Implementasi Algoritma Distributed Color Selection untuk Mengatasi Collision Multi-reader pada Sistem RFID

(1)

Fakultas Ilmu Komputer

Universitas Brawijaya

3311

Implementasi Algoritma Distributed Color Selection untuk Mengatasi

Collision Multi-reader pada Sistem RFID

Ridzhal Hachim Wahyunanto1_{, Sabriansyah Rizqika Akbar}2_{, Rizal Maulana}3 Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Brawijaya

Email: 1_{[email protected],}2_{[email protected],}3_{[email protected]}

Abstrak

Radio Frequency Identification (RFID) adalah sebuah teknologi identifikasi otomatis yang mengirimkan data melalui frekuensi radio elektromagnetik yang mulai diterapkan pada berbagai bidang menggantikan sistem identifikasi otomatis lainnya. Namun, RFID memiliki suatu kelemahan yang fatal yaitu sangat rentan pada tumbukan data atau collision yang disebabkan interferensi sinyal antar reader yang saling berdekatan. Dalam masalah tersebut dibutuhkan suatu algoritma anti-collision untuk mengatasi collision. Dalam penelitian ini algoritma yang digunakan adalah Distributed Color Selection (DCS). DCS adalah algoritma anti-collision berbasis Time Division Multiple Access (TDMA) yang menggunakan interval waktu tertentu yang disebut timeslot. Tiap reader memilih timeslot masing-masing dan ketika sistem dijalankan reader hanya akan aktif sesuai dengan timeslot yang dipilih. Sistem diuji menggunakan modul RFID reader MFRC522 13.56MHz dan RFID tag 13.56MHz dengan variasi jumlah reader yang berbeda dan timeslot yang disesuaikan dengan jumlah reader. RFID dihubungkan dengan mikrokontroler Arduino Uno dan hasilnya ditampilkan pada serial monitor Arduino IDE, yang kemudian akan dihitung efisiensinya dari jumlah identifikasi yang berhasil. Hasil dari pengujian dan perhitungan tersebut dapat disimpulkan ketika menggunakan 2 reader untuk identifikasi tanpa menggunakan algoritma efisiensi tertinggi adalah 40% sementara yang menggunakan DCS adalah 100%. Untuk yang menggunakan 3 reader tanpa algoritma adalah 10% dan yang menggunkan DCS adalah 80%. Sementara yang menggunakan 4 reader tanpa algoritma adalah 0% dan yang menggunakan DCS adalah 70%.

Kata kunci: RFID, Multi-reader, Anti-collision, Distributed Color Selection, MFRC5522 Abstract

Radio frequency Identification (RFID) is an automatic identification technology that transmits data via radio frequency electromagnetic ranging is applied to various fields, replacing the other automatic identification system. However, RFID has a fatal weakness, that is very vulnerable on collision data, that caused interference between signals the reader to each other. In this problem required an anti-collision algorithms to resolve the anti-collision. in this study the algorithms used are Distributed Color Selection (DCS). DCS is anti-collision algorithms based Time Division Multiple Access (TDMA) that uses the specified time interval called timeslot. Each reader choose timeslot each and when the system began, the reader will only be active in accordance with selected timeslot. The system was tested using the RFID reader module MFRC522 13.56 MHz and RFID tags 13.56 MHz with the different variation number of readers and the total number of timeslot customized with number of readers. RFID is connected to the Arduino Uno microcontroller and the results are displayed on serial monitor Arduino IDE which then calculated the efficiency of identification works. The result of calculation and testing can be inferred, the highest efficiency when using 2 readers for identification without the use of algorithms is 40% while using DCS is 100% Results for used 3 readers without the algorithms was 10% while using DCS is 80%. As well as using 4 readers without algorithm is 0% while using DCS is 70%. Keywords: RFID, Multi-reader, Anti-collision, Distributed Color Selection, MFRC5522

(2)

1. PENDAHULUAN

Radio Frequency Identification RFID adalah sebuah teknologi identifikasi otomatis yang mengirimkan data melalui frekuensi radio elektromagnetik antara tag dan reader. Tag adalah perangkat elektronik kecil yang terdiri dari chip kecil yang mampu menyimpan sejumlah data tertentu, dan antena untuk memancarkan sinyal. Reader adalah suatu perangkat yang mempunyai suatu zona pembacaan (interrogation zone) dan ketika ada tag yang berada pada zona tersebut reader dapat mengenali tag dan membaca informasi atau data yang tersimpan didalamnya (Bhochhibhoya, 2005).

RFID mulai banyak diterapkan pada berbagai bidang, karena memberikan berbagai kemudahan dalam kehidupan manusia. Misalnya pemanfaatan teknologi RFID berupa e-ticket pada sistem check in penumpang untuk mengatasi masalah kepadatan antrian yang ada di bandara (Pradipta, 2015). Penerapan teknologi RFID untuk mempermudah pendataan dan keamanan gudang senjata kepolisian (Subhan, 2014). Kemudian pemanfaatan teknologi RFID di bidang manufaktur Consumer Product Goods (CPG) dengan mengimplementasikan RFID ke tempat keluar masuknya sautu produk, sehingga pendataan dapat dilakukan dengan mudah dan pergerakannya dapat di lacak (Auto-ID, 2014).

Dengan banyaknya pemanfaatan RFID di berbagai bidang, memungkinkan untuk penggunaan lebih dari satu RFID reader yang diimplementasikan berdekatan dengan tujuan untuk memperluas cakupan interrogation zone maupun meningkatkan akurasi dalam pembacaan tag. Namun, RFID masih memiliki kelemahan. RFID sangat rentan pada tumbukan data atau biasa disebut collision. Ada dua jenis collision pada sistem RFID yaitu: tag collision dan reader collision. Dalam reader collision dapat dibagi menjadi dua yaitu reader-to-tag dan reader-to-reader. Tag collision atau bisa disebut tag-to-tag collision terjadi ketika ada banyak tag yang merespon ke satu reader dalam waktu yang bersamaan. Karena banyaknya sinyal yang datang secara bersamaan, menyebabkan reader tidak bisa mendeteksi suatu tag. Reader-to-reader collision terjadi ketika ada dua Reader-to-reader (reader1 dan reader2) pada frekuensi yang sama saling berdekatan kemudian interrogation zone dari reader1 menggangu reader2 disaat reader2 sedang membaca tag yang berada pada

interrogation zone nya, maka reader2 tidak dapat membaca tag tersebut. Sedangkan reader-to-tag collision terjadi ketika ada tag yang berada diantara interrogation zone kedua reader yang saling tumpang tindih (overlapping), sehingga menyebabkan tag tidak dapat merespon reader manapun (Jain & Das, 2006).

Ada beberapa penelitian yang menerapkan algoritma untuk menangani collision yang disebut algoritma anti-collision. Penelitian yang terkait diantaranya Implementasi Slotted ALOHA (Permadi, 2016) dan penggunaan algoritma Carrier Sense Multiple Access (CDMA) (Qi & Yu, 2014) untuk mengatasi tag collision. Untuk reader collision ada penelitian yang menggunakan anti-collision multichannel (Safa, et al., 2015). Pada penelitian ini akan difokuskan mengatasi reader collision karena penggunaan reader dapat memperluas dan meningkatkan akurasi identifikasi. Dan algoritma yang digunakan adalah Distributed Color Selection (DCS). DCS adalah algoritma anti-collision berbasis Time Division Multiple Access (TDMA) yang menggunakan interval waktu tertentu yang disebut timeslot dan pada DCS disebut sebagai color. Algoritma DCS adalah algoritma berbasis waktu yang bisa menjadwalkan kerja dari reader untuk mengidentifikasi suatu tag, sehingga mudah diterapkan dan simpel dibandingkan algoritma anti-collision yang lain.Pada algoritma ini setiap reader memungkinkan untuk memilih color (timeslot) secara acak. Saat reader ingin mengirim sinyal ke tag, reader akan mengantri sampai pada timeslot/color yang dipilih tiba. Jika terdapat reader yang mempunyai timeslot/color yang sama maka terjadi collision dan reader akan memilih timeslot/color yang baru. (Zhang, et al., 2009).

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengimplementasikan DCS pada sistem RFID multi-reader dan mengetahui efisiensinya. Permasalahan difokuskan pada reader collision menggunakan RFID pasif MFRC522 13.56 MHz dan mikrokontroler Arduino Uno.

2. PERANCANGAN DAN

IMPLEMENTASI

2.1. Perancangan Sistem RFID

Perancangan sistem RFID ini merupakan sistem RFID normal dengan fungsi identifikasi dan hanya menggunakan satu reader saja. Pada sistem RFID ini reader dituntut untuk bisa

(3)

mengidentifikasi dan menampilkan setiap tag yang berada pada zona interogasinya. Perangkat keras yang digunakan dalam perancangan sistem RFID adalah Arduino Uno sebagai mikrokontroler untuk mengatur RFID reader, RFID reader MFRC522 dengan frekuensi 13.56MHz untuk mengidentifikasi tag, dan RFID tag Mifare dengan frekuensi 13.56MHz yang berperan sebagai objek yang berisi suatu kode unik untuk diidentifikasi. Blok diagram sistem RFID dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Blok Diagram Sistem RFID Blok diagram menjelaskan RFID reader mempunyai zona interogasi dan akan mengidentifikasi tag yang berada zona tersebut secara contactless/wireless. Dan RFID reader

MFRC522 berkomunikasi dengan

mikrokontroler Arduino Uno menggunakan antarmuka SPI (Serial Pheriperal Interface).

Gambar 2. Skematik Diagram Sistem RFID Pada Gambar 2 menunjukan sambungan hardware antara modul RFID reader MFRC522 dengan mikrokontroler Arduino Uno.

Dan pada Gambar 3 menunjukan flowchart sistem RFID. Dijelaskan pada flowchart bahwa perancangan sistem diawali dengan inisialisasi, yaitu melakukan konfigurasi mikrokontroler dan modul RFID. Inisialisasi dilakukan menggunakan bantuan library MFRC522 untuk melakukan konfigurasi modul RFID. Setelah itu RFID reader akan melakukan pengecekan terhadap RFID tag yang ada dalam zona interogasinya. Lalu reader akan memeriksa apakah tag dapat teridentifikasi atau tidak. Jika tidak ada tag yang berhasil diidentifikasi oleh

reader maka reader akan mengulang pengecekan RFID tag. Namun, jika ada tag yang berhasil diidentifikasi maka tag mengirimkan Uniqe ID (UID) nya ke reader dan reader akan menyampaikan data tersebut pada mikrokontroler untuk ditampilkan pada Arduino IDE dan program selesai.

Gambar 3. Flowchart Sistem RFID 2.2. Perancangan Sistem RFID Multi-reader

Perancangan sistem RFID multi-reader ini merupakan sistem RFID yang menggunakan lebih dari satu modul RFID reader untuk mengidentifikasi tag. Pada sistem RFID multi-reader ini setiap multi-reader dituntut untuk bisa mengidentifikasi dan menampilkan setiap tag yang berada pada zona interogasinya dan dijalankan pada satu mikrokontroler. Perangkat keras yang digunakan dalam perancangan sistem RFID multi-reader adalah Arduino Uno sebagai mikrokontroler, RFID reader MFRC522 dengan frekuensi 13.56MHz untuk mengidentifikasi tag, dan RFID tag Mifare dengan frekuensi 13.56MHz sebagai objek identifikasi.

Gambar 4. Blok Diagram RFID Multi-reader Pada Gambar 4 menunjukan blok diagram dari sistem RFID Multi-reader. Pada sistem RFID multi-reader terdapat lebih dari satu reader dalam satu mikrokontroler untuk mengidentifikasi tag. RFID reader MFRC522

(4)

berkomunikasi dengan mikrokontroler Arduino Uno menggunakan antarmuka SPI (Serial Pheriperal Interface).

Gambar 5. Skematik Diagram RFID Multi-reader Pada Gambar 5 menunjukan sambungan hardware antara modul RFID multi-reader MFRC522 dengan mikrokontroler Arduino Uno.

Gambar 6. Flowchart Sistem RFID Multi-reader Dan pada Gambar 6 menunjukan flowchart sistem RFID multi-reader. Pada flowchart dijelaskan bahwa perancangan sistem diawali dengan konfigurasi tiap modul RFID reader. Setelah itu tiap reader akan melakukan pengecekan terhadap RFID tag yang ada dalam zona interogasinya. Lalu reader1 akan memeriksa apakah tag dapat teridentifikasi atau tidak. Jika ada tag yang berhasil diidentifikasi maka tag mengirimkan UID nya ke reader1 dan reader1 akan menyampaikan data tersebut pada mikrokontroler untuk ditampilkan pada Arduino IDE. Dan Jika tidak ada tag yang berhasil diidentifikasi oleh reader1 maka reader2 yang

akan melakuan pengecekan RFID tag. Jika tidak ada tag yang berhasil diidentifikasi maka akan kembali pada tahap pengecekan RFID pada reader1. Dan jika berhasil diidentifikasi maka tag mengirimkan UID nya ke reader2 dan menyampaikan data tersebut pada mikrokontroler untuk ditampilkan pada Arduino IDE, dan program selesai.

2.3. Perancangan Algoritma Distributed Color Selection

Perancangan Algoritma Distributed Color Selection adalah pembuatan program dan penerapan algoritma pada sistem RFID multi-reader dengan tujuan untuk mengatasi collision yang terjadi ketika ada dua reader atau lebih yang akan mengakses tag yang sama.

Gambar 7. Flowchart Algoritma Distributed Color

Selection

Pada Gambar 7 menunjukan flowchart dari algoritma Distributed Color Selection (DCS). Sistem berjalan diawali dengan konfigurasi dari tiap RFID reader yang ada pada sistem. Kemudian konfigurasi timeslot atau color dengan mengatur jumlah timeslot/color yang disediakan dan berapa lama timeslot/color tersebut akan berjalan. Setelah itu tiap reader akan secara acak memilih satu timeslot/color yang telah disediakan. Akan terjadi pengecekan apakah timeslot/color yang dipilih oleh tiap

(5)

reader sama atau tidak, jika ada reader yang memilih timeslot/color yang sama maka akan dilakukan perulangan dalam pemilihan timeslot/color. Jika tidak ada reader yang memilih timeslot/color yang sama, maka akan dilanjutkan pada tahap menjalankan timeslot/color. Kemudian di cek apakah timeslot/color pertama sedang berjalan. Jika iya, maka reader yang telah memilih timeslot/color pertama berjalan dan akan melakukan pengecekan pada tag apakah ada tag yang terdeteksi. Jika ada maka tag akan mengirimkan UID-nya pada reader dan reader akan menampilkan data tag tersebut. Jika tidak ada tag yang terdeteksi, maka reader akan mengecek apakah ada tag yang terdeteksi sampai batas waktu dari timeslot/color pertama habis. Jika batas waktu timeslot/color pertama telah habis, maka reader yang memilih timeslot/color pertama akan berhenti dan timeslot/color selanjutnya akan berjalan beserta dengan reader yang telah memilih timeslot/color tersebut. Kemudian reader akan melakukan pengecekan tag seperti reader sebelumnya. Jika ada tag yang terdeteksi maka data akan ditampilkan oleh reader yang bersangkutan. Namun jika tidak, maka reader akan melakukan pengecekan kembali sampai batas waktu timeslot/color habis dan program akan selesai jika sudah tidak ada timeslot/color yang tersisa.

2.4. Implementasi Sistem RFID

Dalam Implementasi sistem RFID perangkat keras yang digunakan yaitu Arduino Uno sebagai mikrokontroler, RFID reader MFRC522 dengan frekuensi 13.56MHz untuk mengidentifikasi tag, dan RFID tag Mifare dengan frekuensi 13.56MHz sebagai objek untuk diidentifikasi. Untuk lebih jelasnya hasil implementasi dapat dilihat pada Gambar 8.

Gambar 8. Implementasi Sistem RFID 2.5. Implementasi Sistem RFID Multi-reader

Dalam Implementasi sistem RFID

multi-reader perangkat keras yang digunakan yaitu Arduino Uno sebagai mikrokontroler, RFID reader MFRC522 dengan frekuensi 13.56MHz untuk mengidentifikasi tag dengan jumlah reader yang berbeda dari 2 sampai 4 reader, dan RFID tag Mifare dengan frekuensi 13.56MHz sebagai objek untuk diidentifikasi. Hasil implementasi ditunjukan pada Gambar 9.

Gambar 9. Implementasi RFID Multi-reader

3. PENGUJIAN DAN ANALISIS

3.1. Pengujian RFID Reader

Pengujian RFID reader adalah pengujian perangkat keras dengan mendekatkan tag pada modul RFID reader dengan jarak tertentu untuk mengetahui jarak optimal untuk pembacaan tag dan apakah perangkat keras berjalan dengan baik dan tidak mengalami kerusakan.

Gambar 10. Proses Identifikasi RFID Pada gambar 10 menjelaskan tentang proses identifikasi tag oleh sistem RFID. Tag didekatkan pada reader dengan jarak tertentu dan ketika masuk pada zona interogasi reader kemudian reader akan mendeteksi tag tersebut dan menampilkannya pada serial monitor Arduino IDE.

Dan pada Gambar 11 menunjukan hasil dari identifikasi tag yang berhasil dibaca oleh tag. Hasil identifikasi yang dihasilkan berupa ID unik dari tag tersebut yang dibaca oleh reader dalam jarak tertentu. Percobaan dilakukan 10 kali pada tiap jarak untuk mengetahui jarak optimal pembacaan dan kinerja dari reader. Hasil pengujian ditunjukan pada Tabel 1.

(6)

Gambar 11. Hasil Identifikasi RFID Pada Serial

Monitor

Tabel 1. Hasil Percobaan Identifikasi dengan jarak 3

cm

Jarak (cm) Jumlah Terdeteksi

2 10

3 10

4 2

5 0

3.2. Pengujian RFID Multi-reader

Pengujian Sistem RFID Multi-reader adalah pengujian hardware RFID dengan jumlah lebih dari satu reader. Pada pengujian ini akan diuji sistem RFID multi-reader dengan 2 reader, 3 reader dan 4 reader. Sistem ini akan diuji dengan sebuah tag yang didekatkan diantara reader tersebut. Tujuannya untuk mengetahui apakah pada RFID multi-reader, tag mampu terdeteksi oleh reader secara bersamaan atau saat proses pembacaan tag reader saling terinterfrensi dan terjadi collision, serta menghitung seberapa efisien sistem RFID multi-reader dari jumlah multi-reader yang digunakan

.

Gambar 12. Proses identifikasi RFID multi-reader

menggunakan 2 reader

Gambar 12 menunjukan menunjukan

proses identifikasi sistem RFID multi-reader menggunakan 2 reader. Sedangkan pada gambar 13 menunjukan proses identifikasi sistem RFID multi-reader menggunakan 3 reader.

Dan Gambar 14 menunjukan proses identifikasi sistem RFID multi-reader menggunakan 4 reader. Semua reader akan membaca tag yang didekatkan diantara reader-reader tersebut secara bersamaan dan akan menampilkan hasilnya pada serial monitor. Hasil identifikasi tersebut menampilkan reader mana yang berhasil mendeteksi tag dan ID pada tag itu sendiri. Pengujian ini dilakukan dengan 20 kali percobaan untuk tiap jumlah reader.

Tabel 2. Hasil Percobaan RFID Multi-reader

dengan 2 Reader

Percobaan ke- Reader 0 Reader 1

1 Gagal Terdeteksi 2 Terdeteksi Terdeteksi 3 Gagal Terdeteksi 4 Terdeteksi Gagal 5 Terdeteksi Gagal 6 Gagal Gagal 7 Terdeteksi Gagal 8 Gagal Gagal 9 Terdeteksi Terdeteksi 10 Gagal Gagal 11 Terdeteksi Terdeteksi 12 Gagal Terdeteksi 13 Gagal Terdeteksi 14 Gagal Gagal 15 Terdeteksi Terdeteksi 16 Terdeteksi Terdeteksi 17 Terdeteksi Terdeteksi 18 Terdeteksi Terdeteksi 19 Terdeteksi Gagal 20 Terdeteksi Terdeteksi Tabel 2 menunjukan hasil percobaan RFID multi-reader dengan 2 reader.

(7)

dengan 3 Reader

Percobaan

ke- Reader 0 Reader 1 Reader 2

1 Gagal Gagal Terdeteksi

2 Gagal Gagal Gagal

3 Terdeteksi Terdeteksi Gagal

4 Gagal Gagal Gagal

5 Gagal Gagal Gagal

6 Gagal Terdeteksi Gagal

8 Terdeteksi Gagal Gagal

9 Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi

10 Gagal Gagal Gagal

14 Terdeteksi Gagal Terdeteksi

16 Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi

18 Terdeteksi Gagal Gagal

Tabel 3 menunjukan hasil percobaan RFID multi-reader dengan 3 reader.

dengan 4 Reader Perco baan ke- Reader 0 Reader 1 Reader 2 Reader 3 1 Terdete ksi

Gagal Gagal Terdete ksi

2 Gagal Gagal Gagal Gagal

6 Gagal Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi

10 Terdete ksi

Gagal Gagal Gagal

12 Gagal Gagal Terdete ksi

Gagal 13 Gagal Gagal Terdete

ksi

Gagal

17 Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi Gagal

19 Terdete ksi

Gagal Gagal Gagal 20 Terdete

ksi

Gagal Gagal Gagal

Dan Tabel 4 menunjukan hasil percobaan RFID multi-reader dengan 4 reader.

3.3. Implementasi RFID Multi-reader Distributed Color Selection

Pengujian sistem RFID multi-reader dengan algoritma Distributed Color Selection (DCS) adalah pengujian sistem RFID multi-reader yang telah diimplementasikan algoritma anti-collision DCS. Pada pengujian ini akan diuji sistem RFID multi-reader dengan variasi jumlah reader dan timeslot yang berbeda. Jumlah reader yang digunakan mulai dari 2 sampai 4 reader dan jumlah timeslot yang digunakan sesuai dengan jumlah reader. Sistem ini akan diuji dengan sebuah tag yang didekatkan diantara reader tersebut. Tujuannya untuk mengetahui apakah algoritma DCS mampu diterapkan pada sistem RFID multi-reader dan melakukan proses identifikasi tag oleh reader yang saling terinterfrensi serta mengatasi collision antar reader. Lalu dilakukan perhitungan efisiensi sitem, sehingga didapatkan perbandingan efisiensi dari pengujian tanpa algoritma sebelumnya.

Distributed Color Selection

(8)

sistem RFID multi-reader DCS dengan 2 reader. Sedangkan pada gambar 16 menunjukan proses identifikasi sistem RFID multi-reader DCS dengan 3reader.

Distributed Color Selection menggunakan 4 reader Dan Gambar 17 menunjukan proses identifikasi sistem RFID multi-reader DCS menggunakan 4 reader. Pada pengujian ini RFID diimplementasikan algoritma DCS untuk mengatasi collision yang terjadi. Pada sistem, reader secara otomatis melakukan pemilihan timeslot atau color yang telah ditentukan.

Pada

serial monitor akan ditampilkan reader

mana yang melakukan identifikasi dan slot

yang dipilih.

Pengujian ini dilakukan 20 kali percobaan dengan jumlah reader yang berbeda dan jumlah slot yang disesuaikan dengan jumlah reader.

Tabel 5. Hasil Percobaan RFID Multi-reader DCS

dengan 2 Reader

Percobaan ke- Reader 0 Reader 1

1 Terdeteksi Terdeteksi 2 Terdeteksi Terdeteksi 3 Terdeteksi Terdeteksi 4 Terdeteksi Terdeteksi 5 Terdeteksi Terdeteksi 6 Terdeteksi Terdeteksi 7 Terdeteksi Terdeteksi 8 Terdeteksi Terdeteksi 9 Terdeteksi Terdeteksi 10 Terdeteksi Terdeteksi 11 Terdeteksi Terdeteksi 12 Terdeteksi Terdeteksi 13 Terdeteksi Terdeteksi 14 Terdeteksi Terdeteksi 15 Terdeteksi Terdeteksi 16 Terdeteksi Terdeteksi 17 Terdeteksi Terdeteksi 18 Terdeteksi Terdeteksi 19 Terdeteksi Terdeteksi 20 Terdeteksi Terdeteksi

Tabel 5 menunjukan hasil percobaan DCS dengan 2 reader.

dengan 3 Reader

Percobaan

ke- Reader 0 Reader 1 Reader 2

1 Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi 2 Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi 3 Gagal Terdeteksi Terdeteksi 4 Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi 5 Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi 6 Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi 7 Gagal Terdeteksi Terdeteksi 8 Gagal Terdeteksi Terdeteksi 9 Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi 10 Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi 11 Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi 12 Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi 13 Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi 14 Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi 15 Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi 16 Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi 17 Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi 18 Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi

20 Terdeteksi Terdeteksi Terdeteksi Tabel 6 menunjukan hasil percobaan DCS dengan 3 reader.

dengan 4 Reader Perco baan ke- Reader 0 Reader 1 Reader 2 Reader 3

2 Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi 3 Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi 4 Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi

5 Gagal Gagal Terdete

ksi

Terdete ksi 6 Terdete

ksi

Gagal Gagal Terdete ksi 7 Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi 8 Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi 9 Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi

(9)

10 Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi 11 Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi 12 Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi 13 Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi 14 Terdete ksi

Gagal Gagal Terdete ksi 15 Terdete ksi Gagal Terdete ksi Terdete ksi 16 Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi 17 Terdete ksi Gagal Terdete ksi Terdete ksi 18 Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi 19 Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi 20 Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi Terdete ksi Tabel 7 menunjukan hasil percobaan DCS dengan 4 reader.

3.4. Analisis RFID Reader

Dari hasil pengujian yang telah dilakukan menunjukan reader berhasil melakukan identifikasi terhadap tag pada jarak 2 cm dan 3 cm dari 10 kali percobaan. Semua tag berhasil terdeteksi oleh reader dan ID tag berhasil ditampilkan pada serial monitor. Hal ini menandakan RFID reader tidak mengalami kerusakan atau gangguan dan dapat berjalan dengan baik. Pada jarak 4 cm hanya 2 dari 10 kali percobaan yang berhasil terdeteksi. Sementara pada hasil identifikasi dengan jarak 5 cm tidak ada tag yang berhasil terdeteksi dari 10 kali percobaan. Hal ini menunujukan bahwa jarak optimal pembacaan tag oleh reader pada modul MFRC522 ini adalah 3 cm.

3.5. Analisis RFID Multi-reader

Setelah melakukan pengujian sistem RFID multi-reader dengan mengidentifikasi tag dengan variasi jumlah reader yang berbeda, maka dilakukan analisis berdasarkan hasil percobaan tersebut. Hasilnya tidak semua percobaan berhasil melakukan identifikasi ada beberapa yang percobaan yang gagal teridentifikasi. Hal ini disebabkan adanya tabrakan atau biasa disebut collision yang terjadi antara reader, setiap reader mempunyai zona tersendiri dimana jika ada reader lain yang

saling berdekatan akan mengganggu sinyal dan proses identifikasi terhadap tag yang ada. Analisis dilakukan dengan peritungan efisiensi dengan persamaan berikut:

𝐸𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 (%) =𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑞𝑢𝑒𝑟𝑦 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑠𝑢𝑘𝑠𝑒𝑠 (𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑠𝑒𝑚𝑢𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑑𝑒𝑟)

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑞𝑢𝑒𝑟𝑦 (𝑆𝑢𝑘𝑠𝑒𝑠+𝐺𝑎𝑔𝑎𝑙)

(1)

Dan hasilnya untuk pengujian 2 reader hasil tertinggi adalah 40%, 3 reader adalah 10% dan 4 reader adalah 0%.

3.6. Analisis RFID Multi-reader Distributed

Color Selection

Setelah melakukan pengujian sistem RFID multi-reader DCS dengan mengidentifikasi tag dengan variasi jumlah reader dan slot yang berbeda, maka dilakukan analisis berdasarkan hasil percobaan tersebut. Hasilnya untuk yang menggunakan lebih dari 2 reader tidak semua percobaan berhasil melakukan identifikasi. Ada beberapa yang percobaan yang gagal teridentifikasi. Namun, hasil perhitungan efisiensi mengalami peningkatan dari pengujian sebelumnya. Hal ini menunjukan algoritma berpengaruh teradap proses identifikasi RFID multi-reader. Analisis yang dilakukan menggunakan peritungan efisiensi dengan persamaan berikut:

𝐸𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 (%) =𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑞𝑢𝑒𝑟𝑦 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑠𝑢𝑘𝑠𝑒𝑠 (𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑠𝑒𝑚𝑢𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑑𝑒𝑟)

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑞𝑢𝑒𝑟𝑦 (𝑆𝑢𝑘𝑠𝑒𝑠+𝐺𝑎𝑔𝑎𝑙)

(2)

Dan hasilnya untuk pengujian 2 reader hasil tertinggi adalah 100%, 3 reader adalah 80% dan 4 reader adalah 70%.

Untuk lebih jelasnya dibuat suatu grafik untuk membandingkan hasil dari perhitungan efisiensi antara sistem RFID multi-reader tanpa algoritma dan yang menggunakan algoritma DCS.

Gambar 16. Grafik efisiensi RFID Multi-reader Gambar 16 menunjukan grafik hasil perhitungan efisiensi sistem RFID multi-reader tanpa algoritma.

(10)

Gambar 17. Grafik efisiensi RFID Multi-reader

Dan pada Gambar 17 menunjukan grafik hasil perhitungan efisiensi sistem RFID multi-reader yang telah diimplementasikan algoritma DCS.

4. KESIMPULAN

Berdasarkan tahap perancangan, implementasi, pengujian, dan analisis yang telah dilakukan dalam penelitian ini. Berikut adalah kesimpulan yang dapat penulis simpulkan.

RFID reader pasif MFRC522 13.56 MHz yang diterapkan pada penelitian mampu melakukan identifikasi dengan jarak optimal adalah 3 cm.

Sistem RFID multi-reader mampu diimplementasikan pada satu mikrokontroler Arduino Uno dengan variasi jumlah reader yang berbeda menggunakan modul RFID reader MFRC522 13.56MHz.

Algoritma Distributed Color Selection mampu diimplementasikan pada sistem RFID multi-reader MFRC522 13.56MHz dengan variasi jumlah reader menggunakan Arduino IDE.

Algoritma Distributed Color Selection dapat mengurangi terjadinya collision yang terjadi antara reader ketika mendeteksi tag dengan menempatkan tiap reader pada timeslot tertentu yang telah disediakan.

Perhitungan efisiensi yang dilakukan pada sistem RFID multi-reader yang menggunakan algoritma Distributed Color Selection memiliki persentase tertinggi 100%, Sementara perhitungan efisiensi sistem RFID multi-reader tanpa algoritma persentase tertinggi adalah 40%. DAFTAR PUSTAKA

Auto-ID. (2014). Radio Frequency Identification. Jakarta: ACS Group.

Bhochhibhoya, R. (2005). Mobile Tag Reading In A Multi-Reader RFID Environment. Nepal: Pokhara University.

Jain, S., & Das, S. R. (2006). Collision Avoidance in a Dense RFID Network. California: WiNTECH.

Permadi, V. A. (2016). Implementasi Algoritma Slotted ALOHA Sebagai Anti-collision Dalam Mengidentifikasi Multiple RFID Tag Pada RFID Reader. Malang: Universitas Brawijaya.

Pradipta, G. A. (2015). Perancangan Sistem Otomatisasi Check In Passanger pada Airport Berbasis Teknologi Passive RFID. Denpasar, Bali: STMIK STIKOM Bali. Qi, P., & Yu, P. (2014). Novel CDMA-based

Anti-collision Algorithm. Tiongkok: Chongqing University of Posts and Telecommunications.

Safa, H., El-Hajj, W., & Meguerditchian, C. (2015). A Distributed Multi-channel Reader Anti-collision Algorithm for RFID Environtments. Lebanon: American University of Beirut.

Subhan, H. (2014). Penerapan RFID (Radio Frequency Identification) Untuk Pengelolaan Gudang Di Kepolisian. Surakarta: Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Zhang, Y., Yang, L. T., & Chen, J. (2009). RFID and Sensor Network: Architectures, Protocols, Security, and Intergrations. CRC Press.