PROTOTYPE MONITORING DAN TELECOMMAD KEAMANAN RUMAH Musbikhin#1, Agus Indra Gunawan #2, Paulus Susetya W #3 #
Jurusan Teknik Elektronika, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya Kampus PENS-ITS Sukolilo, Surabaya 1
[email protected] 2
[email protected] 4
[email protected]
Abstrak-Tingginya angka kriminalitas khususnya pencurian saat rumah dalam keadaan kosong menjadikan keamanan sebagai kebutuhan yang mutlak diperlukan. Selain hal tersebut tentunya dengan pengaplikasian prototye sistem keamanan dapat digunakan sebagai pandangan awal dalam meminimalisir sedikit angka kriminalitas pencurian yang terjadi saat rumah dalam keadaan kosong. Pada tugas akhir ini dibuat suatu prototype perintah melalui sms dan monitoring melalui sms dan PC, sensor PIR dipasang pada empat ruangan dalam rumah . dan sebagai output yaitu empat lampu dan sebuah motor sebagai simulasi penggerak gerbang. Sensor dan output tersebut dihubungkan dengan Atmega32 sebagai kontroler. Pada PC terhubung dengan modem GSM wavecom, aplikasi vb dan database. Cara kerja dari sistem ini yaitu sensor PIR mendeteksi adanya gerakan. Setiap ada gerakan sistem mengirim sms ke user dan jika switch aktivasi pada sistem diaktifkan maka sistem selain mengirim sms ke user juga mengirim sms ke PC yang terhubung dengan GUI dan gammu dengan database MySQL. Pengujian sistem ini yaitu seberapa jauh PIR mendeteksi gerakan untuk sudut nol derajat terhadap objek dan seberapa besar sudut simpangan terhadap sensor dengan jarak PIR ke obyek tetap, PIR diapasang pada dinding tiap ruangan dan dipasang secara horisontal dan penggunaan format sms tertentu yang dikirim dari HP user untuk mengontrol output dari kontroler dan membaca kondisi dari output tersebut. Dan hasilnya PIR yang diuji tersebut dapat mendeteksi objek dengan jarak tiga setengah meter dan maksimal range sudut 42 derajat. Serta SMS dari user dapat mengontrol dan membaca port kontroler. Pada PC dapat membaca sms yang dikirim oleh node dan database dapat menampung sms yang masuk dan web berhasil memonitoring sistem tersebut.
kebutuhan yang mutlak diperlukan. Selain itu aktifitas manusia yang semakin padat di era mobile technology seperti sekarang ini membuat mereka tidak sempat untuk melakukanya sendiri. Oleh karena itu dibutuhkan suatu perangkat sistem keamanan yang dapat menjaga keamanan setiap waktu bahkan melindungi asset dan privasi yang di miliki. Sehingga diharapkan dengan pengaplikasian sistem keamanan tersebut maka dapat memberikan rasa aman dan nyaman. Selain hal tersebut tentunya dengan pengaplikasian sistem keamanan maka dapat menekan angka kriminalitas yang terjadi di masyarakat khususnya tindak kejahatan pencurian. Pada tugas akhir ini, dibuat suatu sistem keamanan rumah yang dapat dimonitoring dan dikontrol melalui SMS. Sebuah mikrokontroler terhubung dengan input dan output, input terdiri dari sensor limit switch dan sensor pergerakan menggunakan PIR ( Passive InfraRed ). Sebagai output yaitu Lampu AC, Relay yang terhubung dengan Motor. Kontroler tersebut terhubung dengan HP Sever sehingga sistem ini dapat dimonitoring dan dikontrol melalui sms. Masing masing kontroler disebut dengan node. Seorang user bisa mengontrol dan memonitor node miliknya masing masing dan seorang administrator atau petugas bisa memonitor sistem secara keseluruhan saat user keluar rumah saja dengan mengktifkan switch aktivasi maka secara otomatis setiap perubahan kondisi sensor akan dikirim baik ke user maupun ke PC sehingga dapat dimonitoring secara langsung dan transimisi data dari masiang masing node ke PC menggunakan sms melalui modem GSM yang terhubung pada PC. Pada PC terdapat aplikasi desktop menggunakan visual basic yang terhubung dengan database MySQL sehingga dapat menyimpan semua data aktivitas tiap node. User atau pemilik rumah juga bisa memonitoring node miliknya melalui sebuah web yang terhubung dengan database sehingga monitoring dapat berjalan lebih efektif.
Kata kunci : Prototype, PIR, HP Server, SMS, MySQL, Web
II. TEORI PENUNJANG A. Pengenalan Atmega Atmega merupakan salah satu keluarga mikrokontroller Atmel AVR. Selain Atmel AVR keluarga
I.PENDAHULUAN Tingginya angka kriminalitas khususnya pencurian yang sering terjadi saat ini menjadikan keamanan sebagai
1
mikrokontroller yang lain yaitu Intel 8048 dan 8051(MCS51), Motorola 68HC11, Microchip PIC, dan Hitachi H8. AVR memiliki keunggulan dibandingkan dengan mikrokontroller lain diantaranya yaitu memiliki kecepatan eksekusi program yang lebih cepat karena sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock. Selain itu, mikrokontroller AVR memiliki fitur yang lengkap seperti ADC internal, EEPROM internal, Timer/Counter, Watchdog Timer, PWM, Port I/O, komunikasi serial, komunikasi I2C, dan lain-lain.
handphone tujuan aktif maka pesan disampaikan MSC lewat jaringan yang sedang meng-handle penerima (BSC dan BTS). D. Handphone Handphone yang digunakan yaitu handphone sony ericsson T610 alasannya karena handphone ini mendukung aplikasi AT COMMAND dengan MODE TEXT,at-command digunakan untuk menjalankan perangkat keras handphone seperti membuka SMS, menelphone,mematikan handphone,dan seluruh keypad yang merupakan tomboltombol pada handphone merupakan perintah untuk perangkat keras handphone, perintah ini bisa digantikan oleh AT COMMAND. Agar bisa terjadi komunikasi yang baik antara Mikrokontroler dengan HP Sony Ericson T610, maka konektor data serial SE T610 harus sesuai dengan mikrokontroler AVR ATMega 32.
B. Sensor PIR KC7783R PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED. Sesuai dengan namanya „Passive‟, sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh manusia. PIR KC7783R merupakan sensor pendeteksi yang akan mengeluarkan output dengan level high antara 5-6 volt.
Gambar 2.3 HP Sony Ericson T610
E. RTC (Real Time Clock) Serial RTC (Real Time Clock) merupakan modul penghitung waktu dan penyimpan data. RTC yang digunakan yaitu RTC dengan antarmuka I2C, yaitu DS1307. Real-time clock (RTC) meyimpan data-data detik, menit, jam, tanggal, bulan, hari dalam seminggu, dan tahun.
Gambar 2.1 PIR KC7783R C. Short Message Service (SMS)
III. PERENCANAAN SISTEM
Gambar 2.2 Diagram blok pengiriman sms Alur dari pengiriman sms di atas yaitu sebagai berikut: Ketika pengguna mengirim SMS, maka pesan dikirim ke MSC melalui jaringan seluler yang tersedia yang meliputi tower BTS yang sedang meng-handle komunikasi pengguna, lalu ke BSC, kemudian sampai ke MSC. MSC kemudian mem-forward lagi SMS ke SMSC untuk disimpan. SMSC kemudian mengecek (lewat HLR - Home Location Register) untuk mengetahui apakah handphone tujuan sedang aktif dan dimanakah handphone tujuan tersebut. Jika handphone sedang tidak aktif maka pesan tetap disimpan di SMSC itu sendiri, menunggu MSC memberitahukan bahwa handphone sudah aktif kembali untuk kemudian SMS dikirim dengan batas maksimum waktu tunggu yaitu validity period dari pesan SMS itu sendiri. Jika
Gambar 3.1 Blok diagram sistem Sistem ini terdiri dari 3 bagian : Bagian Node Node terdiri dari sebuah kontroler yaitu ATMega32 yang terhubung dengan Modem GSM dalam hal ini mengguanakan 1.
2
HP SE T610 serta terdiri dari sensor sensor yaitu Sensor Motion dan Sensor limit Switch. Serta terdiri dari output yaitu 4 buah lampu AC dan Relay yang terhubung dengan motor. Jumlah Node secara keseluruhan yaitu dua buah.
node tersebut setiap terjadi perubahan kondisi sensor. Komunikasi PC dengan semua node menggunakan sms. PC hanya dapat mengontrol beban pada motor untuk menutup pintu saat pintu terbuka serta dapat memonitor keadaan rumah dari hasil sensor pir pada ruangan tamu, sensor limit switch pada PC hanya aktif saat user keluar rumah dengan cara user mengaktifkan switch aktivasi terlebih dahulu.
Power Supply
Sensor Motion PIR KC7783R 4 Point
LCD 16x2
3.
Switch Aktivasi
Driver AC MOC 3021
Beban AC
Driver Relay Motor
Beban Motor
Bagian Web Bagian web ini berfungsi agar user pemilik rumah atau node dapat dimonitoring melalui web. Aplikasi web ini menggunakan script PHP yang terhubung dengan database MySQL. Tiap-tiap pemilik rumah atau node memiliki username dan password tersendiri untuk dapat memonitoring sistem mereka melalui web..
Atmega 32 RTC DS1307
Handphone Server SE T610
Handphone User Pemilik Node
Sensor Limit Switch
IV. PENGUJIAN SISTEM A. Pengujian mikrokontroler dengan sensor PIR sebagai sensor gerakan
Modem GSM PC
Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem Node
Berikut blok diagram
Jadi Masing masing node bisa dimonitoring dan dikontrol melalui SMS atau dapat dimonitor melalui PC dengan transmisi data melalui SMS. 2.
PIR
Atmega 32
LCD 16x2
Bagian PC Gambar 4.1 Blok diagram pengujian PIR Jika pir mendeteksi adanya gerakan makaakan ditampilkan pada LCD berupa ‟1‟ dan bila tidak akan berlogika ‟0‟.
Gambar 3.3 Blok Diagram aplikasi SMS Gateway Server Terdiri dari PC dengan Sebuah aplikasi Desktop yang bisa memonitor secara langsung tiap node dengan syarat user mengktifkan switch aktivasi maka secara otomatis node miliknya dapat dimonitor sehingga privasi pemilik rumah dapat lebih terjaga. Dalam pengiriman perintah atau memonitoring ini data ditransfer melalui SMS. Pada aplikasi terdapat database untuk menyimpan semua aktivitas dari tiap node baik monitoring atau kontrol secara real time dengan syarat sistem aktif. Pembuatan aplikasi desktop yang dapat memonitor serta menyimpan semua aktifitas dalam database yang dilakukan oleh seorang administrator/petugas keamanan dengan syarat pemilik rumah membolehkan hal tersebut dengan cara mengktifkan switch aktivasi maka node akan mengirimkan sms dengan format tertentu yang diterjemahkan oleh PC untuk dapat memonitor
Gambar 4.2 Pengujian respon sensor PIR
Gambar 4.3 Pengujian sensor PIR Pengujian ini dilakukan terhadap 6 buah sensor PIR yang terdiri dari 3 buah sensor untuk node 1 dan 3 buah sensor untuk node 2 dan yang dianisa yaitu jarak maksimal sensor
3
terhadap objek dalam keadaan lurus atau sudut nol derajat dan sudut maksimal objek terhadap sensor. Pengukuran sudut sendiri menggunakan rumus arc tan (y/x).
Tabel 4.2 Hasil pengiriman SMS No 1
Command
9
sistem
10
cek(spasi)gate
Saat limit switch tidak ditekan (gerbang terbuka) maka user menerima SMS "Gerbang = buka" dan saat saat limit ditekan maka "Gerbang = Tutup"
2
4 5 6
8
PIR1 PIR2
Pada pengujian respon sensor PIR diatas diukur berdasarkan jarak maksimum dengan sudut nol terhadap sensor PIR. Di dapat rata rata arak terjauh sensor dengan sudut nol yaitu : 343.3 cm. Pada pengujian respon sensor PIR diatas diukur berdasarkan sudut maksimum yang masih dapat dideteksi oleh sensor PIR ini. Didapat hasil bahwa pada pengujian sensor PIR didapat sudut maksimum yang dapat dideteksi oleh node 1 : sensor PIR1, sensor PIR2 dan sensor PIR3 dan node 2 : sensor PIR1, sensor PIR2 dan sensor PIR3 adalah rata rata yaitu 42 derajat dengan jarak y maksimum yaitu 1,5 meter dan dengan jarak x konstan yaitu 1,5 meter. Sedangan untuk respon time, saat sistem pertama kali diaktifkan maka sensor akan stabil rata-rata setelah 23 sekon. B.
Hasil lampu 1 on lampu 2 on lampu 3 on lampu 4 on lampu 1 off lampu 2 off lampu 3 off lampu 4 off Motor berbutar ke kanan (gerbang terbuka) Motor berputar ke kiri sampai limit switch ditekan (gerbang tertutur) saat lampu on : user menerima sms " Lamp = On Lamp" saat lampu off : "Lamp = Off Lamp" saat lampu on : user menerima sms " Lamp = On Lamp" saat lampu off : "Lamp = Off Lamp" saat lampu on : user menerima sms " Lamp = On Lamp" saat lampu off : "Lamp = Off Lamp" saat lampu on : user menerima sms " Lamp = On Lamp" saat lampu off : "Lamp = Off Lamp" saat PIR1 deteksi gerakan bersamaan user mengirim sms ini maka user menerima sms : " PIR = on PIR", saat tidak deteksi gerakan maka user menerima sms "PIR = off PIR" PIR1 deteksi gerakan bersamaan user mengirim sms ini maka user menerima saat sms : " PIR = on PIR", saat tidak deteksi gerakan maka user menerima sms "PIR = off PIR" saat PIR1 deteksi gerakan bersamaan user mengirim sms ini maka user menerima sms : " PIR = on PIR", saat tidak deteksi gerakan maka user menerima sms "PIR = off PIR" saat PIR1 deteksi gerakan bersamaan user mengirim sms ini maka user menerima sms : " PIR = on PIR", saat tidak deteksi gerakan maka user menerima sms "PIR = off PIR" saat switch kondisi tidak aktif maka user menerima sms "Sistem = Non Aktif" dan saat switch aktif maka user menerima "Sistem = Aktif"
Tabel 4.1 Respon PIR keseluruhan
on1 on2 on3 on4 off1 off2 off3 off4 buka tutup lamp1 lamp2 lamp3 lamp4
PIR3
PIR4
Dari hasil pengiriman diatas dapat diketahui bahwa sistem dapat berjalan dengan baik. Sedangkan pengujian sensor pir saat ada pergerakan maka secara otomatis sistem akan mengirim sms ke user. Berikut tabel hasil percobaan
Pengujian mikrokontroler, sensor PIR, MOC 3021, driver motor relay dengan handphone server SE T610
Pengujian dilakukan dengan user mengirimkan sms dengan format tertentu yang memiliki tujuan yang berbeda berbeda. SMS tersebut dikirimkan ke HP server yang telah terhubung dengan minsys. SMS yang dikirimkan terdiri dari 2 tipe : SMS satu arah dan SMS by request yaitu setelah kita sms ke hp server kemudian hp server mengirimkan kembali ke hp user berisi apa yang diinginkan oleh user. Selain itu pengujian dilakukan saat switch aktivasi dinonaktifkan sehingga tiap perubahan kondisi pir maka akan dikirimkan ke user saja. SMS yang dikirim dari PIR saat pir mendeteksi gerakan adalah sebagai berikut : “ Teras: %d,RuangUtama: %d,Kamar1: %d,Kamar2: %d (1=ada gerakan,0=normal). Gerbang: %d (1=buka,0=tutup)” Ket: %d berisi 1 atau 0
Gambar 4.4 SMS satu arah dan sms by request
4
Tabel 4.3 SMS PIR PIR1 Ada gerakan
PIR2 Tidak ada gerakan
PIR3 Tidak ada gerakan
PIR4 Tidak ada gerakan
Gerbang Buka
SMS to user Teras: 1,RuangUtama: 0,Kamar1: 0,Kamar2: 0 (1=ada gerakan,0=normal), Gerbang: 1(1=buka,0=tutup)
Tidak ada gerakan
Ada gerakan
Tidak ada gerakan
Tidak ada gerakan
Buka
Tidak ada gerakan
Tidak ada gerakan
Ada gerakan Tidak ada gerakan
Buka
Teras: 0,RuangUtama: 1,Kamar1: 0,Kamar2: 0 (1=ada gerakan,0=normal), Gerbang: 1 (1=buka,0=tutup) Teras: 0,RuangUtama: 0,Kamar1: 1,Kamar2: 0 (1=ada gerakan,0=normal), Gerbang: 1(1=buka,0=tutup)
Tidak ada gerakan
Tidak ada gerakan
Tidak ada gerakan
Ada gerakan
Buka
Ada gerakan
Ada gerakan
Tidak ada gerakan
Tidak ada gerakan
Tutup
Gambar 4.10 Tampilan home web
Teras: 0,RuangUtama: 0,Kamar1: 0,Kamar2: 1 (1=ada gerakan,0=normal), Gerbang: 1(1=buka,0=tutup) Teras: 1,RuangUtama: 1,Kamar1: 0,Kamar2: 0 (1=ada gerakan,0=normal), Gerbang: 0(1=buka,0=tutup)
Dari tabel tersebut dapat diketahui bahwa sistem dapat bekerja dengan baik. C. Pengujian Graphical User Interface (GUI)
Gambar 4.11 Tampilan menu login user
Ketika aplikasi vb6 yang kita buat sudah terkoneksi ke database MySQL dari gammu, maka kita baru bisa masuk ke aplikasi yang kita buat.Jika database belum ada atau gagal terkoneksi, maka aka ada peringatan bahwa databse kita belum terinstal di computer. Jika sudah bisa masuk ke aplikasi VB6 yang kita buat, maka halaman halam yang kita lihat adalah sebagai berikut:
Untuk username dan password telah ditentukan sebelumnya. Berikut adalah tampilan setelah user berhasil login dengan sukses.
Gambar 4.12 Tampilan menu login user Gambar 4.5 Login sistem Dari tampilan diatas diketahui bahwa web telah sukses terhubung dengan database MySQL dan user dapat memonitor node miliknya dengan baik.
Pertama saat aplikasi dijalankan akan terdapat authentifkasi username dan password. Jika username dan password benar maka akan masuk ke aplikasi utama yaitu :
D. Pengujian sistem secara keseluruhan Pertama kita menonaktifkan switch aktivasi terlebih dahulu sehingga tiap perubahan sensor PIR maka node secara otomatis hanya mengirim keadaan pada user saja. User mengirim sms dengan format tertentu seperti on1 untuk mengonkan lampu 1, selanjutnya mengirim perintah lamp1 untuk meminta agar node melihat keadaan dari sensor moc3021 dan mengirimkannya pada user. Perintah yang dikirimkan sesuai dengan tabel 4.12 dan setelah itu mencoba memasukkan tangan pada kotak yang terdapat sensor PIR. Saat ada gerakan masuk maka secara otomatis node1 akan mengirim sms ke user yang berisi kondisi dari sensor pir1, pir2, pir3 dan pir4. Dan saat tombol aktivasi ditekan maka secara otomatis setiap terjadi pergerakan maka node1 akan
Gambar 4.6 Tampilan sistem utama
5
mengirim sms baik ke user maupun ke pc yang telah terhubung dengan modem GSM. Pada PC saat terjadi pergerakan pir maka data tersebut diproses dan ditampilkan pad aplikasi vb, Data tersubut juga disimpan dalam database dan terhubung dengan aplikasi web. Kemudian melakukan hal yang sama sesuai dengan node 2 dan dari hal tersebut dilakukan beberapa kali dan didapat tabel berikut :
Respon time sensor PIR ssaat sistem pertama kali diaktifkan maka sensor akan stabil rata-rata setelah 23 sekon. PC dapat membaca sms yang dikirimkan oleh node serta dapat menyimpan data dalam database dan database tersebut dapat diakses melalui sebuah aplikasi web dengan respon sistem saat ada SMS telecommand dari user sampai dieksekusi oleh masing-masing node sebesar 15 detik dan saat mulai mendeteksi pergerakan oleh sensor PIR sampai dieksekusi oleh sistem (sistem mulai mengirim sms ke user dan PC) yaitu sebesar 4 sekon.
Tabel 4.4 Tabel tingkat keberhasilan sistem terintegrasi
5.2 Saran Dari hasil proyek akhir ini masih terdapat beberapa kekurangan dan dimungkinkan untuk pengembangan lebih lanjut. Oleh karenanya penulis merasa perlu untuk memberi saran-saran sebagai berikut : Sistem ini bisa dikembangkan lebih modern lagi yakni dengan tampilan gui yang lebih bagus serta tampilan web yang lebih dinamis. Penambahan dengan sensor sensor lain dalam node DAFTAR PUSTAKA [1] CodeVisionAVR, help. [2] Kurniawan, Lutfi. 2009. Programmable Multipoint Timer Via Handphone Brbasis Mikrokontroller. Surabaya: PENS-ITS.ATMEL Instruction Set For AVR ATMEGA 32. [3] Franseda,Muh. 2007. Alat Deteksi Alkohol dalam Tubuh Pengemudi Sebagai Solusi Mengurangi Terjadinya Kecelakaan Berbasis SMS Gateway. PENS-ITS. [4] Kurniawan,Iwan. 2007. Rancang Bangun Switch SMS Gateway untuk Peningkatan Layanan Jual Beli Pulsa Elektrik. PENS-ITS. [5] Solikin, Ahmad. Perancangan dan Pembuatan Komunikasi Serial antara Handphone dengan Mikrokontroler sebagai Alat Kontrol Jarak Jauh.Teknik Elektro.Universitas Muhammadiyah Surakarta. [6] Budiharto, Widodo.2004. Interfacing Komputer dan Mikrokontrole, Elek Media Komputindo Jakarta.Oktasari, Dian. 2007. Sistem InformasiVia SMS Gateway Antara Pihak Kepolisian dengan Pengemudi.PENS-ITS.
%error = ((jumlah data–data yang berhasil)/jumlah data) * 100% %error= ((12-11)/12 )x100% = 8.3% Tingkat keberhasilan sistem secara keseluruhan adalah 100%- 8.3%= 91.7%. Sedangkan untuk hasil lebih detail terdapat pada Tabel respon sistem secara total pada lampiran. Pada hasil yang teringrasi tersebut didapat data bahwa respon waktu sistem saat user mengirim perintah (telecommand) melalui SMS sampai dieksekusi oleh sistem yaitu rata-rata sebesar 15.6 detik. Sedangkan untuk respon sistem saat ada gerakan sampai dieksekusi oleh sistem (node mengirim sms kondisi PIR ke user dan PC) yaitu rata-rata sebesar 4.04 detik. V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Setelah melakukan tahap perancangan dan pembuatan sistem yang kemudian dilanjutkan dengan tahap pengujian dan analisa maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : Respon sensor PIR diukur berdasarkan jarak maksimum dengan sudut nol terhadap sensor posisi PIR. Di dapat rata rata arak terjauh sensor dengan sudut nol yaitu : 343.3 cm Respon yang dimiliki oleh sensor PIR dipasang secara horisontal yang digunakan pada sistem sensor ini yaitu dapat mendeteksi dengan range sebesar 38 derajat.
6
