]. Untuk server lorawan sendiri menggunakan  thingspeak  yang  merupakan  cloud  data platform  (https://thingspeak.com).  Dari  cloud  data  platform ini  kita  pergunakan  untuk  membuat  lorawan  server  untuk implementasi dari server lora data. Dengan thingspeak dapat memperoleh API call [12] dari API thingspeak menggunakan API  read  untuk  mengambil  data  untuk  disimpan  di  server sistem  tracking  perahu  yang  akan  dikembangkan.  Dalam artikel  ini,  akan  dibahas  sistem  server  lorawan  untuk implementasi tracking perahu.

## II. M ETODE P ENELITIAN
Seperti dipaparkan di atas, penelitian ini membahas tentang sistem  server  pada  lorawan  menggunakan  MQTT  protokol yang  digunakan.  Sistem  yan  dibangun  menggunakan  lora sistem  dari  perahu  dan  dikirim  menggunakan  lora  protokol untuk  transport  data  dari  perahu  ke  gateway.  Di  gateway, disini menggunakan protokol MQTT untuk mengirimkan data ke thingspeak.
Gambar 1. Desain sistem server lorawan

## Berikut adalah langkah penelitian yang kita rencanakan
Rekam Data GPS dan compas/ gyroscope Start End Device Gateway Lorawan ThingSpeak (cloud data platform) Server lorawan Tracking perahu nelayan Start NMEA protokol Lora protokol MQTT protokol API Read API Write
Gambar 2. Diagram sistem
Desain  channel  thingspeak  menggunakan  2  field  dengan menentukan terlebih dahulu beberapa setting data:
48
TABEL I F ORMAT DATA CHANNEL KONFIGURASI Id Channel Channel id perangkat Name Nama data description Deskripsi channel Latitude device Latitude device gateway Longitude device Logitude device Field 1 Lat/log end device (perahu) Field 2 Roll/pitch/compas (end device perahu) Created at Tanggal pembuatan channel Update at Tanggal update terakhir device Last entry id Data masuk terakhir
Format data feeds, adalah sebagai berikut:
TABEL II
F ORMAT DATA F EEDS DARI D ATA S ENSORI Created at Entry ID Field 1 Field 2 Data di buat/diteri ma ID data masuk (berupa urutan data) Latitude/ longitude (perahu) data yang diterima Roll/ pitch/ compas (perahu) data yang diterima
Data  ini  akan  di  get  menggunakan  JSON  untuk  melakukan parsing data dari thing speak ke dalam sistem server. Back end menggunakan laravel sistem dengan database mySql.

## III. H ASIL D AN P EMBAHASAN
Device yang dipergunakan dari sistem tracking ini adalah sebagai berikut.

## Gambar 3. End Device
Gambar 4. Gyroscope sensor MPU-9150
Dari  data  sensor  ini,  diambil  data  kordianat  gps  dengan mendapatkan nilai kordinat latitude dan longitude. Sedangkat arah/course dari perahu didapat dari sensor MPU-9150. Data yang disimpan dikirimkan ke gateway melalui lora protokol. Berikut  data  dari  yang  didapatkan  dari  end  device  sistem tracking.
Gambar 5. Data Sensor dari End Device di Gateway
Dari  data  ini,  akan  dikirimkan  ke  server  dengan menggunakan library thingspeak berikut:
ThingSpeak.setField(2,gyro); ThingSpeak.setField(1,gps); ThingSpeak.writeFields(myChannelNumber, myWriteAPIKey);
Yang  dibutuhkan  dalam  proses  pengiriman  ini  adalah jenis format data dari data sensor. Dalam proses pengiriman
Implementasi Lorawan Server Untuk Sistem Tracking Perahu Nelayan Berbasis Mqqt Protocol (Willy Permana Putra, Rizal Iman M, A Sumarudin, Agfianto Eko Putro)
49
menggunakan stream  char  maka perlu dilakukan perubahan type data dari double float kedalam char. Dalam implementasi sistem  ini  menggunakan  teknik  stream  untuk  setiap  sensor dengan hanya menggunakan satu field dan di batasi dengan “/” untuk membatu dalam proses parsing data di server.
Gambar 6. Lora Gateway
Gateway ini menggunakan dragino lora gateway dengan frekuensi 915 Mhz. Dari gateway ini koneksi dengan internet untuk  mengirim  data  ke  data  cloud  platform  menggunakan wifi koneksi. Berikut settting lorawan setting untuk gateway.
Gambar 7. Iot Server Setting
Berikut  hasil  pengiriman  data  dari  gateway  ke thingspeak.com.

## Gambar 8. Data Cloud Platform
Dari  thingspeak  ini  yang  dikirim  dari  gateway menggunakan protokol mqqt dengan format sebagai berikut:
Username di ambi nama author di channel yang dibangun, MQTT API key dari aplikasi thingspeak profile.

## Gambar 9.MQTT API Key
Dari setiap data yang di simpan di dalam akan dilakukan feed JSON dengan melakukan parsing menggunakan entry_id yang  terakhir/terbesar  yang  akan  di  simpan  didalam  server. Berikut  hasil  dari  export  xml  format  dari  thingspeak  yang diambil.
50
Dari  data  tersebut  maka  dilakukan  get  data  dari thingSpeak ke server dengan menggunakan JSON format API menggunakan API read dari thingSpeak. https://api.thingspeak.com/channels/<xxxxxx>/feeds.json?ap i_key=<APIread> untuk melakukan get data dari server.

## Gambar 11. Write dan read API
Data tersebut kemudian di parsing, dilakukan simpan data kedalam  data  server  system  tracking  yang  dibangun menggunakan  MySQL.  Data  tracking  di  tampilkan  dalam map yang menggunakan map API google.
Gambar 12. Peta Tracking Perahu

## IV. K ESIMPULAN
Dari  hasil  implementasi  diatas,  penelitian  LoraWAN server  menggunakan  MQTT  Protokol  untuk  implementasi tracking  perahu  nelayan  dapat  di  implementasikan.  Dengan menggunakan  protocol  ini,  system  tracking  bias  lebih sederhana dan menggunakan infrastruktur yang memungkinkan  di  laut  dengan  system  RF  berbasis LoraWAN.  Server  dapat  menerima  data  menggunakan middleware  data  cloud  platform,  yang  kemudian  di  get menggunakan JSON parsing.
Dalam  penelitian  ini,  belum  dibahas  tentang  jarak maksimum perahu yang dapat di traking dan delay, error rate dan  bandwith  maksimum  dari  system.  Penelitian  akan dilanjutkan dengan memperhatikan variable-variable diatas.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Terimakasih untuk semua pihak  baik itu kampus tercinta yaitu Politeknik Negeri Indramayu atau yang lain yang tidak saya sebutkan satu persatu.

## D AFTAR P USTAKA [1] Kementrian  Sekretariat  Negara  Republik  Indonesia,  "Geografi Indonesia,"
2017. [Online]. Available:
http://indonesia.go.id/?page_id=479. [Accessed 15 June 2017].
[2] Wisnubro, "Jaringan Pemberitaan Pemerintah (JPP)," 2017. [Online]. Available: https://jpp.go.id/humaniora/sosial-budaya/301315-kkp- akan-mendaftarkan-14-572-pulau-ke-pbb. [Accessed 15 June 2017].
[3] J.  Hartriani,  "Katadata  News  and  Research,"  2017.  [Online]. Available:  http://katadata.co.id/infografik/2017/02/13/potensi-besar- laut-indonesia. [Accessed 16 June 2017].
[4] United Nations Development Programme, "8 facts about Indonesia's ocean," 2017. [Online]. Available: http://www.id.undp.org/content/indonesia/en/home/presscenter/articl es/2016/06/08/8-facts-about-indonesia-s-ocean.html.  [Accessed  16
June 2017].
[5] D. Sutardi, "Mina Bahari," Dua Tahun Kerja Transformasi Perikanan: Mengelola Laut Untuk Masa Depan Bangsa, pp. 4-7, April 2017.
[6] A. Wibawa B.S., "Analisa Devinisi Kapal  Ikan Purse Seini 109 GT KM. Surya Redjeki," Jurnal Ilmu Pengetahuan & Teknologi Kelautan, vol. 7, no. 2, 2010.
[7] S.  Ardidja,  Kapal  Penangkap  Ikan,  Jakarta:  Jurusan  Teknologi Penagkapan Ikan Sekolah Tinggi Perikanan, 2007.
[8] E.  Tupper,  Introduction  to  Naval  Architecture,  3rd  Revised  Reprint ed., Oxford: Elsevier Science Ltd., 2002.
[9] Nusantara,  M.  F.,  Akbar,  S.  R.  &  Rachmadi,  A.,  2016.      Analisa Metode Publish/subcribe untuk   komunikasi   data   antar   perangkat dalam lingkungan smarthome.
[10] Eclipse, 2013. Mosquitto. [Online] Available at: https://www.eclipse.org/proposals/technology.mosquitto/  [Accessed 30 7 2018].
[11] Rochman,  H.  A.,  Primananda.  R.,  Nurwasito.  H,  "Sistem  Kendali Berbasis  Mikrokontroler  Menggunakan  Protokol  MQTT  pada Smarthome"  Vol.  1,  No.  6,  Juni2017,  hlm.  445-455,  Jurnal Pengembangan  Teknlogi  Informasi  dan  Ilmu  Komputer  (J-PTIIK) Universitas Brawijaya.
[12] http://www.mathworks.com/help/thingspeak/act-on-your-data.html