Accelerometer dan GPS

1. Accelerometer

Banyak jenis sensor terdapat pada mobile phone modern (masa

kini), seperti accelerometer, gyroscope, sensor tekanan,

sensor cahaya. Banyak keuntungan yang diberikan dengan adanya

sensor yang tertanam secara elektronika pada smartphone

diantaranya murah, konsumsi daya rendah, masa distribusi pada

mobile phone. Accelerometer merupakan sensor yang sudah

menjadi fitur standar atau harus ada dari smartphone yang

ciptakan oleh berbagai pabrikan. Untuk mendukung berbagai

kegiatan pengguna smartphone seperti: membaca, bermain game,

olahraga dan berbagai aktifitas lainnya.

Accelerometer merupakan elemen sensor yang mengukur

percepatan, sudut kemiringan, tanjakan, rotasi, benturan,

vibrasi dan gravitasi. Namun bagaimana pun Accelerometer

Smartphone memiliki kekurangan yang cukup signifikan yaitu

tingkat akurasi yang rendah jika dibandingkan dengan sensor

accelerometer khusus. Tapi kekurangan tersebut tidak menjadi

masalah besar bagi para peneliti yang membutuhkan tingkat

akurasi tinggi pada penelitiannya. Itu dibuktikan dengan

beberapa penelitian yang memanfaatkan accelerometer pada

smartphone. Sehingga banyak peneliti dan pengembang aplikasi

memanfaatkan accelerometer smartphone pada berbagai penelitian

dan penemuannya.

Android, Windows Phone, IOS, Blackbarry merupakan jenis sistem

operasi smartphone yang dikenal dimasyarat luas yang menjadi

jembatan bagi para developer untuk mengembangkan aplikasinya

menggunakan accelerometer. Windows phone merupakan sistem

operasi mobile phone besutan microsoft yang juga menyediakan

akses penggunakan accelerometer kepada para developer.

Accelerometer API (Application Programming Interface)

merupakan program yang menjembatani pada developer untuk

menggambil data accelerometer yang akan dibutuhkan pada

penelitiannya. Accelerometer pada windows phone mengembalikan

data bertipe double dengan sumbu X,Y,Z yang diilustrasikan

pada gambar di bawah ini.

Gambar : nilai percepatan sumbu pada accelerometer (x merupaka

jenis sumbu horizontal, y sumbu yang merepresentasikan garis

vertikal, dan z merepresentasikan gravitasi)

Untuk mendapat kan data dari accelerometer tersebut yang harus

dilakukan adalah menggunakan Accelerometer API ada aplikasi

yang akan dikembangkan. Kelas Accelerometer adalah kelas yang

terdapat pada paket Microsoft.Devices.Sensors yang harus

diinstansiasi untuk mendapatkan data percepatan setiap sumbu

accelerometer. Berikut adalah kode program untuk mendapatkan

data percepatan accelerometer.

using System;using System.Collections.Generic;using System.Net;using System.Windows;using System.Windows.Controls;using System.Windows.Navigation;using Microsoft.Phone.Controls;using Microsoft.Phone.Shell;using Microsoft.Devices.Sensors; //tuliskan kode ini apabila ingin menggunakan sensor accelerometer

namespace AccelerometerApp{ public partial class MainPage : PhoneApplicationPage { private Accelerometer acc = null; //instansiasi kelas Accelerometer private double x; private double y; private double z;

// Constructor public MainPage() {

InitializeComponent();

acc = new Accelerometer(); acc.TimeBetweenUpdates = TimeSpan.FromMilliseconds(100); //perbaharui data event setiap 100 milisecond atau 10 data event per detik acc.CurrentValueChanged += new EventHandler<SensorReadingEventArgs<AccelerometerReading>>(accelerometer_CurrentValueChanged); //baca setiap perubahan data sensor Accelerometer pada method accelerometer_CurrentValueChanged }

public void accelerometer_CurrentValueChanged(object sender, SensorReadingEventArgs<AccelerometerReading> e) { //masukan data sumbu x,y,z ke variabel yang telah

Listing program 1.1 Kode program untuk mendapatkan data

pergerakan smartphone(sumbu x,y,dan z)

Data percepatan x,y,dan z yang kemudian dijadikan bahan untuk

penelitian seperti penelitian berjudul “Accelerometer signal

pre processing inluence on human activity recognition” yang

dilakukan oleh Przemyslaw Maziewski dan kawan-kawan. Dan masih

banyak penelitian diberbagai bidang keilmuan lainnya yang

memanfaatkan data accelerometer sebagai bahan utama dalam

penelitiannya. Berikut adalah contoh grafik data accelerometer

yang diperoleh menggunakan smartphone dengan sistem operasi

windows phone.

Raw Data Accelerometer (X,Y,Z) I

1 70 139 208 277 346 415 484 553 622 691 760 829 898 96710360%

10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%

Accelerometer(Z)Accelerometer(Y)Accelerometer(X)

Raw Data Accelerometer (X,Y,Z) II

1 21 41 61 81 101121141161181201221241261281

-2.5-2

-1.5-1

-0.50

0.51

1.52

2.5

Accelerometer(X)Accelerometer(Y)Accelerometer(Z)

Gambar 1.2 Raw data accelerometer (a) data yang diambil pada

saat berjalan (walking) (b) data yang diambil pada saat berlari

Dari contoh data accelerometer (a) dan (b) dapat diambil

kesimpulan bahwa aktivitas manusia dapat diidentifikasi dengan

memproses setiap nilai sumbu (x,y,z) yang didapat.

2. GPS

Location awarness dan sistem navigasi menjadi fitur yang

sangat penting bagi smartphone saat ini. Yang bertujuan

membantu pengguna smartphone untuk mengetahui dimana dia

berdiri saat ini, menentukan tujuan, dan dapat membantu mereka

sampai pada tempat yang dituju. Location provider merupakan

sebuah software atau hardware yang berfungsi mendapatkan data

geografik yang dibutuhkan oleh aplikasi. Wifi Triangulation,

IP Address resolution, cell phone tower triangulation dan

Global Position System merupakan layanan dapat memberikan data

lokasi ke pengguna. Global Position System merupakan sebuah

sistem yang memanfaatkan sinyal satelit untuk menentukan letak

atau posisi dipermukaan bumi.Sistem ini menggunakan 24 satelit

yang bertugas mengirimkan sinyal mikro ke bumi. Sinyal

tersebut diterima oleh perangkat GPS dibumi dan diolah untuk

menghasilkan informasi lokasi, kecepatan, arah dan waktu. Dan

informasi tersebut yang kemudian dimanfaatkan oleh para

pengembang, peneliti untuk menciptakan aplikasi bagi

masyarakat.

Nokia merupakan salah satu perusaan yang menyedikan

software LBS (location based services) yang sudah sangat

popular dengan berbagai seri ponsel pintar yang

dikeluarkannya. Salah satunya adalah seri terbaru dari Nokia

yaitu Nokia Lumia dengan sistem operasi besutan Microsoft yang

bernama Windows Phone yang telah dilengkapi dengan GPS. Sistem

operasi tersebut menyediakan Location API yang memungkinkan

para pengembang aplikasi menggunakan GPS pada aplikasi yang

dikembagkannya.

Berikut adalah kode program dengan bahasa pemrograman C#

yang digunakan untuk mengembangkan aplikasi ponsel pintar

Windows Phone. Kode berikiut akan memperoleh informasi lokasi,

waktu, arah dan kecepatan memanfaatkan location API.

using System;using System.Net;using System.Windows;using System.Windows.Controls;using System.Windows.Navigation;using Microsoft.Phone.Controls;using Microsoft.Phone.Shell;using Microsoft.Devices.Sensors;using System.Device.Location; //Paket yang menyediakan kelas Geocoordinateusing Windows.Devices.Geolocation; //Paket yang menyediakan kelas Geocoordinateusing TrackerApp;

namespace AccelerometerApp{ public partial class MainPage : PhoneApplicationPage { private Geolocator geolocator; private double lat; private double lng; private double speed = 0; private double heading = 0; // Constructor public MainPage() { InitializeComponent();

this.geolocator = new Geolocator(); this.geolocator.DesiredAccuracy =

PositionAccuracy.High; //pengaturan tingkat akurasi penentuan posisi this.geolocator.MovementThreshold = 1; //perubahan posisi

setiap 1 meter this.geolocator.PositionChanged +=

geolocator_PositionChanged; } //handle perubahan posisi geolocator void geolocator_PositionChanged(Geolocator sender,

Listing 1.2 Kode program untuk medapatkan informasi lokasi

(latitude dan longitude), kecepatan, arah dan waktu

Dari kode program di atas apabila ditampilkan akan

menghasilkan informasi berikut ini:

Latitude : -6,86051029711962

Longitude : 107,589748185128

Speed/Kecepatan : 5 m/s

Heading/Arah : 279,1 o

Timestamp/Waktu : -8587883324221280000

Dari data tersebut jika ditampilkan dalam bentuk gambar peta

dengan lokasi ditunjukan oleh titik (marker) maka akan terlihat

seperti gambar berikut ini.

(a)

(b)

(c)

Gambar 1.2 Visualisasi informasi yang didapat dari GPS Windows

Phone menggunakan www.darrinward.com/lat-long/. (a) gambar

dengan citra satelit, (b) gambar peta, (c) peta dengan

perbesaran 3 x gambar (b) dan objek mobil untuk

mengilustrasikan arah 279,1o (derajat) dari 0o Utara.