## SISTEM FORENSIK DIGITAL PADA SEPEDA MOTOR

## SISTEM FORENSIK DIGITAL PADA SEPEDA MOTOR
Daniel Santoso 1 , F. Dalu Setiaji 2 , Jonathan Tanzil R. 3
Program  Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer, Universitas Kristen SatyaWacana
1 danvicz@yahoo.com, 2 fdsetiaji@yahoo.com,

## INTISARI
Kecelakaan  lalu  –  lintas  yang  melibatkan  sepeda  motor  mendominasi  statistik angka kecelakaan lalu –  lintas di Indonesia. Tidak jarang kecelakaan tersebut berakibat fatal  dan  mengakibatkan  pengendara  meninggal  sehingga  sulit  dilakukan  investigasi mengenai penyebab maupun kronologi kejadian. Pada makalah ini dirancang suatu alat berbasis mikrokontroler  yang terpasang pada sepeda motor untuk mengukur parameter –  parameter  dinamika  pergerakan  dan  merekamnya  dalam  sebuah  kartu  memori. Parameter  yang  dimaksud  meliputi  waktu,  jarak  tempuh,  kecepatan,  percepatan, orientasi, dan sudut kemiringan. Data yang tersimpan dapat diputar – ulang secara grafis pada  PC  menggunakan  program  aplikasi.  Alat  telah  berhasil  dirancang  dan diimplementasikan  pada  sepeda  motor.  Pengujian  telah  dilakukan  lebih  dari  1000  km dengan  berbagai  skenario  dan  hasilnya  parameter  –  parameter  dinamika  pergerakan dapat diukur dengan akurat dan disimpan dengan baik  pada kartu  memori. Pemutaran- ulang pada PC cukup memberikan gambaran skenario yang berkaitan.
Kata kunci : sepeda motor, dinamika pergerakan, mikrokontroler, PC

## 1. PENDAHULUAN
Di  Indonesia,  terutama  kota  –  kota  besar  yang  lalu  –  lintasnya  sering  macet, sepeda motor menjadi alat transportasi pilihan akhir – akhir ini. Pada tahun 2012, jumlah sepeda  motor  yang  beredar  di  jalanan  mencapai  77,755  juta  unit,  meningkat  12%  dari tahun  sebelumnya  [1].  Tingkat  mobilitas  tinggi,  harga  unit  murah,  biaya  perawatan
rendah,  dan  konsumsi  bahan  bakar  irit  merupakan  alasan  penggunaan  sepeda  motor sebagai  alat  transportasi  di  perkotaan.  Karena  populasi  sepeda  motor  yang  meningkat tiap  tahunnya,  angka  kecelakaan  yang  melibatkan  sepeda  motor  pun  ikut  meningkat. Sepanjang  tahun  2012,  terjadi  117.949  kecelakaan  di  seluruh  Indonesia,  111.015  di antaranya melibatkan sepeda motor [2]. Disini terlihat bahwa mayoritas kecelakaan lalu – lintas di Indonesia melibatkan sepeda motor.
Faktor  manusia  menjadi  penyebab  utama  kecelakaan  yang  melibatkan  sepeda motor.  Berkendara  di  bawah  pengaruh  minuman  keras,  mengebut,  membelok  atau berhenti  secara  tiba  –  tiba,  mengendarai  sepeda  motor tanpa  dasar  keterampilan  cukup merupakan  penyebab  utama  kecelakaan  sepeda  motor  karena  faktor  manusia  [3],  [4], [5].  Apabila  karakter  pengendaraan  selama  berkendara  dapat  direkam  dan  diputar  – ulang,  maka  kronologi  suatu  insiden  yang  melibatkan  sebuah  sepeda  motor  dapat terpaparkan dengan jelas dan terukur.
Pada  penelitian  ini  dirancang  suatu  alat  berbasis  mikrokontroler  untuk  mengukur dan  merekam  parameter  –  parameter  pengendaraan  yang  nantinya  diperlukan  untuk investigasi suatu insiden secara kronologis. Rekaman disimpan dalam kartu memori dan dapat diputar – ulang menggunakan program aplikasi pada PC.

## 2. PERANCANGAN SISTEM
Prinsip  kerja  sistem  forensik  yang  dirancang  serupa  dengan  kotak  hitam pada pesawat terbang.  Kartu memori digunakan untuk  penyimpan data pengendaraan sepeda motor berupa posisi, waktu, kecepatan, percepatan, jarak tempuh, dan orientasi. Dengan menggunakan  program  aplikasi  pada  PC,  data  ini  nantinya  dapat  diambil  dan ditampilkan  dalam  bentuk  grafik.  Pembahasan  perancangan  sistem  dibagi  dua  yaitu perancangan perangkat keras dan perangkat lunak.

## 2.1   Perancangan Perangkat Keras
Perangkat keras dirancang berbasis mikrokontroler. Beberapa periferal pendukung seperti kompas digital, akselerometer, sensor efek Hall, GPS transceiver , dan antarmuka

## SISTEM FORENSIK DIGITAL PADA SEPEDA MOTOR
kartu  memori  turut  diintegrasikan  untuk  melakukan  fungsi  pengukuran  parameter  dan penyimpanan data. Gambar 1 menunjukkan diagram blok sistem secara keseluruhan.

## Gambar 1. Diagram blok sistem forensik digital berbasis mikrokontroler
Modul  CMPS10  merupakan  modul  terintegrasi  yang  berisi  magnetometer  3- sumbu,  akselerometer  3-sumbu,  dan  prosesor  16-bit.  Keluaran  modul  ini  sudah  dalam bentuk digital sehingga dapat langsung dihubungkan ke mikrokontroler melalui saluran I2C.  Ada  tiga  parameter  dinamika  pergerakan  yang  diambil  dari  modul    ini  yaitu orientasi  bidang  datar  (0 o –  359.9 o ),  sudut pitch dan roll (±85 o ),  serta  percepatan  pada sumbu x, y, dan z.
Lokasi sepeda  motor berupa koordinat lintang dan  bujur didapat dari  modul GPS PMB688 yang menggunakan IC SiRFIII sebagai prosesornya. Selain lokasi, data berupa waktu  dan  ketinggian  juga  dapat  diperoleh  dari  modul  ini.  Modul  ini  terhubung  ke mikrokontroler  melalui  saluran  serial.  Protokol  komunikasi  yang  digunakan  adalah NMEA0813, diambil pesan GGA-nya.
Untuk  mengukur  kecepatan  sepeda  motor  digunakan  sensor  efek  Hall  yang dipasang pada batang suspensi depan. Pada bagian roda depan dekat sensor berada diberi kepingan  dari  bahan  magnetik.  Tiap  kali  kepingan  ini  melintas  dekat  sensor,  akan ditanggapi  sebagai  interupsi  eksternal  pada  mikrokontroler.  Kecepatan  rotasi  kepingan ini  akan  proporsional  kecepatan  rotasi  roda  depan,  yang  juga  berarti  kecepatan  sepeda motor.
Data yang diambil  selama  berkendara disimpan dalam kartu memori  berukuran 2 GB. Dengan menggunakan program aplikasi pada PC data ini nantinya dapat dibaca dan ditampilkan secara grafik.

## 2.2. Perancangan Perangkat Lunak
Ada dua perangkat lunak yang dirancang dan direalisasikan, yaitu perangkat lunak pada  mikrokontroler  dan  perangkat  lunak  pada  PC.  Pada  mikrokontroler  digunakan bahasa  pemrograman  rakitan  yang  kompatibel  dengan  MCS-51  sedangkan  aplikasi visual pada PC dikembangkan menggunakan Delphi 7.
Fungsi  utama  perangkat  lunak  pada  mikrokontroler  adalah  untuk  berkomunikasi dan  mengambil  data  yang  relevan  dari  masing  –  masing  sensor,  mengolah,  dan menyimpannya  dalam  kartu  memori.  Gambar  2  menunjukkan  diagram  alir  perangkat lunak pada mikrokontroler.

## SISTEM FORENSIK DIGITAL PADA SEPEDA MOTOR
Gambar 2. Diagram alir perangkat lunak pada mikrokontroler
Program aplikasi pada PC dapat digunakan untuk menyalin data dari kartu memori, menampilkan  bacaan  sensor  –  sensor  secara  real-time,  dan  memutar  ulang  data  yang tersimpan  secara  teks  maupun  grafik.  Gambar  3  menunjukkan  diagram  alir  perangkat lunak pada PC.
Gambar 3. Diagram alir perangkat lunak pada PC

## 3. PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pengujian  dilakukan  secara  bertahap  dengan  memastikan  tiap  modul  bekerja sesuai  dengan  yang  diharapkan.  Setelah  itu  barulah  dilakukan  pengujian  secara keseluruhan  untuk  melihat  kinerja  sistem.  Sistem  tidak  dirancang  memiliki  antarmuka penampil, untuk  itu dalam  beberapa pengujian digunakan  bantuan  LCD karakter untuk melakukan verifikasi pembacaan.

## 3.1. Pengujian Modul GPS PMB688
Pengujian  modul  ini  bertujuan  untuk  memastikan  bahwa  GPS  dapat  menerima transmisi  dari  satelit  dan  mikrokontroler  dapat  menerjemahkan  data  yang  dikirim  oleh modul GPS. Tabel 1 menunjukkan contoh data yang diterima dari modul GPS serta data yang telah diterjemahkan oleh mikrokontroler.
Tabel 1. Hasil penerjemahan data yang diterima dari modul GPS
Data yang diterima Terjemahan $GPGGA, 123519, 0719.1170,S, 11029.5522,E,1,07,1.0,626.7,M,,*47
UTC Time=12:35:19 Latitude=7°19’11.70”S Longitude=110°29’55.22”E
Altitude=626.7meter
Waktu UTC yang diterima harus ditambahkan 7 jam supaya menjadi waktu WIB. Pada contoh di atas,  berarti data diterima pukul 19.35.19 WIB.  Mode penerimaan data diatur pada mode push data sehingga pembaruan data dilakukan berkala secara otomatis. Dari  tabel  tersebut  terlihat  bahwa  modul  ini  dapat  menunjukkan  lokasi  secara  cukup akurat,  yaitu  dalam  kisaran  5  meter.  Contoh  data  yang  diterima  dapat  dilihat  pada tampilan LCD Gambar 4.
Gambar 4. Tampilan hasil terjemahan data modul PMB688

## 3.2. Pengujian Modul Magnetometer dan Akselerometer CMPS10
Pengujian modul ini bertujuan untuk memastikan bahwa modul magnetometer dan akselerometer dapat menentukan arah mata angin, mengukur sudut pitch dan roll , serta mengukur  percepatan  pada  sumbu  x,  y,  dan  z.  Hasil  pengukuran  dibandingkan  dengan hasil pengukuran oleh aplikasi “Nice Compass” dan “Inclinometer” pada sebuah telepon selular berbasis Android.
Arah mata angin diambil dari register 2 dan 3 dengan panjang data 16-bit  dengan jangkah pengukuran  0  -  399.9°.  Untuk  data pitch diambil  dari  register  4,  sementara  untuk  data roll diambil  dari  register  5,  masing  –  masing  dengan  jangkah  pengukuran  0+/-85°.  Untuk  data pengukuran percepatan 3-sumbu  diambil  dari register  16-17 (sumbu-x), register 18-19 (sumbu- y)  dan  register  20-21  (sumbu-z).    Tabel  2,  Tabel  3,  dan  Tabel  4  secara  berturut  -  turut menunjukkan hasil pembacaan arah mata angin, sudut pitch , dan sudut roll .
Tabel 2. Pengujian pembacaan arah mata angin
Posisi Pembacaan Sensor Pembanding(Android app: ”Nice Compass”) Ralat(%) Utara 0° 0° 0 Timur 91° 90° 1.11 Selatan 180° 180° 0 Barat 271° 270° 0.4 Ralat Maksimal: 0.4 Tabel 3. Pengujian pembacaan sudut pitch Kemiringan Pembacaan Sensor Pembanding(Android app: “Inclinometer”) Ralat(%) 80° 79° 79° 1.25 45° 45° 45° 0 0° 0° 0° 0 -45° -45° -45° 0 -80° -79° -79° 1.25 Ralat Maksimal: 0.625

## SISTEM FORENSIK DIGITAL PADA SEPEDA MOTOR

## Tabel 4.5 Pengujian pembacaan sudut roll
Kemiringan Pembacaan sensor Pembanding(Android app: “Inclinometer”) Ralat(%) 80° 79° 79° 1.25 45° 45° 45° 0 0° 0° 0° 0 -45° -45° -45° 0 -80° -79° -79° 1.25 Ralat Maksimal: 0.625
Dari  tabel  –  tabel  di  atas,  hasil  terlihat  bahwa  modul  dapat  bekerja  dengan  baik untuk mengukur parameter – parameter yang relevan dengan ralat di bawah 1%. Gambar 5 menunjukkan salah satu contoh pembacaan dari modul ini pada LCD.

## Gambar 5. Tampilan hasil terjemahan data modul CMPS10

## 3.3. Pengujian Sensor Efek Hall A3210
Pengujian ini bertujuan untuk mengamati keluaran sensor ketika didekatkan bahan magnetik.  Pada  pengujian  ini  digunakan  kepingan  magnet  permanen  berukuran 100x80x20 mm yang ditempelkan pada sisi miniatur roda, sedangkan sensor diletakkan pada dekat kepingan magnet tersebut, seperti terlihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Posisi kepingan magnet dan sensor Efek-Hall
Dari  hasil  pengujian  didapatkan  ketika  sensor  berada  pada  jarak  2  –  5  cm  dari kepingan  magnet,  keluaran  akan  berada  pada  logika  ‘1’  dan  sebaliknya.  Roda  yang sebenarnya berdiameter 45 cm sehingga sekali putaran dapat menempuh jarak 1,5 m.

## 3.4. Pengujian Modul Antarmuka Memori
Pengujian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  apakah  data  dapat  ditulis  dan  dibaca kembali pada suatu alamat memori dengan benar. Pengujian dilakukan dengan  menulis alamat 0h-3h dengan karakter ASCII ”YOYO”, kemudian dilakukan proses pembacaan. Hasil  pembacaan  menunjukkan  karakter  ASCII  yang  sama  persis,  yang  berarti antarmuka memori dan mikrokontroler berjalan lancar.
Pembaruan  data  sensor  –  sensor    dilakukan  tiap  0,5  detik  sedangkan  tiap penyimpanan data tersebut ke kartu memori dilakukan tiap sepeda  motor menempuh  1 m.  Tiap  paket  data  berukuran  59 byte ,  termasuk  header  dan  footer  masing  –  masing  2 byte , sehingga kartu memori sebesar 2 GB dapat menampung data perjalanan sepanjang kira – kira 35.000 km.

## SISTEM FORENSIK DIGITAL PADA SEPEDA MOTOR

## 3.5. Pengujian Alat secara Keseluruhan
Setelah  masing  –  masing  modul  dipastikan  dapat  berfungsi  sesuai  dengan  yang diharapkan, dilakukan integrasi dan instalasi pada sepeda motor. Sistem dikemas dalam suatu kotak berukuran 14,5x9,5x5 cm dengan berat 290 gram, sehingga telah berwujud alat yang siap dipasang di sepeda motor, seperti yang terlihat pada Gambar 7.

## Gambar 7. Pemasangan catu daya berupa baterai motor ke alat
Catu  daya  didapat  dari  baterai  sepeda  motor  dengan  tegangan  12  V  yang  diubah menjadi 5 V oleh regulator yang ada di dalam alat. Pengujian telah dilakukan sebanyak empat kali dengan skenario sebagai berikut:
1. Sekali perjalanan singkat
2. Sembilan kali perjalanan luar kota
3. Sekali simulasi tabrakan menggunakan sepeda
4. Sekali simulasi jatuh sendiri menggunakan sepeda
Perjalanan dengan skenario pertama ditempuh dari depan Apotik Wahid Jl. Jendral Sudirman ke  Klenteng Ho Tek Bio Jl. Sukowati,  Salatiga. Perjalanan  menempuh  jarak sejauh  200  m  dengan  hanya  satu  tikungan.  Dinamika  pergerakan  sepanjang  perjalanan dapat direkam dengan baik dan dapat ditampilkan secara grafik pada program aplikasi di PC.
Perjalanan dengan  skenario ke  –  dua ditempuh dari  Salatiga ke Semarang sejauh 120,6  km  sehingga  total  perjalanan  sejauh  1085,4  km.  Dinamika  pergerakan  dapat
direkam dengan baik dan dapat ditampilkan pada program aplikasi seperti pada Gambar 8,  Gambar  9.  Data  yang  ditampilkan  hanya  berupa  sampel  data  kecepatan  dan percepatan yang diambil pada kilometer ke 483.

## Gambar 8. Grafik kecepatan sebagai fungsi jarak skenario ke – 2
Gambar 9. Grafik percepatan sebagai fungsi jarak skenario ke – 2

## SISTEM FORENSIK DIGITAL PADA SEPEDA MOTOR
Kedua  contoh  grafik  di  atas  menunjukkan  dinamika  kecepatan  dan  percepatan sepeda  motor sepanjang kurang  lebih 500  m. Terlihat konsistensi antara  kecepatan dan percepatan, yaitu ketika terjadi perubahan kecepatan yang drastis, akan terlihat lonjakan pada grafik percepatan.
Untuk  menyimulasikan  kejadian  tabrakan,  alat  dipasang  pada  sepeda  yang ditabrakkan  ke  dinding.  Dinamika  pergerakan  direkam  dan  ditampilkan  ulang  pada program aplikasi seperti yang terlihat pada Gambar 10 dan Gambar 11.
Gambar 10. Grafik pitch sebagai fungsi jarak skenario ke – 3
Gambar 11. Grafik roll sebagai fungsi jarak skenario ke – 3
Kondisi simulasi tabrakan juga cukup tergambar pada Gambar 10 dan Gambar 11, terutama  dari  grafik roll ,  yang  menunjukkan  adanya  perubahan  drastis  kemiringan kendaraan  yaitu  dari  sudut  -10 o menjadi  45 o dalam  jarak  yang  sangat  pendek.  Hal  ini menunjukkan laju kendaraan yang tak terkendali.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN PENGEMBANGAN
Dari  hasil  percobaan  dapat  disimpulkan  bahwa  masing  –  masing  modul  sensor dapat  mengukur  parameter  –  parameter  yang  relevan  dengan  akurat.  Dengan menggunakan  protokol  komunikasi  yang  sesuai  untuk  masing  –  masing  modul,  data tersebut  dapat  dibaca  oleh  mikrokontroler  untuk  selanjutnya  disimpan  dalam  kartu memori.
Pembacaan  dan  penampilan  data  dari  kartu  memori  juga  dapat  berjalan  dengan baik  dengan  menggunakan  program  aplikasi  pada  PC.  Dari  beberapa  contoh  skenario yang diuji-coba, dapat dilakukan analisa sederhana untuk mengetahui kronologi kejadian berdasarkan parameter – parameter pergerakan yang diputar ulang.
Pengembangan dapat dilakukan di sisi program aplikasi PC dengan menambahkan suatu  fungsi  yang  dapat  memutar  –  ulang  parameter  –  parameter  pergerakan  dalam

## SISTEM FORENSIK DIGITAL PADA SEPEDA MOTOR
bentuk  animasi.  Pemutaran  –  ulang  dalam  bentuk  animasi  diharapkan  dapat  lebih memberikan gambaran mengenai kronologi kejadian.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] http://otomotif.kompas.com/read/2013/02/26/6819/94.2.juta.Mobil.dan.Sepeda. Motor.Berseliweran.di.Jalanan.Indonesia, diakses 1 Februari 2014.
[2] http://otomotif.kompas.com/read/2013/02/25/6810/Sepeda.Motor.Penyebab.Kece lakaan.Terbanyak, diakses 1 Februari 2014.
[3] Motorcycles Traffic Safety Fact Sheet, NHTSA DOT-HS-810-990.
[4] Traffic Safety Facts 2008 data , NHTSA DOT-HS-811-159.
[5] Motorcycle Safety, NHTSA DOT-HS-807-709.