PENGEMBANGAN SISTEM KEAMANAN MOBIL MENGGUNAKAN MINI KOMPUTER RASPBERRY PI BERBASIS ANDROID DENGAN
ALGORITMA ONE-TIME PAD SKRIPSI
CHRISTIAN ALESI T.P 131401133
PROGRAM STUDI S-1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2018
DENGAN ALGORITMA ONE-TIME PAD SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer
CHRISTIAN ALESI T.P 131401133
PROGRAM STUDI S-1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2018
PERSETUJUAN
Judul : PENGEMBANGAN SISTEM KEAMANAN MOBIL
MENGGUNAKAN MINI KOMPUTER RASPBERRY PI BERBASIS ANDROID DENGAN ALGORITMA ONE- TIME PAD
Kategori : SKRIPSI
Nama : CHRISTIAN ALESI T.P
Nomor Induk Mahasiswa : 131401133
Program Studi : SARJANA (S-1) ILMU KOMPUTER
Departemen : ILMU KOMPUTER
Fakultas : FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, Juli 2018 Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Dr. Syahril Efendi, S.Si., M.IT Dr. Poltak Sihombing, M.Kom.
NIP. 19671110 199602 1 001 NIP. 19620317 199103 1 001
Diketahui/disetujui oleh
Program Studi S-1 Ilmu Komputer Ketua,
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom.
NIP. 19620317 199103 1 001
PERNYATAAN
PENGEMBANGAN SISTEM KEAMANAN MOBIL MENGGUNAKAN MINI KOMPUTER RASPBERRY PI BERBASIS ANDROID
DENGAN ALGORITMA ONE-TIME PAD
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2018
Christian Alesi T.P.
131401133
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena rahmat dan izin-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Banyak bantuan berupa uluran tangan, budi baik, buah pikiran dan kerjasama yang telah penulis terima selama menempuh studi sampai dengan penyelesaian studi (skripsi) ini. Oleh karena itu, penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Runtung, SH, M.Hum selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul selaku Dekan FASILKOM-TI USU.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom. selaku Ketua Program Studi S-1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara dan Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan dukungan kepada penulis.
4. Bapak Dr. Syahril Efendi, S.Si., M.IT selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan dukungan kepada penulis.
5. Bapak Sajadin Sembiring, S.Si, M.Comp, Sc selaku Dosen Pembanding I yang telah memberikan bimbingan dan dukungan kepada penulis.
6. Bapak Drs. Dahlan Sitompul, M.Eng selaku Dosen Pembanding II yang telah memberikan bimbingan dan dukungan kepada penulis.
7. Yang teristimewa, Ayahanda Kisharianto Pasaribu, S.Sos dan Ibunda drg.Minenda Br.Bangun, S.KG yang selalu memberikan kasih sayang dan dukungan kepada penulis.
8. Adinda tercinta Yane Indira Pasaribu yang memberikan semangat dan doa kepada penulis.
9. Yang teristimewa, Bapak Letnan Jendral TNI (Purn.) Edy Rahmayadi yang selalu memberikan motivasi dan semangat juang.
10. Abangda Fadly Idris, Abdul Manaf Tarigan, Muhammad Zaki, Zulham dan Kakak Dwi Novika Sari sebagai tempat sharring dan bertukar pendapat untuk kelancaran penulisan skripsi.
11. Sahabat-sahabat dan BEST, Zulkarnain Shiddiq, Rudy Chandra, M. Ari Syahputra, M. Sofyan, Fadhilah Atika, Tiara Rizky, Adiba Nazila, Raja Hafizh Al Ihsan, Riwan Indra Simbolon, Fahry Mayprana, M. Ali Subada, Jessica Sinaga, Ibnu Rashad, Putra Agung Santoso yang telah berbagi kebersamaan dan saling memberikan semangat serta dorongan kepada penulis selama menyelesaikan skripsi.
12. Seluruh tenaga pengajar dan pegawai di Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi USU, terkhususnya di Program Studi S-1 Ilmu Komputer.
13. Khusus untuk Fadhilah Atika, S.Kom yang membantu dalam merapikan penulisan penelitian dan Bobby Putra Johan, S.Kom, Zulkarnain Shiddiq, S.Kom, dan Setiadi Prayogo, S.Kom yang membantu dalam pembuatan hardware.
14. Rekan-rekan seluruh stambuk 2013 Ilmu Komputer USU yang telah memberi motivasi kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.
15. Semua pihak yang terlibat langsung atau tidak langsung yang penulis tidak dapat tuliskan satu per satu.
Semoga Tuhan melimpahkan berkah dan kasih sayang-Nya kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, semangat, dukungan dan perhatian kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis, pendidikan, masyarakat, organisasi atau negara.
Medan, Juli 2018
Penulis
ABSTRAK
Tindak kejahatan pencurian kaca spion hingga kendaraan mobil menjadi masalah serius bagi pengguna mobil. Untuk menghindari pencurian tersebut, diperlukan sebuah sistem yang dapat memberikan informasi kepada pemilik mobil dan sebuah alarm sebagai indikator suara kepada lingkungan sekitar. Sistem keamanan mobil menggunakan mikrokontroler dan Raspberry Pi adalah salah satu solusi untuk menghindari pencurian tersebut. Mikrokontroler digunakan untuk mengontrol arus listrik yang terdapat di mobil dan Raspberry Pi sendiri akan dikendalikan melalui smartphone Android. Untuk menghubungkan antara Android dengan Raspberry Pi digunakan Bluetooth dan modul GSM SIM 808. Aplikasi yang terdapat di Android digunakan untuk mengontrol sistem keamanan mobil. Sistem ini juga dilengkapi dengan algoritma kriptografi One-Time Pad untuk mengamankan data user. Pengguna aplikasi harus masuk menggunakan perangkat Bluetooth yang sudah terdaftar agar dapat menggunakan aplikasi pada Android. Hasil dari penelitian ini adalah sebuah sistem yang dapat menemukan lokasi kendaraan, menghidupkan dan mematikan mesin kendaraan pada jarak maksimal ± 30 meter. Proses enkripsi dan dekripsi SMS dan Bluetooth menggunakan algoritma kriptografi One-Time Pad berjalan dengan baik.
Kata Kunci: Kriptografi, One-Time Pad, Android, Mikrokontroler, Raspberry pi.
DEVELOPMENT OF CAR SECURITY SYSTEM USING MICROCONTROLLER AND RASPBERRY PI BASED
ON ANDROID WITH ONE-TIME PAD ALGORITHM
ABSTRACT
The crime of rearview mirror theft up to the car vehicle becomes a serious problem for car users. To avoid the theft, a system is required that can provide information to the car owner and an alarm as an indicator of sound to the surrounding environment. Car security system using microcontroller and Raspberry Pi is one solution to avoid the theft. Microcontroller is used to control the electric current contained in the car and Raspberry Pi itself will be controlled via Android smartphone. To connect between Android with Raspberry Pi use Bluetooth and GSM SIM 808 module. The application contained in Android is used to control car security system. The system also features a One-Time Pad cryptographic algorithm to secure user data. App users must sign in using a registered Bluetooth device in order to use the app on Android. The results of this study is a system that can find the location of the vehicle, turn on and off the vehicle engine at a maximum distance ± 30 meters. The encryption and decryption process of SMS and Bluetooth using the One-Time Pad cryptography algorithm works well.
Keywords: Cryptography, One-Time Pad, Android, Microcontroller, Raspberry Pi
DAFTAR ISI
Hal.
PERSETUJUAN ii
PERNYATAAN iii
PENGHARGAAN iv
ABSTRAK vi
ABSTRACT vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR TABEL x
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR LAMPIRAN xii
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang 1
1.2. Rumusan Masalah 2
1.3. Batasan Masalah 2
1.4. Tujuan Penelitian 2
1.5. Manfaat Penelitian 2
1.6. Metodologi Penelitian 2
1.7. Sistematika Penulisan 3
BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1. Kriptografi 5
2.1.1. Jenis-jenis Algoritma Kriptografi 5
2.1.1.1. Algoritma Simetris 5
2.1.1.2. Algoritma Asimetris 6
2.1.2. Algoritma One-Time Pad 6
2.2. Mikrokontroler Raspberry Pi 8
2.3. Modul Sensor Deteksi Suara - Arduino DIY Intelligent Smart 10
2.4. SIM 808 11
2.5. Solid State Relay 12
2.6. Bluetooth 12
2.7. Android Studio 14
2.8. Android 15
2.9. GPS 16
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1. Analisis Sistem 17
3.1.1. Analisis Kebutuhan Sistem 17
3.1.2. Analisis Pemodelan Sistem 18
3.1.2.1. Pemodelan dengan Menggunakan Use Case Diagram 18 3.1.2.2. Pemodelan dengan Menggunakan Activity Diagram 20 3.1.2.3. Pemodelan dengan Menggunakan Sequence Diagram 22
3.2. Perancangan Sistem 24
3.2.1. Flowchart sistem 24
3.2.1.1. Flowchart Gambaran Umum Sistem 24
3.2.2. Perancangan Antarmuka 26
3.2.2.1. Antarmuka Layout Kontrol Bluetooth 26
3.2.2.2. Antamuka Layout Kontrol GSM 27
3.2.3. Perancangan Perangkat Keras 28
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
4.1. Implementasi Sistem 29
4.1.1. Tampilan Antarmuka 30
4.1.1.1. Tampilan Halaman Kontrol Bluetooth 30
4.1.1.2. Tampilan halaman kontrol GSM 32
4.1.1.3. Tampilan halaman lokasi 33
4.1.2. Perangkat Keras 35
4.2. Pengujian Sistem 37
4.2.1. Pengujian Bluetooth 37
4.2.2. Pengujian Algoritma One-Time Pad 37
4.2.2.1. Pembuatan Tabel Karakter 38
4.2.2.2. Proses Enkripsi dan Dekripsi 39
4.2.2.3. Pengujian ProsesOne-Time Pad pada SMS 39
4.2.2.3.1. Pengiriman Perintah Mematikan Saklar 40
4.2.2.3.2. Pengiriman Perintah Meminta Lokasi 40
4.2.3. Pengujian Sistem Secara Keseluruhan 41
4.2.3.1. Skenario Menggunakan Bluetooth 42
4.2.3.2. Skenario Menggunakan SMS 43
BAB 5 PENUTUP
5.1. Kesimpulan 44
5.2. Saran 44
DAFTAR PUSTAKA 46
DAFTAR TABEL
Hal.
Tabel 3.1. Definisi Aktor 18
Tabel 3.2. Use Case 18
Tabel 3.3. Skenario Use Case Sakelar 19
Tabel 3.4. Skenario Use Case Mesin 20
Tabel 3.5. Skenario Use Case Temukan Lokasi 20
Tabel 3.6. Rincian Perangkat Keras 28
Tabel 4.1. Hasil Pengukuran Jarak Bluetooth 37
Tabel 4.2. Karakter 38
Tabel 4.3. Enkripsi Algoritma One-Time Pad 39
Tabel 4.4. Dekripsi Algoritma One-Time Pad 39
DAFTAR GAMBAR
Hal.
Gambar 2.1. Skema Kriptografi Simetris 6
Gambar 2.2. Skema Kriptografi Asimetris 6
Gambar 2.3. Mini Komputer Raspberry Pi 3B(Sumber: www.raspberrypi.org) 8 Gambar 2.4. Struktur Raspberry Pi 3B(Sumber: www.raspberrypi.org) 9
Gambar 2.5. Modul Sensor Deteksi Suara 11
Gambar 2.6. SIM 808 12
Gambar 2.7. Bagian – bagian Bluetooth 13
Gambar 2.8. Android Studio (Sumber developer.Android.com) 15
Gambar 3.1. Use Case Diagram 19
Gambar 3.2. Activity Diagram untuk Proses Sakelar 21
Gambar 3.3. Activity Diagram untuk Proses Mesin 21
Gambar 3.4. Activity Diagram untuk Proses Temukan Lokasi 22
Gambar 3.5. Sequence Diagram Proses Sakelar 22
Gambar 3.6. Sequence Diagram Proses Mesin 23
Gambar 3.7. Sequence Diagram Proses Temukan Lokasi 23
Gambar 3.8. Flowchart Gambaran Umum Sistem 24
Gambar 3.9. Flowchart Sakelar 25
Gambar 3.10. Flowchart Mesin 25
Gambar 3.11. Rancangan Layout Kontrol Bluetooth 26
Gambar 3.12. Rancangan Layout Kontrol GSM 27
Gambar 3.13. Rincian Perangkat Keras 28
Gambar 4.1. Diagram Ishikawa 29
Gambar 4.2. Kontrol Bluetooth 31
Gambar 4.3. Kode Program Kontrol Bluetooth 31
Gambar 4.4. Kontrol GSM 32
Gambar 4.5. Kode Program Kontrol GSM 33
Gambar 4.6. Lokasi 34
Gambar 4.7. Kode Program Lokasi 35
Gambar 4.8. Konstruksi Utama 36
Gambar 4.9. Kode Program Kontrol Relay 36
Gambar 4.10. Proses OTP Mematikan Sakelar 40
Gambar 4.11. Proses OTP Meminta Lokasi 40
Gambar 4.12. Pemasangan dan Peletakan Alat 41
Gambar 4.13. Skenario Menggunakan Bluetooth 42
Gambar 4.14. Skenario Menggunakan SMS 43
DAFTAR LAMPIRAN
Hal.
Lampiran 1 Listing Program A-1
Lampiran 2 Daftar Riwayat Hidup (Curriculum Vitae) B-1
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Sistem keamanan menjadi kebutuhan yang cukup penting bagi pemilik mobil, karena tindak kriminal mobil adalah masalah bagi pengguna kendaraan. Menggunakan alarm sebagai sistem keamanan merupakan salah satu pilihan bagi pengguna mobil. Namun keamanan ini masih jauh dari sempurna karena jika alarm atau pengeras suara tersebut dapat dilumpuhkan maka tidak ada lagi indikator yang digunakan untuk memberikan informasi kepada pemilik mengenai kondisi kendaraannya.
Kondisi seperti ini dirasakan kurang efektif jika pemilik mobil berada diluar jangkauan suara alarm tersebut, ini merupakan suatu masalah untuk sebuah sistem keamanan kendaraan. Mikrokontroler dan Androiddapat digunakan untuk membuat sebuah sistem keamanan yang lebih baik, dengan memanfaatkan GPS dan SMS untuk komunikasi data, pengguna mobil dapat mengontrol pengapian mobil dari jarak yang jauh dan mengetahui lokasi mobil.
Berdasarkan permasalahan ini, selain sebuah pengeras suara sebagai indikatornya maka diperlukan juga sebuah media pengirim yang memiliki jangkauan yang cukup luas sebagai indikator pemberi informasi kepada pemilik kendaraan, dan membuat mesin kendaraan tidak dapat dinyalakan (dioperasikan). Maka untuk memenuhi persyaratan-persyaratan tersebut dapat ditempuh dengan cara memanfaatkan pemrograman sebuah mikrokontroler dan algoritma One-Time Pad sebagai sistem keamanan yang dibuat menggunakan perangkat Android dan Raspberry Pi. Algoritma One-Time Pad merupakan algoritma berjenis symmetric key yang artinya bahwa kunci yang digunakan untuk melakukan enkripsi dan dekripsi merupakan kunci yang sama (Astutik,2007).
1.2. Rumusan Masalah
Masalah yang akan dibahas pada penelitian ini adalah bagaimana mengamankan dan menemukan Mobil dari tindak kriminal pencurian.
1.3. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Algoritma One-Time Pad hanya digunakan untuk mengamankan data pada Perangkat Android.
2. Menggunakan perangkat SIM 808 sebagai GPS dan GSM
3. Menggunakan bahasa pemrograman Java untuk Android, bahasa pemrograman Python untuk Raspberry Pi dan JSON sebagai penyimpanan data pada Android.
4. Raspberry Pi tidak terhubung ke internet
5. Menggunakan Modul Sensor Suara sebagai pendeteksi alarm mobil saat berbunyi
6. Penelitian ini tidak membahas masalah penyadapan data.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat sebuah sistem keamanan mobil menggunakan Raspberry Pi berbasis Android.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah menghasilkan suatu perangkat software dan hardware untuk mengamankan kendaraan khususnya mobil sehingga dapat menghindari terjadinya tindak kriminal pencurian kendaraan
1.6. Metodologi Penelitian
Tahapan penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah : 1. Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan referensi yang diperlukan dalam penelitian. Hal ini dilakukan untuk memperoleh informasi dan data yang
diperlukan untuk penulisan skripsi ini. referensi yang digunakan dapat berupa buku, jurnal, artikel, situs internet yang berkaitan dengan penelitian ini.
2. Perancangan Sistem
Merancang sistem sesuai dengan rencana yang telah ditentukan, yaitu meliputi perancangan desain hardware, flowchart, diagram use-case, diagram activity, diagram sequence dan perancangan antarmuka dari aplikasi. Proses perancangan ini berdasarkan pada batasan masalah dari penelitian ini.
3. Implementasi Sistem
Pada tahap ini pembuatan sistem hardware telah selesai dilaksanakan dan menambahkan fungsi kontrolerke dalam sistem hardware sesuai dengan analisis dan perancangan yang telah dilakukan sebelumnya.
4. Pengujian Sistem
Pada tahap ini akan dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah dibangun.
5. Dokumentasi
Melakukan pembuatan dokumentasi sistem mulai dari tahap awal hingga pengujian sistem, untuk selanjutnya dibuat dalam bentuk laporan penelitian (skripsi).
1.7. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan skripsi ini terdiri dari beberapa bagian utama seperti berikut:
BAB 1 PENDAHULUAN
Menjelaskan latar belakang dari penelitian yang dilakukan, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian dan sistematika penulisan dari skripsi ini.
BAB 2 LANDASAN TEORI
Berisi penjelasan singkat mengenai sistem kriptografi, teori-teori dasar yang digunakan dalam algoritma kriptografi One-Time Pad, sistem kriptografi One-Time Pad, penjelasan singkat tentang mikrokontroler dan Raspberry Pi dan beberapa penelitian terdahulu yang relevan.
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN
Membahas analisis terhadap masalah penelitian, analisis kebutuhan dalam membangun sistem dan perancangan terhadap sistem yang akan dibangun.
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Merupakan hasil penelitian yang dilakukan. Berisi tentang penjelasan implementasi sistem berdasarkan analisis dan perancangan sistem, skenario pengujian terhadap sistem yang telah dibangun serta pembahasan hasil pengujian.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan dari keseluruhan penelitian dan saran berdasarkan hasil pengujianyang diharapkan dapat bermanfaat untuk pengembangan selanjutnya.
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1. Kriptografi
Ditinjau dari segi terminologinya, kata kriptografi berasal dari bahasa Yunani yaitu crypto yang berarti secret (rahasia) dan graphia yang berarti writing (tulisan). Jadi kriptografi adalah ilmu dan seni untuk menjaga keamanan pesan ketika pesan dikirim dari suatu tempat ke tempat lain. Maka secara terminologi kriptografi merupakan langkah-langkah logis bagaimana menyembunyikan pesan dari orang-orang yang tidak berhak atas pesan tersebut (Ariyus, 2008).
2.1.1. Jenis-jenis Algoritma Kriptografi
Algoritma Kriptografi dibagi tiga berdasarkan kunci yang dipakai, yaitu algoritma simetri (menggunakan satu kunci untuk proses enkripsi dan dekripsi), algoritma asimetris (menggunakan kunci yang berbeda untuk proses enkripsi dan dekripsi), dan fungsi hash (Ariyus, 2008).
2.1.1.1. Algoritma Simetris
Algoritma simetris adalah algoritma yang menggunakan kunci enkripsi yang sama dengan kunci dekripsinya (Sadikin, 2012). Algoritma simetris sering juga disebut sebagai algoritma kunci rahasia, algoritma kunci tunggal atau algoritma satu kunci (Sadikin, 2012). Bila mengirim pesan dengan algoritma ini, si penerima pesan harus diberitahu kunci dari pesan tersebut agar bisa mendekripsikan pesan yang dikirim.
Keamanan dari pesan yang menggunakan algoritma ini tergantung pada kunci.
Algoritma kriptografi yang termasuk algoritma kunci simetris ini adalah Hill Cipher, Blowfish, Twofish, Vigenere Cipher, One Time Pad, DES, RC2, RC4, RC5, IDEA dan lain-lainnya. Berikut ini skema kriptografi simetris dapat dilihat pada Gambar
Gambar 2.1 Skema Kriptografi Simetris
2.1.1.2. Algoritma Asimetris
Kunci yang digunakan dalam algoritma asimetris (asymmetric cryptosystems) untuk melakukan enkripsi dan deksripsi berbeda (Smart, 2004). Algoritma asimetris disebut juga dengan kriptografi kunci publik karena algoritma ini memiliki kunci yang berbeda untuk enkripsi dan dekripsi, dimana enkripsi menggunakan public key dan untuk dekripsinya menggunakan private key. Berikut ini skema kriptografi asimetris dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Skema Kriptografi Asimetris
2.1.2.Algoritma One-Time Pad
Algoritma ini ditemukan pada tahun 1917 oleh Mayor Joseph Mauborgne dan Gilbert Verman. Cipher ini termasuk ke dalam kelompok algoritma kriptografi simetris (Prameswara, 2013). Algoritma One Time Pad berisi deretan karakter kunci yang dibangkitkan secara acak dan setiap kunci hanya bisa dipakai sekali pakai.
Pemilihan kunci harus secara acak dan kunci hanya bisa digunakan satu kali saja agar algoritma One Time Pad tidak mudah dipecahkan (Mollin, 2007). Panjang stream karakter kunci sama dengan panjang pesan. One Time Pad (pad = kertas bloknot) berisi barisan karakter-karakter kunci yang dibangkitkan secara acak. Satu pad hanya digunakan sekali (one time) saja untuk mengenkripsi pesan, setelah itu pad yang telah digunakan dihancurkan.
Panjang kunci One Time Pad = panjang teks asli sehingga tidak ada kebutuhan
A Enkripsi Dekripsi B
plaintext plaintex
ciphertext t
Kunci publik Kunci rahasia
Algoritma Enkripsi
Algoritma Dekripsi
Teks Ciphertext
Kunci rahasia
Teks
untuk mengulang penggunaan kunci selama proses enkripsi.Aturan enkripsi yang digunakan persis sama seperti pada kode Vigenere.
Enkripsi: ci = (pi + ki) mod 26...(2.1) Dekripsi: pi = (ci–ki) mod 26... (2.2)
Dimana:
ci= ciphertext pi= plaintext ki= kunci
Bila diketahui teks asli: “ONETIMEPAD”
Dengan kunci: “TBFRGFARM”
Diasumsikan A= 0, B = 1, . . . , Z=25.
Maka akan didapat teks-kode : “ IPKLPSFHGQ ” yang mana diperoleh sebagai berikut:
(O + T) mod 26 = I (N + B) mod 26 = P (E + F) mod 26 = K (T + R) mod 26 = L (I + G) mod 26 = P (M + F) mod 26 = S (E + A) mod 26 = F (P + R) mod 26 = H (A + F) mod 26 = G (D + M) mod 26 = Q
Sistem One Time Pad tidak dapat dipecahkan karena beberapa alasan yaitu barisan kunci acak + teks asli yang tidak acak = teks kode yang seluruhnya acak.
Mendekripsi teks kode dengan beberapa kunci berbeda dapat menghasilkan teks asli yang bermakna sehingga kriptanalis tidak punya cara untuk menentukan teks asli mana yang benar.
Algoritma ini memiliki beberapa kelemahan, yaitu : Kunci yang dipakai haruslah benar-benar acak. Menggunakan pseudorandom generator tidak dihitung, karena algoritma ini memiliki bagian yang tidak acak. Panjang kunci juga harus sama dengan panjang pesan, sehingga hanya cocok untuk pesan berukuran kecil. Selain itu, karena kunci dibangkitkan secara acak, maka tidak mungkin pengirim dan penerima membangkitkan kunci yang sama secara simultan, dan karena kerahasiaan kunci harus dijamin, maka perlu ada perlindungan selama pengiriman kunci. Oleh karena itu, algoritma ini hanya dapat digunakan jika tersedia saluran komunikasi kedua yang cukup aman untuk mengirim kunci (Prameswara, 2013)
2.2. Mikrokontroler Raspberry Pi
Raspberry Pi adalah komputer berukuran kartu kredit yang dikembangkan di Inggris oleh Yayasan Raspberry Pi dengan tujuan untuk mempromosikan pengajaran ilmu pengetahuan dasar komputer di sekolah. Raspberry Pi diproduksi melalu lisensi manufaktur yang berkaitan dengan elemen 14/Premier Farnelldan RS komponen.
Raspberry Pi memiliki sistem on chip Broadcombcm2835 dengan prosesor ARM1176JZF-S 700 MHz. Pada Raspberry Pi ini dapat dipasang sistem operasi yang didukung dengan teknologi ARM seperti RaspbianOS, Arch Linux. Raspberry Pi model 3B dapat dilihat pada Gambar 2.3 dan Gambar 2.4.
Gambar 2.3 Mini Komputer Raspberry Pi 3B(Sumber: www.raspberrypi.org)
Gambar 2.4Struktur Raspberry Pi 3B(Sumber: www.raspberrypi.org)
Berikut ini adalah spesifikasi Raspberry Pi 3B :
SoC: Broadcom BCM2837
CPU: 4× ARM Cortex-A53, 1.2GHz
GPU: Broadcom VideoCore IV
RAM: 1GB LPDDR2 (900 MHz)
Networking: 10/100 Ethernet, 2.4GHz 802.11n wireless
Bluetooth: Bluetooth 4.1 Classic, Bluetooth Low Energy
Storage: microSD
GPIO: 40-pin header, populated
Ports: HDMI, 3.5mm analogue audio-video jack, 4× USB 2.0, Ethernet, Camera Serial Interface (CSI), Display Serial Interface (DSI)
2.3. Modul Sensor Deteksi Suara - Arduino DIY Intelligent Smart
Mendeteksi intensitas suara dari lingkungan sekitar, perhatian: sensor ini hanya mengidentifikasi apakah ukuran (sesuai dengan prinsip getaran) tidak mengenali suara atau suara frekuensi tertentu suara, sensitivitas disesuaikan (diperlihatkan dengan warna biru penyesuaian potensiometer digital). Dapat dilihat pada Gambar 2.5.
Spesifikasi :
Operating tegangan: DC3.3V-5V
Format Output: output beralih digital (0 dan 1 tinggi dan rendah)dengan lubang baut tetap untuk kemudahan instalasi
Kecil ukuran papan PCB: 3.4 cm * 1.6 cm
Deskripsi Modul :
Tegangan VCC eksternal 3.3 V-5 V (dapat langsung terhubung ke 5 v MCU dan 3.3 v MCU)
GND GND Eksternal
DO papan kecil output interface digital (0 dan 1)
Instruksi Penggunaan:
1. modul Ini sangat sensitif terhadap intensitas suara ambient, umumnya digunakan untuk mendeteksi intensitas suara ambient.
2. ketika intensitas suara kurang dari ambang batas yang ditetapkan tercapai, port output DO tingkat tinggi ketika suara ambient melebihi ambang batas yang ditetapkan, output DO modul rendah;
3. Output digital DO dapat dihubungkan langsung dengan mikrokontroler melalui mikrokontroler untuk mendeteksi tinggi dan rendah, dengan demikian mendeteksi suara lingkungan;
4. Keluaran digital DO modul relay dapat drive, yang dapat terdiri dari sakelar suara diaktifkan
Gambar 2.5. Modul Sensor Deteksi Suara
2.4. SIM 808
Papan ini berdasarkan SIMCOM SIM808 GSM / modul GPS terbaru, ia menawarkan data GSM dan GPRS seluler bersama dengan teknologi GPS untuk navigasi satelit.
Papan ini memiliki konsumsi daya ultra-rendah dalam mode tidur, memberikan waktu siaga proyek yang sangat panjang. Selanjutnya ada sirkuit pengisian baterai onboard yang dapat digunakan dengan baterai LiPo.
Penerima GPS sangat sensitif dengan 22 pelacakan dan 66 saluran akuisisi, dan juga mendukung bantuan-GPS (A-GPS) untuk lokalisasi dalam ruangan. Papan dikendalikan oleh perintah AT melalui UART dan mendukung level logis 3.3V dan 5V. Itu datang dengan mini GPS dan antena GSM, namun baterai adalah opsional.
Spesifikasi :
Quad-band 850/900/1800/1900MHz
GPRS multi-slotclass12 connectivity: max. 85.6kbps(down-load/up-load)
GPRS mobile station class B
Dikontrol oleh AT Command (3GPP TS 27.007, 27.005 and SIMCOM enhanced AT Commands)
Mendukung charging kontrol untuk Li-Ion battery
MendukungReal Time Clock
Voltage range 3.4V ~ 4.4V
Standard SIM Card
Gambar 2.6 SIM 808
2.5. Solid State Relay
SSR (Solid State Relay) atau dikenal dengan sebutan Relay statis adalah sebuah sakelar elektronik yang tidak memiliki bagian yang bergerak. SSR tahan dan kebal terhadap guncangan dan getaran serta tertutup rapat terhadap kotoran dan kelembaban.
SSR menggunakan perangkat semikonduktor seperti dioda, SCR, TRIAC, transistor daya dan lain-lain untuk melakukan arus beban. Untuk melindungi sirkuit di bawah kontrol untuk pengenalan suara listrik, juga sering menggunakan SSR. Solid State Relay sangat andal dan memiliki umur pemakaian yang lebih panjang. Karena tidak memiliki bagian yang bergerak atau kontak “bounce” sehingga memiliki respons yang cepat. Solid State Relay lebih mahal dibandingkan dengan relay elektromekanik.
Solid State Relay telah banyak digunakan di berbagai daerah yang sebelumnya lebih dominan menggunakan relay elektromekanik atau kontaktor. Beberapa aplikasi dari Solid State Relay yaitu industri otomatisasi, pencahayaan, peralatan, kemasan, perkakas mesin, peralatan elektronik, peralatan manufacturing, uji dan keamanan sistem, sistem instrumentasi, kontrol lalu lintas dan lain-lain.
Karena Solid State Relay tidak memiliki bagian yang bergerak sehingga SSR memiliki banyak keuntungan, yaitu tingkat keandalan yang tinggi, tahan lama sampai 109 operasi pemakaian, Zero-voltage turn-on, rendah induksi elektromagnetik, tahan guncangan dan getaran, tidak ada kontak bounce, cocok dengan microprocessor, dan respons cepat (Verma, Gupta & Mahapatra 2015).
2.6. Bluetooth
Bluetooth didefinisikan sebagai sebuah arsitektur protokol ber-layer yang mengandung protokol inti, pengganti kabel dan protokol telepon serta protokol
adaptasi. Pada bagian selanjutnya akan dibahas lebih lanjut mengenai masing-masing blok dari arsitektur protokol sebagaimana yang terlihat pada Gambar. 2.7.
Gambar 2.7 Bagian – bagian Bluetooth
Layer paling dasar dari arsitektur bluetooth adalah bluetooth radio. Bluetooth beroperasi pada industrial Scientific and Medical (ISM) band antara 2,40 sampai dengan 2,48 GHz. Terdapat tiga kelas dari transmitter yang dibedakan dari output power dan jangkauan transmisi yang dimiliki. Bluetooth radio menggunakan modulasi Gaussian Frequenscy Shift Keying (GFSK) dalam melakukan transmisinya. Baseband layer adalah lapisan fisik dan berada diatas Bluetooth radio. Baseband layer menangani masalah channel. Untuk menghindari terjadinya interferensi dari sinyal lain yang berada pada band 2,4 GHz seperti WLAN, Bluetooth menggunakan prinsip frekuensi hopping. Setiap perangkat Bluetooth mempunyai alamat hardware yang khusus dan sebuah Bluetoothclock. Sebuah algoritma tertentu digunakan untuk menghitung frekuensi hopping yang digunakan berdasarkan pada hardware address dari perangkat yang menjadi masters dan clock.
Untuk komunikasi duplex, skema time duplex (TTD) digunakan sebagai sarana pengiriman dan penerimaan data. Di mana pada skema ini perangkat master melakukan transmisi pada slot watu genap dan perangkat slave melakukan transmisi pada slot waktu ganjil. Link Manager berfungsi untuk menjalankan link setup, authentication, link configuration dan aspek lainnya dari hubungan radio antara
master dan slave. Selain itu juga berfungsi untuk menemukan lonk manager lainnya dan melakukan komunikasi dengan menggunakan link manager protokol. Untuk memastikan hardware yang berbeda dapat saling mendukung, maka perangkat Bluetooth menggunakan Host Controller Interface (HCI) sebagai tatap muka antara host Bluetooth (contohnya komputer) dan baseband dan link manager.
Logical Link Control and Adaption Protocol (L2CAP) adalah lapisan yang berbeda di atas baseband protokol dan melayani protokol yang di atasnya dengan kemampuan protokol multiplexing dan packet augmentation serta reassembly (SAR).
Fungsi SAR diperlukan untuk mendukung protokol yang menggunakan paket data yang lebih besar daripada yang dapat didukung oleh baseband. Paket L2CAP yang besar dibagi kedalam beberapa paket baseband yang lebih kecil sebelum dipancarkan dan paket-paket tersebut akan disusun kembali setelah diterima menjadi paket L2CAP.
ServiceDiscovery Protocol pada dasarnya berfungsi untuk menyediakan perangkat (tools) yang dibutuhkan oleh sebuah aplikasi untuk memperoleh informasi dari sebuah perangkat Bluetooth, layanan Bluetooth apa saja yang tersedia dan untuk menentukan karakteristik dari layanan yang tersedia. Port serial merupakan salah satu dari layanan komunikasi yang sering digunakan.
RFCOMM adalah pengganti protokol kabel yang termasuk didalam spesifikasi Bluetooth. RFCOMM melakukan emulasi port serial RS-232 ke dalam protokol L2CAP dan menggantikan fungsi kabel serial. RFCOMM dapat menyediakan sampai dengan 60 port diantara dua perangkat Bluetooth. Bluetooth profile digunakan untuk memberikan gambaran untuk implementasi dari sebuah fungsi yang dapat dilakukan.
Bluetooth profile ditunjukan untuk mengurangi masalah yang mungkin timbul dari perbedaan produk yang diproduksi oleh perusahaan yang berbeda. Profile yang dimiliki Bluetooth sampai saat ini antara lain: basic imaging, basic printing, cordless telephony, dial-up networking, file transfer, handsfree, headset, serial port, dan scynchronization (Ardiansyah, 2011).
2.7. Android Studio
Android Studio adalah IDE (IntegratedDevelopmentEnvironment) resmi untukpengembangan aplikasi Android dan bersifat open source atau gratis. Peluncuran Android Studio ini diumumkan oleh Google pada 16 Mei 2013 pada event Google I/O
Conference untuk tahun 2013. Sejak saat itu, Android Studio menggantikan Eclipse sebagai IDE resmi untuk mengembangkan aplikasi Android(AndiJuansyah, 2015).
Gambar 2.8 Android Studio (Sumber developer.Android.com)
Android Studio sendiri dikembangkan berdasarkan IntelliJ IDEA yang mirip dengan Eclipse disertai dengan ADT plugin (Android Development Tools). Android Studio memiliki fitur:
a. Projek berbasis pada Gradle Build
b. Refactory dan pembenahan bug yang cepat
c. Tools baru yang bernama “Lint” diklaim dapat memonitor kecepatan, kegunaan, serta kompetibelitas aplikasi dengan cepat.
d. Mendukung Proguard And App-signing untuk keamanan.
e. Memiliki GUI aplikasi Android lebih mudah.
Didukung oleh Google Cloud Platfrom untuk setiap aplikasi yang dikembangkan.
2.8. Android
Android merupakan sistem operasi mobile berbasis kernel Linux yang dikembangkan oleh Android.Inc dan kemudian diakusisi oleh Google (Nihe, 2015). Android berupa sistem operasi, middleware, dan aplikasi kunci perangkat mobile. Android terdiri dari satu tumpukan yang lengkap, mulai dari boot loader, device driver, dan fungsi-fungsi pustaka, hingga perangkat lunak API (Application Programming Interface), Jadi sebenarnya Android bukanlah satu perangkat tertentu, melainkan sebuah platform yang dapat digunakan dan diadaptasikan untuk mendukung berbagai konfigurasi perangkat keras. Walaupun kelas utama perangkat yang didukung oleh Android adalah telepon mobile, tetapi sekarang ini juga digunakan pada electronic bookreaders,
2.9. GPS
Sistem yang digunakan untuk melacak mobil monitor, status yang digunakan oleh pihak tertentu untuk tujuan tertentu, sistem ini merupakan integrasi dari beberapa teknologi modern dan komunikasi yang tertanam pada teknologi tersebut. Untuk menyediakan lokasi dan Informasi waktu di bumi, Global Positioning System (GPS) yang biasa digunakan sebagai sistem satelit navigasi global berbasis ruang. Informasi lokasi yang disediakan oleh GPS sistem dapat yang divisualisasikan yaitu menggunakan Google Earth (Al-Khedher, 2011).
BAB 3
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1. Analisis Sistem
Analisis sistem bertujuan untuk memecah sistem ke dalam komponen-komponen subsistem yang lebih kecil untuk mengetahui hubungan setiap komponen tersebut dalam mencapai tujuan. (Whitten, 2007)
Gambar 3.1 Diagram Ishikawa
Pada diagram ishikawa pada Gambar 3.1 menjelaskan implementasi sistem keamanan mobil berbasis Android yang aman dengan menerapkan algoritma One- Time Pad. Pada sistem keamanan mobil sekaligus sebagai sistem pengendali mobil, user dapat menghidupkan dan mematikan sakelar dan mesin. User juga dapat menemukan lokasi keberadaan mobil. Raspberry Pi yang digunakan sebagai pengontrol utama mobil dikendalikan melalui Smartphone Android. Penghubung antara Raspberry Pi dengan Android menggunakan dua cara, yaitu melalui koneksi Bluetooth atau melalui koneksi GSM.
Perangkat SIM 808 berguna untuk menentukan lokasi mobil dan akan mengirim data lokasi ke Android jika user meminta. Relay yang berjumlah 4 buah yang di pasang pada mobil digunakan untuk mengontrol arus listrik yang terdapat pada Kunci Kontak dan Starter.
3.1.1. Analisis Kebutuhan Sistem
Analisis kebutuhan sistem meliputi analisis kebutuhan fungsional dan non-fungsional.
Kebutuhan fungsional mendeskripsikan fungsi-fungsi yang harus dilakukan oleh sebuah sistem untuk mencapai tujuan. Sedangkan kebutuhan non-fungsional mendeskripsikan fitur lain seperti karakteristik, batasan sistem, performa, dokumentasi dan yang lainnya agar sistem berjalan sukses (Whitten, 2007) .
a. Analisis kebutuhan fungsional sistem
Kebutuhan fungsional yang harus dimiliki oleh sistem keamanan mobil dengan aplikasi Android adalah :
1. Sistem dapat menghidupkan dan mematikan arus listrik pada mobil.
2. Sistem dapat mengontrol mesin mobil agar dapat hidup dan mati.
3. Sistem dapat menemukan lokasi mobil.
b. Analisis kebutuhan non-fungsional sistem
Kebutuhan non-fungsional yang harus dimiliki oleh sistem keamanan sepeda motor dengan aplikasi Android adalah :
Waktu proses koneksi, enkripsi dan dekripsi cepat, sehingga dapat mengefektifkan waktu pengguna sistem.
1. Tampilan antarmuka sistem menarik dan dapat dimengerti oleh pengguna sistem.
3.1.2. Analisis Pemodelan Sistem
Pemodelan sistem bertujuan untuk menampilkan kebutuhan dari sebuah perangkat lunak. Salah satu jenis pemodelan kebutuhan sistem adalah model berbasis skenario, model ini menggambarkan spesifikasi kebutuhan perangkat lunak dari berbagai sudut
pandang aktor di dalam perangkat lunak (Pressman, 2010).
Pada penelitian ini digunakan UML sebagai bahasa pemodelan untuk mendesain dan merancang sistem keamanan mobil berbasis Android. Model UML yang digunakan adalah Use Case diagram, Activity Diagram, dan Sequence Diagram.
3.1.2.1. Pemodelan dengan Menggunakan Use Case Diagram
Untuk mengetahui aktor dan use case yang akan digunakan, maka dilakukan identifikasi aktor dan identifikasi use case. Setelah mendapatkan aktor dan use case, maka use case diagram dapat digambarkan. Pengidentifikasian aktor dan use case pada sistem ini ditunjukkan pada Tabel 3.1 dan Tabel 3.2 :
Tabel 3.1 Definisi Aktor
Tabel 3.2 Use Case
UC ID Use Case
UC-01 Menghidupkan atau Mematikan Sakelar UC-02 Menghidupkan atau Mematikan Mesin
UC-03 Menemukan Lokasi
Gambar use case diagram berdasarkan aktor dan use case dapat dilihat pada Gambar 3.2.
No Aktor Deskripsi
1 User Pengguna sistem yang memiliki hak untuk mengontrol mobil
Gambar 3.2 Use Case Diagram
a. Use CaseSakelar
Use Case sakelar ini akan menjelaskan secara sederhana cara kerja sakelar pada sistem keamanan mobil dengan Android dengan menggunakan algoritma One-Time Pad. Dapat dilihat pada tabel 3.3 yang merupakan dokumentasi naratif dari use case sakelar.
Tabel 3.3 Skenario Use Case Sakelar
Aksi Aktor Reaksi Sistem
Skenario Normal
1. Tekan tombol Sakelar
2. Mengirim perintah ke Mikrokontroler 3. Menghidupkan Sakelar
Skenario Alternatif
4. Mematikan Sakelar
b. Use Case Mesin
Use Case mesin ini akan menjelaskan secara sederhana cara kerja mesin pada sistem keamanan mobil dengan Android dengan menggunakan algoritma One-Time Pad.
Dapat dilihat pada Tabel 3.4 yang merupakan dokumentasi naratif dari use case mesin.
Tabel 3.4 Skenario Use Case Mesin
Aksi Aktor Reaksi Sistem
Skenario Normal 1. Tekan tombol Mesin
2. Mengirim perintah ke Mikrokontroler 3. Menghidupkan Mesin
Skenario Alternatif
4. Mematikan Mesin
c. Use case Temukan Lokasi
Use case temukan lokasi ini akan menjelaskan secara sederhana cara kerja sakelar pada sistem keamanan mobil dengan Android dengan menggunakan algoritma One- Time Pad. Dapat dilihat pada Tabel 3.5 yang merupakan dokumentasi naratif dari use case temukan lokasi.
Tabel 3.5 Skenario Use Case Temukan Lokasi
Aksi Aktor Reaksi Sistem
Skenario Normal
1. Tekan tombol Temukan Lokasi
2. Mengirim perintah ke Mikrokontroler 3. Mengambil koordinat Mobil
4. Menampilkan Lokasi Pada Google Map Skenario Alternatif
5. Tampil Pesan “Jaringan tidak ditemukan”
3.1.2.2. Pemodelan dengan Menggunakan Activity Diagram
Diagram aktivitas atau activity diagram menggambarkan alur kerja (workflow) atau aktivitas dari sebuah sistem.
a. Activity Diagram Sakelar
Activity diagram sakelar akan menggambarkan hubungan aliran kerja yang telah dijelaskan pada use case sakelar. Activity diagram sakelar dapat dilihat pada Gambar3.3.
Gambar 3.3 Activity Diagram untuk Proses Sakelar
b. Activity Diagram Mesin
Activity diagram mesin akan menggambarkan hubungan aliran kerja yang telah dijelaskan pada use case Mesin. Activity diagram mesin dapat dilihat pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 Activity Diagram untuk Proses Mesin
c. Activity Diagram Temukan Lokasi
Activity diagram temukan lokasi akan menggambarkan hubungan aliran kerja yang telah dijelaskan pada use case temukan lokasi. Activity diagram temukanlokasi dapat dilihat pada Gambar 3.5.
Gambar 3.5 Activity Diagram untuk Proses Temukan Lokasi
3.1.2.3. Pemodelan dengan Menggunakan Sequence Diagram a. Sequence Diagram Sakelar
Pada Gambar 3.6 dapat dilihat Sequence Diagram untuk proses sakelar.
Gambar 3.6 Sequence Diagram Proses Sakelar
b. Sequence Diagram Mesin
Pada Gambar 3.7 dapat dilihat Sequence Diagram untuk proses mesin.
Gambar 3.7 Sequence Diagram Proses Mesin
c. Sequence Diagram Temukan Lokasi
Pada Gambar 3.8 dapat dilihat Sequence Diagram untuk proses temukan lokasi.
Gambar 3.8 Sequence Diagram Proses Temukan Lokasi
3.2. Perancangan Sistem 3.2.1. Flowchart sistem
Flowchart merupakan diagram alir dari bagan-bagan tertentu yang memiliki arus penggambaran mengenai langkah-langkah penyelesaian suatu permasalahan. Selain itu, flowchart juga memiliki fungsi memudahkan proses pengecekan terhadap sistem yang akan dibuat. Berikut merupakan flowchart dari sistem yang dibangun.
3.2.1.1. Flowchart Gambaran Umum Sistem dan Blok Diagram Sistem
Gambar 3.9 Blok Diagram Gambaran Umum Sistem
Berikut akan dijabarkan penjelasan dari Blok Diagram Sistem : 1. Sensor Suara mendeteksi suara alarm mobil.
2. Saat alarm berbunyi, Raspberry Pi mengirim pesan ke Android dalam bentuk SMS
3. Raspberry Pi sebagai pusat kontrol dari sistem keamanan mobil
4. Relay dihubungkan dengan saklar dan starter mobil sebagai untuk menghidupkan atau mematikan mobil
Gambaran umum sistem ini dapat dilihat pada flowchart Gambar 3.10.
Gambar 3.10 Flowchart Gambaran Umum Sistem
Pada flowchart Gambar 3.10 menjelaskanbahwa ada dua jenis koneksi yang dapat digunakan untuk menghubungkan Android dengan Raspberry Pi. Koneksi Bluetooth memiliki jangkauan yang lebih kecil dibandingkan dengan koneksi GSM.
Koneksi GSM membutuhkan pulsa operator atau data jaringan seluler untuk melakukan hubungan dengan Raspberry Pi. Setelah Android berhasil terhubung dengan Raspberry Pi, terdapat 3 menu yang memiliki fungsi yang berbeda.
Gambar 3.11 Flowchart Sakelar
Pada flowchart Gambar 3.11 menjelaskan proses untuk menghidupkan dan mematikan Sakelar. Sakelar yang telah dipasang pada mobil berguna untuk mengontrol arus listrik dari sumber utama atau AKI mobil. Jika keadaan Sakelar mati, maka mesin mobil tidak akan bias beroperasi, begitu juga sebaliknya.
Gambar 3.12 Flowchart Mesin
Pada flowchart Gambar 3.12 menjelaskan proses untuk menghidupkan dan mematikan Mesin. Dengan bantuan dari Raspberry Pi dan relay, mesin mobil dapat dihidupkan melalui Android. Pada penelitian ini, jenis kendaraan yang dapat
3.2.2. Perancangan Antarmuka
Sistem akan dibangun menggunakan bahasa pemrograman Basic dengan menggunakan software Android Studio. Rancangan antar muka disesuaikan dengan kebutuhan dan software yang digunakan. Antar muka menggunakan 3 layout, yaitu : layoutKontrol Bluetooth, layout Kontrol GSM, layout Lokasi.
3.2.2.1. Antarmuka Layout Kontrol Bluetooth
Pada Gambar 3.13 menunjukkan layout kontrol Bluetoothyang berguna untuk mengontrol mikrokontroler dan Raspberry Pi yang ada pada mobil melalui koneksi Bluetooth.
Gambar 3.13 Rancangan Layout Kontrol Bluetooth
Komponen yang dipakai untuk membangun antar muka layout lock pada Gambar 3.11adalah sebagai berikut :
1. Button ”BLUETOOTH” : button yang berfungsi untuk menghubungkan Bluetooth
2. Button ”SAKELAR” : button yang berfungsi untuk menghidupkan dan mematikan sakelar.
3. Button “STARTER” : button yang berfungsi untuk mengaktifkan starter BLUETOOTH
SAKLAR
STARTER
mobil
3.2.2.2. Antamuka Layout Kontrol GSM
Pada Gambar 3.14 menunjukkan layout kontrol GSM yang berguna untuk mengontrol mikrokontroler yang ada pada mobil melalui koneksi GSM.
Gambar 3.14 Rancangan Layout Kontrol GSM
Komponen yang dipakai untuk membangun antar muka layout pada Gambar 3.12adalah sebagai berikut :
1. Label ”NO.HP” : Labelyang berfungsi untuk menampilkan nomor yang terdaftar 2. Button ”SAKELAR” : button yang berfungsi untuk mematikan sakelar.
3. Button ”LOKASI” : button yang berfungsi untuk meminta lokasi kendaraan dan menampilkan lokasi di Google Map.
3.2.3. Perancangan Perangkat Keras
Sistem keamanan mobilyang akan dibangun dirancang agar dapat memberikan keamanan untuk mobil dengan cara memberikan hak akses terhadap yang berhak.
Perancangan perangkat keras pada gambar 3.14 dan Tabel 3.6 menunjukkan hubungan antara masing-masing perangkat. Sumber listrik perangkat menggunakan AKI mobil yang menggunakan adaptor 5V agar perangkat Raspberry Pi tetap setabil.
NOMOR HP
SAKLAR
LOKASI
Tabel 3.6 Rincian Perangkat Keras
No Nama Barang Banyak Fungsi
1. Raspberry Pi 1 Processor Utama
2. Relay 5V 4 Kontroler Listrik
3. SIM 808 1 Koneksi GSM dan GPS
4. Sensor Suara 1 Pendeteksi Bunyi Alarm Mobil 5. Modul Step Down 5V 3A 2 Konverter Tegangan AKI
Gambar 3.15 Perancangan Perangkat Keras
Positif Negatif
USB
PIN GPIO
PIN Serial PIN GPIO
BAB 4
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
4.1. Implementasi Sistem
Tahap implementasi sistem merupakan lanjutan dari tahap perancangan sistem. Pada tahap ini dilakukan implementasi sistem ke dalam bahasa pemrograman berdasarkan hasil analisis dan perancangan sistem. Pada tahap implementasi ini digunakan perangkat lunak dan perangkat keras, sehingga sistem yang dibangun dapat diselesaikan dengan baik.
4.1.1 Tampilan Antar Muka
Tampilan antar muka dari sistem ini diimplementasikan berdasarkan dari tahap analisis dan perancangan sistem. Tampilan antar muka sistem ini terdiri dari 3 halaman utama, yaitu :
1. Kontrol Bluetooth 2. Kontrol GSM 3. Lokasi
4.1.1.1. Tampilan Halaman Kontrol Bluetooth
Halaman kontrol Bluetooth merupakan halaman yang digunakan mengontrol mobil melalui koneksi Bluetooth. Pada halaman kontrol Bluetooth, user dapat menghidupkan dan juga mematikan sakelar dan mesin. Untuk dapat menghidupkan mesin mobil, user cukup menekan tombol starter satu kali. Mesin mobil dapat dinyalakan jika kondisi sakelar dan kunci kontak dalam keadaan ON. Tampilan halaman kontrol Bluetooth dapat dilihat pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Kontrol Bluetooth
Kode program untuk kontrol Bluetooth dapat dilihat pada Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Kode Program Kontrol Bluetooth
4.1.1.2.. Tampilan halaman kontrol GSM
Halaman kontrol GSM tidak jauh berbeda dari halaman kontrol Bluetooth. Pada halaman ini, fungsi untuk menghidupkan mesin tidak ada. Halaman kontrol GSM memiliki fungsi untuk menemukan lokasi mobil berada. User hanya perlu menekan tombol “Temukan Lokasi” agar dapat melihat lokasi mobil. Tampilan halaman kontrol GSM dapat dilihat pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3 Kontrol GSM
Kode program untuk kontrol GSM dapat dilihat pada gambar 4.4.
Gambar 4.4 Kode Program Kontrol GSM
4.1.1.3. Tampilan halaman lokasi
Halaman lokasi menunjukkan lokasi mobil berada. Ketika user meminta lokasi keberadaan mobil, maka sistem akan mengarahkan user ke Google Map yang terdapat pada Smartphone Android user. Tampilan halaman lokasi dapat dilihat pada Gambar 4.5.
Gambar 4.5 Lokasi
Kode program untuk lokasi dapat dilihat pada gambar 4.6.
Gambar 4.6 Kode Program Lokasi
4.1.2. Perangkat Keras
Sistem keamanan mobil yang telah dibangun dapat memberikan keamanan untuk mobil dengan cara memberikan hak akses terhadap yang berhak dan juga fasilitas dan GPS yang terpasang pada mobil.
Gambar 4.7 Konstruksi Utama
Pada gambar 4.7 menunjukkan gambaran kontruksi utama dari sistem keamanan mobil. Perangkat ini ditempatkan di dalam bagasi mobil agar terhindar air hujan. Relay yang terpasang pada perangkat dihubungkan dengan Kunci Kontak dan Starter mobil dengan menggunakan kabel. Kode program untuk mengoprasikan relay dapat dilihat pada gambar 4.8.
Raspberry Pi
SIM 808 Relay
4.2. Pengujian Sistem
Pengujian sistem dilakukan untuk mengetahui jarak maksimal antara mobil dengan Android agar dapat dikontrol melalui komunikasi Bluetooth. Untuk pengujian menggunakan komunikasi GSM tidak dilakukan, karena sudah pasti Android dan mobil dapat terhubung dengan catatan sebagai berikut :
a. Karu SIM yang terdapat di Android dan Mobil (Arduino) memiliki sinyal operator yang digunakan
b. Kartu SIM yang terdapat di Android dan mobil memiliki pulsa untuk melakukan komunikasi.
4.2.1. Pengujian Bluetooth
Untuk pengujian melalui komunikasi Bluetooth, dilakukan pengukuran jarak antara Android dengan mobil tanpa penghalang (seperti rumah dan gedung) dan didapat hasil pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Jarak Bluetooth
Nama Jarak (Meter) Hasil Catatan
A01 ± 5 Terhubung Respon cepat
A02 ± 10 Terhubung Respon cepat
A03 ± 15 Terhubung Respon cepat
A04 ± 20 Terhubung Respon cepat
A05 ± 25 Terhubung Respon lambat
A06 ± 30 Terhubung Respon lambat
A07 ± 35 Terputus Tidak ada respon
4.2.2. Pengujian Algoritma One-Time Pad
Untuk pengujian algoritma One-Time Pad, dilakukan proses enkripsi pada ponsel Android untuk pengiriman data melalui Bluetooth dan SMS. Lalu proses dekripsi dilakukan pada Raspberry Pi saat pesan yang dikirim melalui Bluetooth dan SMS masuk.
4.2.2.1. Pembuatan Tabel Karakter
Terlebih dahulu perlu dibuatkan tabel karakter khusus sehingga proses enkripsi dan dekripsi dapat berjalan. Berikut tabel karakter yang digunakan untuk proses enkripsi dan dekripsi.
Tabel 4.2 Karakter
0 A 24 Y 48 w 72 ,
1 B 25 Z 49 x 73 .
2 C 26 a 50 y 74 /
3 D 27 b 51 z 75 :
4 E 28 c 52 0 76 ;
5 F 29 d 53 1 77 <
6 G 30 e 54 2 78 =
7 H 31 f 55 3 79 >
8 I 32 g 56 4 80 ?
9 J 33 h 57 5 81 @
10 K 34 i 58 6 82 [
11 L 35 j 59 7 83 \
12 M 36 k 60 8 84 ]
13 N 37 l 61 9 85 _
14 O 38 m 62 Spasi 86 {
15 P 39 N 63 ! 87 |
16 Q 40 O 64 “ 88 }
17 R 41 P 65 $ 89 ~
18 S 42 Q 66 %
19 T 43 R 67 &
20 U 44 S 68 (
21 V 45 T 69 )
22 W 46 U 70 *
23 X 47 V 71 +
4.2.2.2. Proses Enkripsi dan Dekripsi
Tabel 4.3 Enkripsi Algoritma One-Time Pad Plaintext Nilai Byte
Plaintext Key Nilai
Byte Key Enkripsi Ciphertext
ST0 18 19 52 123 53 54 55 71 73 17 + . R
ST1 18 19 53 123 53 54 55 71 73 18 + . S
SA0 18 0 52 123 53 54 55 71 54 17 + 2 R
SA1 18 0 53 123 53 54 55 71 54 18 + 2 S
Pada tabel 4.3 dapat dilihat bahwa ciphertext yang dihasilkan dari proses enkripsi algoritma One-Time Pad menjadi acak sehingga data yang disimpan di dalam database menjadi tidak berarti bagi user yang tidak memiliki akses di dalam sistem.
Untuk proses dekripsi algoritma One-Time Pad dapat dilihat pada tabel 4.4. Proses dekripsi mengubah ciphertext dari database kembali menjadi plaintext dengan sempurna.
Tabel 4.4 Dekripsi Algoritma One-Time Pad Ciphertext Nilai Byte
Ciphertext Key Nilai
Byte Key Dekripsi Plaintext
+ . R 71 73 17 123 53 54 55 18 19 52 ST0
+ . S 71 73 18 123 53 54 55 18 19 53 ST1
+ 2 R 71 54 17 123 53 54 55 18 0 52 SA0
+ 2 S 71 54 18 123 53 54 55 18 0 53 SA1
4.2.2.3. Pengujian proses One-Time Pad pada SMS
Pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah proses enkripsi dan dekripsi dapat berjalan pada komunikasi perangkat android dan perangkat keras sistem. Pada pengujian ini proses enkripsi dilakukan pada perangkat android lalu cipher text dan key dikirimkan ke Raspberry Pi melalui SMS. Lalu pesan yang masuk ke Raspberry Pi akan di dekripsi, sehingga perintah yang dikirim melalui SMS dapat dilaksanakan oleh Raspberry Pi.
4.2.2.3.1. Pengiriman Perintah Mematikan Saklar
Gambar 4.9 Proses OTP Mematikan Sakelar
Pada gambar 4.9 tampak pesan yang dikirmkan melalui SMS tampak tersamarkan membentuk pesan unik. Lalu pesan masuk dapat memberikan respon yang sesuai yaitu pemberitahuan bahwa saklar telah dimatikan.
4.2.2.3.2. Pengiriman Perintah Meminta Lokasi
Gambar 4.10 Proses OTP Meminta Lokasi
Pada gambar 4.10 tampak pesan yang dikirmkan melalui SMS tampak tersamarkan membentuk pesan unik. Lalu pesan masuk dapat memberikan respon yang sesuai yaitu pesan yang berisi lokasi terbaru dari mobil.
Pesan yang terkirim Respon yang
diterima
Pesan yang terkirim Respon yang
di terima
4.2.3. Pengujian Sistem Secara Keseluruhan
Pengujian ini dilakukan untuk memperoleh data data yang akan dijadikan acuan sebagai tolak ukur sistemkeamanan mobil. Percobaan ini dilakukan dengan memasangkan alat yang telah dirancang pada mobil. Perangkat keras diletakkan didalam mobil tepatnya di bawah dasbor mobil lalu relay dihubungkan dengan saklar dan starter mobil. Catu daya diperoleh dari aki mobil. Pemasangan masing masing alat dapat dilihat dari gambar gambar berikut.
Gambar 4.11 Pemasangan dan Peletakan Alat
Setelah pemasangan selesai dilakukan pengujian dengan skenario terhadap setiap fitur-fitur yang telah dirancang. Skenario yang dilakukan yaitu mulai dari pengaktifan saklar, starter mobil, mematikan mobil lewat Bluetooth, mematikan mobil lewat SMS, meminta lokasi lalu dapat di amati melalui android.
(a) pemasangan saklar dan starter mobil ke alat
(b) peletakan alat dibawah dasbor mobil
Alat yang telah terpasang Pemasangan saklar
dan starter
4.2.3.1. Skenario Menggunakan Bluetooth
Gambar 4.12 Skenario Menggunakan Bluetooth (a) Saklar dalam mode
off
(b) Saklar dalam mode on
Saklar Off Saklar On
(c) mobil telah menyala menggunakan button starter
Starter Mobil
4.2.3.2. Skenario Menggunakan SMS
Gambar 4.13 Skenario Menggunakan SMS Notifikasi
perintah SMS telah terkirim
Perintah yang di kirim
Respon yang di terima
(a) Mematikan saklar melalui SMS
(b) Respon yang di terima dan Saklar mobil telah mati
Notifikasi perintah SMS telah terkirim
Perintah yang di kirim
Respon yang di terima
(c) Meminta lokasi melalui SMS
(d) Respon yang di terima dan Lokasi telah diterima
Lokasi telah di perbaharui
(e) Tampilan lokasi pada ponsel
Pada proses pengujian Bluetooth dilakukan pengiriman perintah melalui ponsel android yang mana perintah nya telah di enkripsi dengan algoritma One-Time Pad lalu perintah tersebut di terima oleh Raspberry Pi dengan terlebih dahulu dilakukan dekripsi untuk memperoleh perintah yang diamankan oleh One-Time Pad. Pada gambar (a) tampak bahwa perintah dikirimkan untuk menghidupkan saklar mobil dan respon yang di terima Raspberry Pi yaitu menyalakan saklar mobil yang tampak pada gambar (b). Demikian pada gambar (c) perintah yang dikirimkan adalah menghidupkan fungsi starter mobil, dan respon yang di berikan adalah mesin mobil berhasil di nyalakan.
Lalu pada proses pengujian SMS dilakukan pengiriman perintah melalui ponsel android yang telah pasangkan aplikasi yang telah dirancang yang dimana perintah nya telah di enkripsi dengan algoritma One-Time Pad lalu perintah tersebut di terima oleh Raspberry Pi dengan terlebih dahulu dilakukan dekripsi untuk memperoleh perintah yang diamankan oleh One-Time Pad. Pada gambar (a) tampak bahwa perintah dikirimkan untuk mematikan saklar mobil dan pada gambar (b) tampak respon yang dilakukan Raspberry Pi yaitu mematikan saklar mobil yang dimana memberikan notifikasi melalui SMS kembali bahwa perintah telah dijalankan. Demikian pada gambar (c) perintah yang dikirimkan adalah meminta lokasi dan pada gambar (d) tampak respon yang dilakukan Raspberry Pi yaitu mencari koordinat lokasi dan member koordinat lokasi melalui SMS. Dan pada gambar (e) tampak bagaimana lokasi dari mobil saat divisualisasikan menggunakan Google Maps dari fitur aplikasi yang telah dirancang.
BAB 5 PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Setelah melakukan studi literatur, analisis dan perancangan dan pengujian terhadap penggunaan mikrokontroler dan Raspberry Pi berbasis Android dengan algoritma One-Time Pad untuk sistem keamanan sepeda motor, maka dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Sistem ini dapat mengamankan kendaraan serta menghidupkan dan mematikan mesin mobil yang menggunakan sistem starter dengan bantuan relay pada perangkat Raspberry Pi.
2. Apabila mobil dicuri, sistem ini dapat menemukan mobil yang telah dipasang perangkat keamanan dengan catatan perangkat pada mobil dalam keadaan aktif.
3. Sistem ini dapat melakukan enkripsi dan dekripsi dengan menggunakan algoritma One-Time Pad untuk mengamankan komunikasi data melalui Bluetooth dan SMS.
4. Ciphertext yang didekripsi akan mengembalikan pesan asli. Apabila pesan ciphertext tidak sempurna atau kunci tidak sesuai, maka pesan tidak akan kembali ke bentuk asli dan perintah yang dikirimkan melalui pesan tidak dapat di proses.
5.2. Saran
Berikut ini adalah hal-hal yang menjadi saran dari penelitian ini atau untuk penelitian selanjutnya yang terkait:
1. Untuk pengembang selanjutnya, diharapkan dapat menggunakan Algoritma One-Time Pad untuk mengamankan komunikasi data antara Android dengan RaspberryPi
2. Untuk pengembang selanjutnya, diharapkan dapat mengatasi masalah penyadapan data sehingga memperkuat sistem keamanan.
3. Untuk pengembang selanjutnya, diharapkan dapat menerapkan sistem ini untuk semua jenis kendaraan roda empat, tidak hanya jenis mobil yang menggunakan sistem starter.
4. Untuk pengembang selanjutnya, diharapkan dapat menggunakan radio sebagai komunikasi data karena memiliki jangkauan lebih luas dibanding Bluetooth.
