## IMPLEMENTASI RASPBERRY PI UNTUK APLIKASI SIGNATE BOARD JADWAL KULIAH BERBASIS WEB DENGAN SISTEM OPERASI LINUX

## Agus Triyono
Jurusan Teknologi Informasi Politeknik Negeri Samarinda Jl.Ciptomangunkusumo Kampus Gn.Lipan, Samarinda E-Mail: triyono@polnes.ac.id

## ABSTRAK
Raspberry adalah komputer dengan ukuran fisik yang minimalis dengan kemampuan seperti komputer biasa. Hal ini dapat dimanfaatkan  untuk  berbagai  macam  keperluan  salah  satunya  adalah  sebagai  pemroses  penampil  jadwal  kuliah  dengan menggunakan  TV  layar  lebar  sebagai  media  penampil.  Sistem  terdiri  dari  dari  Raspbery  Pi  sebagai  web  hosting,  databse server sebagai storage, sebagai router untuk berkomunikasi dengan jaringan TCP/IP dan secure shell servaer sebagai akses untuk proses administrasi atau konfigurasi. Dengan ukuran RAM dan bentuk yang minimal Raspberry Pi dapar menopang operasi-operasi  tersebut  dengan  maksimal.  Dengan  demikian  Raspberry  Pi  akan  diuji  kemampuannya  jika  difungsikan sebagai web server, database server dan SSH server dengan kegunaan sistem informasi jadwal kuliah berbasih web.
Kata Kunci: Raspberry Pi, Signate Board, Crontab, Linux, Debian 7, Wheezy, Jadwal Kuliah

## 1. PENDAHULUAN
Signate  adalah  tanda  atau  symbol  yang  ditujukan untuk  memberikan  pesan  kepada  group  secara  spesifik, biasanya  ditujukan  untuk  keperluan  marketing  atau pesan-pesan  yang  lain(Russell  &  Gregory  Stone,  2002, Dictionary,  2003).  Sebuah  signate  juga  dapat  diartikan adalah  tanda  secara  sekumpulan  tanda  atau  pesan(Meis & Kashima, 2017).
Papan reklame digital (yang secara  resmi dinamakan
" Changeable  Electronic  Variable  Message  Signs"  atau
"CEVMS")  menandai  kemajuan  besar  dalam  iklan  luar ruangan  dan  signate  karena  memungkinkan  pesan  atau gambar  yang  dapat  diubah,  dan  secara  drastis mengurangi  biaya  perubahan  pesan  /  gambar  (dalam beberapa  kasus  bahkan  mengaktifkan  perubahan  jarak jauh  dari  pesan  /  gambar),  dan  mengizinkan  beberapa pesan / gambar diulang-ulang sesuai dengan jadwal(Ford & Cartwright, 2018).
Teknologi  saat  ini  begitu  maju  sehingga  TV  LED berskala  rumah  tangga  dapat  digunakan  sebagai  signate board  ini  akibat  TV  LED  dapat  dijadikan  layar  monitor komputer biasa sehingga  Sistem Informasi jadwal kuliah dapat ditampilkan melalu web dengan menggunakan TV LED  berlayar  lebar  sebagai  media  penampil(Park  dkk., 2018).
Sistem Informasi Penjadwalan mata kuliah memberikan  informasi  terkait  jadwal  mata  kuliah  yang memberikan  informasi  mata  kuliah  yang  sedang berlangsung berikut informasi ruangan, dosen pengampu dan status kehadiran, tepat waktu atau dibatalkan dengan tujuan  mahasiswa  tidak  perlu  lagi  mencari  kelas  atau kehadiran pengampu mata kuliah tersebut.

## 2. RUANG LINGKUP
Penulisan ini mempunyai ruang lingkup pemrograman dengan menggunakan PHP dan konfigurasi  pada  Raspberry  Pi  yang  terkait  dengan  web server,  secure  shell  server  (SSH)  dan  database  server yang  akan  di  implementasikan  sebagai  sistem  informasi jadwal kuliah, serta  mengamati kehandalan perangkat di lihat  dari  sisi endurance dengan  sistem  yang  minimal menggunakan Linux sebagai operating system .

## 3. BAHAN DAN METODE
Perangkat  terdiri dari  modul  yang  sudah jadi dengan ukuran  fisik  dan  harga  seminal  mungkin  namun  didapat performa  yang  baik  sekali  baik  dari  operating  system maupun aplikasi yang terpasang.
Aplikasi  sudah  tersedia  pada  repository  Linux melalui  internet  sehingga  dipilih  yang  hanya  diperlukan saja  untuk  menghemat  RAM  yang  tersedia  dan menghemat  beban  proses  pada  saat  terjadi  query database yang besar.
Interval  Timer  yang  digunakan  untuk  meng-update database  adalah  menggunakan  crontab  dan  untuk  meng- update  informasi  di  dalam  web  menggunakan  fasilitas refresh secara otomatis pada fitur web

## 3.1 Raspberry Pi
Raspberry  Pi  adalah  single-board  computer  yang dikembangkan  di  United  Kingdom  oleh  yayasan Raspberry  Pi  untuk  memperkenalkan  dalam  dunia pendidikan tentang dasar-dasar teknik komputer
( computer science ) di negara-negara berkembang(O’Leary dkk., 2018).
Jantung  dari  RPi  (Raspberry  Pi)  adalah  sirkuit terintegrasi  menggabungkan  prosesor  ARM  700  MHz (CPU), Broadcom Prosesor grafis VideoCore (GPU), dan 256/512 MB dari RAM pada satu chip. Dengan kartu SD slot  untuk  penyimpanan  dan  unit  I/O  seperti  USB, Ethernet,  audio,  Video  RCA,  dan  HDMI.  Daya disediakan  melalui  micro-USB  konektor.  Terdapat  dua varian,  yaitu  A  dan  B,  dengan  model  B  menawarkan fitur-fitur  yang  tidak  dimiliki  model  A:  ia  memiliki  512 MB RAM (bukan 256 MB) dan Ethernet onboard(O’Leary dkk., 2018).
Dalam  hal  perangkat  lunak  sistem,  Yayasan Raspberry  merekomendasikan  menggunakan  Raspbian sebagai  sistem  operasi  (OS).  Rasp-bian  adalah  port  dari Debian  distribusi  Linux  yang  terkenal  dioptimalkan untuk set instruksi ARMv6, mis. menyediakan lebih baik kinerja  untuk  operasi  aritmatika  floating  point.  Saat  ini, Raspbian  hadir  dengan  sekitar  35.000  paket  prebuilt, menyederhanakan  proses  menginstal  perangkat  lunak pada  RPI.  Sistem  operasi  (atau  akan  segera)  lainnya tersedia  untuk  RPi  juga,  ini  termasuk  Android,  Arch Linux  ARM,  Firebox  OS,  Google  Chromium,  Fedora, Plan 9 dari Bell lab, RISC OS, dan UNIX(Abrahamsson dkk., 2013).

## 3.2 Debian 7 (Wheezy)
Debian  7  (Wheezy)  di  release  4  May  2013  yang berisi lebih dari 35000 paket. Diperuntukkan mendukung UEFI,  Debian  di  porting  ke  arsitektur  armhf  dan  IBM ESA/390(s390x)(Abrahamsson dkk., 2013).
Dipilihnya  Debian  7  (Wheezy)  adalah  mampu menjalankan  paket-paket  seperti  Apache  untuk  web server,  MySQL  sebagai Database server dan  juga apache sebagai  syarat  untuk  dapat  menjalankan  web server dan databasenya dengan hanya memerlukan RAM sebesar 512 MB. Juga mempunyai fasilitas remote access yaitu dengan  menggunakan aplikasi  SSH.  Dalam hal ini Raspberry Pi mampu berperan sebagai SSH Server yang aman untuk diakses.

## 3.3 Crontab
Cron  adalah  utility  software  yang  berbasis  waktu untuk  scheduler  di  Linux  Operating  sistem(Saito  dkk., 2015).  Dalam  bekerja  memaintain  perangkat  lunak  cron dapat  digunakan  untuk  mengerjakan  pekerjaan  yang terjadwal.  Cron  dapat  diekseskusi  melalui  commands atau  shell  scrips.  Dalam  membuat  penjadwalan  melalui cron  melalui  sebuah  file  tertentu  dibawah  direktori /etc(Lakkaraju, 2010). Didalam file tersebut berisi baris- baris  yang  berisi  pendajadwalan  dengan  format  pada gambar 1.
# ┌───────────── minute (0 - 59)
# │ ┌───────────── hour (0 - 23) # │ │ ┌───── day of the month (1 - 31)
# │ │ │ ┌─────── month (1 - 12)
#  │  │  │  │  ┌─  day  of  the  week  (0  -  6)  (Sunday  to
Saturday; 7 is also Sunday
# │ │ │ │ │
# │ │ │ │ │
# │ │ │ │ │
# * * * * * command to execute
Gambar 1 . Isi Dari File Crontab
Perintah yang terdapat pada setiap baris terdiri dari 5 field  yang  diikuti  dengan shell  command untuk dieksekusi(Ritchie  &  Thompson,  1978).  Secara  normal untuk meng-eksekusi job yang sudah dijadwalkan hanya ada  satu  pengecualian  yaitu:  jika day  of  month ( field 3) dan day  of  week ( field 5)  tidak  memenuhi  (bukan  “*”), maka  satu  diantara  keduanya  harus  cocok  dengan  hari saat ini.

## 3.4 SSH Server
Untuk  dapat  meng-akses  server  untuk  kepentingan administrasi dan pemrograman diperlukan aplikasi untuk remote  akses,  yaitu  akses  yang  dapat  digunakan  secara remote atau jarak jauh. Untuk itu diperlukan SSH Server untuk di server dan SSH Client untuk Client.
Secure  Shell  (SSH)  adalah  protokol  jaringan terekripsi untuk mengoperasikan layanan jaringan secara aman  melalui  jaringan  yang  tidak  aman(Ylonen  & Lonvick, 2005).
Terdapat dua protocol yang ada di SSH yaitu SSH-1 dan  SSH-2.  Port  TCP  standar  untuk  SSH  adalah 22(Ylonen & Lonvick, 2005). SSH umumnya digunakan untuk  mengakses  sistem  operasi  mirip  Unix,  tetapi  juga dapat digunakan pada Windows. Windows 10 menggunakan OpenSSH sebagai client SSH default-nya.

## 3.5 MySQL
Relational Data Base Management System (RDBMS) yang paling banyak digunakan di dunia(Konopásek dkk.) dan RDBMS adalah Open Source .
Ada  dua  acara  untuk  dapat  mengakses  database  ini yaitu  melalui shell  command dan web. Menggunakan web  lebih  praktis  karena  pengguna  tidak  perlu mengetikkan  perintah-perintah  terutama  pada  saat melakukan Data  Query dan  sangat  user  friendly.  Untuk dapat akses ini administrator harus men-instal dan meng- konfigurasi  Apache  dan  berikut  PHP-server(Meloni, 2012).
3.6 Apache
Apache adalah  perangkat  lunak  untuk web  server yang  bersifat cross-platform gratis  dan open-source , yang  dirilis  di  bawah  ketentuan Apache  License 2.0 (Kraus  dkk.,  2018).  Apache  dikembangkan  dan dikelola  oleh  komunitas  pengembang  terbuka  di  bawah naungan Apache  Software  Foundation(Hussain  dkk., 2018) .
Secara  default  apache  meletakkan  design  ataupun aplikasi  web  ke  folder  /var/www  untuk  Linux  Debian (Wheezy) dan file berupa index.html sebagai file default. File ini bisa diganti isinya sesuai dengan kebutuhan.

## 4. PEMBAHASAN
Raspberry Pi yang berfungsi sebagai pusat pengolahan  data  sistem  informasi  jadwal  kuliah  diakses menggunakan  protokol  TCP/IP  baik  wireline  maupun wireless  untuk  kegiatan  konfigurasi  dan  sistem administrasi  yang  kesemuanya  berbasis  web.  Karena posisi  display  jauh  dari  jangkauan  operator  sehingga Raspberry  diletakkan  dekat  dengan  display  yang mengakibatkan kegiatan dilakukan secara remote.

## 4.1 Blok Diagram Signate Board
Raspbery Pi TV LED 52" OPERATOR HDMI/AV CABLE ACCESS POINT

## Gambar 2. Blok Diagram Signate Board Sistem Informasi Penjadwalan Mata Kuliah
Hubungan  antara  Raspberry  Pi  dan  TV  LED  52” dapat  berupa  kabel  HDMI  atau  kabel  RCA  Video  (lihat gambar 2). Rasberry Pi juga dihubungkan dengan Access Point  yang  terhubung  melalui  WiFi  dengan  Operator dengan  IP  address  tertentu.  Operator  harus  dapat  meng- akses Access Point tersebut dan
Operator  memasukkan  data  berupa  jadwal  mata kuliah satu semester yang berisi Mata Kuliah, Semester, Jam,  Status,  dan  Ruang  menggunakan  aplikasi  excel dalam bentuk CSV. Oprator kemudian meng-upload data tersebut  melalui  fitur  upload  pada  aplikasi  Sistem Informasi  Penjadwalan.  Data  yang  dimasukkan  oleh operator  sudah  selesai  diupload  dan  menunggu  sistem untuk menampilkan ke penampil TV LED sesuai dengan waktu sistem.
Apabila  ada  perubahan  jadwal  yang  mendadal  dan bersifat  temporer  maka  operator  akan  memperbaharui data  yang  akan  dirubah.  Data  yang  berubah  secara temporer  tersebut  tidak  akan  muncul  pada  jadwal perkuliahan minggu depan.

## 4.2 BLOK DIAGRAM DASAR SISTEM APLIKASI DAN TIMER
Tabel Jadwal
Tabel Saat Ini Sistem Seleksi Penampil WEB

## CRONTAB

## Gambar 3. Blok Diagram Dasar Sistem Aplikasi
Pada Gambar 3. Terdapat 3 bagian penting yaitu table jadwal,  table  saat  ini,  sistem  seleksi  dan  Penampil  web. Seluruh  informasi  jadwal  per  satu  semester  akan dimasukkan oleh operator kedalam table jadwal melalaui aplikasi.  Sistem  seleksi  kemudian  memilih  berdasarkan tanggal  dan  jam  yang  akan  ditampilkan  pada  penampil web  dan  dimasukkan  kedalam  table  saat  ini.  Pergantian jam  kuliah  dilakukan  oleh  script  yang  terdapat  pada sistem  seleksi  yang  sesuai  dengan  jadwal  yang  telah ditentukan.  Untuk  menyesuaikan  antara  jam  yang  telah ditentukan  didalam  script  dan  jadwal  yang  ada  didalam table  jadwal  maka  diperlukan  timer  berupa  crontab. Crontab  ini  berfungsi  sebagai  timer  yang  akan  meng- eksekusi  sistem  seleksi  setiap  detiknya.  Sehingga pencocokan  antara  jadwal  yang  ada  didalam  sistem seleksi dan table jadwal sessi (lihat gambar 4).
mysql> show tables; +--------------------------+ | Tables_in_jadwal   | +--------------------------+ | Jadwal_Kuliah        | | Jadwal_Session     | +--------------------------+ 2 rows in set (0.01 sec)
Gambar 4. Tabel dari Database Jadwal
Terdapat  cukup  dua  table  yang  diperlukan  untuk sistem informasi ini yaitu Jadwal_Kuliah dan
Jadwal_Sessi.

## Gambar 5. Struktur Table Pada Sistem Informasi Jadwal Kuliah
Dapat  dilihat  pada  gambar  5,  struktur  table  yang terdapat  pada  sistem  informasi  jadwal  terdiri  dari beberapa field yang akan menampung ribuan records .
4.3 FLOW CHART SISTEM START Crontab = 1 minute ? Refresh = 1 minute WEB VIEWER TABLE SELECTION SYSTEM SCHEDULED TABLE CURRENT TABLE WAIT WAIT STOP N Y N Y
Gambar 5. Flow Chart Sistem Informasi Jadwal
Kuliah
Scheduled table  pada  gambar  3  adalah  data  yang telah dimasukkan operator kedalam table Jadwal_Kuliah (lihat  gambar  3.)  Ketika  crontab  timeout  maka  sistem akan  meng-ekseskusi  skrip  php  yang  men-seleksi  data pada table Jadwal_Kuliah berdasarkan hari dan jam dari sistem dan kemudian disesuaikan dengan yang ada pada
table  Jadwal_Kuliah.  Data  yang  terseleksi  dimasukkan kedalam  ke  Current  Table  pada  flowchart  (lihat  gambar 4)  atau  kedalam  table  Jadwal_Session  (lihat  Gambar  3). Web  akan  akan  menampilkan  apa  yang  terdapat  table Jadwal_Session  yang  hanya  berisi  data  mata  kuliah dengan hari dan jam yang sesuai dengan jam sistem.

## 5. KESIMPULAN
Kemampuan  Raspberry Pi  untuk  menopang  kegiatan server bisa  doandalkan  dan  tidak  mengalami  kendala dalam  hal  operasi-operasi query  database , webservice maupun  eksekusi php  script dengan  biaya  dan  ukuran komputer yang minimal.
Penerapan  crontab    pada  signate  board  pada  sistem infromasi  penjadwalan  mata  kuliah    sangat  akurat. Interval timer bersifat independen dan tidak mengganggu interval  timer    yang  lain    terutama  pada  sistem  interval timer yang dibuat untuk web .

## 6. SARAN
Pembuatan  jadwal  biasanya  menggunakan  aplikasi dengan  format  xlsx,  disarankan  untuk  menambah  fitur yang  perlu  untuk  mengkonversikaan  data  jadwal perkuliahan  xlsx  ke  bentuk  yang  sesuai  dengan  struktur table pada database denga format CSV.
Perlu  dipertimbangkan  juga  untuk  menerapkan  salah satu  fitur  yang  terdapat  pada  RDBMS  MySQL  yaitu event  scheduler.  Fitur  ini  dapat  men-generate interval timer ,  sehingga  ada  alternatif  selain  menggunakan crontab yang hanya terdapat pada sistem operasi linux.

## 7. DAFTAR PUSTAKA
Abrahamsson  P,  Helmer  S,  Phaphoom  N ,  dkk. Affordable  and  energy-efficient  cloud  computing clusters:  The  bolzano  raspberry  pi  cloud  cluster experiment. Proceedings of the Cloud Computing Technology and Science  (CloudCom), 2013 IEEE 5th  International  Conference  on , 2013 :  IEEE, 170-5. Dictionary  CE,  2003.  Complete  and  Unabridged© HarperCollins  Publishers,  2003. Електронний ресурс.
Режим
доступу: http://www . thefreedictionary. com/ecology . Ford CE, Cartwright D, 2018. Digital sign network. In.: Google Patents. Hussain MA, Langer SG, Kohli M, 2018. Learning HL7 FHIR Using the HAPI FHIR Server and Its Use in Medical  Imaging  with  the  SIIM  Dataset. Journal of digital imaging 31 , 334-40.
Konopásek  J,  Gojda  O,  Klimešová  D.  Spatiotemporal Data Model for Web GIS. Kraus TM, Manwani VG, Muddana S, 2018. METHOD AND SYSTEM FOR SIMPLIFYING DISTRIBUTED  SERVER  MANAGEMENT.  In.:
US Patent App. 15/783,355.
Lakkaraju  V,  2010.  Database  integration  and  graphical user interface for cyber defense scoring system.
Meis  J,  Kashima  Y,  2017.  Signage  as  a  tool  for behavioral  change:  Direct  and  indirect  routes  to understanding the meaning of a sign. PloS one 12 , e0182975.
Meloni JC, 2012. Sams teach yourself PHP, MySQL and Apache all in one . Sams Publishing. O’leary JD, O’leary OF, Cryan JF, Nolan YM, 2018. A low-cost  touchscreen  operant  chamber  using  a Raspberry Pi™. Behavior research methods , 1-8. Park HW, Bae M,  Lee S, Park K, 2018. A study on the sound  generation  at  digital  signage  using  OLED panel. The  Journal  of  the  Acoustical  Society  of America 143 , 1838-.
Ritchie  DM,  Thompson  K,  1978.  The  UNIX  time ‐ sharing system. Bell System Technical Journal 57 , 1905-29.
Russell RF, Gregory Stone A, 2002. A review of servant leadership  attributes:  Developing  a  practical model. Leadership  &  Organization  Development Journal 23 , 145-57.
Saito K, Nakamura K, Ueta M , dkk. , 2015. Utilizing the Cyberforest  live  sound  system  with  social  media to  remotely  conduct  woodland  bird  censuses  in Central Japan. Ambio 44 , 572-83. Ylonen  T,  Lonvick  C,  2005.  The  secure  shell  (SSH) protocol architecture. In.