## Journal of Science and Engineering
Full Paper

## Perangkat  Pengukur  Kondisi  Kemiringan  Rel
Kereta  Api  Menggunakan  Sensor  Giroskop Berbasis GPS
Syahrizal Rohmatul Nugroho 1 , Alfi Tranggono Agus Salim 1 , Mohammad Erik Echsony 1 , Sefi Novendra Patrialova 2 , Romal Hadi Setyawan 3 1 Program Studi Perkeretaapian Jurusan Teknik, Politeknik Negeri Madiun, Jl. Serayu No. 84
2 Departemen Teknik Instrumentasi Fakultas Vokasi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Teknik Kimia Kecamatan Sukolilo, Kota Surabaya,
3 Departemen Engineering Divisi Teknologi, PT INKA, Jl. Yos Sudarso No.71 Kota Madiun
*Corresponding author, alfitranggono@pnm.ac.id

## Graphical Abstract
Mikrokontroler NodeMCU ESP8266 Sensor Giroskop GP S Receiver I2C Serial Communication Mikrokontroler NodeMCU ESP32 LCD MicroSD Vis ualisasi Simpan Data WEB Server PHP Script Visualisasi Data pada Aplikasi Desktop berbasis Web MySQL Database HTTP Pos t Dat a

## Abstract
Rail quality decreases directly in proportion to the operating time of the train since the rail is loaded from the train wheels. Railroad tracks are inspected by PPJ (Track Inspector) by using a track gauge master to measure slope. Manually operated devices cause PPJ to run along the railroad between stations, causing accidents  and  requiring  relatively  long  operating  times.  Using  a  device  that measures  the  slope  of  railroad  tracks  is  a  more  effective  solution  to  these problems. The device uses a gyroscope sensor and GPS module to locate non- standard rails. A complementary filter is applied to the converted pitch and roll values. A slope measuring instrument was used to test the accuracy of pitch and roll  angles. Gyroscope  sensors are  calibrated  to  prevent  measurement  errors (errors). Based on the results, the  gyroscope sensor had an accuracy error of 0.20° in pitch and 0.27° in a roll. A complementary filter reduces error accuracy to 0.06° for pitch and 0.08° for roll. Its accuracy compared to smartphone GPS is 5.38 meters, while its accuracy compared to the actual location is 7.74 meters.
Keywords: Gyroscope, GPS, slope, pitch, roll.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License

## 1.  PENDAHULUAN
Perkembangan  transportasi  kereta  api  semakin  meningkat.  Seiring  meningkatnya  jumlah layanan kereta api, kondisi prasarana dan sarana perkeretaapian memerlukan pemeliharaan sebagai pendukung  pengoperasian  kereta  api.  Manfaat  utama  pemeliharaan  untuk  menjaga  keandalan peralatan prasarana seperti jalan rel, jembatan, stasiun, sinyal telekomunikasi dan kelistrikan, serta peralatan prasarana lainnya agar tetap layak operasi [1]. Jalan rel adalah suatu struktur yang terbuat dari baja, beton, atau struktur lainnya yang berada di permukaan, di bawah, dan di atas tanah atau bergantung beserta perangkatnya yang mengarahkan jalannya kereta api[2]. Penurunan kualitas rel terjadi seiring dengan masa beroperasinya kereta, karena rel menerima beban dari roda kereta api. Oleh karena itu rel membutuhkan pemeliharaan untuk menghindari kerusakan. Jika kerusakan tidak diidentifikasi dan segera diperbaiki, maka permasalahan tersebut dapat mengganggu perjalanan kereta api dan mempengaruhi dampak kecelakaan. Terjadi 112 kecelakaan  dan 98 diantaranya disebabkan oleh rel anjlog tahun 2015 hingga 2019 [3].
Permasalahannya pemeriksaan rel kereta api dilakukan secara manual oleh PPJ (Petugas Penilik Jalur)  menggunakan  alat  track  gauge  master  untuk  mengukur  kemiringan  jalan  rel.  Alat  tersebut dioperasikan langsung oleh petugas, sehingga petugas harus berjalan menyusuri sepanjang rel kereta api antar stasiun hingga 12 kilometer [4]. Selain itu terdapat rel kereta api di tempat yang rawan dilalui  petugas  seperti  terowongan,  jembatan,  dan  di  tengah  hutan.  Hal  tersebut  membahayakan
keselamatan  petugas  dan  kurang  efektif.  Oleh  karena  itu  diperlukan  inovasi  alat  pemeliharaan  rel kereta api otomatis (terprogram) menggunakan sensor giroskop berbasis GPS. Sensor giroskop yang digunakan yaitu sensor MPU6050 sebagai pengukur kemiringan yang rentan terhadap getaran lalu menyebabkan noise [5]. Oleh karena itu menggunakan metode complementary filter yang berfungsi sebagai filter nilai sensor sehingga memiliki noise yang kecil atau bahkan tidak ada dan datanya lebih akurat [6].
Penelitian terdahulu berupa robot inspeksi rel menggunakan teknologi sensor ultrasonik, GPS, dan  modul  GSM  untuk  mendeteksi  adanya  cacat  rel,  lalu  SMS  peringatan  yang  berisi  koordinat geografis jalur yang rusak dikirim ke otoritas perkeretaapian terdekat[7]. Berdasarkan permasalahan tersebut peneliti mengembangkan perangkat dari awalnya menggunakan sistem GSM menjadi sistem berbasis Internet of Things untuk memantau kondisi kemiringan rel kereta api dari jarak yang jauh. Sehingga  diperlukan  pengukuran  delay  yaitu  waktu  yang  terjadi  mulai  dari  pengiriman  data yang sampai dengan data yang diterima di tempat tujuan [8]. Selain itu aplikasi berbasis website untuk fungsi  fitur  monitoring  secara  real-time  pembacaan  sensor  dan  hasil  pengukuran  yang  tersimpan dalam database.

## 2.  METODE PENELITIAN
Untuk mempermudah dalam mengetahui bagaimana cara kerja perangkat, sistem terbagi menjadi input ,  mikrokontroler, output data. Input yang  terhubung ke  mikrokontroler  sebagai pengolah  data. Dimana input meliputi MPU6050 dan GPS .  Mikrokontroler NodeMCU  ESP8266 mengolah  data sensor  dan  modul GPS lalu  mengirimkan  data  ke  Mikrokontroler NodeMCU ESP32 melalui komunikasi  serial.  Mikrokontroler NodeMCU  ESP32 juga  terhubung  dengan  internet  melalui jaringan WiFi .  Data  yang  diolah  di  akan  dikirim  ke web  server melalui  HT TP-POST . Web  server menjalankan script  PHP . Script  PHP mendapatkan  data  dari HTTP  Request ,  memproses  data  lalu berinteraksi dengan database MySQL . Data tersebut akan ditampilkan melalui LCD dan aplikasi website dapat dipantau secara real-time .
Mikrokontroler NodeMCU ESP8266 Sensor Giroskop GP S Receiver I2C Serial Communication Mikrokontroler NodeMCU ESP32 LCD MicroSD Vis ualisasi Simpan Data WEB Server PHP Script Visualisasi Data pada Aplikasi Desktop berbasis Web MySQL Database HTTP Pos t Dat a
Gambar 1. Diagram Sistem
NodeMCU ESP8266 digunakan untuk mengolah data sensor giroskop dan modul GPS . Sedangkan NodeMCU ESP32 menerima data dari ESP8266 dan mendapatkan waktu real time dari RTC DS3231 [17]–[19]. LCD display digunakan  untuk  menampilkan  waktu  serta  pembacaan  kemiringan  dan koordinat lokasi GPS [14], [20].

## Gambar 2. Skema Elektrik
Diagram alir mikrokontroler dimana sistem dimulai dengan membaca pin dan variabel kemudian dilanjutkan  dengan  menghubungkan  ke WiFi .  Lalu  sistem  akan  membaca  sudut  kemiringan, koordinat lokasi, dan kapasitas baterai. Data GPS , sensor tegangan, dan sensor giroskop tersebut akan disimpan pada Micro SD Card , database , serta ditampilkan pada LCD . Pembacaan sensor giroskop juga terdapat  dua  kondisi  yaitu  data yang  terbaca  apakah  sudah  sesuai  dengan  standar  atau tidak.  Jika sesuai  dengan  standar  mikrokontroler  akan  memberikan  notifikasi  bahwa  rel  tersebut  normal  dan LED akan mati. Sedangkan jika sebaliknya data terbaca tidak sesuai standar, maka notifikasi yang akan diberikan yaitu status rel dalam keadaan tidak normal dan LED akan menyala flip-flop. Selain itu juga mengirimkan notifikasi yang akan disimpan dalam database lalu divisualisasikan dalam bentuk aplikasi website .
Program  diawali  dengan  menghubungkan  koneksi  internet  melalui  jaringan WiFi .  Tahap selanjutnya adalah request data, supaya aplikasi website dapat saling terhubung dengan database MySQL . Login dengan username dan password yang telah tersimpan pada database . Jika tidak valid, user akan menulis ulang username dan password hingga valid. Display menu akan tampil jika pengisian sudah valid. Terdapat 4 menu utama pada Display Menu yaitu Dashboard Monitoring yang berisi data monitoring hasil  pembacaan  data GPS  (latitude  &  longitude), sensor  giroskop (pitch  &  roll),  dan kondisi  status kemiringan secara real-time. Menu Data Logger merupakan penyimpanan yang berisi pengumpulan data GPS , sensor giroskop, dan kondisi status kemiringan yang dimuat dalam bentuk tabel. Selain itu juga terdapat fitur export data dalam bentuk format .csv untuk proses analisis lebih lanjut. Menu Log Out untuk keluar dari aplikasi website.
Gambar 3. Tampilan Data Logger Website
Tahap  perancangan hardware terdiri  dari  persiapan  alat  dan  bahan,  perancangan PCB ( Printed Circuit  Board ), setup posisi  komponen  pada PCB , soldering  PCB ,  dan assembly perangkat  pada box kontroler.
Gambar 4. Perancangan Hardware
Gambar diatas merupakan tata letak komponen pada PCB dengan deskripsi sebagai berikut. a. NodeMCU ESP32 i. Sensor MPU6050 b. NodeMCU ESP8266 j. Resistor 100 Ω c.  Konektor saklar k.  Sensor MPU6050 d.  Sensor tegangan baterai l. Resistor 10 K Ω pull down e.  Konektor modul MicroSD m.  Konektor LCD 20x4 f.  Konektor GPS
n. Female header RTC DS3231
g.  Konektor supply o.  Elco 10 uF
h.  Resistor 1 K Ω pull up Hasil assembly pada box kontroler selanjutnya akan dipasang pada prototipe rail inspection dimana posisi box terletak pada bagian atas kerangka sisi tengah.

## Gambar 4. Posisi Perangkat
Variabel yang akan diuji antara lain kemiringan dan kelandaian rel kereta api, pengujian akurasi modul GPS dan  interval  waktu  penyimpanan  ke database. Output  pengujian  kemiringan  dan kelandaian  menggunakan  sensor MPU6050 kemudian  dilakukan  perbandingan  menggunakan  alat ukur inclinometer. Tahap  pertama  yaitu  menghitung  persamaan  linier  sensor  giroskop.  Garis  lurus ideal adalah garis menghubungkan titik minimum dengan titik maksimum input/output [21].
Persamaan linieritas sederhana dapat dilihat pada persamaan berikut [21].
𝑦 = 𝑎 + 𝑏𝑥 (1)
Nilai a merupakan nilai offset yaitu sinyal keluaran pada saat sinyal masukannya nol. Sedangkan b adalah slope atau kemiringan suatu garis lurus atau bisa disebut sensitivitas ( sensitivity ). Perhitungan akurasi dan nilai presisi sensor menggunakan persamaan berikut [22].
𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 𝑑𝑎𝑡𝑎1+𝑑𝑎𝑡𝑎2+⋯+𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑘𝑒−𝑛 𝑏𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘 𝑑𝑎𝑡𝑎 (𝑛) (2) 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = |(𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎) − 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙| (3) 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 𝛴𝑝𝑒𝑛𝑔𝑢𝑗𝑖𝑎𝑛 𝑝𝑒𝑟𝑠𝑢𝑑𝑢𝑡 (4) 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑖 = √ 𝛴(𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑢𝑘𝑢𝑟 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑟𝑎𝑡𝑎) 2
𝑏𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘 𝑑𝑎𝑡𝑎 − 1
(5)
Perangkat  telah  terintegrasi Internet  of  Things dan  diperlukan  perhitungan  interval  waktu penyimpanan  ke database untuk  mengetahui  waktu  rata-rata  jeda  pengiriman  dari  perangkat mikrokontroler sebagai pengirim ke database sebagai penerima menggunakan persamaan berikut.
𝑑𝑒𝑙𝑎𝑦 = 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎 − 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑘𝑖𝑟𝑖𝑚 (6)
Delay yang  didapat  dari  selisih  waktu  kirim  antara  suatu  paket  dengan  paket  lainnya  yang dinyatakan  dalam  satuan  detik  berdasarkan  standar delay menurut TIPHON  Standar oleh  ETSI ( European Telecommunications Standards Institute ) [23].
Tabel 1. Standar Delay Kategori Latensi Besar Delay (milidetik) Indeks Sangat Bagus < 150 4 Bagus < 250 3 Sedang < 450 2 Buruk > 450 1 .

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pengujian Sensor Giroskop
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik sensor berupa nilai akurasi error, presisi, dan sensitivitas. Pengujian sensor dilakukan dengan memiringkan perangkat pada sumbu yang telah ditentukan lalu membandingkan dengan alat ukur inclinometer .
Tabel 2. Pengujian Sensor Giroskop
Sudut Aktual (°) Sudut Pitch Sudut Roll Output ( ° ) Error (°) Presisi (°) Output ( ° )  Error (°) Presisi (°) -5.00 -5.25 0.25 0.01 -5.73 0.73 0.01 -4.00 -4.16 0.16 0.01 -4.65 0.65 0.01 -3.00 -2.97 0.05 0.06 -3.74 0.74 0.01 -2.00 -2.17 0.17 0.01 -2.63 0.63 0.01 -1.00 -1.10 0.10 0.01 -1.34 0.34 0.01 0.00 0.00 0.00 0.01 0.04 0.04 0.01 1.00 1.03 0.03 0.01 0.95 0.05 0.01 2.00 2.11 0.11 0.01 1.82 0.18 0.01 3.00 3.23 0.23 0.01 2.87 0.13 0.01 4.00 4.27 0.27 0.01 4.09 0.09 0.01 5.00 5.34 0.34 0.01 5.16 0.16 0.01 Rata-rata - 0.16 0.01 - 0.34 0.01
Gambar 6. Grafik linieritas output sensor giroskop terhadap sudut pembanding
Dari grafik tersebut bahwa linieritas hubungan antara  nilai input berupa sudut pembanding dan output pembacaan  sensor  giroskop  terhadap  sumbu pitch mendapatkan  persamaan 𝑦 = 1,0544𝑥 + 0,0305 . Persamaan tersebut menginformasikan bahwa alat ukur mengonversi setiap perubahan sudut 1° menjadi perubahan nilai sudut sensor sebesar 1,05°. Jadi sensitivitas terhadap sumbu pitch adalah 1,0544° per 1° pada alat ukur. Sedangkan nilai offset yaitu 0,0305°.
Sedangkan pada sumbu roll mendapatkan persamaan 𝑦 = 1,0945𝑥 + 0,2872 . Persamaan tersebut menginformasikan bahwa alat ukur mengonversi setiap perubahan sudut 1° menjadi perubahan nilai sudut sensor sebesar 1,1°. Jadi sensitivitas terhadap sumbu roll adalah 1,0945° per 1° pada alat ukur. Sedangkan nilai offset yaitu 0,2872°.
Selanjutnya dilakukan pengujian di atas rel kereta api yang dapat dilihat pada 3. Pengujian sensor menggunakan implementasi complementary filter untuk mendapatkan nilai yang lebih akurat. Metode complementary  filter berdasarkan  kombinasi high-pass filter  giroskop  dan low-pass filter  pada akselerometer.
Tabel 1. Hasil pengujian di rel kereta api Tit ik Sudut Pembandin g Kemiringan Rel (Sumbu Pitch) Kelandaian Rel (Sumbu Roll) Tanpa Filter Menggunakan Filter Tanpa Filter Menggunakan Filter Sum bu Pitc h (°) Sum bu Roll (°) Out put Sens or (°) Err or (°) Pres isi (°) Out put Sens or (°) Err or (°) Pres isi (°) Out put Sens or (°) Err or (°) Pres isi (°) Out put Sens or (°) Err or (°) Pres isi (°) 1 0.10 - 0.20 0.24 0.2 0 0.20 0.09 0.0 1 0.01  -0.36  0.2 1 0.21  -0.22  0.0 2 0.01 2 0.20 - 0.10 0.32 0.2 1 0.22 0.14 0.0 6 0.01  -0.33  0.2 0 0.20  -0.13  0.0 3 0.01 3 - 0.20 - 0.30 -0.11  0.2 1 0.23  -0.32  0.1 2 0.01  -0.45  0.1 9 0.19  -0.25  0.0 5 0.01 4 0.00 - 0.10 -0.16  0.2 1 0.20  -0.02  0.0 2 0.01  -0.53  0.2 1 0.21  -0.11  0.0 1 0.01 5 0.20 - 0.30 0.17 0.1 7 0.20 0.31 0.1 1 0.01  -0.46  0.2 0 0.20  -0.03  0.2 7 0.00 Rata-rata - 0.2 0 0.21 - 0.0 6 0.01 - 0.2 7 0.20 - 0.0 8 0.01
Diketahui perbandingan tanpa filter dengan menggunakan filter pada hasil pengujian statis kemiringan dan  kelandaian  rel  kereta  api.  Metode  perhitungan  rata-rata,  akurasi error ,  dan  presisi  menggunakan persamaan  (2)  hingga  (5)  menunjukkan  hasil  pembacaan  sensor  menghasilkan  rata-rata  akurasi error pada sumbu pitch (kemiringan) yaitu 0,20° dengan tingkat presisi 0,21°. Setelah menggunakan filter akurasi error didapatkan 0,06° dengan tingkat presisi 0,01°.
Sumbu roll (kelandaian) menunjukkan rata-rata besar akurasi error yaitu 0,27° dengan nilai presisi 0,20° jika tanpa filter . Setelah menggunakan filter akurasi error didapatkan 0,08° dengan tingkat presisi 0,01°. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa menggunakan metode complementary filter lebih akurat dibanding metode tanpa complementary filter karena menghasilkan nilai error dan tingkat presisi yang lebih kecil.

## Pengujian GPS
Pengujian ini dengan membandingkan antara nilai latitude dan longitude yang diperoleh perangkat modul GPS dengan  perangkat GPS pada smartphone dan  pencarian  titik koordinat secara  manual  terhadap  lokasi sebenarnya. Data pengujian dapat dilihat pada tabel 4.
Tabel 4. Hasil pengujian GPS Titik Galat terhadap Pembanding (meter) GPS Smartphone  Manual Koordinat 1 6,55 9,83 2 3,52 1,49 3 4,65 6,44 4 6,09 8,02 5 6,11 12,90 Rata-rata 5,38 7,74
Nilai rata-rata akurasi modul GPS Neo-6m terhadap GPS smartphone sebesar 5,38 meter dan 7,74 meter terhadap titik koordinat secara manual (lokasi sebenarnya). Pada data sheet akurasi modul GPS Neo-6m yaitu hingga  2,5  meter.  Faktanya  dalam  lapangan  rata-rata  akurasi  melebihi  dari  nilai  data  sheet.  Teori  dasar menjelaskan ketidakakuratan  dengan  mengandalkan  setidaknya  tiga  satelit  untuk  keakuratan  hasil. Pemrosesan sinyal juga tertunda dan posisi satelit dapat berubah dengan perangkat GPS ini. Sebagai akibat dari kondisi atmosfer, kecepatan sinyal GPS juga sering berubah. Sinyal GPS juga rentan terhadap gangguan dari gelombang elektromagnetik lainnya [14].

## Pengujian Delay
Bagian ini dilakukan pengujian rata-rata waktu pengiriman dari data mikrokontroler sebagai pengirim ke database sebagai penerima. Waktu tunda dihitung dengan cara mengurangi waktu penerimaan data dengan waktu pengiriman data menggunakan persamaan (6).
Tabel 5. Hasil pengujian delay Titik Rata-rata Interval (detik) 1 0,36 2 0,36 3 0,46 4 0,28 5 0,52 Rata-rata 0,40 Rata-rata delay pengiriman  data  dari  mikrokontroler  ke  penyimpanan database yaitu 0 ,4  detik  atau  400 milidetik. Berdasarkan Quality of Service kategori delay hasil ini masuk dalam kategori latensi sedang karena masuk dalam range 250 hingga 450 milidetik [23]. Penyebab dari delay tersebut dari jaringan internet yang tidak stabil dan baik serta tidak didukung dengan management bandwidth yang baik [24].

## Pengujian Dinamis
Pengujian  dinamis  dilakukan  alat  inspeksi  rel  dalam  kondisi  bergerak  dengan  variasi  3  (tiga)  variasi kecepatan yaitu 2,05 km/jam; 2,49 km/jam; dan 2,99 km/jam. Jarak yang ditempuh alat inspeksi rel sejauh 50 m.

## Kecepatan 2,05 km/jam
(a)
(b)
Gambar 7. Grafik data sensor dengan kecepatan 2,05 km/jam (a) kemiringan, dan (b) kelandaian
Kecepatan 2,49 km/jam
(b) Gambar8. Grafik data sensor dengan kecepatan 2,49 km/jam (a) kemiringan, dan (b) kelandaian
Kecepatan 2,99 km/jam
(a)

## (b)
Gambar 9. Grafik data sensor dengan kecepatan 2,99 km/jam (a) kemiringan, dan (b) kelandaian
Ketiga  variasi  kecepatan  menghasilkan  semakin  tinggi  kecepatan,  berpengaruh  pada  pembacaan  sensor yang semakin tidak signifikan atau semakin tinggi nilai error . Hal tersebut ditunjukkan pada label berwarna merah pada grafik. Fenomena terjadinya gesekan antara roda dengan rel kereta api menyebabkan getaran. Selain  terdapat  sensor  giroskop,  juga  terdapat  juga  sensor  akselerometer  yang  sensitif  terhadap  getaran karena baik sumbu giroskop dan sumbu akselerometer menjadi satu kesatuan dalam chip sensor MPU6050. Karena sensor berfungsi dengan maksimal ketika sistem sistem tidak mengandung getaran[5]. Untuk menghilangkan noise pada hasil tersebut dapat menggunakan metode complementary filter yang merupakan  kombinasi high-pass  filter giroskop  dan low-pass  filter pada  akselerometer  [6].  Setelah menggunakan complementary  filter tingkat  kestabilan  ( smooth )  pada  sensor  berhasil  meredam noise dan mengestimasi orientasi sudut pitch dan roll dengan baik dan hasil pengukuran sudut menjadi lebih akurat dan presisi dari hasil tanpa filter

## 4. KESIMPULAN
Perangkat  pengukur  kemiringan  rel  kereta  api  yang  telah  dirancang  terdiri  dari  beberapa  blok rangkaian  diantaranya  input  sensor  MPU6050,  modul  GPS,  rangkaian  LCD,  rangkaian  WiFi,  rangkaian penunjang dalam optimalisasi fungsi perangkat telah berfungsi dengan baik. Hasil pengujian rangkaian sensor MPU6050  menunjukkan  nilai  keluaran  berupa  sudut  dengan  satuan  derajat.  Sedangkan  modul  GPS menunjukkan  nilai  keluaran  berupa  koordinat  latitude  dan  longitude.  Adapun  nilai  keluaran  tersebut ditampilkan pada LCD dan aplikasi website sehingga memudahkan dalam proses pemantauan oleh operator. Analisa sensor MPU6050 telah dihitung berupa nilai sensitivitas, offset, error, dan presisi. Nilai error sumbu pitch yaitu 0,20° dengan tingkat presisi 0,21°. Setelah menggunakan complementary filter nilai error menjadi 0,06° dengan tingkat presisi 0,01°. Nilai error sumbu roll yaitu 0,27° dengan tingkat presisi 0,20°. Setelah menggunakan  complementary  filter  nilai  error  menjadi  0,08°  dengan  tingkat  presisi  0,01°.  Hasil  ini menunjukkan menggunakan metode complementary filter dapat meredam noise dan mampu mengukur sudut yang lebih akurat karena tingkat error menjadi lebih kecil. Hasil pengujian akurasi GPS sebesar 5,38 meter terhadap GPS smartphone dan 7,74 meter terhadap koordinat manual melalui google earth. Hasil ini tidak sesuai dengan keakuratan pada data sheet, faktor penyebabnya adalah Sebagai akibat dari kondisi atmosfer, kecepatan  sinyal  GPS  juga  sering  berubah.  Sinyal  GPS  juga  rentan  terhadap  gangguan  dari  gelombang elektromagnetik lainnya. Interval waktu pengiriman data perangkat ke database server didapatkan rata-rata interval waktu yaitu 0,4 detik atau 400 milidetik dan masuk dalam kategori latensi sedang menurut TIPHON Standard.

## REFERENSI
[1]  Republik Indonesia. 2011. Peraturan Menteri Perhubungan Nomor 32 Tahun 2011 tentang Standar dan Tata Cara Perawatan Prasarana Kementerian Perhubungan. Jakarta.
[2]  Republik Indonesia. 2012. Peraturan Menteri Perhubungan Nomor 60 Tahun 2012 tentang Persyaratan Teknis Jalur Kereta Api. Kementerian Perhubungan. Jakarta.
[3]  Direktorat Jenderal Perkeretaapian. 2019. Buku Statistik Bidang Perkeretaapian.
[4]  Public Relation KAI, “Pekerjaan Menantang Sebagai Petugas Pemeriksa Jalur KA,” Siaran Pers PT KAI, Jun. 09, 2021.  https://www.kai.id/information/full_news/4819-pekerjaan-menantang-sebagai-petugas-pemeriksa-jalur- ka (Accessed Jul. 23, 2022).
[5]  A.  Albaghdadi  and  A.  Ali,  “An  Optimized  Complementary  Filter  For  An  Inertial  Measurement  Unit  Contain MPU6050 Sensor,” Iraqi Journal for Electrical and Electronic Engineering., vol. 15, no. 2, pp. 71–77, 2019, doi: 10.37917/ijeee.15.2.8.
[6]  H.  Z.  Fahmi,  R.  Maulana,  and  W.  Kurniawan,  “Implementasi  Complementary  Filter  Menggunakan  Sensor Accelerometer dan Gyroscope pada Keseimbangan Gerak Robot Humanoid,” Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer, vol. 1, no. 11, pp. 1376–1384, 2017.
[7]  N.  Mahfuz,  O.  A.  Dhali,  S.  Ahmed,  and  M.  Nigar,  “ Autonomous  railway  crack  detector  robot  for  Bangladesh: SCANOBOT ,” 5th IEEE Region 10 Humanitarian Technology Conference 2017, R10-HTC 2017, pp. 524–527, 2018, doi: 10.1109/R10-HTC.2017.8289014.
[8]  A. M. Luthfi, N. Karna, and R. Mayasari, “ Google maps API implementation on IOT platform for tracking an object using GPS ,” Proceedings - 2019 IEEE Asia Pacific Conference on Wireless and Mobile, APWiMob 2019, pp. 126– 131, 2019, doi: 10.1109/APWiMob48441.2019.8964139.
[9]  S.  A.  P.  Rosyidi, Rekayasa  Jalan  Kereta  Api :  Tinjauan  Struktur  Jalan  Rel ,  vol.  7,  no.  1.  LP3M  Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, 2015.
[10]  V.  M.  N.  Passaro,  A.  Cuccovillo,  L.  Vaiani,  M.  De  Carlo,  and  C.  E.  Campanella,  “Gyroscope  technology  and applications:  A  review  in  the  industrial  perspective,” Sensors  (Switzerland) ,  vol.  17,  no.  10,  Oct.  2017,  doi: 10.3390/S17102284.
[11]  A. Meyer, “Electronics I Using Gyroscopes to Enhance Motion Detection,” Eng. Student Trade J. Artic. , 2020.
[12]  InvenSense, “MPU-6000 and MPU-6050 Product Spesification,” ., 2013.
[13]  S. Yuliani and H. M. Saputra, “Kolaborasi Kalman Filter dengan Complementary Filter untuk Mengoptimasi Hasil Sensor Gyroscope dan Accelerometer,” Semin. Nas. ITENAS , no. 01, pp. 1–6, 2016.
[14]  Y. D. Wibowo, Y. Saragih, and R. Hidayat, “Implementasi Modul GPS Ublox 6M Dalam Rancang Bangun Sistem Keamanan  Motor  Berbasis  Internet  Of  Things,”  Electrician,  vol.  15,  no.  2,  pp.  107–115,  2021,  doi: 10.23960/elc.v15n2.2173.
[15]  S. Cheedella, J. Manne, K. V. B, and N. Yalamanchili, “Railway Track Monitoring System Using Arduino With LoRa,” vol. 11, no. 6, pp. 775–780, 2020.
[16]  U-blox, NEO-6 u-blox 6 GPS Modules Data Sheet . 2017.
[17]  A. Setiawan and A. I. Purnamasari, “Pengembangan Smart Home Dengan Microcontrollers ESP32 Dan MC-38 Door Magnetic Switch Sensor Berbasis Internet of Things (IoT) Untuk Meningkatkan Deteksi Dini Keamanan Perumahan,”  Jurnal  Rekayasa  Sistem  dan  Teknolologi  Informasi,  vol.  3,  no.  3,  pp.  451–457,  2019,  doi: 10.29207/resti.v3i3.1238.
[18]  N. H. L. Dewi, M. F. Rohmah, and S. Zahara, “Prototype Smart Home Dengan Modul Nodemcu Esp8266 Berbasis Internet of Things (Iot),” Jurnal Teknik Informatika, pp. 3, 2019.
[19]  Q. Hidayati, and A. N. Aziz, “Rancang bangun bel otomatis berbasis rtc ds3231 menggunakan arduino  uno r3 sebagai tanda pergantian jadwal,” Journal of Electrical and Electronics., vol. 6, no. 1, pp. 1–8, 2018.
[20]  W. Y. Rezika et al., “Characteristics of Sensor Detector Deformation Railways Material,” International Research Journal of Advanced Engineering and Science., vol. 6, no. 4, p. 7, 2021.
[21]  A. S. Morris dan R. Langari, Measurement and Instrumentation : theory and application. 2011.
[22]  T.  Perkasa  and  H.  H.  Rahmat,  “Perancangan  Alat  Ukur  Sudut  Tekuk  Lutut  Wireless  menggunakan  Sensor Gyroscope berbasis ATMega 328 dan ATMega 2560,” Jurnal Teknik Energi Elektrik, Teknik Telekomunikasi, & Teknik Elektronika., vol. 5, no. 1, p. 30, 2018, doi: 10.26760/elkomika.v5i1.30.
[23]  European Telecommunications Standards Institute, “Telecommunications and Internet Protocol Harmonization Over Networks (TIPHON); General aspects of Quality of Service (QoS),” ETSI TR 101 329 V1.2.5. 1998.
[24]  I.  O.  Suzanti,  A.  Khozaimi,  P.  Studi,  T.  Multimedia, and  D.  Jaringan,  “Analisis  Kinerja  Efektifitas  Pembagian Bandwidth  dan  Quality  Of  Service  (QoS)  Pada  Jaringan  Kampus  Studi  Kasus  Universitas  Trunojoyo,”  Jurnal Ilmiah NERO, vol. 3, no. 2, pp. 127–134, 2017.