## Sistem Telemetri Pemantau Gempa Menggunakan Jaringan GSM
1 Ismail RizkaPambudi, 2 Yudi Nugraha 3 MitraDjamal
KK FTETI, Prodi Fisika, FMIPA, Institut Teknologi Bandung Jl. Ganesha 10, Bandung, Indonesia 40132
E-mail: 1 ismailrizka.pambudi@gmail.com, 2 yudi.nugraha07@gmail.com
3 mitradjamal@yahoo.com
Received: November 2011, Accepted: June 2012

## Abstrak
Seiring  dengan  perkembangan  zaman,  informasi  yang  cepat  dan  akurat  sangat  diperlukan  dalam menunjang kinerja di berbagai bidang. Salah satunya adalah informasi mengenai gempa, informasi ini perlu  disampaikan  dengan  cepat  dan  akurat  sehingga  dapat  megurangi  kerugian  harta  maupun korban jiwa. Namun lokasi geografis dari stasiun pengamat yang bisanya ada di pedalaman menjasi kurang menguntungkan, kondisi ini engurangi kelancaran penyebaran informasi mengenai gempa. Salah  satu  solsi  untik  menanggulangi  masalah  keterlambatan  informasi  ini  adalah  dengan memanfaatkan telemetri nirkabel. Telemetri merupakan serangkaian proses mulai dari pengukuran di lapangan,  pengiriman  data  melalui  medium  transmisi  tertentu,  kemudian  diterima  oleh  stasiun pengolah  data.  Telemetri  sering  digunakan  untuk  memantau  kondisi  di  daerah-daerah  yang  sulit dijangkau  atau  membahayakan  manusia.  Sistrm  telemetri  ini  memiliki  beberapa  keunggulan,  yaitu biaya  pembangunan  yang  relatif murah,  sistem  monitoring  melaui  wen,  dan  menggunakan jaringan GSM sehingga jangkauannya sangat luas.

## Kata Kunci: Gempa, GSM, GPRS, Nirkabel

## 1 Pendahuluan
Sistem  telemetri  yang  telah  banyak  diimplementasikan  adalah  sistem   telemetri  dengan menggunakan frekuensi  radio.  Sedangkan pada penelitian ini rancangan telemetri nirkabel yang  dibangun  berbasiskan  jaringan  selular  GSM  ( Global Satelite for Mobile- communication ).  Jika  kedua  sistem  dibandingkan  berdasarkan  kekuatan  sumber pemancar,  sistem  telemetri  frekuensi  radio  memiliki  jangkauan  yang  lebih  luas dibandingkan  jaringan  selular  GSM.  Namun,  semakin  meluasnya  penerapan  infrastruktur GSM  yang telah mencapai ke pelosok tanah air, menjadikan jangkauan  GSM menjadi jauh lebih luas, teknologi ini juga relatif mudah diimplementasikan, selain itu teknologi ini relatif murah  dan  terjangkau.  Fasilitas  yang  akan  dimanfaatkan  dari  GSM  ini  adalah  SMS  dan internet GPRS ( Global Packet Radio Systems ).
Alat  stasiun  ukur  yang  telah  dilengkapi  perangkat  GSM  mengirimkan  data  dengan memanfaatkan koneksi internet  GPRS ke stasiun penerima/pengolah  data di pusat (server data).  Peneliti  dari  institusi  pendidikan  dan  pihak  pemerintahan  dapat  melihat  data-data seismik  gempa  secara  olnine  melalui  website  di  internet.  Namun  jika  data  di  lapangan ternyata  menunjukan  kemungkinan  bahaya  kerusakan  yang  tinggi  akibat  gempa,  alat  ini akan  langsung  mengirimkan  SM S  Peringatan  Bahaya  Gempa.  Yang  akan  mengingatkan pemantau  lokal,  pemerintah  dan  pengamat  di  institusi  pendidikan  untuk  berada  dalam keadaan siaga. Skemanya dapat dilihat pada Gambar 1.
Internet Gedung Pemerintah Stasiun Pemantauan Daerah Gempa Alat Pemantau Gempa + Modem GPRS Web dan Data Server Institusi Pendidikan SMS Peringatan Bahaya Gempa

## Gambar 1 Desain sistem telemetri pemantauan gempa

## 2 Sistem Pengolahan Data
Sistem  pengolah  data  untuk  akuisisi  data  dan  signal  conditioning  dilakukan  dengan menggunakan modul mikrokontroller. Modul mikrokontroller ini terdiri dari rangkaian analog to  digital  converter  untuk  mengkonversi  data  analog  menjadi  data  digital,  rangkaian penyimpan  data/logging,  dua  buah  rangkaian  UART  ( Universal Asynchronous Receiver/Transmitter )  sebagai  interface  antara  blok  sensor  dengan  pemancar wavecom , dan  Rangkaian  pendukung  lainnya  untuk  mempull  up  tegangan  serta  mendownload program . Skematik rangkaian pengolah data diperlihatkan pada Gambar 2.

## Gambar 2 Skematik blok mikrokontroller
Data  analog  atau  data  digital  dari  sensor  akan  diterima  oleh  blok  mikrokontroller  melalui input digital atau input analog. Data yang diterima dari analog input dikonversi menjadi data
digital oleh ADC dengan  resolusi 10  bit.  Sampling  rate dari sensor dapat dikonfigurasi dari stasiun pemantau gempa atau  tempat lainnya yang diberi akses untuk melakukan logging data. Kapasitas penyimpanan data logging bergantung pada tipe data yang digunakan pada setiap sampel data.  Tipe data variabel yang paling tepat  digunakan dalam proses sampling data yaitu unsigned char seperti diperlihatkan pada Tabel 1.
Tabel 1 Kebutuhan penyimpanan data logging per menit
Sampling rate (KHz) Memori dalam Mega Byte per Menit Unsigned integer Long Integer Double 2,160 0.2592 0.5184 1.0368 4,320 0.5184 1.0368 2.0736 8,640 1.0368 2.0736 4.1472 17,280 2.0736 4.1472 8.2944
Data-data  pengamatan  yang  telah  diperoleh  selanjutnya  akan  disimpan  kedalam   memori card  secara real-time menggunakan fasilitas Real Time Clock (RTC) yang telah terintegrasi dalam  blok  mikrokontroller.  Setiap  data  yang  diterima  akan  disimpan  dalam  memori penyimpanan  dengan  format  Tabel  2  dimensi  yang  terdiri  dari  dua  field  yaitu  waktu pengamatan dan output sensor.  Tabel tersebut akan dikirimkan ke beberapa access point seperti stasiun penerima atau end user dalam  bentuk paket data melalui jaringan internet.
(a) (b)
Gambar 3 Routing PCB blok mikrokontroller (a) bottomlayer (b) toplayer

## 3 Komunikasi Nirkabel dengan modem GSM
Proses  pengiriman  paket  data  ke  jaringan  internet  menggunakan  modem  GSM Wavecom Fastrack Supreme yang  dilengkapi  dengan  “internet  plugin”.  Internet  plugin  merupakan aplikasi yang digunakan untuk mengaktifkan modul TCP/IP pada modem. Berikut ini contoh kode program  untuk mengirimkan  paket data ke data center yang  ditulis dalam format AT - Command :

## AT+WIPCFG=1
OK
AT+WIPBR=1,6 OK
AT+WIPBR=2,6,11,”APN name” OK
AT+WIPBR=2,6,0,”user name” OK
AT+WIPBR=2,6,1,”passwd” OK
AT+WIPBR=4,6,0

## OK
AT+WIPCREATE=5,1,”www.siteaddress.com”,81,”username”,”p assword”,”header name”, “header value”
OK
+WIPREADY: 5,1
AT+WIPOPT=5,1,1,51 +WIPOPT:5,51,<sender buffer size>

## OK
AT+WIPOPT=5,1,2,53,6
OK
AT+WIPFILE=5,1,1,”urlForGet”,”username”,”password”,”Accept ”,”text/html”,”Transfer-codings”,”compress”

## CONNECT
<user mulai menerima pesan dengan UART dalam mode data dan diakhiri dengan [EXT]>
OK

## //Mengaktifkan Stack TCP/IP
//Membuka GPRS barrier
//Mengeset Access Point Name dari GPRS barrier
//Menginputkan username dari server yang dituju
// Menginputkan password dari server yang dituju
//Membuka hubungan dengan http proxy server di port 81
//Koneksi dan autentifikasi berhasil
//Menampilkan ukuran buffer TCP yang terkirim
//Mengeset jumlah redirect maksimum
//Pengiriman paket data ke data center menggunakan metode
push http
//Pesan yang dikirimkan dari data center untuk pengontrolan sensor
+WIPFILE: 5,1,1,255,”Found”
Kode program diatas akan mengirimkan paket data ke server dengan metode “ push http ”. Pemilihan  metode  push  http  dilakukan  karena  informasi  yang  dikirim  dalam  bentuk  paket data sehingga  dapat mengurangi  biaya operasional. Pengiriman data  dengan metode push http  hanya  membutuhkan  satu  buah  http  server  untuk  mengumpulkan  setiap  data observasi seperti diperlihatkan pada Gambar 1.

## 4 Sistem Kontrol dan Manajemen Data Logging
Sistem kontrol dan manajemen data logging dilakukan secara remote menggunakan media website . Client yang diberikan hak akses dapat mengamati data gempa dari pusat bencana serta mengatur sampling rate dari  sensor melalui website yang terhubung dengan jaringan internet.  Modem  GPRS  yang  terhubung  dengan  internet  juga  dapat  menerima feedback berupa  pesan  string  untuk  mengontrol  sampling  rate  dari  sensor.  Diagram  blok  sistem kontrol pemantau gempa diperlihatkan pada Gambar 4.

## Gambar 4 Diagram  blok sistem  telemetri pemantau gempa

## 5 Hasil Pengujian
Paket  data  string  telah  berhasil  dikirimkan  dari  pemancar wavecom di  Laboratorium Elektronika  dan  Instrumentasi  Fisika  ITB  ke  data  center  dengan  memanfaatkan  jaringan GSM. Visualisasi data yang terkirim  dari pemancar wavecom diperlihatkan pada Gambar 5.
Blok
Sensor Blok Mikrokontroller Modul GSM Web site Internet 1 2 3 4 5 6 7
Gambar 5 Visualisasi data string yang berhasil dikirimkan dari modul GSM
Sistem  pemantau  gempa  juga  dapat  menerima  feedback  berupa  data  string  dari web server .  Data  string  yang  diterima  digunakan  untuk  mengatur sampling rate dari  sensor. Data string yang diterima oleh modul  GSM divisualisasikan  dengan menggunakan sofware M2M studio dari Sierra Wireless seperti diperlihatkan pada Gambar 6.
Gambar 6 Visualisasi feedback data string dari data center

## 6 Kesimpulan
Sistem  Telemetri  pemantau  dapat  dibangun  melalui  jaringan  GSM  dengan  biaya  yang terjangkau. Pemilihan variabel dapat menentukan kapasitas memori  yang digunakan pada alat pendeteksi gempa.

## 7 Daftar Pustaka
[1] Wavecom  Corporation  2008 AT  Commands  User  Guide  For  Wavecom  IP  V5.01 Wavecom S.A.
[2] Wavecom  Corporation.2008. Quick  Starting  Guide  Fastrack  Supreme  Wireless  CPU Development Kit . Wavecom  S.A.
[3] Winoto,Ardi.2008. Mikrokontroller  AVR  ATMega  8  /  32  /  16  /  8535  dan Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR . Bandung: Informatika
[4] M,JogiyantoH.1992. Konsep Dasar Pemrograman Bahasa C . Yogyakarta: AndiOffset
[5] Purbo  ,Onno  W,  dkk.2001. Membangun  Server  Internet  dengan  FreeBSD .  Jakarta: Gramedia