## Akuisisi Data NMEA 0183 AIS Berbasis
Mikrokontroler sebagai Sistem
Monitoring Informasi Kapal

## ISA RACHMAN, RAMADANI BIMA HAMMAM NURAFALAH, NOORMAN RINANTO
Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya Email: isarachman@ppns.ac.id
Received 11 September 2018 | Revised 15 Oktober 2018 | Accepted 7 Januari 2019

## ABSTRAK
Data  kapal  dari  perangkat  AIS  (Automatic  Identification  System)  merupakan sumber informasi bagi nahkoda kapal laut. Informasi-informasi tersebut diperoleh dengan  mengubah  menu  secara  manual  pada  layar  AIS  yang  berukuran  kecil. Pembuatan perangkat pada penelitian ini difungsikan sebagai pendukung kinerja AIS dalam penyampaian informasi secara berkelanjutan dan otomatis. Data NMEA (National Marine Electronics Association) 0183 dari AIS MA-500TR diakuisisi melalui proses  penafsiran,  pemilihan,  penguraian  dan  pengurutan  untuk  menghasilkan data  RMC  (Recommended  Minimum  Specific)  menggunakan  bahasa  C  pada Arduino Uno R3. Kesesuaian tampilan data RMC untuk waktu, posisi dan tanggal pada modul LED P10 dengan AIS MA-500TR sebesar 100 %. Sedangkan tampilan untuk kecepatan dan heading pada modul LED P10 memiliki akurasi lebih tinggi daripada  AIS  MA-500TR  karena  mampu  menampilkan  dua  digit  angka  setelah tanda koma.
Kata kunci : kapal, AIS, informasi, NMEA 0183, akuisisi

## ABSTRACT
Ship’s data from the AIS (Automatic Identification System) device is a source of information for the shipmaster. That information is obtained by manually changing the menu on the small size of the AIS screen. The prototype in this study is used to  support  AIS  performance  in  order  to  get  information  continuously  and automatically. NMEA (National Marine Electronics Association) 0183 data from the AIS MA-500TR was acquired through the process of interpretation, filtering, parsing and  sorting  to  generate  RMC  (Recommended  Minimum  Specific)  data  using  C language  on  the  Arduino  Uno  R3.  The  accuracy  of  RMC  data  display  for  time, position and date on the LED P10 module with the AIS MA-500TR are 100 %. While the display for speed and heading on the LED P10 module has a higher accuracy than  the  AIS  MA-500TR  because  it  is  able  to  display  two-digit  numbers  after  a comma.
Keywords : ship, AIS, information, NMEA 0183, acquisition

## 1. PENDAHULUAN
Informasi merupakan hasil pengolahan data yang memiliki arti atau manfaat bagi penerima dari informasi tersebut. Informasi dapat digunakan sebagai dasar dalam pengambilan suatu keputusan. Dalam aktivitas pelayaran, seorang nahkoda kapal laut harus mampu mengetahui informasi  mengenai  kondisi  disekitar  kapal  untuk  mencegah  terjadinya  kecelakaan  ketika berlayar  ataupun  bersandar  di  pelabuhan.  Salah  satu  perangkat  navigasi  yang  mampu memberikan  informasi  mengenai  data  kapal  adalah  AIS  ( Automatic  Identification  System). Seluruh kapal dengan bobot diatas 300 GT pada pelayaran internasional dan diatas 500 GT pada pelayaran non-internasional serta seluruh kapal penumpang diwajibkan menggunakan perangkat  AIS  sesuai  dengan  regulasi  yang  telah  diatur  oleh  IMO  ( International  Maritime Organization) dan SOLAS (Safety of Life at Sea). AIS adalah suatu sistem yang dapat mengirim atau  menerima informasi secara elektronik dan otomatis tentang  data umum  sebuah kapal antara lain nama, jenis, waktu, tanggal, kecepatan, posisi, arah pergerakan ( heading), rute kapal  dan  informasi  lain  yang  diperlukan  untuk  meningkatkan  keamanan  dan  keselamatan pelayaran (IMO, 2001) . Data tersebut akan ditampilkan pada layar AIS dan dapat digunakan sebagai  sumber  informasi  untuk  pengambilan  suatu  keputusan  bagi  nahkoda  kapal  laut. Namun, penyampaian informasinya kurang efektif karena terbatasnya ukuran layar AIS yang relatif kecil sehingga untuk memperoleh informasi data kapal harus mengganti menu secara manual pada tampilan layar AIS.
Kegiatan utama pada penelitian ini adalah pembuatan perangkat berbasis mikrokontroler yang berfungsi sebagai pendukung kinerja AIS untuk memonitoring informasi secara berkelanjutan dan  otomatis.  Standar  protokol  komunikasi  data  antarmuka  perangkat  navigasi  kapal menggunakan  NMEA  0183  sehingga  integrasi  AIS  MA-500TR  dan  Arduino  Uno  R3  dapat dilakukan  melalui  komunikasi serial  dengan  modul  RS485.  Selanjutnya,  data  NMEA  0183 tersebut  diakuisisi  dalam  bahasa  C  sehingga  mampu  diolah  Arduino  Uno  R3  untuk menampilkan kembali informasi dari AIS MA-500TR pada modul LED P10 secara berkelanjutan dan otomatis tanpa harus mengganti menu secara manual pada tampilan layar AISMA-500TR. Data NMEA 0183 yang digunakan adalah data RMC berupa waktu dan tanggal (UTC), posisi ( latitude, longitude), kecepatan (SOG) dan heading (COG).

## 2. METODOLOGI

## 2.1 NMEA 0183
Untuk memudahkan proses integrasi dengan perangkat kelautan lainnya, maka standar format komunikasi datanya  diatur  secara internasional melalui  suatu  asosiasi yang bernama NMEA ( National Marine Electronics Association) (Heriana, 2014) . NMEA 0183 merupakan protokol format standar untuk komunikasi serial antarmuka perangkat elektronik navigasi kapal dengan kecepatan transfer data sebesar 4800 bps. Standar perangkat NMEA 0183 untuk menyebarkan data  NMEA  0183  adalah  terdapat  pengirim/pembicara  ( talker)  dan  penerima/pendengar ( listener).  NMEA  0183  memungkinkan  pengiriman  data  dari  satu  pembicara  ke  beberapa pendengar (Betke, 2001) . Perangkat pengirim pada kapal seperti AIS, GPS ( Global Positioning System),  gyrocompass  dan  lain-lain.  Sedangkan  perangkat  penerima  seperti  chart  plotter, ECDIS ( Electronic Chart Display and Information System) dan lain-lain (NMEA, 2015) .
Sesuai NMEA 0183- Standard for Interfacing Marine Electronic Device, rangkaian pada talker dan listener harus memenuhi persyaratan standar EIA-422 untuk mempermudah pengiriman dan  penerimaan  data  NMEA  0183  pada perangkat  navigasi.  Spesifikasi tegangan  maksimal pada rangkaian talker sebesar +5 V dan pada rangkaian listener sebesar +15 V.

## Akuisisi Data NMEA 0183 AIS Berbasis Mikrokontroler sebagai Sistem Monitoring Informasi Kapal
Bentuk data yang ditransmisikan perangkat navigasi dan komunikasi kapal telah diatur pada NMEA  0183- Standard  for  Interfacing  Marine  Electronic  Devices  yaitu,  berupa  data  serial dengan standar ASCII ( American Standard Code for Information Interchange). Jumlah karakter dalam satu pesan antara 11 sampai 79 karakter. Transmisi (pengiriman) data berbentuk data biner dari karakter yang diterima (NMEA, 2002) .
Tabel 1. Parameter Ttransmisi Data NMEA 0183
Baudrate ( bit / sec ) 4800 Data bits 8 (d7=0) Parity None Stop bits 1 Usable throughput ( char / sec ) 450
Gambar 1 merupakan ilustrasi transmisi data NMEA 0183 menurut NMEA 0183- Standard for Interfacing Marine Electronic Devices.
Gambar 1. Transmisi Data NMEA 0183
Data yang dikirim dari talker ke listener berupa sebuah kalimat dengan penulisan maksimal 82 karakter. Setiap kalimat didahului dengan tanda “$” dan diakhiri dengan karakter <CR><LF>. Format  data  NMEA  0183  berisi  sejumlah  bagian  yang  terdiri  dari  bagian  alamat  yang mengidentifikasi format pembicara dan kalimat, bagian data dan bagian checksum optional untuk  mendeteksi  kesalahan transmisi  data NMEA 0183. Setiap bagian  ditampilkan  dengan pemisah koma (NMEA, 2002) . Format penulisan data NMEA 0183 yaitu,
a. Format penulisan talker
Gambar 2. Format Penulisan Talker dengan, $tt : pengenal pengirim sss : pengenal kalimat d1,d2 : data <CR><LF>  : akhir ( checksum optional).
b. Format penulisan listener
Gambar 3. Format Penulisan Listener dengan, $tt : pengenal pengirim ll : pengenal penerima Q : data sss : pengenal kalimat <CR><LF>  : akhir ( checksum optional).
Setiap data NMEA 0183 yang dikirimkan umumnya ditafsirkan sebagai karakter ASCII. Setiap pengiriman data NMEA 0183 selalu diawali dengan tanda “$” atau tanda “!” dan selalu diakhiri dengan karakter <CR><LF>. Protokol format data NMEA 0183 sesuai dengan NMEA Standard for Interfacing Marine Electronic Device Version 3.01 ditunjukkan pada Gambar 4 berikut ini.

## Gambar 4. Urutan Pengiriman Data NMEA 0183(NMEA, 2002)

## 2.2 Perancangan Sistem
Sistem pada penelitian ini dirancang dengan menggunakan perangkat keras ( hardware) yang terdiri atas AIS MA-500TR, GPS receiver MXG-5000S, Arduino Uno R3, modul RS485 dan modul LED P10. Sedangkan perangkat lunak ( software) yang digunakan adalah Arduino IDE dan serial port monitor. Perancangan seluruh sistem yang digunakan ditunjukkan pada Gambar 5 berikut ini.
Gambar 5. Perancangan Sistem Monitoring Informasi Kapal
Berdasarkan Gambar 5 di atas, power supply 12 V digunakan sebagai catu daya untuk AIS MA- 500TR dan Arduino Uno R3. Sedangkan power supply 5 V digunakan sebagai catu daya untuk modul  LED  P10.  GPS receiver  MXG-5000S  menerima  informasi  setelah  posisi  satelit  GPS terdeteksi  dengan  tepat.  Informasi  tersebut  berupa  data  GSA,  GSV  dan  RMC  dikirim  dan ditampilkan pada layar AIS MA-500TR. Komunikasi serial berupa data NMEA 0183 antara AIS MA-500TR dengan  Arduino Uno  R3 ( Master) dilakukan  menggunakan modul  RS485  melalui konektor D- sub 15 pin (pin 12: NMEA3 OUT (-) dan pin 13: NMEA3 OUT (+)). Informasi hasil akuisisi data RMC NMEA 0183 pada Arduino Uno R3 ( Master) dikirim ke Arduino Uno R3 (Slave) melalui  komunikasi serial  (Tx  dan  Rx).  Selanjutnya,  informasi  tersebut  yang  berupa  data waktu, posisi, kecepatan, heading dan tanggal ditampilkan secara berkelanjutan dan otomatis pada  modul  LED  P10  melalui  komunikasi serial  SPI.  Agar  komunikasi  serial  dapat  berjalan dengan baik, maka kecepatan transfer data ( baudrate) di-setting sesuai Tabel 2 berikut ini.
Tabel 2. Setting Komunikasi Serial Perangkat keras Jenis komunikasi serial Baudrate (bps) AIS MA-500TR-modul RS485 NMEA 0183 4800 Modul RS485-Arduino Uno R3 ( Master ) Tx-Rx 9600 Arduino Uno R3 ( Master )-Arduino Uno R3 ( Slave ) Tx-Rx 9600 Arduino Uno R3 ( Slave )-modul LED P10 SPI 4800

## A. AIS MA-500TR
AIS MA-500TR adalah suatu AIS transponder (transmitter dan responder) class B untuk kapal non-SOLAS seperti kapal pesiar, perahu nelayan dan kapal kecil. Informasi kapal akan dikirim secara otomatis pada interval waktu tertentu atau di bawah kendali dari syahbandar ( base station).

## Gambar 6. AIS MA-500TR
AIS MA-500TR mampu menerima dua saluran ( channel) yaitu, saluran 87B dan saluran 88B secara simultan dan mampu menerima informasi dari AIS class A dan AIS class B. AIS MA-500TR  mengirim  informasi  berupa  kode  MMSI  ( Maritime  Mobile  Service  Identity), nama,  jenis  dan  posisi  kapal, call  sign,  posisi  dan  jenis  antena  GPS,  SOG  (Speed  Over Ground), COG (Course Over Ground) dan PA (Position Accuracy) serta waktu dan tanggal (UTC: Universal Time Coordinated) (ICOM, 2011) .

## Tabel 3. Spesifikasi AIS MA-500TR
Frekuensi
161.975 MHz, 162.025 MHz (Ch.87B, 88B, default ) 156.025-162.025 MHz Catu daya/arus 9.6-15.6 VDC/Tx: 1.5 A, Rx: 0.7 A Impedansi antena 50 Ω I/O konektor High density D- sub 15 pin Power transmitter 2 W Sensitivitas receiver -110 dBm
Spesifikasi output data antarmuka AIS MA-500TR berupa data NMEA 0183 yaitu,
a. GSA  (GPS  DOP  ( Dilution  of  Precision)  and  Active  Satellite)  adalah  data  indikator keakuratan/ketelitian geometri satelit GPS.
b. GSV (GPS Satellite in View) adalah data jumlah satelit GPS yang terlihat/terjangkau.
c. RMC  (GPS Recommended  Minimum  Specific)  adalah  spesifikasi  data  minimum  GPS yang direkomendasikan.
Pada  penelitian  ini,  data  NMEA  0183  yang  digunakan  adalah  data  RMC  dengan  format seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7 berikut ini.
Gambar 7. Format Data RMC(NMEA, 2010)
Tabel 4. Uraian Format Data RMC Simbol Makna (kiri ke kanan) hhmmss.ss  Waktu (UTC) dengan hh (jam), mm (menit) dan ss.ss (detik) A Status data dengan A ( valid ) dan V ( not valid ) llll.ll
Posisi latitude dengan ll (sudut dalam derajat), ll (menit) dan ll (detik) a Posisi lintang dengan N (utara) dan S (selatan) yyyyy.yy Posisi longitude dengan yyy (sudut dalam derajat), yy (menit) dan yy (detik) a Posisi bujur dengan W (barat) dan E (timur) x.x Kecepatan kapal dalam knots x.x Sudut arah pergerakan kapal dalam derajat xxxxxx Tanggal, bulan dan tahun (UTC) x.x Sudut magnetik kompas dalam derajat a W (barat) atau E (timur) dalam derajat *hh
Optional checksum
Komunikasi  data serial  NMEA  0183  AIS  MA-500TR  dilakukan  melalui  port  NMEA  connector yaitu,  D- sub 15 pin terdiri dari  15  terminal  dengan  format yang berbeda-beda. Konfigurasi konektor D- sub 15 pin AIS MA-500TR ditunjukkan pada Gambar 8 berikut ini.
Gambar 8. Konektor D- sub 15 Pin MA-500TR(ICOM, 2011)
Akuisisi Data NMEA 0183 AIS Berbasis Mikrokontroler sebagai Sistem Monitoring Informasi Kapal
B. GPS receiver MXG-5000S
GPS receiver MXG-5000S pada AIS MA-500TR berfungsi sebagai penerima sinyal dari satelit GPS. Sinyal yang diterima digunakan untuk menentukan posisi kapal. Perhitungan posisi kapal dilakukan dengan mengukur jarak antar GPS receiver dan tiga atau lebih satelit GPS untuk  mendapatkan  nilai  posisi  yang  akurat.  Waktu  awal  yang  dibutuhkan  untuk menentukan posisi kapal kurang lebih satu menit (ICOM, 2011) .
Tabel 5. Spesifikasi GPS Receiver MXG-5000S Frekuensi penerima 1575.42 MHz Saluran penerima 66 Ch. Catu daya 4.75-5.25 VDC TTFF ( Time to First Fix ) 40 detik

## Gambar 9. GPS Receiver MXG-5000S
C. Arduino Uno R3 Arduino  merupakan  perangkat  pengembangan prototype  dan  platform  yaitu,  kombinasi antara  perangkat  keras  dan  perangkat  lunak  dalam  lingkungan  pengembangan  yang terintegrasi  (IDE  : Integrated  Development  Environment)  dari  physical  computing  yang bersifat open source. Perangkat lunak Arduino adalah IDE dengan bahasa pemrograman Java yang berperan untuk menulis program, meng- compile menjadi kode biner dan meng- upload  ke dalam memori mikrokontroler (Rachman, 2014) . Pada penelitian ini, Arduino yang digunakan adalah jenis Arduino Uno R3 dengan Arduino IDE versi 1.8.5.
Tabel 6. Spesifikasi Arduino Uno R3 Mikrokontroler Atmega328 (8 bit) Catu daya 5 VDC (USB), 9-12 VDC (eksternal) I/O analog A0-A5 (6 pin ) I/O digital D0-D13 (14 pin ) Memori flash 32 KB (0.5 KB bootloader ) SRAM/EEPROM (R/W) 2 KB/1 KB Clock speed 16 MHz
D. Modul RS485 RS485 adalah jaringan balanced line dengan sistem pengiriman data secara half-duplex.
Standar RS485 ditetapkan oleh Electronic Industries Association dan Telecommunication Industries Association pada tahun 1983 yang disebut EIA/TIA-485 Standard for Electrical Characteristics of Generators and Receivers for use in a Balanced Digital Multipoint System. Artinya, sistem  transmisi  saluran  ganda  yang dipakai  oleh  RS485  memungkinkan  untuk digunakan  sebagai  saluran  komunikasi multi-drop  dan  multipoint  (party  line).  Saluran komunikasi multipoint dapat dihubungkan sampai  dengan  32 driver (generator) dan  32 receiver pada single (two wires) bus. Half-duplex adalah sistem dimana antara beberapa transmitter  (pembicara)  mampu  berkomunikasi  dengan  satu  atau  banyak  receiver (pendengar)  dengan  hanya  satu transmitter  yang  aktif  berkomunikasi  dengan  receiver dalam  satu  siklus  waktu  (waktu  komunikasi).  RS485  dapat  digunakan  sebagai  jaringan transfer data dengan jarak maksimal 1.2 km (4.000 kaki) (Maxim, 2014) .
Tabel 7. Spesifikasi RS485 Chip Max485 Catu daya/arus 5 VDC/300 μA Max.data rate 2.5 Mbps Transceiver and receiver Up to 32 Max.distance 1.2 km (4.000 kaki)
Gambar 11. Modul RS485

## E. Modul LED P10
LED P10 adalah salah satu jenis modul display yang terdiri dari 16 baris dan 32 kolom LED yang  tersusun  secara  matriks  dengan  kerapatan  pixel  10  mm.  LED  P10  efektif  sebagai digital  signage  yang  dapat  menampilkan  atau  menyampaikan  beberapa  pesan  atau informasi  secara  sekaligus,  baik  dalam  bentuk  teks,  karakter,  simbol,  gambar  ataupun grafik. LED P10 telah dilengkapi dengan IC 74HC595 yang berfungsi sebagai digital shift register  sehingga  untuk  mengendalikannya cukup  menggunakan  komunikasi  data  serial SPI ( Serial Peripheral Interface) (Azrofata, 2015) .
Tabel 8. Spesifikasi Modul LED P10 Catu daya/arus 5 VDC/4 A Max.power consumption 20 W Pixel pitch , resolusi 10 mm, 10.000 dots /m 2 View angle 120˚
Akuisisi Data NMEA 0183 AIS Berbasis Mikrokontroler sebagai Sistem Monitoring Informasi Kapal

## 3. HASIL DAN ANALISIS

## 3.1 Akuisisi data NMEA 0183 AIS MA-500TR
Komunikasi data serial NMEA 0183 antara AIS MA-500TR dengan Arduino Uno R3 (Master) dilakukan  menggunakan  modul  RS485  melalui port  NMEA  connector  yaitu,  D-sub  15  pin dengan kecepatan transfer data sebesar 4800 bps. AIS MA-500TR memiliki tiga output NMEA yaitu, NMEA1, NMEA2 dan NMEA3 yang masing-masing menghasilkan karakteristik format data NMEA 0183 yang berbeda-beda sesuai Gambar 8. Karakteristik output AIS MA-500TR pada penelitian ini hanya dapat menghasilkan tiga data NMEA 0183 yaitu, GSA, GSV dan RMC tetapi yang digunakan hanya data RMC berupa waktu dan tanggal (UTC), posisi ( latitude, longitude), kecepatan (SOG) dan heading (COG) sehingga port NMEA connector yang digunakan adalah NMEA3 ( pin 12: NMEA3 OUT (-) dan pin 13: NMEA3 OUT (+)). Hasil pembacaan data NMEA 0183 AIS MA-500TR pada serial port monitor ditunjukkan pada Tabel 9 berikut ini.
Tabel 9. Karakteristik Output Data NMEA 0183 AIS MA-500TR via Serial Port Monitor
Detik ke- Data NMEA 0183 0 $AIGSA,A,3,02,30,09,17,03,06,23,28,07,,,,1.17,0.81,0.85*19 $AIGSV,3,3,11,17,11,347,16,19,05,325,,05,03,215,27*5B $AIRMC,143557.000,A,0725.7780,S,11242.5018,E,0.01,357.73,061018,1.1,E,A*0C 3.1 $AIGSA,A,3,02,30,09,17,03,06,23,28,07,,,,1.18,0.81,0.85*16 $AIGSV,3,3,11,17,11,347,13,19,05,325,,05,03,215,27*5E $AIRMC,143557.000,A,0725.7781,S,11242.5019,E,0.01,357.71,061018,1.1,E,A*0C 6.2 $AIGSA,A,3,30,09,17,03,06,23,28,07,,,,,1.31,0.95,0.90*1E $AIGSV,3,3,11,17,11,347,14,19,05,325,,05,03,215,27*59 $AIRMC,143557.000,A,0725.7782,S,11242.5020,E,0.01,357.73,061018,1.1,E,A*0C 9.3 $AIGSA,A,3,30,09,17,03,06,23,28,07,,,,,1.31,0.95,0.90*1E $AIGSV,3,3,11,17,11,347,15,19,05,325,,05,03,215,27*58
$AIRMC,143557.000,A,0725.7781,S,11242.5019,E,0.01,357.72,061018,1.1,E,A*0C
Berdasarkan Tabel 9, perubahan data NMEA 0183 pada AIS MA-500TR terjadi setiap 3.1 detik sekali.  Ketiga  data  NMEA  0183  dikirim  secara  berurutan  yaitu,  GSA,  GSV  dan  RMC.  Awal pengiriman data NMEA 0183 selalu diawali dengan tanda “$”. Selanjutnya, address field dan data  yang  muncul  yaitu,  karakter  “AIGSA”,  “AIGSV”  dan  “AIRMC”  karena  perangkat  yang digunakan adalah AIS. Data field selalu dipisahkan dengan tanda “,”. Setiap akhir pengiriman address field selalu diakhiri dengan mode checksum yang diawali dengan tanda “*”. Untuk mengakhiri pengiriman data selalu diakhiri dengan karakter <CR><LF> yang berarti carriage return dan line feed. Sehingga dapat disimpulkan bahwa karakteristik output data NMEA 0183 AIS  MA-500TR  melalui serial  port  monitor  pada  penelitian  ini  memiliki  kesesuaian  dengan NMEA Standard for Interfacing Marine Electronic Device Version 3.01 sebesar 100 %.
Gambar 13. (a) Tampilan Layar 1 AIS MA-500TR. (b) Tampilan Layar 2 AIS MA-500TR.
Berdasarkan  Gambar  13,  data  yang  ditampilkan  pada  layar  AIS  MA-500TR  berupa  posisi ( latitude, longitude), kecepatan (SOG), heading (COG), jenis GPS, waktu dan tanggal (UTC), PA ( Position Accuracy) dan DTM (Datum Reference). Format data tersebut berbeda dengan hasil pembacaan data pada serial port monitor sesuai Tabel 9. Data yang ditampilkan pada layar  AIS  MA-500TR  terutama  kecepatan  dan heading  hanya  memiliki  ketelitian  satu  digit angka setelah tanda koma, sedangkan hasil pembacaan data pada serial port monitor memiliki ketelitian dua digit angka setelah tanda koma. Hal ini berarti, bahwa hasil pembacaan data pada serial port monitor memiliki ketelitian lebih tinggi dari data yang ditampilkan pada layar AIS MA-500TR.

## Gambar 14. Proses Akuisisi Data NMEA 0183
Data NMEA 0183 yang dikirim oleh AIS MA-500TR tidak dapat langsung diolah pada Arduino, tetapi  harus  terlebih  dahulu  diakuisisi  melalui  proses  penafsiran  ( interpretation),  pemilihan ( filtering),  penguraian  (parsing)  dan  pengurutan  (sorting)  dengan  menggunakan  bahasa  C sehingga  menghasilkan  data  RMC.  Setiap  urutan  data  NMEA  0183  yang  dikirim  umumnya ditafsirkan  sebagai  karakter  ASCII  sesuai  NMEA Standard  for  Interfacing  Marine  Electronic Device Version 3.01 sehingga proses pertama akuisisi adalah penafsiran karakter ASCII data NMEA 0183 seperti yang ditunjukkan pada Tabel 10 berikut ini.
Tabel 10. Karakter ASCII Data NMEA 0183 AIS MA-500TR via Serial Port Monitor Data NMEA 0183 Karakter ASCII $AIGSA,A,3,02,30,09,17,03,06, 23,28,07,,,,1.17,0.81,0.85*19 36 65 73 71 83 65 44 65 44 51 44 48 50 44 51 48 44 48 57 44 49 55 44 48 51 44 48 54 44 50 51 44 50 56 44 48 55 44 44 44 44 49 46 49 55 44 48 46 56 49 44 48 46 56 53 42 49 57 13 10 $AIGSV,3,3,11,17,11,347,16,19 ,05,325,,05,03,215,27*5B 36 65 73 71 83 86 44 51 44 51 44 49 49 44 49 55 44 49 49 44 51 52 55 44 49 54 44 49 57 44 48 53 44 51 50 53 44 44 48 53 44 48 51 44 50 49 53 44 50 55 42 53 66 13 10 $AIRMC,143557.000,A,0725.77 81,S,11242.5019,E,0.01,357.72 ,061018,1.1,E,A*08 36 65 73 82 77 67 44 49 52 51 53 53 55 46 48 48 48 44 65 44 48 55 50 53 46 55 55 56 49 44 83 44 49 49 50 52 50 46 53 48 49 57 44 69 44 48 46 48 49 44 51 53 55 46 55 48 44 48 54 49 48 49 56 44 49 46 49 44 69 44 65 42 48 56 13 10

## Akuisisi Data NMEA 0183 AIS Berbasis Mikrokontroler sebagai Sistem Monitoring Informasi Kapal
Setelah data NMEA 0183 yang berupa karakter ASCII dapat ditafsirkan, maka proses kedua akuisisi adalah pemilihan address field yang digunakan yaitu, “AIRMC”. char line[300]="";
char filterRMC[6]="$AIRMC"; % Data yang dipilih adalah RMC for (int i=1; i<7; i++){ % Proses pengidentifikasian address field data RMC
if (line[i]==filterRMC[i-1]){ count++;} }
Selanjutnya,  proses  terakhir  akuisisi  adalah  penguraian  dan  pengurutan  data  RMC  yang dihasilkan berupa waktu, posisi ( latitude, longitude), kecepatan, heading dan tanggal. for (int i=0; i<300; i++){
% Proses penguraian data RMC if (line[i]==','){ % Proses pengidentifikasian pemisah setiap data RMC index[count]=i; count++;} if (line[i]=='*'){ % Proses pengidentifikasian akhir data RMC index[12]=i; count++;} } for(int i=0; i<13; i++){ % Proses pengurutan data RMC switch(i){ case 0: % Data RMC ke-1 adalah waktu for(int l=index[i]; l<(index[i+1]-9); l++); for(int m=index[i]; m<(index[i+1]-9); m++); for(int n=index[i]; n<(index[i+1]-9); n++); break; case 1: % Data RMC ke-2 adalah latitude for(int j=index[i]; j<(index[i+1]-1); j++); break; … % Urutan berikutnya sampai ke-13
}
}
Gambar 15. Akuisisi Data RMC AIS MA-500TR via Serial Port Monitor

## 3.2 Pengujian dan Analisis Data
Pada penelitian ini digunakan dua buah Arduino Uno R3 yang masing-masing berfungsi sebagai Master dan Slave. Hal ini disebabkan karena keterbatasan kemampuan Arduino Uno R3 yang tidak dapat melakukan dua komunikasi data serial secara bersamaan dalam satu waktu yaitu, menerima data serial dari AIS MA-500TR melalui modul RS485 dan mengirim data serial ke modul LED P10. Keseluruhan perangkat sistem monitoring informasi kapal ditunjukkan pada Gambar 16 berikut ini.
Gambar 16. Perangkat Sistem Monitoring Informasi Kapal
Gambar 17. Wiring Perangkat Sistem Monitoring Informasi Kapal
Diagram alir pengujian perangkat sistem monitoring informasi kapal ditunjukkan pada Gambar 18 berikut ini.
Gambar 18. Diagram Alir Pengujian Perangkat Sistem Monitoring Informasi Kapal

## Akuisisi Data NMEA 0183 AIS Berbasis Mikrokontroler sebagai Sistem Monitoring Informasi Kapal
Pengujian sistem dilakukan untuk mengetahui kesesuaian data NMEA 0183 yang ditampilkan pada layar AIS MA-500TR dengan yang ditampilkan pada modul LED P10. Data NMEA 0183 yang ditampilkan adalah data RMC berupa waktu (UTC), posisi ( latitude, longitude), kecepatan (SOG), heading (COG) dan tanggal (UTC). Pengujian ini dilakukan di Laboratorium Elektronika, Kontrol  dan  Mikroprosesor  Politeknik  Perkapalan  Negeri  Surabaya  dengan  durasi  2x24  jam secara berkelanjutan untuk mengetahui performa sistem yang telah dibuat.
Gambar 19. Pengujian Perangkat Sistem Monitoring Informasi Kapal
Gambar 19 di atas merupakan ilustrasi tampilan data RMC berupa kecepatan dan tanggal pada modul  LED  P10.  Informasi  tersebut  ditampilkan  dalam  bentuk  rangkaian  tulisan  berjalan ( running  text)  secara  berurutan.  Seluruh  informasi  data  RMC  berupa  waktu  (UTC),  posisi ( latitude, longitude), kecepatan (SOG), heading (COG) dan tanggal (UTC) ditampilkan pada modul LED P10 secara berurutan dalam waktu 56 detik.
Tabel 11. Hasil Pengujian Data RMC AIS MA-500TR dan Modul LED P10 Hari ke-1
Data RMC AIS MA-500TR Modul LED P10 % Error Waktu (UTC) 10:15:03 10:15:03 0 % Latitude 07°27.7507S 07°27.7507S 0 % Longitude 112°79.5858E 112°79.5858E 0 % Kecepatan (SOG) 0.0 0.01 1 % Heading (COG) 111.4 111.45 0.05 % Tanggal (UTC) OCT/22/2018 22-10-18 0 % Tabel 12. Hasil Pengujian Data RMC AIS MA-500TR dan Modul LED P10 Hari ke-2 Data RMC AIS MA-500TR Modul LED P10 % Error Waktu (UTC) 10:15:10 10:15:10 0 % Latitude 07°27.7507S 07°27.7507S 0 % Longitude 112°79.5858E 112°79.5858E 0 % Kecepatan (SOG) 0.0 0.01 1 % Heading (COG) 111.4 111.45 0.05 % Tanggal (UTC) OCT/23/2018 23-10-18 0 %
Berdasarkan Tabel 11 dan Tabel 12, performa sistem yang telah dibuat mampu bekerja dengan baik  dengan  durasi  pengujian  selama  2x24  jam  secara  berkelanjutan.  Hal  ini  ditunjukkan dengan tampilan data RMC pada modul LED P10 untuk waktu, posisi ( latitude, longitude) dan tanggal  memiliki  kesesuaian  sebesar  100  %  dengan  tampilan  pada  layar  AIS  MA-500TR. Sedangkan tampilan data RMC untuk kecepatan memiliki error sebesar 1 % dan untuk heading memiliki error sebesar 0.05 %. Error tersebut disebabkan karena tampilan pada layar AIS MA- 500TR hanya memiliki ketelitian satu digit angka setelah tanda koma, sedangkan sesuai NMEA Standard for Interfacing Marine Electronic Device Version 3.01 menggunakan ketelitian dua digit angka setelah tanda koma. Tampilan data RMC untuk kecepatan dan heading pada modul LED P10 telah sesuai dengan NMEA Standard for Interfacing Marine Electronic Device Version
3.01  yaitu,  menggunakan  ketelitian  dua  digit  angka  setelah  tanda  koma.  Hal  ini  berarti, tampilan data RMC pada modul LED P10 memiliki ketelitian lebih tinggi daripada tampilan pada layar AIS MA-500TR. Tampilan data RMC pada modul LED P10 berubah secara berkelanjutan dan berganti secara otomatis. Pengiriman data RMC dari AIS MA-500TR ke modul LED P10 membutuhkan waktu 1.3 detik dan data RMC berubah setiap 3.1 detik sekali.

## 4. KESIMPULAN
Dari hasil dan analisis yang telah dilakukan pada penelitian ini, maka didapatkan kesimpulan yaitu, karakteristik output data NMEA 0183 AIS MA-500TR melalui serial port monitor memiliki kesesuaian  dengan  NMEA Standard  for  Interfacing  Marine  Electronic  Device  Version  3.01 sebesar 100 %. Performa sistem yang telah dibuat mampu bekerja dengan baik dengan durasi pengujian selama 2x24 jam secara berkelanjutan. Hal ini ditunjukkan dari kesesuaian tampilan data RMC pada modul LED P10 untuk waktu, posisi ( latitude, longitude) dan tanggal dengan tampilan pada layar AIS MA-500TR sebesar 100 %. Sedangkan kesesuaian tampilan data RMC untuk kecepatan memiliki error sebesar 1 % dan untuk heading memiliki error  sebesar 0.05 %. Error tersebut disebabkan karena tampilan pada layar AIS MA-500TR tidak sesuai dengan NMEA Standard  for  Interfacing  Marine  Electronic  Device  Version  3.01  yang  menggunakan ketelitian dua angka setelah tanda koma. Sedangkan tampilan data RMC untuk kecepatan dan heading  pada  modul  LED  P10  telah  sesuai  dengan  NMEA  Standard  for  Interfacing  Marine Electronic Device Version 3.01 yaitu, menggunakan ketelitian dua digit angka setelah tanda koma. Hal ini berarti, tampilan data RMC pada modul LED P10 memiliki ketelitian lebih tinggi daripada tampilan pada layar AIS MA-500TR. Seluruh informasi data RMC ditampilkan pada modul LED P10 secara berurutan dalam waktu 56 detik. Tampilan data RMC berubah secara berkelanjutan  dan  berganti  secara  otomatis.  Pengiriman  data  RMC  dari  AIS  MA-500TR  ke modul LED P10 membutuhkan waktu 1.3 detik dan data RMC berubah setiap 3.1 detik sekali.

## DAFTAR RUJUKAN
IMO. (2001). Guidelines for the Onboard Operational Use of Shipborne Automatic Identification Systems (AIS). London: International Maritime Organization.
Heriana,  O.,  Mulyadi,  H.R.  (2014).  Sistem Data  Logger  Lima  Channel  Input  untuk  Sensor Navigasi Kapal Maritim. JET, 14 (2), 61-66.
Betke, Klaus. (2001). The NMEA 0183 Protocol. USA: National Marine Electronics Association.
NMEA.  (2015). The  NMEA  0183  Information  Sheet.  USA:  National  Marine  Electronics Association.
NMEA. (2002). NMEA 0183 Standard for Interfacing Marine Electronic Device. USA: National Marine Electronics Association.
NMEA.  (2010). NMEA  0183  Installation  and  Operating  Guidelines.  USA:  National  Marine Electronics Association.
ICOM. (2011). Instruction Manual Class B AIS Transponder MA-500TR. Japan: Icom, Inc.
ICOM. (2011). Instruction Manual GPS Receiver MXG-5000S. Japan: Icom, Inc.

## Akuisisi Data NMEA 0183 AIS Berbasis Mikrokontroler sebagai Sistem Monitoring Informasi Kapal
Rachman, I., Subiyanto, L., Suhardjito, G., Indartono, A. (2014). Identifikasi Garis Stabilitas Melintang Kapal Melalui Percobaan Kemiringan Menggunakan Delphi Berbasis Arduino. Transmisi, 16 (3), 121-127.
Maxim.  (2014). Low-Power,  Slew-Rate-Limited  RS-485/RS-422  Transceivers.  USA:  Maxim Integrated Products, Inc.
Azrofata,  Endi.  (2015).  Purwarupa  Running  Text  Tampilan  Informasi  LED  Matrix  Berbasis Arduino dan Android Studi Kasus: Perpustakaan Unila. Lampung: Univ. Lampung.