Perpustakaan Digital ITB

Diskusi kelas merupakan salah satu metode pembelajaran aktif yang paling efektif untuk melatih kemampuan berpikir kritis mahasiswa, tetapi efektivitasnya menurun drastis pada kelas berkapasitas besar. Pada kondisi tersebut, partisipasi cenderung terpusat pada sebagian kecil mahasiswa yang aktif, sementara dosen kesulitan memantau siapa yang berbicara, apa yang disampaikan, dan seberapa aktif setiap mahasiswa secara real time. Selain itu, dokumentasi diskusi secara manual berjalan lambat, tidak konsisten, dan rentan terhadap bias pengamat. CatchNote dirancang untuk menjawab permasalahan ini melalui sebuah perangkat dokumentasi portabel yang dilemparkan antarpeserta secara estafet, merekam audio, serta mengidentifikasi pembicara melalui kartu RFID. Namun, data yang ditangkap perangkat tersebut tidak memiliki nilai guna selama masih tersimpan di dalam perangkat; data harus dapat mencapai sebuah sistem terpusat yang mampu memproses dan menyajikannya kembali kepada dosen dalam bentuk yang mudah dibaca. Tugas akhir ini membahas subsistem komunikasi dan server yang membentuk jalur data tersebut, yaitu jembatan yang menghubungkan perangkat keras dengan pengguna. Secara fungsional, subsistem ini bertanggung jawab atas penyediaan kredensial jaringan di lapangan, transportasi data dari perangkat ke server, penyimpanan rekaman beserta transkripnya, penyajian hasil melalui antarmuka web, serta pengiriman konfigurasi kembali ke perangkat. Subsistem ini menghadapi dua tantangan utama. Pertama, tantangan konektivitas, yaitu menghubungkan perangkat ke server melalui jaringan yang berubah-ubah seiring perpindahan perangkat antartempat. Kedua, tantangan sisi server, yaitu membangun sistem yang mampu menerima data dari perangkat, menyimpan audio, mentranskripsikannya menjadi teks, menyajikannya kepada pengguna, serta mengirimkan konfigurasi kembali ke perangkat. Berdasarkan kedua tantangan tersebut, dirumuskan lima spesifikasi yang menjadi acuan perancangan dan pengujian, mencakup penyediaan kredensial jaringan di lapangan, keandalan transfer data, kelengkapan penyimpanan dan transkripsi, pengelolaan data melalui antarmuka web, serta kecukupan kapasitas penyimpanan selama satu semester. Pada sisi komunikasi, firmware ESP32 menyediakan mekanisme provisioning Wi-Fi yang fleksibel melalui captive portal dengan teknik DNS hijacking, sehingga halaman konfigurasi muncul secara otomatis tanpa pengguna perlu mengetikkan alamat IP. Mekanisme ini mendukung dua skema kredensial, yaitu WPA2-Personal dan WPA2-Enterprise seperti eduroam, agar perangkat dapat terhubung ke berbagai jenis jaringan yang tersedia. Dari sisi perilaku, perangkat beroperasi dalam mode komunikasi server dengan terhubung ke broker, menunggu perintah pada topik kendali, mempublikasikan status secara berkala maupun UID kartu RFID setiap kali kartu dipindai, serta merespons perintah sinkronisasi dan pembatalan dari server. Pertukaran data dirancang melalui dua antarmuka jaringan yang disesuaikan dengan sifat datanya, yaitu antarmuka MQTT melalui TLS untuk pesan status dan kontrol yang ringan, serta antarmuka HTTP melalui TLS untuk berkas audio yang berukuran besar. Keandalan transfer berkas dijamin melalui mekanisme acknowledgement per berkas pada lapisan aplikasi, sehingga proses sinkronisasi tetap dapat dilanjutkan kembali dan tidak ada rekaman yang hilang meskipun pengiriman MQTT menggunakan QoS 0. Pada sisi server, backend yang dibangun menggunakan Node.js dengan kerangka kerja Express mengintegrasikan sejumlah komponen, yaitu managed MQTT broker berbasis cloud (HiveMQ Cloud), penyimpanan objek dan basis data PostgreSQL (Supabase), layanan speech-to-text otomatis (Deepgram), serta antarmuka web berbasis server-side rendering (EJS) yang dilengkapi kontrol akses berbasis peran untuk dosen dan admin. Antarmuka web ini menjadi titik interaksi utama bagi pengguna untuk meninjau rekaman, memutar audio, membaca transkrip, mengelola data kelas dan peserta, serta mengirimkan konfigurasi ke perangkat. Buku tugas akhir ini juga memaparkan analisis terhadap proses perancangan, termasuk iterasi desain yang dilakukan, misalnya perpindahan arsitektur dari broker lokal Mosquitto yang bersifat on-premise menjadi broker berbasis cloud demi mengatasi ketergantungan pada jaringan kampus dan kebutuhan perangkat yang harus menyala terus-menerus. Pengujian fungsional menunjukkan bahwa subsistem mampu menyediakan akses jaringan secara andal pada kedua skema kredensial, mengirimkan data tanpa kehilangan, menyimpan setiap rekaman secara lengkap beserta transkripnya, mengelola data kelas dan peserta, memungkinkan dosen meninjau serta mengonfigurasi perangkat melalui dasbor, dan menyajikan keseluruhan rekaman diskusi dari ujung ke ujung. Analisis kebutuhan penyimpanan dengan data riil satu semester (75 mahasiswa, 13 pertanyaan, dan 600 rekaman jawaban) menunjukkan bahwa data terstruktur dalam basis data tersimpan jauh di bawah kapasitas yang disediakan, sedangkan penyimpanan audio mencapai sekitar 5,55 GB sehingga memerlukan peningkatan kapasitas dari paket gratis. Selisih antara estimasi teoritis dan kondisi aktual dibahas sebagai bagian dari analisis, beserta sejumlah keterbatasan dan arah pengembangan ke depan, antara lain verifikasi sertifikat TLS pada sisi perangkat, pengujian kuantitatif terhadap keberhasilan provisioning dan akurasi transkripsi, serta dukungan untuk banyak perangkat secara bersamaan dalam satu kelas.