BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1 Sistem yang menggunakan RFID Pada penelitian yang dikembangkan oleh Nur Husna Binti MD Yusof (2011), Universitas Teknologi MALAYSIA, RFID LF (Low Frequency) digunakan untuk mengenali kendaraan para staff Universitas Teknologi Malaysia, sehingga kendaraan pelajar tidak dapat masuk atau parkir di lokasi tersebut selama jam kerja. Sistem yang dikembangkan ini berguna untuk menampilkan rincian data kendaraan pelajar dan pemilik kendaraan lainnya pada bagian administrasi. Sistem ini dapat berfungsi sebagai sistem otomatisasi pembayaran parkir kendaraan. Peneliti mengggunakan RFID reader LF (Low Frequency) dikarenakan RFID jenis low frequency cukup murah untuk dipakai dalam sistem. Sistem yang dibuat memerlukan komunikasi serial ke komputer untuk tampilan biaya parkir yang harus dibayar, sehingga penelitian ini dapat dipakai sebagai acuan dalam menghubungkan RFID ke komputer. Untuk pengiriman data dari reader RFID ke komputer digunakan teknologi wireless yaitu ZigBee. Tujuan penelitian yang akan dilakukan adalah : − Membuat sistem yang dapat mendeteksi kendaraan siswa yang masuk ke area staff selama jam kerja − Menampilkan rincian data dari kendaraan siswa dan pemilik kendaraan yang ada pada bagian administrasi −
Untuk mengintegrasi perangkat keras dan lunak dalam teknologi RFID di sistem ini. 8
9
Pada penelitian ini dianjurkan untuk menggunakan RFID UHF (Ultra High Frequency) untuk mendapatkan jangkauan pembacaan RFID yang lebih jauh. Untuk pengiriman data jarak jauh dan tidak membutuhkan real time, teknologi ZigBee sangat dianjurkan oleh peneliti. Pada penelitian kedua yang dikembangkan oleh Abdul Rahman Bin Mohd Hatta (2010), Universitas Teknologi MALAYSIA, teknologi RFID digunakan untuk membuat sistem yang dapat mendeteksi kendaraan yang menggunakan jalur darurat selama kemacetan lalu lintas terjadi. RFID tag windshield yang dianjurkan untuk digunakan adalah RFID keluaran iPico’s ENP, dan didukung dengan reader UHF (Ultra High Frequency) agar jarak pembacaan reader lebih jauh. Sistem ini dibuat untuk membuat jalur darurat tetap lancar saat mobil ambulan melaluinya dalam keadaan darurat. Pada penelitian ini juga menggunakan teknologi wireless ZigBee sebagai pengirim data dari reader RFID ke komputer. Pada komputer terdapat sistem database yang dapat dijadikan contoh bagi peneliti.
Gambar 2.1 iPico’s ENP RFID Tag Windshield
10
2.2 RFID (Radio Frequency Identification Device) RFID adalah sebuah teknik pelacakan dan pengidentifikasian objek (manusia, hewan, dan barang) yang menggunakan frekuensi gelombang radio (Yusof, 2011, p5). RFID merupakan salah satu teknologi otomatisasi yang berfungsi untuk menyimpan data, nama tempat, dan waktu secara cepat dan mudah tanpa terjadi kesalahan (Yusof, 2011, p5). Dalam penggunaannya, RFID terdiri dari dua buah device yang disebut reader RFID dan tag RFID. Reader RFID berfungsi untuk memancarkan frekuensi gelombang radio untuk membaca atau mengidentifikasi tag RFID. Reader RFID dikategorikan berdasarkan frekuensi kerjanya, antara lain reader RFID yang dapat bekerja pada gelombang frekuensi LF (Low Frequency), HF (High Frequency), UHF (Ultra High Frequency) dan Microwave. Tag merupakan suatu transponder, dimana transponder terdiri dari transmitter dan responder. Tag dapat mengirim datanya pada saat mendeteksi sinyal gelombang radio dari reader RFID yang bekerja pada frekuensi gelombang radio yang sama. tag RFID memiliki kode unik yang akan dibaca oleh reader RFID. RFID dapat berfungsi pada berbagai kondisi lingkungan dan menyediakan integritas data yang tinggi karena RFID sulit untuk dipalsukan, sehingga RFID dapat menyediakan tingkat keamanan yang tinggi. Tipe komunikasi yang digunakan pada sistem RFID disebut backscatter. Reader mengirim gelombang elektromagnetik pada suatu frekuensi yang spesifik. Setelah gelombang radio tersebut diterima oleh tag RFID, maka tag tersebut akan menjalankan proses scattersback, sehingga gelombang radio yang diterima tag akan dikembalikan dengan menggunakan frekuensi yang berbeda dengan membawa informasi data yang tersimpan di chip.
11
2.3 UHF RFID 2.3.1 510P UHF RFID Reader Reader RFID merupakan suatu alat yang dirancang untuk memancarkan sinyal gelombang radio yang akan diterima oleh tag RFID. Reader RFID menggunakan sinyal analog dalam mentransmisikan gelombangnya berdasarkan frekuensi yang ditentukan oleh jenis readernya. Reader akan mengirimkan sinyal gelombang dengan cara mengalirkan listrik melalui kabel yang terdapat di dalam modul reader tersebut, lalu listrik tersebut akan mengenai bagian logam pada antena reader kemudian menghasilkan sinyal dengan frekuensi dan panjang gelombang tertentu. Setelah reader memancarkan sinyal gelombang radio, reader dapat mendeteksi tag dalam jarak jangkaunya. Tag yang dideteksi oleh reader akan mengirim gelombang analog kemudian reader akan menerimanya dan mengubah gelombang tersebut menjadi baris data hexadesimal.
Gambar 2.2 RFID Reader 510P UHF
12
Modul reader RFID yang digunakan pada penelitian adalah tipe 510P UHF RFID yang dibeli dari PT.RFID INDONESIA. Fitur-fitur yang disediakan oleh reader RFID 510P UHF berdasarkan referensi dari RFD2XX-5XX user manual, sebagai berikut : 1. Read-Write tag : kompatibel dengan tag ISO-18000-6B, EPC CLASS1 G2 dan hanya membaca standar EM. 2. Kecepatan membaca : dapat mencapai 6ms/32bits. 3. Kecepatan menulis : dapat mencapai 50ms/32bits. 4. Mekanisme keamanan : dapat memverifikasi tag yang di validasi. 5. Dapat mendeteksi lebih dari satu tag secara bersamaan. 6. Proses pembacaan atau pendeteksian tag dapat dengan menggunakan pembacaan regular atau otomatis dengan interval waktu yang ditentukan atau pendeteksian dengan menggunakan inputan trigger atau perintah berupa command. 7. 9dBi antena polar yang berada di dalam reader. 8. Reader memiliki beberapa port untuk berkomunikasi, antara lain : Komunikasi serial RS-232, Wiegand port, dan RS-485. 9. Buzzer yang berada di dalam reader yang akan bunyi saat ada tag yang terdeteksi. 10. Temperatur pengoperasian dari -20oC sampai +55 oC. 11. Dimensi 285mm*205mm*77mm. 12. Suplai tegangan +12V DC, 220V AC.
13
2.3.2 RFID Windshield Tag Pasif Tag RFID adalah sebuah device yang akan dibaca oleh reader RFID saat terdeteksi. Tag RFID terdiri dari dua bagian dasar yaitu, chip atau integrated circuit (IC) dan antena. Chip akan berfugsi sebagai penyimpan kode unik dari tag RFID dan juga akan mengatur respon pada saat sinyal reader terdeteksi oleh tag. Sedangkan antena berfungsi untuk menangkap sinyal gelombang radio yang dikirim oleh reader RFID dan juga untuk menerima sumber daya tegangan dari reader RFID, dengan kata lain antena yang memungkinkan tag RFID dapat berkomunikasi dengan reader RFID.
Gambar 2.3 komponen RFID Tag Tag RFID terdiri dari dua buah jenis, yaitu tag pasif dan tag aktif. Perbedaan antara tag pasif dan tag aktif secara mendasar adalah tag aktif membutuhkan baterai sebagai sumber daya agar tag aktif RFID dapat membaca dan mengirim gelombang radio pada jarak yang lebih jauh dibandingkan tag pasif RFID yang tidak memakai baterai. Sebaliknya, tag pasif menggunakan sumber daya tegangan (power) dari gelombang radio reader RFID yang membaca tag tersebut. setelah itu tag pasif RFID akan dapat mengenali dirinya sendiri lalu mengolah data yang ada pada
14
dirinya, kemudian tag pasif RFID akan mengirimkan data ke reader RFID. Dalam prosesnya, reader RFID membutuhkan sumber daya tegangan yang lebih besar agar jarak bacanya terhadap tag pasif RFID lebih jauh. tag RFID juga memiliki variasi lainnya selain sebagai tag pasif atau tag aktif, tag RFID juga dapat dikategorikan dalam bentuk tag yang hanya dapat dibaca saja oleh reader (read only) dan tag yang dapat dibaca atau ditulis (read atau write).
2.3.3 Cara Baca dan Tulis data pada Tag RFID Windshield Pasif Tag RFID Windshield Pasif dapat dibaca dan ditulis melalui reader RFID yang berfungsi sebagai pengenal data. Cara baca dari tag tersebut menggunakan frekuensi reader sebagai sumber tegangan untuk membangkitkan frekuensi pengirim tag pasif, kemudian tag pasif akan mengirimkan data yang dimilikinya dengan frekuensi yang sudah dibangkitkan menuju reader RFID. Reader RFID terlebih dahulu harus terkoneksi dengan komputer, agar data yang diterima oleh reader RFID dapat dikirim ke komputer dan ditampilkan dengan program yang telah disediakan oleh PT.RFID INDONESIA. Cara tulis data ke dalam tag RFID Windshield pasif adalah menggunakan reader RFID yang telah terkoneksi dengan komputer untuk membaca tag RFID yang akan ditulis. Pembacaan tag RFID tersebut berfungsi untuk memverifikasi tag RFID yang akan ditulis reader RFID. Tag RFID yang telah dibaca oleh reader akan ditampilkan pada komputer melalui program yang disediakan oleh PT.RFID INDONESIA. Pada program tersebut terdapat kotak dialog untuk mengisi data tag RFID yang akan ditulis sesuai dengan keinginan pengguna, misalkan data yang
15
dimasukkan oleh pengguna : AA012345. Data yang telah dimasukkan ke program komputer akan dikirim oleh komputer menuju reader RFID, kemudian reader RFID akan mengirim data tersebut ke dalam tag RFID yang telah diverifikasi sebelumnya. Tag RFID akan menerima data tersebut sebagai data yang akan ditulis.
Gambar 2.4 Program RFD2X5X
16
2.4 RS-232 RS-232 (Recommended Standard-232) adalah suatu protokol komunikasi serial asinkronus yang mampu berkomunikasi dengan komputer dan sistem digital (Yusof, 2011, p11). Metode komunikasi serial merupakan metode pengiriman data per satu bit pada satu waktu. Data yang dikirim dalam komunikasi RS-232 disebut data words. Besarnya nilai data words yang sering digunakan pada komputer berkisar antara 5-8 bits. 5-8 bits merupakan data murni yang dikirimkan oleh komputer atau alat peripheral lain yang terkoneksi dengan komputer. Komunikasi RS-232 menggunakan pin DB-9 untuk penghubungnya.
Gambar 2.5 RS 232 USB to Serial
Gambar 2.6 Konfigurasi pin DB-9 pada RS232
Tabel 2.1 Konfigurasi pin DB-9 pada RS-232
17
Pada protokol komunikasi RS-232 terdapat start-bit dan stop-bit. Start-bit berfungsi untuk menandakan mulainya pengiriman data yang dikirim oleh transmitter agar receiver mengetahui kapan mulainya pengiriman data. Stop-bit berfungsi untuk menandakan akhir dari suatu pengiriman data yang dikirim oleh transmitter agar receiver mengetahui kapan akhir dari pengiriman data. Start-bit ditandai dengan low-bit atau
0
sedangkan
stop-bit
ditandai
dengan
High-bit
atau
1
(http://www.lammertbies.nl/comm/info/RS-232_specs.html).
Gambar 2.8 Konfigurasi Start dan Stop Bit RS-232
2.5 Qt Software Development Kit (SDK) Qt menyediakan IDE (Integrated Develpment Environment) yang dikembangkannya sendiri, termasuk source code editor yang disediakannya, compiler, debugger dan linker tools yang diberi nama Qt Creator. Qt creator dikembangkan dengan menggunakan Qt itu sendiri, walaupun tersedia beberapa fitur yang membuat pengguna Eclipse menjadi lebih mudah dalam penggunaannya. Belakangan ini, Nokia menyediakan Qt Creator versi mobile-centric yang diberi nama Qt SDK. Qt SDK dapat digunakan pada Macintosh, Windows, dan Linux. Pelayanan yang disediakan oleh Nokia melalui Qt SDK mencapai standarisasi IDE yang telah ditentukan (Rischpater, et al., 2010, p39). Qt SDK adalah software cross-platform yang digunakan untuk membangun dan mengembangkan aplikasi berbasis GUI (Graphical User Interface) dan non-GUI. GUI
18
adalah metode interaksi secara grafis antara pengguna dan komputer. Contoh GUI : sistem operasi Windows, Mac OS, Internet Explorer, Mozilla Firefox, Microsoft Word, dan lain-lain. Contoh non-GUI : Command line dan console. Cross-platform adalah suatu istilah terhadap software yang dapat digunakan pada beberapa sistem operasi yang berbeda, misalkan software tersebut dapat dijalankan pada Windows, Mac OS, Linux, dan sistem operasi lain. Qt SDK memanfaatkan fitur Qt Framework dan tools lainnya untuk dikombinasikan dengan tools desain agar memudahkan pembuatan aplikasi pada Symbian, Maemo dan platform MeeGo yang akan datang. Qt SDK yang digunakan pada perancanngan sistem adalah Qt SDK versi 1.1. Pada versi ini terdapat macam-macam fitur yang disediakan, sebagai berikut : •
Qt Framework dan Library Class
•
Qt Creator IDE (Integrated Development Environment)
•
Qt Designer
•
Qt Mobility
•
Qt Simulator
•
Qt Assistant
•
Qt Linguist
•
MeeGo 1.2 Harmattan untuk pengembangan Nokia N9
•
Symbian Tool Chains untuk pengembangan aplikasi Symbian
•
MADDE Tool Chains untuk pengembangan aplikasi Maemo dan MeeGo Harmattan
•
Development Tools untuk pengembangan aplikasi pada desktop
•
Remote Compilation
19
•
Notifications
API
(Application
Programming
Interface)
(http://doc.qt.nokia.com/sdk-1.1/sdk-overview.html)
Gambar 2.9 Qt Creator
2.6 Database Database adalah sekumpulan data yang terhubung secara logikal, dan deskripsi dari data tersebut, yang dapat digunakan oleh banyak user dan dibentuk untuk dapat menghasilkan informasi yang dibutuhkan oleh organisasi (Connolly, 2005, p15). Konsep dasar dari database adalah kumpulan dari catatan-catatan atau potongan dari pengetahuan yang dapat dibentuk dalam satu buku besar, kuitansi, atau Nota. Database diaplikasikan pada penyimpanan data dan isi dari struktur data tersebut. Struktur data
20
dari database sangat kompleks sehingga dapat mengakibatkan kerusakan pada database bila tidak ada pengaturan struktur data dari DBMS (Database Management System).
2.6.1 Database Management System (DBMS) DBMS adalah suatu sistem software yang memungkinkan pengguna untuk mengidentifikasikan, membuat, memelihara dan mengontrol akses ke database (Connolly, 2005, p16). DBMS merupakan software yang berinteraksi dengan program aplikasi yang digunakan oleh pengguna dan database. DBMS menyediakan beberapa fasilitas, yaitu : •
DBMS mengijinkan pengguna untuk mendefinisikan database melalui Data Definition Language (DDL)
•
DBMS mengijinkan pengguna untuk melakukan insert, update, delete dan retrieve data dari database melalui Data Manipulation Language (DML)
•
DBMS menyediakan pengaksesan terkendali terhadap database, yaitu : a. Security System yang berfungsi untuk mencegah pengguna yang tidak berhak mengakses database b. Integrity System yang berfungsi untuk memelihara sifat konsistensi terhadap data yang disimpan c. Concurrency Control System yang berfungsi untuk mengatur akses secara bersamaan pada database d. Recovery Control System yang berfungsi untuk melakukan restoring data ke kondisi sebelumnya jika terjadi kegagalan pada hardware ataupun software
21
e. User Accessible Catalog yang berisi deskripsi-deskripsi dari data yang terdapat pada database
2.6.2 Database Model Relasional Database model relasional adalah kumpulan dari relations yang telah mengalami proses normalisasi dan memiliki nama relation yang berbeda (Connolly, 2005, p74). Dalam terminologi model relasional, dikenal istilah-istilah seperti relation, attribute, domain, degree dan cardinality. Istilah-istilah tersebut memiliki makna, sebagai berikut : •
Relation adalah sebuah tabel yang terdiri dari kolom-kolom dan baris-baris
•
Attribute adalah kolom yang terdapat dalam sebuah tabel
•
Domain adalah sekumpulan nilai yang diperbolehkan untuk satu atau banyak attribute
•
Tuple adalah sebuah baris atau record dalam sebuah tabel
•
Degree adalah jumlah attribute yang terdapat dalam sebuah tabel
•
Cardinality adalah jumlah record yang terdapat dalam sebuah tabel (Connolly, 2005, p72) Dalam database model relasional tidak boleh terdapat duplicate tuples dalam
sebuah tabel karena itu harus memiliki satu atau lebih attribute yang dapat mengidentifikasikan tuple secara unik. Terminologi yang digunakan dalam hal ini disebut relational keys. Super key adalah sebuah atau sekumpulan attribute yang mengidentifikasi sebuah tuple secara unik di dalam sebuah tabel. Namun super key dapat berisi attribute yang mungkin saja tidak dibutuhkan untuk mengidentifikasi sebuah tuple secara unik. Candidate key adalah sebuah super key yang memiliki sifat uniqueness dan
22
irreducibility. Primary key adalah candidate key yang terpilih untuk mengidentifikasikan tuple secara unik di dalam sebuah tabel. Alternate key adalah candidate key yang tidak terpilih menjadi primary key. Foreign key adalah sebuah atau sekumpulan attribute di dalam sebuah tabel yang terhubung dengan candidate key pada tabel lain (Connolly, 2005, p78).
2.6.3 MySQL MySQL (MyStructured Query Language) adalah suatu Relational Database Management System (RDBMS) yang berbasis pada SQL, berfungsi sebagai server yang menyediakan akses database kepada para pengguna. RDBMS adalah DBMS yang sistem kerjanya berdasarkan database model relasional. MySQL dapat digunakan pada sebagian besar sistem operasi, seperti : Linux, UNIX, dan Windows. MySQL sepenuhnya merupakan sistem multi-thread yang menggunakan kernel threads dan menyediakan penghubung program aplikasi (API-Application Program Interface) untuk beberapa bahasa pemrograman, seperti : C, C++, Eiffel, Java, Perl, PHP, dan Python. MySQL digunakan pada dunia program aplikasi yang luas, termasuk data warehousing, e-commerce, web database, dan aplikasi-aplikasi yang dijual pada pasaran (http://searchenterpriselinux.techtarget.com/definition/MySQL). MySQL yang diinstal pada perancanngan sistem adalah MySQL 5.5.15.0 dengan menggunakan fitur MySQL Workbench 5.2 CE sebagai fitur perancangan tabel database.
23
Gambar 2.10 MySQL Workbench 5.2 CE
2.7 Web Camera (WebCam) Web Camera atau disingkat dengan webcam adalah kamera video yang memiliki proses real-time untuk menampilkan video yang direkam ataupun foto yang dipotret ke layar monitor komputer dan jaringan komputer. Fungsi webcam pada umumnya adalah untuk mengadakan konferensi video dan video chat dimana antar pengguna dapat melihat dan komunikasi secara langsung di depan layar monitor. Fungsi lainnya adalah sebagai perekam penjagaan keamanan, penyiaran video sosial, computer vision, dan identifikasi muka (face recognition). Di dalam webcam terdapat komponen-komponen yang menggabungkannya menjadi satu, antara lain : lensa, sensor gambar, mikrofon, dan beberapa elektronik pendukung, serta penghubung USB.
24
Fungsi webcam pada sistem yang dirancang adalah sebagai fitur pengidentifikasi terhadap pelaku pencurian kendaraan yang terjadi di dalam kluster dan pemotretan terhadap kendaraan yang keluar/masuk pada kluster agar data setiap kendaraan dapat dicari dan ditelusuri melalui database serta dapat memverifikasi pemilik kendaraan. Format image yang dipotret dari webcam berekstensi jpg.
Gambar 2.11 Web Camera
