Yudistira Eka Putra (2206 100 073) - digilib.its.ac.id · LATAR BELAKANG ProfilJalanToldiIndonesia...
-
Upload
phungkhuong -
Category
Documents
-
view
213 -
download
0
Transcript of Yudistira Eka Putra (2206 100 073) - digilib.its.ac.id · LATAR BELAKANG ProfilJalanToldiIndonesia...
ANALISIS PERFORMANSI JARINGAN PADA
SISTEM PEMBAYARAN TOL ELEKTRONIK
BERBASIS RADIO FREQUENCY
IDENTIFICATION (RFID)
Yudistira Eka Putra (2206 100 073)
DosenDosen PembimbingPembimbing::Dr.Ir.Achmad Affandi, DEA
Jurusan Teknik Elektro – Fakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi Sepuluh Nopember
LATAR BELAKANG
Pertumbuhan jumlah kendaraan diIndonesia 764.710 unit mobil terjualsepanjang 2010
Solusi kemacetan di kota-kota besar jalan tol Memperlancar lalu lintas di daerah berkembang Meningkatkan pelayanan distribusi barang dan jasa Penghematan biaya operasi kendaraan (BOK) bagi
pengguna jalan tol Membantu perkembangan wilayah & peningkatan
ekonomi
LATAR BELAKANGProfil Jalan Tol di Indonesia
51 ruas tol 32 ruas Tol Trans Jawa (1.099,08 Km), 19 ruas Tol Non Trans Jawa (335,84 Km)
Terjadi peningkatan volume kendaraan yang melintastiap harinya 2.366.137 kendaraan/hari (2008), 2.510.411 kendaraan/hari (2009)
Sistem pelayanan konvensional transaksi tunai / karcis langganan tol
Proses pelaporan pendapatan tol secara manual potensi fraud / human error
PERUMUSAN MASALAH
Rancangan arsitektur sistempembayaran tol elektronik?
Analisis performansi jaringan: Waktu Pelayanan Transaksi Throughput Delay Packet Loss
Konfigurasi jaringan minimum system requirements?
BATASAN PERMASALAHAN Perangkat RFID yang digunakan:
reader Pegasus PF-5210 (freq 433,9 MHz, polarisasi 360˚) active-tag Pegasus PF-300 (radius 3-15 meter)
Perangkat lunak yang digunakan: rancang bangun user interface menggunakan Visual Basic 6.0 rancang bangun basis data menggunakan SQL Server 2000 network analyzer tools menggunakan Colasoft Capsa 6.9
Pengujian dilakukan antara client-server melaluiWide Area Network (internet) denganmemanfaatkan koneksi ADSL (di sisi server) danGPRS (di sisi client)
Pengukuran dibatasi hanya pada TCP packet Dilakukan bandwidth shaping pada koneksi modem
di sisi client
TUJUAN DAN MANFAAT
Desain perangkat yang paling efisien low cost, high performance
Mengukur batas performansi jaringan& kebutuhan minimum sistem
Improvement sistem pelayanan tol: mengurangi antrian di gerbang tol mencegah potensi fraud / human error memudahkan pelacakan kendaraan
METODOLOGI PENELITIAN
Pemodelan Sistem Perancangan Purwarupa Sistem Analisa dan Pengukuran Pengujian Sistem Sintesis dan Penarikan Kesimpulan
Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir
TINJAUAN PUSTAKARadio Frequency Identification
Automatic Identification (Auto-ID) Memanfaatkan medium radiowave Terdiri atas 3 komponen utama:
tag/transponder reader/interrogator controller/host
Kartu Tol RFID Tag
TINJAUAN PUSTAKARFID: Keunggulan
TINJAUAN PUSTAKARFID: Prinsip Kerja
Informasi yang tersimpan dalam chip RFID akan terkirim/terbaca setelahtag-antenna menerima pancaran gelombang elektromagnetik darireader. RFID Reader akan mengolah message yang diterima untukditeruskan ke host computer.
TINJAUAN PUSTAKAElectronic Toll Collection
ETC sistem pelayanan transaksi secara otomatis kepada pengguna jalan tol
Reader diletakkan sebelum gerbang tol, akan membaca tag yang tertempel dikaca mobil pelanggan. Sistem secara otomatis mendebet saldo pelanggan.
TINJAUAN PUSTAKAETC: Komponen Sistem
Automatic Vehicle Identification menentukan identitas darikendaraan yang lewatmemanfaatkan tag RFID
Automatic Vehicle Classification mengklasifikasikan kelas & biayatol tiap kendaraan
Control Center Management mengelola akun pengguna, menyimpan transaksi tol, pembayaran tagihan, dll
Violation Enforcement System fungsi pengawasan danpencegahan pelanggaran
TINJAUAN PUSTAKAETC: Keunggulan
Kendaraan tidak perlu berhenti efisiensi waktutransaksi, meningkatkan kapasitas pelayanan
Tanpa uang tunai aman & nyaman Tanpa tiket/kartu tol efisiensi biaya Akurat menghilangkan potensi human error/fraud Tanpa petugas ticketing efisiensi SDM Reliable mampu bekerja 24-jam Memudahkan pelaporan transaksi realtime, semua
data tersimpan di database Vehicle tracking pengenalan identitas kendaraan
(golongan, plat nomor, pemilik, dll), pelacakan posisikendaraan, speed trap
PERANCANGAN & PENGUJIANKebutuhan Sistem
Menangani proses transaksi secara otomatis (menggantikan sistem manual)
Klasifikasi/penggolongan kendaraan secara otomatis Menangani pelanggaran transaksi Menyimpan catatan transaksi dari setiap gerbang tol Pelaporan keuangan (pendapatan tol) secara realtime Mencatat data volume lalu lintas kendaraan Memungkinkan interkoneksi antar operator jalan tol Built-in security control Database untuk menampung customer list Integrasi sistem yang saling terhubung lewat WAN Local server sebagai backup
PERANCANGAN & PENGUJIANArsitektur Sistem
Central Coordination Service(CCS) pelayanan sentral tol; fungsi kontrol, monitoring, dandatabase
Toll Plaza Management Service (TPMS) fungsi pelaporantransaksi, operasional dan pengawasan ruas tol
Lane Management Service(LMS) pelayanan gerbang tol; terbagi atas: Alat Transaksi mencatat
transaksi & identitas kendaraan(AVI)
Alat Kontrol sensor untukmendeteksi klasifikasi kendaraan(AVC) dan pengawasanpelanggaran (VES)
PERANCANGAN & PENGUJIANArsitektur Perangkat Lunak
flowchart transaksi pada gerbang masuk flowchart transaksi pada gerbang keluar
PERANCANGAN & PENGUJIANArsitektur Perangkat Keras
Arsitektur Fisik: Peralatan Tol Gardu Plaza Computer System (PCS) Operational Computer System (OCS)
Arsitektur Jaringan Komunikasi: Local Area Network (LAN) Wide Area Network (WAN)
PERANCANGAN & PENGUJIANArsitektur Jaringan Komunikasi
PERANCANGAN & PENGUJIANPlatform Pengujian
Pengujian Waktu Pelayanan Transaksi Pengujian Performansi Jaringan Throughput average bps Delay class-3, ≤400ms (ITU-T Y.1541) Packet Loss ≤1×10–3
PENGUJIAN & ANALISISWaktu Pelayanan Transaksi
Sistem Tol Elektronik
Sistem Tol KonvensionalStudi kasus ruas tol dalam kotaSurabaya (Waru-Perak) gol-I @ 2.500
PENGUJIAN & ANALISISPerformansi Jaringan - Throughput
Throughput pada jaringan 2G (EDGE)Throughtput @ 2G (EDGE)
1.67
3.28
5.88
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
1 2 3
Jumlah Tag
Throughput (Kbps)
123
PENGUJIAN & ANALISISPerformansi Jaringan - Throughput
Throughput pada jaringan 3G (HSDPA)Throughput @ 3G (HSDPA)
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
1 2 3
Jumlah Tag
Throughput (Kbps)
128 Kbps384 Kbps512 Kbps1 Mbps2 Mbps3.6 Mbps
PENGUJIAN & ANALISISPerformansi Jaringan - Delay
Delay pada jaringan 2G (EDGE)Delay @ 2G (EDGE)
360.88
197.47
147.67
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
300.00
350.00
400.00
1 2 3
Jumlah Tag
Delay (ms)123
PENGUJIAN & ANALISISPerformansi Jaringan - Delay
Delay pada jaringan 3G (HSDPA)Delay @ 3G (HSDPA)
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
300.00
350.00
1 2 3
Jumlah Tag
Delay (ms)
128 Kbps384 Kbps512 Kbps1 Mbps2 Mbps3.6 Mbps
PENGUJIAN & ANALISISPerformansi Jaringan – Packet Loss
Packet loss pada jaringan 2G (EDGE)
0.00 0.00 0.000.00
0.100.200.300.40
0.500.600.70
0.800.901.00
Packet Loss (%)
1 2 3
Jumlah Tag
Packet Loss @ 2G (EDGE)
123
PENGUJIAN & ANALISISPerformansi Jaringan – Packet Loss
Packet loss pada jaringan 3G (HSDPA)
0.00 0.00 0.000.00
0.100.200.300.40
0.500.600.70
0.800.901.00
Packet Loss (%)
1 2 3
Jumlah Tag
Packet Loss @ 3G
123
KESIMPULAN Tugas akhir ini berhasil menyempurnakan sistem
pembayaran tol elektronik berbasis RFID yang telahdirancang sebelumnya, dimana koneksi antara clientdan server dapat dilakukan melalui jaringan WAN (internet).
Dengan menggunakan sistem pembayaran tolelektronik berbasis RFID, dihasilkan waktu pelayanantransaksi yang lebih efisien dibandingkan sistempembayaran tol konvensional (di bawah 2 detik).
Tidak diperlukan spesifikasi jaringan yang tinggisebagai media koneksi antar client-server, dimanaujicoba sukses dilakukan dengan koneksi ADSL di sisiserver dan GPRS (2G) di sisi client.
SARAN Operator sebaiknya mempertimbangkan untuk
segera mengimplementasikan sistem pembayaranelektronik di ruas jalan tol yang dikelolanya.
Pengujian sistem dalam tugas akhir ini dilakukanterbatas pada skala laboratorium saja. Oleh karenaitu, untuk penelitian selanjutnya, hendaknyadilakukan pada jaringan yang lebih besar yang melibatkan banyak PC dan banyak reader/tag.
Perlu diadakan penelitian lebih lanjut khususnya yang berkaitan dengan hal-hal berikut ini. Mekanisme pengamanan (security) sistem. Standarisasi sistem pembayaran tol elektronik di
Indonesia. Regulasi tentang penggunaan alat transaksi /
pembayaran elektronik di jalan tol.
SEKIANDAN
TERIMA KASIH
LAMPIRANSite Plan Jalan Tol Trans Jawa
LAMPIRANVolume Lalu Lintas Harian Rata-Rata
LAMPIRANKlasifikasi Kendaraan
Gol. I : kendaraan ringan (sedan, jeep, minibus, stationwagon, pick-up), bus sedang, bus besar
Gol. II : truk 2 sumbu, truk engkel, colt diesel Gol. III : truk 3 sumbu Gol. IV : truk 4 sumbu, truk gandeng Gol. V : truk >5 sumbu
LAMPIRANQoS - Throughput
Throughput kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur dalam bps. Throughputmerupakan jumlah total kedatangan paket IP sukses yang diamati di tempat pengukuran pada destination selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut (sama dengan, jumlah pengiriman paket IP sukses per service-second). Berikut adalah perhitungan rumus dalam mencari nilai throughput:
LAMPIRANQoS - Delay
Delay (latency) total waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari satu titik ke titik lain yang menjadi tujuannya. Delay dapat dipengaruhi oleh jarak, media fisik, kongesti, atau juga waktu proses yang lama. Standar delay:
LAMPIRANQoS – Queuing Delay
Queuing delay delay akibat kongesti(menumpuknya paket di buffer menungguuntuk dilayani/di-forward)
Banyaknya node switch/router juga dapatmenambah queuing delay
LAMPIRANQoS – Queuing Delay
LAMPIRANQoS – Packet Loss
Packet loss parameter yang menggambarkan perbandingan jumlah paket IP yang hilang dengan seluruh paket IP yang dikirimkan antara source dan destination. Salah satu penyebab packet loss adalah antrian yang melebihi kapasitas buffer pada setiap node, dan hal ini berpengaruh pada semua aplikasi karena retransmisi akan mengurangi efisiensi jaringan secara keseluruhan meskipun jumlah bandwidthcukup tersedia untuk aplikasi-aplikasi tersebut.
LAMPIRANITU-T Y.1541
LAMPIRANITU-T Y.1541
RFID tag 1
RFID Reader
RFID tag 2
RFID tag 3
LAMPIRANPengukuran 3 Tag Terhubung
Diagram Alir Skenario PengukuranMulai
Desain Arsitektur dan
Spesifikasi Perangkat
Instalasi Software/Driver +
Konfigurasi Jaringan
Analisis Hasil
Pengukuran
Bandwidth Shaping /
Jumlah Tag
Capture Data
Ubah Parameter
Selesai
LAMPIRANTestbed Pengujian
Perangkat RFID: reader Pegasus PF-5210 (433,9 MHz) active-tag Pegasus PFH-300
Middleware PC: server Core2Duo 2.13 GHz, 2 GB RAM, 250 GB HDD client Pentium Dual Core 1.6 GHz, 1 GB RAM, 80 GB HDD
Modem: server Linksys AM300 ADSL (512 Kbps downlink, 128 Kbps uplink) client Sierra Wireless Aircard 875, UMTS-HSDPA 850/1900/2100 MHz,
GPRS-EDGE 850/900/1800/1900 MHz (3.6 Mbps downlink, 384 Kbps uplink)
LAMPIRANSoftware & Tools
Sistem operasi: Server: Windows XP Professional SP 3 Client: Windows XP Media Center Edition SP 3
Database Management System (DBMS): Microsoft SQL Server 2000
Development tool: Modeling: Powerbase dan Microsoft Office Visio 2007 Programming: Visual Basic 6.0
Driver: Prolific USB-to-Serial Comm Port
Network analyzer tool: Colasoft Capsa 6.9 Enterprise Edition Net Limiter 3 Pro
LAMPIRANKonfigurasi Comm Port
Bits per second : 4800 Data bits : 8 Parity : none Stop bits : 1 Flow control : none
LAMPIRANKonfigurasi Jaringan
LAMPIRANKonfigurasi Modem
LAMPIRANBandwidth Shaping
Setting: 2G (EDGE), 3G – 128 Kbps, 3G – 384 Kbps, 3G – 512 Kbps, 3G – 1 Mbps, 3G – 2 Mbps,3G – 3.6 Mbps
LAMPIRANCapture Data
DAFTAR PUSTAKA
1. Lahiri S. RFID Sourcebook. New Jersey: Prentice Hall; 2005.2. Komunitas RFID Indonesia [online]. 2010 May [cited 2010 Nov
15]; Available from URL: http://rfidindonesia.net/3. Finkenzeller K. RFID Handbook: Fundamentals and Applications in
Contactless Smart Cards and Identification. 2nd Edition. London: John Wiley & Sons; 2003.
4. ____________. Road Transport and Traffic Telematics-Electronic Fee Collection (EFC)-System Architecture for Vehicle Related Transport Services. A Draft Malaysian Standard 2003 June 1; 17573(1):27-30.
5. Sodikin. Kajian Masalah Antrian pada Sistem Pengumpulan TolKonvensional terhadap Rancangan Sistem Pengumpulan TolElektronik [master thesis]. Semarang: Universitas Diponegoro; 2006.
6. International Telecommunication Union. Network Performance Objectives for IP-Based Service. ITU-T Recommendation Y.15412006 Feb; A(8):8-12. Available from URL: http://www.itu.int/itu-t/publications, April 2010.