Perpustakaan Digital ITB

Smart City merupakan konsep pembangunan kota modern yang mengintegrasikan teknologi informasi dan komunikasi untuk meningkatkan efisiensi layanan publik, kualitas hidup warga, serta keberlanjutan lingkungan. Dalam ekosistem Smart City, keberadaan sistem geolokasi presisi secara real-time menjadi komponen vital dalam mendukung berbagai aplikasi seperti kendaraan otonom, pemantauan infrastruktur, pemetaan dinamis, manajemen lalu lintas, serta navigasi drone. Akurasi dan kecepatan dalam memperoleh data posisi menjadi faktor kunci untuk menjamin keberhasilan implementasi teknologi-teknologi tersebut. Salah satu solusi untuk menghadirkan sistem geolokasi presisi adalah dengan menggunakan teknologi Global Navigation Satellite System (GNSS) yang dipadukan dengan metode Real-Time Kinematic (RTK). RTK bekerja dengan cara mengoreksi data posisi yang diterima oleh rover (penerima bergerak) menggunakan sinyal koreksi dari stasiun basis GNSS, sehingga mampu mencapai tingkat akurasi hingga sentimeter. Teknologi ini banyak diadopsi dalam bidang geospasial, konstruksi, dan pertanian presisi karena keunggulannya dalam menyediakan estimasi posisi yang sangat akurat secara real-time. Dalam implementasinya, sistem RTK membutuhkan distribusi data koreksi RTCM (Radio Technical Commission for Maritime Services) dari stasiun basis ke rover melalui protokol yang andal. Networked Transport of RTCM via Internet Protocol (NTRIP) merupakan protokol yang dirancang khusus untuk mengalirkan data koreksi GNSS melalui jaringan internet. NTRIP terdiri atas tiga komponen utama: NTRIP server (basis), NTRIP caster (relay data), dan NTRIP client (rover). Namun, keberhasilan NTRIP sangat bergantung pada kestabilan dan keberadaan jaringan internet, sehingga penggunaannya menjadi kurang optimal di daerah yang memiliki keterbatasan konektivitas internet, seperti daerah pinggiran atau area dengan interferensi jaringan tinggi. Untuk menjawab tantangan tersebut, teknologi komunikasi LoRa (Long Range) diusulkan sebagai solusi alternatif. LoRa merupakan teknologi komunikasi nirkabel berbasis spektrum sempit yang memiliki karakteristik konsumsi daya rendah, jangkauan panjang, dan latensi rendah. Berkat efisiensi energinya, LoRa sangat sesuai untuk implementasi perangkat berbasis Internet of Things (IoT). Dalam konteks sistem RTK, LoRa dapat dimanfaatkan sebagai jalur transmisi data koreksi RTCM dari caster ke rover, terutama di lingkungan yang tidak memiliki akses internet yang baik. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan prototipe sistem geolokasi presisi yang mengintegrasikan GNSS, RTK, NTRIP, dan LoRa dalam satu kesatuan sistem yang mendukung implementasi teknologi Smart City. Prototipe ini dirancang untuk menjawab tantangan akurasi, latensi, dan efisiensi daya dalam pengiriman data posisi secara real-time, sekaligus menyediakan alternatif bagi daerah dengan keterbatasan akses jaringan. Metode yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi perancangan sistem dan pengujian lapangan di tiga rute berbeda di lingkungan terbuka kampus ITB yang mencerminkan kondisi perkotaan. Data posisi dikumpulkan menggunakan modul GNSS berbasis RTK, baik dengan skema langsung melalui NTRIP maupun melalui jalur perantara menggunakan LoRa. Hipotesis penelitian ini adalah bahwa sistem akan menghasilkan akurasi error kurang dari 10 cm dengan standar deviasi kurang dari 5 cm pada pengukuran RTK, serta masih dalam batas toleransi pada pengukuran berbasis LoRa. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem berbasis RTK melalui NTRIP menghasilkan akurasi horizontal dengan error kurang dari 10 cm dan standar deviasi kurang dari 5 cm. Sementara itu, ketika data RTCM ditransmisikan melalui LoRa, sistem masih mampu mencapai akurasi kurang dari 15 cm dengan standar deviasi di bawah 10 cm. Penurunan akurasi ini disebabkan oleh latensi tambahan dan konsumsi daya akibat perantara komunikasi LoRa. Nilai latensi total yang diukur berada pada kisaran 65 ms, dengan kekuatan daya transmisi LoRa sebesar 42 dBm. Hasil ini menunjukkan bahwa meskipun terdapat penurunan performa, sistem tetap layak digunakan di lingkungan Smart City karena masih berada dalam batas toleransi akurasi, dengan latensi yang rendah dan efisiensi energi yang baik. Sebagai kesimpulan, prototipe sistem geolokasi presisi berbasis GNSS/RTK yang dilengkapi dengan mekanisme pengiriman data koreksi RTCM melalui NTRIP dan LoRa telah berhasil direalisasikan dan menunjukkan performa yang sesuai dengan kebutuhan Smart City. Kontribusi penelitian ini terletak pada penggabungan sistem komunikasi rendah daya dan rendah latensi dengan sistem geolokasi presisi, yang dapat membuka peluang pengembangan sistem navigasi dan pemantauan posisi secara real-time di wilayah dengan infrastruktur jaringan terbatas. Penelitian ini juga menambah khazanah ilmu pengetahuan dalam integrasi sistem GNSS dan komunikasi nirkabel untuk aplikasi perkotaan masa depan.