PERANCANGAN STAND ALONE RFID READER UNTUK APLIKASI SISTEM KEAMANAN PINTU
NASKAH PUBLIKASI
disusun oleh DWI NURJANAH 08.11.2069
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER AMIKOM YOGYAKARTA 2012
DESIGN OF STAND ALONE RFID READER SYSTEM FOR APPLICATION SECURITY DOORS
PERANCANGAN STAND ALONE RFID READER UNTUK APLIKASI SISTEM KEAMANAN PINTU
Dwi Nurjanah Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM YOGYAKARTA
ABSTRACT Technology Frequency Radio Identification (RFID) technology is an identification of an object by using radio frequency. Advantages of this technology with other identification technologies become an attraction for developers to better utilize technology. Its use is still relying on the computer as a storage database, the resulting system is inefficient in terms of cost and space. From the above problem, it is expected that the system in this thesis can work stand alone. So the system can work without a computer as a media storage device database. As a controller and as a storage medium of this system is ATMega16. As for the RFID reader is an ID-12 which can radiate radio frequency of 125KHz to use passive tags as transponders. Data on the RFID tag is read by the reader, then processed in the microcontroller and match that data with data stored in external memory. Then the microcontroller will unlock solenoid for a while. In addition, the response of the solenoid lock after doing a reading of the tag reader depends on the amount of data stored in memory ATMega16. The more data, then the longer the response time.
Key words: ATMega16, card solenoid, RFID, stand alone.
1.
Pendahuluan Rumah merupakan tempat tinggal idaman para penghuninya. Selain faktor
fasilitas juga perlu memperhatikan keamanan rumahnya. Kebanyakan rumah yang berada atau yang sedang dibangun di masyarakat sekarang ini masih menggunakan sistem keamanan yang sederhana dan manual. Selain itu juga, keterbatasan jumlah petugas keamanan, yaitu siskamling yang bertugas dalaam memonitor, mengawasi dan menjaga keamanan rumah. Rumah modern adalah rumah yang memiliiki fasilitas serta sistem – sistem yang modern guna mendukung kenyamanan dan keamanan para penghuninya yang berupa keluar masuk jalur lingkungan rumahnya, sistem penerangan lampu jalan, sistem pemantau atau pemonitor keadaan sekitar rumah yang dikendalikan secara otomatis. Dalam sistem keamanan rumah modern merupakam sistem keamanan yang otomatis, akibat maraknya tindakan kriminalitas yang akhir – akhir ini sering terjadi. Bagian utama atau vital dalam sistem ini adalah pagar pintu keluar masuk. Dengan adanya
sistem
tersebut
dapat
diatur
secara
otomatis
dengan
menggunakan
mikrokontroler ATMega 16 yang dihubungkan dengan RFID ID – 12. Yang dalam skripsi ini diberinama “ PERANCANGAN RFID STAND ALONE UNTUK APLIKASI SISTEM KEAMANAN PINTU ”. Cara kerja RFID adalah pada label
tag RFID yang tidak memiliki baterai,
antenalah yang berfungsi sebagai pencatu sumber daya dengan memanfaatkan medan magnet dari pembaca (reader) dan memodulasi medan magnet, yang kemudian digunakan kembali untuk mengirimkan data yang ada dalam tag label RFID. RFID sendiri merupakan sebuah pengembangan dari sistem identifikasi sebelumnya, yaitu barcode. Perbedaan yang mendasar antara RFID dengan barcode terletak pada cara scanning yaitu cara pembacaan sebuah transponder atau alat yang digunakan sebagai pelabelan. Untuk barcode, biasanya scanning dilakukan secara langsung dan posisi antara tag dan reader harus benar. Jika tidak maka tag tersebut tidak dapat terbaca oleh reader. Berbeda dengan RFID yang hanya dengan mendekatkan tag ke reader, maka tag tersebut dapat teridentifikasi. Penggunaan RFID yang semakin merebak di Indonesia, membuat para ahli berlomba-lomba untuk mengembangkannya. Pada umumnya, komunikasi antara reader dengan
database
dilakukan
secara
serial.
Penyimpanan
database
biasanya
menggunakan sebuah PC atau perangkat komputer. Hal tersebut sangat tidak efisien jika dalam suatu sistem RFID, sebuah reader memerlukan sebuah perangkat komputer. Berapa banyak komputer yang akan kita gunakan apabila kita menggunakan banyak sistem RFID.
Dengan sistem satu reader satu komputer, maka hal tersebut sangat tidak efisien baik dari segi biaya maupun dari segi tempat. Oleh karena itu, dengan adanya penelitian ini diharapkan agar RFID reader tersebut dapat berfungsi secara stand alone, artinya reader tersebut dapat bekerja tanpa harus tergantung pada sebuah perangkat komputer sebagai media penyimpan database. Sehingga sistem tersebut dapat bekerja secara efisien.
2.
Landasan Teori
2.1.
Konsep Dasar Sistem
2.1.1.
Pengertian Sistem Secara etimologi sistem berasal dari kata System yang berarti susunan atau
cara. Untuk mendefinisikan sistem terdapat
dua pendekatan, yaitu sistem yang
menekankan pada prosedurnya dan sistem yang menekankan pada komponen atau elemennya.
2.1.2.
Definisi Aplikasi Aplikasi adalah sebuah program komputer yang dibuat khusus untuk
menjalankan fungsi-fungsi tertentu sesuai dengan kebutuhan pengguna yang digunakan untuk mempercepat suatu pekerjaan. Dengan menggunakan sistem komputerisasi, diharapkan pekerjaan dapat dilakukan dengan cepat. Aplikasi dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu aplikasi yang digunakan dan terhubung pada jaringan komputer ( client server ) dan aplikasi yang berdiri sendiri tidak terhubung dengan jaringan komputer ( stand alone ). Aplikasi stand alone adalah aplikasi komputer yang dapat dijalankan hanya pada satu komputer. Database dan programnya menjadi satu di dalam komputer tersebut, karena database dan program menyatu di dalam satu komputer maka aplikasi stand alone ini biasanya disebut sebagai aplikasi satu tingkat (one tier).
1
Jogiyanto,HM, Analisis dan Desain Sistem Informasi : Pendekatan Terstruktur Teori dan Praktek Aplikasi Bisnis, Andi Offset, Yogyakarta, 2001, Hal.2
2.1.3.
Definisi Sistem Aplikasi Aplikasi
sistem
adalah
sofware
yang
dibeli
perusahaan
dari
tempat
pembuatnya. Aplikasi akan menggunakan sistem operasi ( OS ) komputer dan aplikasi yang lainnya yang mendukung. Istilah ini mulai perlahan masuk ke dalam istilah Teknologi Informasi semenjak tahun 1993, yang biasanya juga disingkat dengan app. Secara historis, aplikasi adalah software yang dikembangkan oleh sebuah perusahaan. App Industri PC tampaknya menciptakan istilah ini untuk merefleksikan medan pertempuran persaingan yang baru, yang paralel dengan yang terjadi antar sistem operasi yang dimunculkan. www.Google.com/Kamus Komputer dan Teknologi Informasi).
2.1.4.
Definisi Sistem Aplikasi Stand Alone Menurut penulis sistem aplikasi adalah kumpulan elemen – elemen yang saling
terkait dan bekerja sama untuk memproses masukkan ( input ) yang ditujukan kepada sistem tersebut dan mengolah masukkan tersebut sampai menghasilkan keluaran ( output ) yang diinginkan dengan menggunakan aplikasi komputer yang dapat dijalankan pada satu komputer.
2.2.
Mekanis Bagian mekanis merupakan bagian – bagian dari Simulasi Sistem Keamanan
Pintu yang bekerja secara langsung, untuk mengerjakan pekerjaan – pekerjaan tersebut dibutuhkan yang sesuai dan tepat penggunaannya.
2.2.1.
Motor DC Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang
tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas. motor DC memiliki tiga komponen utama: Kutub medan. Secara sederhada digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor Kompon DC merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada motor kompon, kumparan medan ( medan shunt ) dihubungkan secara paralel dan seri dengan kumparan jangkar
( A ) seperti yang ditunjukkan dalam
gambar berikut, sehingga, motor kompon memiliki torque penyalaan awal yang bagus dan kecepatan yang stabil.
2.3.
Elektronik Pembahasan dalam bab ini mengenai Elektronik yang akan dibahas sebagai
berikut :
2.3.1.
RFID Untuk mengidentifikasi seseorang atau objek benda menggunakan transmisi
frekuensi radio, khususnya 125kHz, 13.65Mhz atau 800-900MHz. RFID menggunakan komunikasi gelombang radio untuk secara unik mengidentifikasi objek atau seseorang. Hal ini merupakan teknologi pengumpulan data otomatis yang tercepat dalam perkembangannya. Teknologi tersebut menciptakan cara otomatis untuk mengumpulkan informasi suatu produk, tempat, waktu, atau transaksi dengan cepat, mudah tanpa human error. RFID menyediakan hubungan ke data dengan jarak tertentu tanpa harus melihat secara langsung, dan tidak terpengaruh lingkungan yang berbahaya seperti halnya barcode. Identifikasi RFID bukan sekedar kode identifikasi, sebagai pembawa data, dapat di tulis dan diperbarui data di dalamnya dalam keadaan bergerak.
2.3.2.
ATMega16 Mikrokontroler adalah single chip computer yang memiliki kemampuan untuk
diprogram dan digunakan untuk tugas-tugas yang berorientasi kontrol. Mikrokontroler datang dengan dua alasan utama, yang pertama adalah kebutuhan pasar (market need) dan yang kedua adalah perkembangan teknologi baru. Yang dimaksud dengan kebutuhan pasar adalah kebutuhan yang luas dari produk-produk elektronik akan perangkat pintar sebagai pengontrol dan pemroses data. Sedangkan yang dimaksud dengan perkembangan teknologi baru adalah perkembangan teknologi semikonduktor yang memungkinkan pembuatan chip dengan kemampuan komputasi yang sangat cepat, bentuk yang semakin mungil, dan harga yang semakin murah.
2.4.
Software yang digunakan
2.4.1.
Pengertian Bascom AVR Bascom
AVR
merupakan
program
compiler
untuk
mikrokontroler.
Pemrograman pada Bascom AVR dibuat dengan Bahasa Basic yang termasuk ke dalam bahasa pemrograman tingkat tinggi. Dengan bahasa pemrograman tersebut menjadikan bascom AVR lebih mudah untuk digunakan. Sebelum menulis program tentunya ada beberapa pengaturan yang harus dilakukan. Bascom AVR options merupakan form pengaturan yang akan menyesuaikan atara programa yang dibuat dengan mikrokontroler yang sebenarnya. Dengan menentukan pengaturan, maka programmer tidak perlu mendeklarasikan kembali ilai – nilai yang telah ditentukan. salah satu pengaturan yang harus ditentukan adalah compiler.
3.
Analisis dan Perancangan
3.1.
Perancangan dan Pembuatan Hardware
3.1.1.
Diagram Alat
Gambar 3.1. Diagram Alat Cara kerja pada setiap komponen – komponen diatas adalah : 1.
RFID didalam simulasi ini berkerja untuk mendeteksi ID – 12 atau yang disebut dengan Card RFID. Apakah ID – 12 itu bekerja atau dapat terdeteksi dengan baik, sehingga jika kalau memang benar dengan baik maka proses tersebut akan berlanjut kepada Mikrokontroller Atmega16. Namun jika card ini tidak bekerja dengan baik, maka itu akan terdeteksi oleh RFID.
2.
Mikrokontroler ATmega16 ini didalam simulasi sistem keamanan pintu berkerja sebagai pusat atau otak dari semua komponen – komponen yang ada, misalnya Atmega16 bekerja untuk mendeteksi, memproses,
dan juga mengeluarkan sebuah output yang diminta dari setiap komponen yang ada. 3.
LCD tersebut bekerja sebagai output atau pengeluaran hasil yang telah dimasukkan oleh komponen – komponen yang ada, seperti keypad, ID – 12, dan juga pecatu daya.
4.
Alarm ( buzzer ) ini bekerja sebagai alat peringatan, dimana jika terjadi suatu error ( kesalahan ) dalam inputan data, misalnya dalam pengisian ID dan juga Password.
5.
Keypad bekerja sebagai input data, setelah pengecekan ID – 12 itu berhasil, maka akan dilanjutkan kepada proses inputan ID
dan juga
Password. 6.
Motor DC ini bekerja sebagai sebagai penggerak pintu, dimana pintu itu akan seolah – olah terbuka dengan sendirinya. Pintu tersebut itu terbuka jika semua proses pengecekan RFID, Keypad, dan LCD 16 x 2 tersebut itu berhasil, maka pintu akan terbuka.
7.
Pecatu Daya bekerja sebagai sumber daya listrik yang akan dibutuhkan oleh komponen – komponen yang ada.
Adapun cara kerja rangkaian dari kunci kendaraan bermotor menggunakan RFID adalah sebagai berikut : Kartu tag ID dan RFID yang digunakan adalah sebagai media input utama yang berfungsi sebagai pengaman kendaraan bermotor. Kartu tag ID berisikan kode-kode spesifik atau unik dimana setiap kartu tag ID memiliki kode-kode yang berbeda-beda. Hal inilah yang dimanfaatkan sebagai kunci untuk menghidupkan atau memutuskan kabel saklar dan busi serta alaram yang terpasang. Untuk menghidupkan kontak kendaraan bermotor kita terlebih dahulu mengidentifikasi kartu tag ID ke RFID, jika kartu tag ID memiliki kode yang sesuai dengan input pada mikrokontroller maka mikrokontroller akan memberikan output pada LCD, bahwa kartu benar. Disini terdapat tiga menu pilihan yaitu menyalakan motor, ganti password dan registrasi kartu.
3.1.2.
Perancangan dan Pembuatan Software Perancangan software merupakan proses perancangan untuk pembuatan
program yang nantinya akan dikendalikan oleh mikrokontroler. Sebuah mikrokontroler tidak dapat bekerja sebelum instruksi-instruksi pemrograman di-download kedalamnya. Instruksi-instruksi program yang telah diprogram dengan menggunakan Basic Compiler akan di-download ke dalam sebuah flash ROM yang ada didalam mikrokontroler, dan program tersebut akan bekerja mengendalikan beberapa hardware (input dan output pada suatu rangkaian) yang terhubung dengannya. Setelah power dihidupkan, mikrokontroler akan melakukan proses inisialisasi LCD. Selanjutnya akan ditampilkan kalimat “PLACE YOUR CARD” pada LCD. Setelah itu mikrokontroler akan menunggu adanya masukan serial dari kaki RXD. Serial ini merupakan data dari RFID Tag Card dan akan diubah menjadi data-data digital oleh RFID Reader, karena mikrokontroler hanya dapat mengolah data-data digital. Setelah mikrokontroler mendapat data dari RFID Reader, maka data tersebut akan dibandingkan oleh mikrokontroler, jika data yang masuk sesuai dengan data yang telah di-set terlebih dahulu maka tahap pertama dari sistem pengaman telah ditembus. Maka setelah itu akan memasuki tahap kedua sistem pengaman.
3.1.3.
Sistematik Komponen – konponen
Gambar 3.11. Sistematik Rangkaian
4.
Pembahasan
4.1.1.
Pengujian Rangkaian Power Supplay Pengujian pada rangkaian power supplay ini dilakukan dengan mengukur
tegangan keluaran dari rangkaian ini dengan menggunakan voltmeter digital. Dari hasil pengujian didapatkan tegangan keluaran pertama sebesar 4,9 volt dan tegangan keluaran yang kedua sebesar 11,9 volt. Tegangan pertama tidak tepat 5 volt, dan tegangan keluaran kedua tidak tepat 12 volt, hal ini tidak menjadi masalah, karena tegangan yang dibutuhkan oleh rangkaian motor dc adalah 5 volt sampai 12 volt. Pada pengujian power supplay ada dua buah pengujian, karena pada rangkaia ini yang digunakan menggunakan dua buah masukkan yaitu 5 volt untuk tegangan rangkaian mikrokontroller dan 12 volt untuk tegangan masukkan pada stepper motor.
4.1.2.
Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATMega16 Pengujian pada rangkaian mikrokontroller ATMega16 ini dapat dilakukan
dengan menghubungkan rangkaian ini dengan rangkaian power supplay sebagai sumber tegangan. Kaki 40 dihubungkan dengan sumber tegangan 5 volt, sedangkan kaki 20 dihubungkan dengan ground. Kemudian tegangan pada kaki 40 diukur dengan menggunakan voltmeter. Dan hasil pengujian didapatkan tegangan pada kaki 40 sebesar 4,9
volt.
Langkah
selanjutnya
adalah
memberikan
program
sederhana
pada
mikrokontroller ATMega16.
4.1.3.
Pengujian Rangkaian RFID dan Tag RFID Didalam pembahasan perancangan dan pengujian RFID dan Tag RFID dapat
dilakukan beberapa pengujian untuk pencapaian kesempurnaan, diantaranya : 1.
Pengujian Tag RFID ke RFID
2.
Pengujian Password
4.1.3.1. Pengujian Tag RFID ke RFID Dari program diatas maka dapat dijelaskan sebagai berikut : Dim Dataku(10) As String * 10 adalah menjelaskan banyaknya kartu yang dapat disimpan dan digunakan „Batas Id Card yang dapat digunakan‟.
Dataku(1) = "6A00290", Dataku(2) =
"6A1488B", dan Dataku(3) = "83D5F6A” menjelaskan bahwa Tag RFID yang digunakan dalam pengujian ini ada 3, dan kode seri adalah 6A00290, 6A1488B dan 83D5F6A. kode ini digunakan sebagai username „Didalam pengujian kali maka nomor atau username yang digunakan ada 3‟
4.1.3.2. Pengujian Password Program ini menjelaskan untuk menguji apakah username dan password sama atau tidak, disini kartu yang digunakan ada 3 kartu. Untuk password dikartu masing – masing itu tidak dapat dirubah, dan apabila dirubah itu harus melalui admin yang akan diresart dari programnya langsung.
4.1.4.
Pengujian Rangkaian LCD Untuk menguji apakah LCD tersebut dapat digunakan atau tidak, maka sebelum
pengujian lcd terbut harus dikonfigurasikan dengan ATMega16 terlebih dahulu.
4.1.5.
Pengujian Keypad Pengujian rangkaian ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini
dengan ATMega16, kemudian memberikan program sederhana untuk mengetahui baik / tidaknya rangkaian ini. Rangkaian yang dihubungkan dengan port 2. Untuk mengecek penekanan pada 4 tombol yang paling atas. Pengujian rangkaian ini untuk mengetahui kinerja ATMega16 dan keypad. Tombol yang digunakan disini adalah tombol keypad 3x4.
5.
Kesimpulan Dalam skripsi ini ada beberapa kesimpulan yang didapatkan setelah
pembuatan simulasi tersebut : 1.
RFID merupakan teknologi identifikasi yang relatif baru dan layak diterapkan dirumah – rumah
untuk alternatif menjaga keamanan
disekitar rumah kita. 2.
RFID yang dapat digunakan untuk mendeteksi card id agar supaya dapat memudahkan perijinan bagi yang akan memasukkin rumah tersebut.
3.
Kartu ID yang dapat digunakan untuk menggunci atau membuka kunci hanya Kartu ID yang sudah terdaftar dalam Data Pointer Mikroprosesor. Tag RFID yang digunakan memiliki jarak sekitar minimal 10 cm.
4.
Jika password tidak sesuai akan diberikan kesempatan 3x, dan jika tetap salah maka alarm akan berbunyi. Untuk itu miniatur pintu digunakan menggunakan peribaratan. Jika motor ke kanan maka pintu terbuka dan jika pintu ke kiri maka pintu tertutup.
DAFTAR PUSTAKA
Andrianto, H. 2008. Pemrograman AVR ATMega16 Menggunakan Bahasa C (Code Version AVR). Bandung : Jurusan Informatika Bandung.
Kurniawan, Dayat. 2009. ATMega8 dan Aplikasinya. ,Jakarta
Wahyudin, D. 2006. Belajar Mudah Mikrokontroller AT89S52 dengan Bahasa Basic Menggunakan Bascom – 8051. Yogyakarta. Andi.
Wardhana, L. 2006. Belajar Sendiri Mikrokontroller AVR Seri ATMega16, Simulasi Hardware dan Aplikasi. Yogyakarta. Andi.
Winoto, Ardi. 2008. Mikrokontroler AVR ATMega8/32/16/8535 dengan Pemograman bahasa C pada WinAVR. Bandung. http://www.atmel.com/dyn/general/tech_doc.asp?keyword=8535&DocTypeList=Datashee t diakses 15 april 2011 http://fahmizaleeits.wordpress.com/2011/02/26/tutorial-software-bascom-avr/ diakases 19 april 2011 http://agfi.staff.ugm.ac.id/blog/index.php/2011/03/antarmuka-port-serial-1-simulator-portserial-v25/ diakses 25 april 2011 http://electric-mechanic.blogspot.com/2010/10/saklar-dan-tombol-switch-and-push.html diakses 18 mei 2011
