PROTOTYPE PENGAMAN PINTU RUMAH MENGGUNAKAN RFID DAN BOT TELEGRAM SERTA MAGNETIC SWITCH SENSOR
SEBAGAI SENSOR PINTU BERBASIS NODEMCU ESP8266
TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi
Oleh :
MUHAMMAD FIKRI MURLINDRA 11850512411
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SULTAN SYARIF KASIM RIAU PEKANBARU
2023
LEMBAR HAK ATAS KEKAYAAN INTELEKTUAL
Tugas Akhir yang tidak diterbitkan ini terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada penulis. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau ringkasan hanya dapat dilakukan dengan mengikuti kaidah pengutipan yang berlaku.
Penggandaan atau penerbitan sebagian atau seluruh Tugas Akhir ini harus memperoleh izin dari Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau. Perpustakaan yang meminjamkan Tugas Akhir ini untuk anggotanya diharapkan untuk mengisi nama, tanda peminjaman dan tanggal pinjam.
LEMBAR PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa di dalam Tugas Akhir ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan oleh saya maupun orang lain untuk untuk keperluan lain, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak memuat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali disebutkan dalam referensi dan didalam daftar pustaka.
Saya bersedia menerima sanksi jika pernyataan ini tidak sesuai dengan yang sebenarnya.
Pekanbaru,11 Januari 2023 Yang membuat pernyataan,
Muhammad Fikri Murlindra 11850512411
LEMBAR PERSEMBAHAN
1.Bukankah kami Telah melapangkan untukmu dadamu?2. Dan kami Telah menghilangkan daripadamu bebanmu,3. Yang memberatkan punggungmu4. Dan kami tinggikan bagimu sebutan (nama)mu 5. Karena Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan,6. Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.7. Maka apabila kamu
Telah selesai (dari sesuatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain. 8. Dan Hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu berharap.
(Qs. Alam Nasrah 1-8)
Puji syukur saya ucapkan kepada allah SWT, yang mana memberikan limpahan rahmat dan karunia- Nya serta memberikan kesabaran dan kesehatan. Shalawat serta salam tak lupa saya ucapkan kepada junjungan alam yakni nabi besar Muhammad SAW, yang telah mengajarkan umat dari alam kebodohan menuju alam yang penuh dengan ilmu pengetahuan serta mencari ridha allah SWT.
Saya persembahkan karya ilmiah ini sebagai bentuk penghargaan dan terima kasih kepada ayahanda dan ibunda serta sanak keluarga yang telah memberi saya kerecayaan dan dukungan. Inilah salah satu kado yang mungkin dapat menghibur hati kita semua.
Karya ilmiah ini adalah awal dari keberhasilan yang lebih besar lagi dengan tetap berpegang teguh pada ajaran agama islam.
PROTOTYPE PENGAMAN PINTU RUMAH MENGGUNAKAN RFID DAN BOT TELEGRAM SERTA MAGNETIC SWITCH SENSOR
SEBAGAI SENSOR PINTU BERBASIS NODEMCU ESP8266
Muhammad Fikri Murlindra NIM :11850512411
Tanggal Sidang: 11 Januari 2023
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau Jl. Soebrantas No. 155 Pekanbaru
ABSTRAK
Berdasarkan Hasil pendataan Potensi Desa 2018 melalui Badan Statiska Nasional Indonesia (BSNI) menunjukkan bahwa secara umum, Setiap tahunnya pencurian/pembobolan pintu rumah merupakan jenis kejahatan yang paling banyak terjadi di desa/kelurahan di Indonesia. Salah satu kerugian masyarakat karena kejahatan pencurian ialah hilangnya barang-barang pribadi seperti: laptop, hp, uang dan lain-lain. Teknologi untuk menghindari pencurian rumah yaitu dibutuhkan salah satunya Pengaman pintu rumah menggunakan RFID dan Bot Telegram serta Magnetic Switch Sensor sebagai sensor pintu berbasis Nodemcu ESP8266.
Akses buka tutup Prototype pengaman pintu rumah ini menggunakan kartu RFID dan Bot Telegram.
Berdasarkan hasil dari percobaan yang dilakukan, kartu RFID hanya dapat terbaca oleh RFID reader ≤5cm dengan 10x percobaan dengan rentang jarak 1-8cm dengan tingkat keberhasilan diatas 70%. Bot telegram berfungsi sebagai pengontrol alat, pembuka tutup kunci pintu rumah (Solenoid Doorlock) dan juga bisa sebagai Notifikasi. Magnetic Switch sensor berfungsi sebagai sensor pintu, yang dimana nanti akan aktif apabila terdapat pintu terbuka secara ilegal lalu telegram akan mengirim notifikasi ke pemilik rumah. Push button digunakan untuk membuka pintu dari dalam rumah. Solenoid Doorlock dapat berfungsi dengan baik dan hanya dapat aktif bekerja jika mendapat tegangan inpu 9-24VDC. Kinerja dari alat tergantung kuat/lemahnya jaringan internet yang tersedia.
Kata kunci : Bot Telegram, Magnetic Switch Sensor, Pengaman pintu rumah, RFID,
PROTOTYPE PENGAMAN PINTU RUMAH MENGGUNAKAN RFID DAN BOT TELEGRAM SERTA MAGNETIC SWITCH SENSOR
SEBAGAI SENSOR PINTU BERBASIS NODEMCU ESP8266
Muhammad Fikri Murlindra Student Number :11850512411
Session Date: 11 January 2023
Department of Electrical Engineering Faculty of Science and Technology
State Islamic University of Sultan Syarif Kasim Riau Jl. Soebrantas No. 155 Pekanbaru
ABSTRACT
Based on the results of the 2018 Village Potential data collection through the Indonesian National Statistics Agency (BSNI) shows that in general, every year the theft/break-in at the door of the house is the most common type of crime that occurs in villages/sub-districts in Indonesia. One of the losses to society due to the crime of theft is the loss of personal items such as: laptops, cellphones, money and others. Technology to prevent house theft is needed, one of which is home door security using RFID and Telegram Bots as well as a Magnetic Switch Sensor as a door sensor based on Nodemcu ESP8266. Access to open and close The prototype of this house's door security uses an RFID card and Telegram Bot. Based on the results of the experiments conducted, RFID cards can only be read by RFID readers ≤5cm with 10x trials with a distance range of 1-8cm with a success rate above 70%. Telegram bots function as device controllers, home door lock openers (Solenoid Doorlock) and can also be Notifications. The Magnetic Switch sensor functions as a door sensor, which will be activated later if there is an illegal door open then a telegram will send a notification to the home owner. Push button is used to open the door from inside the house. The Doorlock Solenoid can function properly and can only work actively if it gets an input voltage of 9-24VDC. The performance of the tool depends on the strength/weakness of the available internet network.
Keywords : Door Security, Magnetic Switch Sensor, RFID, Telegram Bot
KATA PENGANTAR
Assalammu’alaikum wa rahmatullahi wa barakatuh.
Alhamdulillahi Rabbil Alamin, Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah swt,berkat rahmat dan karunia yang telah dilimpahkan-NYA, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Prototype Pengaman Pintu Rumah Menggunakan RFID Dan Bot Telegram Serta Magnetic Switch Sensor Sebagai Sensor PintuBerbasis NodeMCU 8266”.
Shalawat dan salam tak lupa dipanjatkan kepada junjungan Alam yakni Nabi Muhammad SAW. Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan dalam menyelesaikan Tugas akhir di Program Studi Teknik Elektro Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau.
Terdapat banyak pihak yang telah membantu penulis dalam menyusun Tugas Akhir ini, baik secara moril maupun materil. Untuk itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Orang tua beserta keluarga besar yang senantiasa memberi dukungan serta mendoakan sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir.
2. Bapak Prof. Dr. Khairunnas, M.Ag selaku Rektor UIN SUSKA Riau beserta kepada seluruh staf dan jajarannya.
3. Bapak Dr. Hartono, M.Pd selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi UIN SUSKA Riau beserta kepada seluruh Pembantu Dekan, Staf dan jajarannya.
4. Ibu Zulfatri Aini, ST., MT selaku ketua Program Studi Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi UIN SUSKA Riau.
5. Bapak Sutoyo, S.T, M.T selaku sekretaris Program Studi Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi UIN SUSKA Riau.
6. Bapak Jufrizel, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu serta pemikirannya dengan ikhlas dalam memberikan penjelasan dan masukan yang sangat berguna sehingga penulis menjadi lebih mengerti dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini serta sebagai Dosen Pembimbing Akademik selama perkuliahan penulis dari semester 1 hingga
semester 9 ini.
7. Bapak Putut Son Maria, S.T., MT selaku dosen pengampu mata kuliah Tugas Akhir 1 yang telah bersedia meluangkan waktu untuk memberi kritikan dan saran yang sangat membangun terhadap penulis.
8. Bapak Aulia Ullah, S.T., M.Eng. selaku dosen Penguji I yang telah bersedia meluangkan waktu untuk memberi kritikan dan saran yang sangat membangun terhadap penulis.
9. Bapak Ahmad Faizal, S.T., M.T. selaku dosen Penguji II yang telah bersedia meluangkan waktu untuk memberi kritikan dan saran yang sangat membangun terhadap penulis.
10. Bapak dan Ibu dosen Program Studi Teknik Elektro yang telah memberikan bimbingan dan curahan ilmu kepada penulis sehingga bisa menyelesaikan TugasAkhir ini.
11. Keluarga besar yang telah memberikan semangat dan juga dukungan berupa moril dan materil sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
12. Rekan-rekan Kos 5 saudara yang telah membantu pengerjaan laporan Tugas Akhir.
13. Rekan-rekan Teknik Elektro Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau yang tidak dapat disebutkan satu-persatu yang juga turut memberikan dorongan semangat kepada penulis untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Semoga bantuan yang telah diberikan baik moril maupun materil mendapat balasan pahala dari Allah SWT, dan sebuah harapan dari penulis semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan para pembaca semua pada umumnya.
Penulis menyadari bahwa dalam pembuatan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan karena keterbatasan kemampuan, pengalaman, dan pengetahuan penulis. Untuk itu penulis mengharap kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat positif dan membangun demi kesempurnaan Tugas Akhir ini.
Wassalamu’alaikum wa rahmatullahi wa barakatuh.
Pekanbaru, 11 Januari 2023
Penulis
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR PENGESAHAN
LEMBAR HAK ATAS KEKAYAAN INTELEKTUAL i
LEMBAR PERNYATAAN ii
LEMBAR PERSEMBAHAN iii
ABSTRAK iv
ABSTRACT v
KATA PENGANTAR vi
DAFTAR ISI viii
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR TABEL xiv
DAFTAR GRAFIK xv
DAFTAR SINGKATAN xvi
BAB I PENDAHULUAN I-1
1.1 Latar Belakang I-1
1.2 Rumusan Masalah I-3
1.3 Tujuan Penelitian I-4
1.4 Batasan Masalah I-4
1.5 Manfaat Penelitian I-5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA II-1
2.1 Penelitian Terkait II-1
2.2 Definisi Mikrokontroller II-2
2.3 Pengenalan Nodemcu ESP8266 II-3 2.3.1. Spesifikasi Nodemcu ESP8266 II-4
2.4 Pengertian RFID II-4
2.4.1. Komponen Komponen Utama RFID ... II-5 2.4.2. Jenis Jenis RFID Tag... II-5 2.4.3. RFID Reader... II-9
2.4.4. Frekuensi kerja RFID ... II-9
2.4.5. Tingkat akurasi RFID II-10
2.5 RFID MIFARE RC522 II-11
2.6 Telegram II-12 2.6.1 Bot Telegram ... II-13
2.7 Magnetic Switch Sensor II-13
2.8 Push Button II-14
2.9 Relay II-15
2.10 Solenoid Door Lock II-16
BAB III METODOLOGI PENELITIAN III-1
3.1. Jenis Penelitian III-1
3.2. Alur Penelitian III-1
3.3. Pengumpulan Data III-3
3.4. Analisa Kebutuhan Hardware dan Software III-3
3.5. Perancangan Sistem Secara Keseluruhan III-4
3.5.1 Model Perancangan Sistem III-5
3.5.2 Rangkaian pembaca RFID Tag Card III-8
3.5.3 Rangkaian kontrol Selenoid Door Lock III-8
3.5.4 Rangkaian Magnetic Switch Sensor (Alarm pintu) III-9 3.5.5 Rangkaian Push Button (membuka pintu dari dalam) III-10
3.5.6 Perancangan Hardware secara keseluruhan III-10
3.5.7 Perancangan Software III-11
3.1. Cara uji coba alat III-13
3.6.1 Pengujian RFID III-13
3.6.2 Pengujian terhadap Bot Telegram III-14
3.6.3 Pengujian Sensor pintu dan Push Button III-15
3.6.4 Pengujian pada Solenoid Door Lock III-17
3.6.5 Pengujian alat secara keseluruhan III-17
BAB IV HASIL DAN ANALISA IV-1 4.1 Hasil Pengujian Perangkat keras dan Implementasi Perangkat keras IV-1
4.1.1 Pengujian RFID IV-2
4.1.2 Pengujian Rangkaian menggunakan Bot Telegram IV-11
4.1.3 Pengujian Sensor Pintu dan Push Button IV-17
4.1.4 Pengujian Solenoid Door Lock IV-22
4.2 Pengujian alat secara keseluruhan IV-24
BAB V PENUTUP V-1
5.1 Kesimpulan V-1
5.2 Saran V-1
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Nodemcu 8266 dan skematik pin-nya II-4
2.2 Cara Kerja RFID Tag Pasif II-7
2.3 Cara kerja RFID tag Aktif II-8
2.4 Bagian Tag RFID II-8
2.5 RFID MIFARE RC522 II-11
2.6 Aplikasi Telegram II-13
2.7 Magnetic Switch Sensor II-13
2.8 Sistem kerja Magnetic Switch Sensor II-14
2.9 Push button II-14
2.10 Cara kerja push button sebagai Input Pull Up II-15
2.11 Relay 1 Channel 5 V II-15
2.12 Skema rangkaian Relay II-16
2.13 Solenoid Door Lock 12V II-16
3.1. Tahap pelaksanaan alur penelitian III-2
3.2. Blok Diagram Perancangan Sistem III-4
3.3. Flowchart Perancangan Sistem III-6
3.4. Rangkaian pembaca tag card RFID III-8
3.5. Rangkaian pengontrol selenoid door lock III-9
3.6. Rangkaian Magnetic Switch Sensor (Alarm pintu) III-9
3.7. Rangkaian Push Button III-10
3.8. Skema rangkaian hardware Keseluruhan III-11
3.9. Flowchart perancangan Pemrograman sistem III-12 3.10. Cara untuk mendapatkan ID telegram (a) dan Username Bot Telegram (b) III-14 3.11. Tampilan pengujian Pengkoneksian Bot telegram melalui Serial Monitor Arduino
IDE III-15
3.12. kondisi ketika pintu terbuka/sensor menjauh (a) dan ketika pintu tertutup
/sensor mendekat (b) III-16
3.13. kondisi ketika push button tidak ditekan dan pintu tertutup (a) dan push button
ditekan pintu dibuka (b) III-16
4.1 Prototipe Pengaman pintu menggunakan RFID dan Bot Telegram berbasis
Nodemcu ESP8266 (tampak depan) IV-1
4.2 Tampilan kartu tag putih polos RFID Card A dan B IV-2
4.3 Tampilan tag biru A dan B IV-3
4.4 Percobaan RFID tag menggunakan E-KTP Edriyan (a), E-KTP Dhani Satria
dharma (b) dan E-KTP Alif Fadlan (c) IV-3
4.5 Percobaan tag RFID Card A IV-4
4.6 Percobaan tag RFID Card B IV-4
4.7 Percobaan tag biru A IV-5
4.8 Percobaan tag biru B IV-5
4.9 Percobaan menggunakan E-KTP Dhani Satria IV-6
4.10 Percobaan menggunakan E-KTP Edriyan IV-6
4.11 Percobaan menggunakan E-KTP Alif Fadlansyah IV-7 4.12 Tampilan kerja alat berdasarkan RFID tag yang dideteksi oleh RFID reader,
yaitu tag biru A(a), tag biru B (b), RFID CARD A (c), RFID CARD B (d), E- KTP
Edriyan (e), E-KTP Dhani Satria (f) dan E-KTP Alif Fadlan(g) IV-8 4.13 Hasil pengkoneksian bot telegram terhadap jaringan wifi IV-13 4.14 Telegram memulai mengaktifkan Bot Telegram dan mematikan RFID IV-15 4.15 Telegram mengirim pesan untuk mematikan sensor pintu IV-15 4.16 Telegram mengirim pesan untuk menghidupkan sensor pintu IV-15 4.17 Telegram mengirim pesan untuk menonaktifkan Selenoid DoorLock agar pintu
bisa dibuka IV-15
4.18 Telegram mengirim pesan untuk mengaktifkan Selenoid DoorLock agar pintu
terkunci IV-16
4.19 Telegram mengirim pesan untuk mengaktifkan RFID IV-16 4.20 kondisi ketika pintu terbuka/sensor menjauh (a) dan ketika pintu tertutup/sensor
mendekat (b) IV-17
4.21 Tampilan alat jika pintu tertutup dan sensor tidak aktif(a) dan tampilan alat jika
pintu terbuka sensor aktif dan LED merah nyala (b) IV-18 4.22 Tampilan Telegram mengirim Notifikasi kepada user IV-18 4.23 Sensor dimatikan melalui bot telegram dan kondisi pintu terbuka IV-18 4.24 Tampilan alat jika push button ditekan dan pintu terbuka IV-20 4.25 kondisi ketika push button tidak ditekan dan pintu tertutup (a) dan push button
ditekan pintu dibuka (b) IV-20 4.26 Pengukuran Selenoid Tegangan Input DoorLock sebagai pembuka tutup pengaman
pintu IV-22
4.27 Rangkaian Hasil Keseluruhan IV-24
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1 Jenis Frekuensi RFID II-10
2.2 Spesifikasi RFID MIFARE RC522 II-12
4.1 Hasil Pengujian Kartu RFID IV-1
4.2 Hasil pengujian Program kartu RFID IV-9
4.3 Pengujian jarak reader RFID terhadap RFID tag IV-10
4.4 Tahapan pengujian Koneksi Bot Telegram IV-12
4.5 Pengujian magnetic switch sensor dan push button IV-21
4.6 Pengujian respon Selenoid Door Lock IV-23
4.7 Pengujian kemampuan membuka dan menutup Solenoid Doorlock IV-23
4.8 Hasil Pengujian alat secara Keseluruhan IV-26
DAFTAR GRAFIK
Grafik halaman
4.1 Pengujian kemampuan RFID reader mendeteksi kartu RFID IV-11
DAFTAR SINGKATAN
RFID = Radio Frequency Identification BSNI = Badan Statiska Nasional Indonesia IOT = Internet of Things
NC = Normally Close NO = Normally Open PIR = Passive Infra Red BBM = Blackberry messenger IC = Integrated Circuit LCD = Liquid Crystal Display LED = Ligth Emitting Diode
GPIO = General Puspose Input/Output ADC = Analog to Digital Converter
Hp = Handphone
RTLS = Real-Time Locating Systems
Hz = Hertz
Cm = Centimeter
SPI = Serial Peripheral Interface Vdc = Volt Dirrect Current R&D = Research and Development
E-KTP = Electronic – Kartu Tanda Penduduk Vin = Volt Input
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Keamanan Merupakan aspek yang sangat penting untuk mencegah terjadinya tindak kejahatan di dalam lingkungan, terutama tempat tinggal masyarakat. Setiap tahun permasalahan yang terjadi dalam masyarakat adalah sama yaitu pencurian atau pembobolan pintu rumah yang mengakibatkan kerugian yang sangat besar bagi masyarakat. Berdasarkan Hasil pendataan Potensi Desa 2018 melalui Badan Statiska Nasional Indonesia menunjukkan bahwa secara umum, pencurian merupakan jenis kejahatan yang paling banyak terjadi di desa/kelurahan di Indonesia. Persentase desa/kelurahan yang mengalami kejadian pencurian tertinggi yaitu terjadi pada tahun 2018 mencapai 45,01 persen dari seluruh desa/kelurahan di Indonesia[1].
Data yang digunakan ini bersumber dari Pendataan Potensi Desa tahun 2018 yang dilakukan oleh BPS yang biasanya dilakukan secara rutin setiap tiga tahun.
Hasil pendataan Potensi Desa 2018 menunjukkan bahwa secara umum, pencurian merupakan jenis kejahatan yang paling banyak terjadi di desa/kelurahan di Indonesia [1]. Salah satu kerugian masyarakat karena kejahatan pencurian ialah hilangnya barang-barang pribadi seperti: laptop, hp, uang dan lain-lain. Kasus pencurian ini salah satunya disebabkan oleh lemahnya pengaman pintu warga yang dimana kebanyakan masih menggunakan pintu konvensional, alasannya yaitu karna kunci konvensional lebih mudah diperoleh oleh masyarakat desa pada umumnya.
Penggunaan kunci konvensional dianggap kurang praktis pada zaman sekarang, karena pemilik rumah harus membawa banyak kunci ketika akan bepergian dari rumah dan sering kali pemilik rumah lupa bahkan kehilangan kunci. Penggunaan kunci konvensional juga mudah dibuka oleh pencuri karena semakin berkembang cara pencuri untuk membuka pintu rumah, karna jika pemilik rumah bepergian jauh mereka tidak mengetahui apakah pintu rumah nya telah terbobol oleh maling atau tidak [2]. Seiring dengan perkembangan teknologi, penggunaan kunci konvensional tergantikan dengan kunci elektronik karena lebih praktis dan dapat mengurangi resiko kehilangan anak kunci serta resiko penggandaan anak kunci yang disalahgunakan. Kelebihan dari pemakaian kunci elektronik pintu rumah ini ialah pintu rumah juga dapat diakses oleh smartphone dengan menggunakan internet,
pengaman pintu rumah yang menggunakan akses internet sistemnya sudah ter- computerized dan juga memiliki sistem alarm, yang dimana dapat memberikan peringatan apabila terjadinya kebobolan pintu rumah ketika pemilik rumah sedang bepergian jauh [3].
Oleh karna itu dibutuhkan suatu teknologi alternatif pengaman pintu rumah, Pada saat ini Perkembangan teknologi pengaman pintu rumah telah banyak dikembangkan, seperti membuat suatu sistem keamanan pintu rumah berbasis Nodemcu ESP8266 yang menggunakan Teknologi RFID (Radio Frequency Identification) dan Nodemcu ESP8266 yang dilengkapi dengan Magnetic Switch Sensor sebagai sensor pintu dan serial komunikasi wifi sebagai penerima sinyal Wifi yang dimana sekaligus berguna untuk mengkoneksikan Bot Telegram user dengan alat. Adapun urgensi menggunakan RFID dan Telegram yaitu sebagai media pembuka kunci guna mencegah adanya penggandaan kunci untuk membuka pintu dan juga sebagai notifikasi jika ada yang memasuki pintu secara illegal. Telegram berfungsi sebagai alternatif apabila terdapat masalah pada RFID baik itu RFID tag yang hilang atau RFID rusak. Keunggulan dari perancangan alat keamanan pintu menggunakan RFID dan Bot Telegram ini yaitu pintu bisa diakses menggunakan 2 input, bisa menggunakan salah satu yaitu RFID dan Bot Telegram ataupun keduanya, alat ini juga bisa dikendalikan secara jauh oleh android yang sudah ter-install aplikasi Telegram untuk membuka pintu serta bisa sebagai notifikasi apabila ada yang memasuki rumah secara ilegal dan mempermudah pemilik rumah untuk membuka pintu tanpa menggunakan anak kunci. Karna sistem pengaman pintu rumah ini menggunakan kunci elektronik maka dibutuhkan daya yang cukup untuk mengaliri listrik agar alat dapat bekerja disaat Listrik PLN nyala atau padam yaitu salah satunya menggunakan daya cadangan batrai DC.
Berbagai teknologi pengaman pintu rumah telah dibuat dan dikembangkan oleh para peneliti terdahulu, seperti “Prototype Pengunci Pintu Otomatis menggunakan RFID (Radio Frequency Identification) Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno”.
Yang mana pada penelitian ini berfokus pada Keamanan pintu menggunakan RFID berbasis Arduino UNO yang menggunakan E-KTP sebagai tag reader nya [4].
Penelitian ini belum menggunakan akses alternatif untuk membuka pintu rumah dari luar dan belum memiliki daya cadangan otomatis apabila terdapat pemadaman listrik PLN.
Penelitian Selanjutnya yaitu menceritakan tentang “Analisis Perancangan Sistem Pengaman Pintu Otomatis Menggunakan Rfid Dan Bot Telegram”. Dimana pada penelitian tersebut berfokus pada pemanfaatan RFID sebagai pembuka tutup pintu rumah dengan aplikasi telegram sebagai notifikasi [5]. Penelitian ini hanya memanfaatkan Bot Telegram sebagai notifikasi saja, belum memiliki sensor pintu dan belum memiliki daya cadangan otomatis apabila terdapat pemadaman listrik PLN.
Penelitian Selanjutnya yaitu menceritakan tentang sistem keamanan rumah berbasis Internet of Things (IoT) yaitu, “Internet of Things : Sistem Keamanan Rumah berbasis Raspberry Pi dan Telegram Messengger”. Dimana pada penelitian tersebut berfokus pada pemanfaatan IoT sebagai sistem keamanan rumah dengan memanfaatkan sensor pir dan kamera raspberry Pi yang dimana hasil yang tertangkap oleh kamera nantinya akan dikirim ke aplikasi telegram user [6]. Penelitian ini belum memiliki (Magnetic Switch Sensor) Sensor pintu yang dimana tujuannya untuk mengetahui apakah kondisi pintu terbuka secara ilegal.
Berdasarkan latar belakang diatas, penulis tertarik membuat Tugas Akhir dengan judul “Prototype Pengaman Pintu Rumah Menggunakan RFID dan Bot Telegram Serta Magnetic Switch Sensor Berbasis Nodemcu ESP8266”. Adapun komponen yang digunakan yaitu RFID, Selenoid Door Lock 12 V DC, Project board, Nodemcu ESP8266, buzzer, kabel jumper, LED, modul Power Supply For MB102, Esp 2866, Relay 1 channel, push button, Batrai 9V, Magnetic Switch Sensor, Smartphone yang terhubung telegram dan Adaptor 12 VDC.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang menjadi pokok permasalahan hal ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana merancang Prototype pengaman pintu rumah menggunakan RFID dan Bot Telegram berbasis Nodemcu ESP8266 serta Magnetic Switch Sensor sebagai sensor pintu?
2. Bagaimana cara membuka pintu rumah menggunakan 2 input yaitu RFID Tag Card dan Bot Telegram dan cara alat mengirim notifikasi via Telegram ?
3. Bagaimana cara alat prototype pengaman pintu rumah menggunakan RFID dan Bot Telegram berbasis Nodemcu ESP8266 mampu mengamankan pintu dari tindakan kriminal?
1.3 Tujuan Penelitian
1. Merancang Prototype pengaman pintu rumah menggunakan RFID dan Bot Telegram berbasis Nodemcu ESP8266 serta Magnetic Switch Sensor sebagai sensor pintu.
2. Menghasilkan sistem kemanan pintu rumah dengan menggunakan Magnetic Switch Sensor sebagai sensor pintu guna untuk mengetahui kondisi pintu dan mengirim notifikasi kepada pemilik rumah melalui telegram.
3. Menghasilkan sistem kemanan pintu rumah yang dapat membantu mengontrol pintu agar terhindar dari tindakan kriminal.
1.4 Batasan Masalah
Dikarenakan luasnya permasalahan yang berkaitan dengan Prototype pengaman pintu otomatis menggunakan RFID dan Bot Telegram berbasis Arduino nano ini, maka penulis membuat batasan – batasan pada masalah penelitian sebagai berikut:
1. Perancangan Alat memanfaatkan tag card, E-KTP dan tag biru sebagai RFID tag.
2. Jarak Maksimal yang dapat dideteksi RFID adalah 5 cm.
3. Alat yang dibuat hanya berupa Prototype.
4. Komponen yang digunakan yaitu RFID, Selenoid Door Lock 12 V DC, Project board, Magnetic Switch Sensor, Nodemcu ESP8266, buzzer, kabel jumper, modul Power Supply For MB102, LED, Relay 1 channel, push button, batrai 9V dan Adaptor 12 VDC.
5. Hanya menggunakan aplikasi smarthphone yang sudah ter-install aplikasi Telegram sebagai alternatif Pengontrol Pintu rumah
6. Batrai tidak bisa di cas disaat listrik PLN Padam dan hanya dapat bertahan selama ±2 jam.
7. Alat tidak dapat bekerja jika RFID Tag dan Android yang sudah ter-install Telegram yang sudah terdaftar dalam system Hilang.
8. Alat hanya dirancang untuk pintu rumah.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu sebagai berikut :
1. Mencegah adanya intruder / penyusup untuk masuk rumah melalui pintu rumah.
2. Sebagai sumber refrensi maupun informasi bagi pembaca maupun sebagai penelitian berikutnya.
3. Sebagai bentuk kontribusi terhadap universitas dan pengabdian kepada masyarakat dalam bentuk karya alat yang bermanfaat
4. Menyajikan sketsa dan informasi terkait pengaman pintu menggunakan RFID dan Bot Telegram berbasis Nodemcu ESP8266.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Penelitian Terkait
Telah dilakukan percobaan pada penelitian sebelumnya terkait sistem keamanan pintu yaitu prototipe pengaman Pintu menggunakan RFID Berbasis Arduino Uno, dimana pada penelitian ini fokus kepada sistem pengaman pintu menggunakan RFID berbasis Arduino Uno. Sistem keamanan pintu ini dapat dimanfaatkan sebagai sistem keamanan pada gedung, perkantoran maupun perumahan. Adapun komponen yang digunakan yaitu RFID, Solenoid Door lock, LCD, motor Servo, Relay 5v 1 channel dan Arduino Uno sebagai Mikrokontrolernya. , RFID yang digunakan yaitu RFID-RC522 dan menggunakan E-KTP sebagai tag nya. RFID reader awalnya akan mendeteksi RFID tag yang sudah diprogram menggunakan software Arduino IDE, lalu mengirimkan sinyal kepada Arduino UNO. LCD ini berguna untuk menampilkan kata sesuai apa yang diprogram atau sebagai notifikasi jika tag card terdaftar maka akan menampilkan kalimat
“Akses di Terima” dan jika tag tidak terdaftar maka akan menampilkan kalimat
“Akses di Tolak” Jika Tag Card yang terdeteksi terdaftar sesuai program maka Arduino mengirimkan sinyal ke Relay, dan relay akan mengirimkan sinyal kepada seleniod door lock untuk membuka pintu, kondisi ini dinamakan Normally Close (NC). Normally Close adalah kondisi suatu kontak dalam kondisi tertutup / terhubung, sehingga arus listrik dapat mengalir. Untuk membuka pintu dari dalam ruangan yaitu dengan menggunakan saklar atau Push Button [4]. Kelemahan dari penelitian ini ialah tidak adanya akses buka pintu alternatif yang dimana berguna untuk apabila terdapat masalah pada RFID tag.
Pada penelitian lain telah dilakukan penelitian terkait pengaman pintu menggunakan RFID dan Bot Telegram dengan judul penelitian “Analisis Perancangan Sistem Pengaman Pintu Otomatis Menggunakan Rfid Dan Bot Telegram”. Yang dimana pada penelitian ini berfokus pada sistem keamanan pintu menggunakan RFID dan Bot Telegram. Adapun komponen yang digunakan yaitu RFID, Solenoid Door lock, Wifi ESP8266, motor Servo, Relay 5v 1 channel dan Arduino Uno sebagai Mikrokontrolernya. RFID yang digunakan yaitu RFID-RC522 dan menggunakan E-KTP sebagai tag nya. E-KTP nantinya akan di scan oleh RFID
Reader lalu hasilnya akan dikirim ke mikrokontroler nya yaitu Arduino. Sedangkan untuk akses internetnya menggunakan Wifi ESP8266 yang dimana nantinya akan dihubungkan ke Bot Telegram pengguna, hanya saja Bot Telegram disini berfungsi sebagai notifikasi untuk mengetahui apakah ada yang membuka pintu secara ilegal atau tidak dengan menggunakan RFID tag[5]. Pada penelitian ini belum memiliki Magnetic Switch Sensor sebagai sensor pintu nya, sehingga pemilik rumah tidak akan tahu jika pintu rumahnya telah dibobol oleh orang asing ketika sedang bepergian jauh.
Pada penelitian lain telah dilakukan penelitian terkait sistem keamanan rumah berbasis Internet of Things (IoT) yaitu, Internet of Things : Sistem Keamanan Rumah berbasis Raspberry Pi dan Telegram Messengger, dimana pada penelitian tersebut berfokus pada pemanfaatan IoT sebagai sistem keamanan rumah dengan memanfaatkan aplikasi telegram Smartphone. Adapun komponen yang digunakan yaitu Sensor PIR (Passive Infra Red), minikomputer raspberry pi, Modul kamera raspberry pi, aplikasi Telegram messenger dan untuk bahasa pemrogramannya yaitu Bahasa Pemrograman Shell Bash dan Phyton. Sensor PIR berfungsi sebagai detector tingkat radiasi gelombang infra merah pada rumah. Minikomputer raspberry pi disini berfungsi sebagai Mikrokontroler yang sudah dilengkapi dengan Wifi, Bluetooth dan USB boot on-board dan terpasang secara bundling . Kamera raspberry pi disini sebagai pengambil foto/video dengan resolusi 5 Megapixel. Sistem kerja dari alat pada penelitian ini yaitu User telegram akan mendapat hasil dari foto yang diambil melalui kamera raspberry pi, yang dimana kamera raspberry pi akan mengambil foto jika pada sensor PIR mendeteksi adanya gerakan manusia lalu mengirimkan hasilnya lewat Telegram [6]. Kelemahan dari penelitian ini ialah tidak ada menggunakan sensor pintu yaitu Magnetic Switch Sensor, yang dimana gunanya untuk mengetahui secara lagsung apabila terdapat pintu/jendela terbuka secara ilegal dengan cara mendapatkan notifikasi melalui bot telegram.
2.2 Definisi Mikrokontroller
Mikrokontroller merupakan komponen elektronika digital yang mempunyai kendali khusus yang bisa diprogram sendiri, serta memiliki I/O digital dan analog . Mikrokontroller adalah kepingan perangkat Integrated Circuit (IC) yang dilengkapi dengan mikroprosesor, penyimpanan data (ROM), dan memori sementara (RAM).
Berbeda dengan sistem komputer, dimana sistemnya dapat menangani berbagai macam program aplikasi.
Perbedaan selanjutnya yaitu terletak pada perbandingan antara RAM dan ROM. Karena rasio besar RAM terhadap ROM dalam sistem, program pengguna disimpan dalam ruang RAM yang relatif besar dan rutinitas interface hardware disimpan dalam ruang ROM kecil. Untuk mikrokontroler, perbandingan antara ROM dan RAM tidak sama, program kontrol yang disimpan oleh memori ROM relatif lebih besar, dan RAM sebagai tempat memori sementara untuk proses-proses berisi register-register yang digunakan oleh mikrokontroler.
2.3 Pengenalan Nodemcu ESP8266
NodeMCU pada dasarnya adalah pengembangan dari ESP 8266 dengan firmware berbasis e-Lua. Pada NodeMcu dilengkapi dengan micro usb port yang berfungsi untuk pemorgaman maupun power supply. Selain itu juga pada NodeMCU di lengkapi dengan tombol push button yaitu tombol reset dan flash. NodeMCU menggunakan bahasa pemorgamanan Lua yang merupakan package dari esp8266.
Bahasa Lua memiliki logika dan susunan pemorgaman yang sama dengan c hanya berbeda syntax. Jika menggunakan bahasa Lua maka dapat menggunakan tool Lua loader maupun Lua uploder. Selain dengan bahasa Lua NodeMCU juga support dengan sofware Arduino IDE dengan melakukan sedikit perubahan board manager pada Arduino IDE. Sebelum digunakan Board ini harus di Flash terlebih dahulu agar support terhadap tool yang akan digunakan [7].
Gambar 2.1 Nodemcu 8266 dan skematik pin-nya [3]
2.3.1. Spesifikasi Nodemcu ESP8266
NodeMCU ESP 8266 merupakan sebuah Mikrokontroller atau hardware open source sebagai platform IoT dengan pengembangan kit yang menggunkan bahasa pemrograman C++ untuk merancang dan memberiakn perintah pada semua alat IoT yang terpasang pada prototipe IoT, Dengan memakai sketch dengan adruino IDE. NodeMCU berukuran Panjang 4.83cm, lebar 2.54cm, dan berat 7gram. Board ini sudah dilengkapi dengan fitur WiFi dan Firmware nya yang bersifat open source [7].
Memiliki tegangan masukan sebesar 3,3 – 5 Volt. Nodemcu 8266 memiliki fitur GPIO (General Puspose Input/Output) yaitu terdiri atas 13 pin dengan tipe port yaitu Micro Usb serta memiliki kanal PWM sebanyak 10 kanal. Nodemcu ESP8266 juga memiliki 1 pin10 bit ADC (Analog to Digital Converter) yang dimana berfungsi sebagai pengubah sinyal analog menjadi output digital sehingga mudah diolah dan dapat diukur. Nodemcu ESP8266 memiliki memori flash sebesar 4Mb dengan kecepatan 40/26/24 MHz. Nodemcu ESP8266 juga bias diakses menggunakan wifi, dengan Ip nya yaitu IEEE802.11b/g/n. Nodemcu bekerja dengan kapasitas Frekuensi 2,4 GHz – 22,5 GHz.
2.4 Pengertian RFID
RFID adalah komponen elektronika yang bekerja dengan cara mengidentifikasi seseorang atau objek menggunakan frekuensi transmisi nirkabel. RFID menggunakan gelombang elektromagnetik untuk membaca informasi dari tag card. Tag RFID akan mengenali diri sendiri ketika RFID mendeteksi sinyal dari perangkat yang kompatibel, yaitu RFID Reader.
RFID adalah teknologi identifikasi yang fleksibel dan mudah digunakan.
RFID memiliki kelebihan yang tidak ditemukan pada teknologi identifikasi lainnya. RFID dapat diberikan dalam bentuk read-only tag, dan tidak memerlukan kontak fisik atau jalur optik, bekerja dalam berbagai kondisi lingkungan, dan menyediakan beberapa derajat integritas data. RFID juga dapat memberikan tingkat keamanan yang tinggi karena teknik ini sulit untuk
dipalsukan.
2.4.1. Komponen Komponen Utama RFID
Pada umumnya Sistem RFID terdiri dari 4 komponen, yaitu RFID tag, antena, reader, dan interface software [8].
a. Tag RFID, yaitu didalam kartu Tag RFID terdapat chip yang dialamnya terdapat nomor ID unik dengan antena didalamnya yang dapat mengirimkan nomor unik ID tersebut ke pembaca RFID melalui gelombang radio.
b. Antena terletak didalam tag RFID dan pembaca RFID (antena baca) yang digunakan untuk mengirimkan data dari tag RFID yang didalamnya terdapat chip ke pembaca RFID melalui gelombang radio.
c. Pembaca RFID adalah perangkat yang kompatibel dengan tag RFID. Pembaca RFID akan memancarkan gelombang Elektronik untuk memandu tag card, dan tag card mengirimkan data ID dari antena yang disertakan dalam rangkaian tag RFID melalui gelombang radio yang dipancarkan oleh pembaca RFID.
d. Perangkat lunak antarmuka, berfungsi sebagai pembaca nomor unik ID Card dari pembaca RFID dan menyiapkan data untuk dipakai sebagai kata sandi.
2.4.2. Jenis Jenis RFID Tag
Tag RFID adalah perangkat yang terdiri dari sirkuit elektronik dan antena yang terpasang di sirkuit. Tag RFID memiliki chip yang dapat menyimpan data berupa nomor ID, transponder, atau tag antena.
Enkapsulasi atau enkapsulasi dengan pembaca RFID untuk melindungi chip dari kerusakan kecil [8]. RFID tag dibagi menjadi 2 berdasarkan catu dayanya, yaitu:
1. Tag Passive (Passive Tags)
Pada kartu pasif, ini tidak memiliki transmitter maupun power supply sendiri. Harga dari kartu biasanya lebih murah dari kartu
RFID aktif. Kartu jenis ini tidak memerlukan perawatan. Pada Tag card RFID jenis ini terdapat microchip yang menempel pada antena.
Lantaran size-nya mini transponder mampu saja dibungkus, misalnya pada pada lipatan kertas. Bentuk pembungkus yang dipakai tergantung dalam jenis ciri pelaksanaan yang memakai RFID ini.
Kartu RFID pasif ini bisa memakai Frekuensi rendah (124 kHz, 125 kHz, atau 135 kHz), frekuensi tinggi (13,56MHz), atau Frekuensi super tinggi (860 MHz-960 MHz). Perusahaan pengguna RFID biasanya poly memakai RFID pasif berfrekuensi sangat tinggi dibandingkan menggunakan Frekuensi rendah atau Frekuensi tinggi.
Hal ini lantaran kartu RFID pasif yg memakai Frekuensi super tinggi berharga lebih murah & jangkauannya lebih luas (jangkauannya hingga menggunakan 3,33 meter).
Biasanya kartu RFID diperlukan yang dapat dibaca oleh pembaca RFID dengan jarak min.3 meter. Contoh pengaplikasiannya misalnya yaitu untuk mengelola barang di gudang, di mana perlu membaca kartu saat memasuki pintu, dan tentu saja jangkauan kartu minimal 3 meter. Sebaliknya, kartu RFID frekuensi rendah hanya dapat dibaca oleh pembaca dengan jarak maksimum 0,3 meter, sedangkan kartu RFID frekuensi tinggi mampu mendeteksi gelombang elektronik pada jarak 1 meter.
Gambar 2.2 Cara Kerja RFID Tag Pasif 2. Tag Aktif (Active Tags)
Dalam active tag RFID ini, RFID card memiliki sumber daya dan pemancar sendiri. Sumber energi pada kartu RFID ini dapat berasal dari baterai atau energi matahari. Oleh karna itu, jangkauan jenis RFID ini diperpanjang hingga 20 - 100 meter. Kartu ini mengirimkan sinyal untuk mengirim data menggunakan pemancar Anda sendiri. Jenis RFID ini beroperasi biasanya pada frekuensi 455MHz, 2.45GHz, atau 5.8GHz. Jenis kartu ini relatif mahal dan digunakan untuk barang-barang bernilai tinggi (kargo, peti kemas, atau mobil).
Kartu RFID aktif ini dapat dibagi lagi menjadi dua jenis:
transponder dan beacon. Transponder mengirim hanya ketika menerima sinyal dari pembaca. Contoh umumnya yaitu pada sistem pembayaran di penghalang jalan tol. Ketika mobil ditarik ke pintu keluar, pemimpin gerbang mengirimkan sinyal untuk membangunkan transponder kaca depan. Transponder kemudian mengirimkan data, termasuk ID mobil. Beacon biasanya digunakan dalam real-time locating systems (RTLS), yang merupakan sistem untuk menemukan objek dengan cepat. Beacon mengirimkan sinyal secara berkala. Frekuensi pemberian sinyal tergantung pada pentingnya mengetahui lokasi aset. Sinyal yang ditransmisikan oleh beacon direkam oleh setidaknya tiga pembaca. Harga RFID active ini berkisar antara $10 hingga $50 (Rp. 95.000 hingga Rp. 475.000).
Harga kartu ini bisaa dipengaruhi oleh jumlah memori yang digunakan dan umur Power Supply nya [8].
Gambar 2.3 cara kerja RFID tag Aktif
Komponen yang terdapat pada Tag RFID yaitu:
1. Silicon Mikroprosesor
Tag yang didalamnya terdapat ship yang berfungsi sebagai penyimpan data itu disebut sebagai Silicon Mikroprosesor.
2. Metal Coil
Metal Coil adalah komponen kawat aluminium yang bertindak sebagai antena dan dapat beroperasi pada frekuensi 13,56MHz. Jika tag berada dalam jangkauan reader, antena ini akan mengirimkan data yang terdapat dalam tag ke reader terdekat.
3. Encapsulating Material
Encapsulating Matrial adalah bahan yang merangkum tag kaca. Tag RFID telah dipertimbangkan untuk digunakan sebagai barcode. masa depan. Informasi tag RFID dibaca sepenuhnya tanpa kontak. Dengan kemampuan sirkuit terintegrasi terbaru, tag RFID dapat menyimpan lebih banyak informasi daripada kode batang..
Gambar 2.4 bagian Tag RFID
2.4.3. RFID Reader
Reader RFID juga dikenal sebagai introgator, adalah perangkat yang membuat koneksi antara data tag dan sistem perangkat lunak yang memerlukan informasi. Pembaca RFID mengirimkan pulsa ke tag dalam bentuk energi radio dan mendengarkan respon dari tag. Lalu Tag mendeteksi sinyal dan mengirimkan kembali respons yang berisi nomor seri unik tag dan informasi lain yang terkandung dalam tag. Agar sistem RFID berfungsi, RFID memerlukan pembaca atau perangkat pemindai yang dapat membaca tag dengan benar dan mengirimkan hasilnya ke database [9].
2.4.4. Frekuensi kerja RFID
Frekuensi kerja pada RFID merupakan termasuk salah satu faktor penting dalam pertimbangan kinerja RFID. frekuensi yang digunakan untuk komunikasi nirkabel yaitu antara RFID Reader dan RFID tag.
Pilihan frekuensi operasi untuk kinerja sistem pada RFID dapat mempengaruhi jarak pada komunikasi, interferensi dengan frekuensi sistem nirkabel lainnya, kecepatan transmisi data dan ukuran antena. Tag pasif biasanya digunakan untuk frekuensi rendah dan tag aktif digunakan untuk frekuensi tinggi. Pada frekuensi rendah, tag pasif tidak dapat mentransmisikan data dengan jarak yang jauh, karena keterbatasan daya yang diperoleh dari medan elektromagnetik. Akan tetapi komunikasi tetap dapat dilakukan tanpa kontak langsung.
Sinyal elektromagnetik pada frekuensi tinggi juga mempunyai kelemahan salah satu nya yaitu tag tidak akan mampu membaca ketika tag tertutupi oleh es atau air. Ukuran antena yang digunakan untuk transmisi data bergantung dari panjangnya gelombang elektromagnetik.
Untuk frekuensi rendah, maka antena harus dibuat dengan ukuran yang lebih besar dibandingkan dengan RFID dengan frekuensi tinggi.
Tabel 2.1 Jenis Frekuensi RFI D [8].
No. Frekuensi RFID Jenis Frekuensi Manfaat
1 125KHz-134KHz Frekuensi Lemah Menandai hewan (Animal tagging)
2 13.56MHz Frekuensi tinggi Kartu pintar
3 860MHz-930MHz Frekuensi sangat tinggi
Membuka otomatis bagasi, identifikasi suatu barang 4 2.4GHz Gelombang Mikro Akses kontrol bagasi
pesawat terbang
2.4.5. Tingkat akurasi RFID
Akurasi RFID dapat didefinisikan sebagai tingkat keberhasilan pembaca RFID untuk mengidentifikasi tag dalam jangkauan operasinya.
Keberhasilan proses identifikasi tergantung pada beberapa kendala fisik:
lokasi antena pada pembaca RFID, karakteristik bahan di sekitarnya, termasuk sistem RFID, keterbatasan catu daya, dan sistem RFID [8].
1. Akurasi Sistem RFID Frekuensi Rendah
Frekuensi rendah RFID yaitu sebesar 125KHz-134KHz, unutk komunikasi frekuensi radio pada RFID frekuensi rendah ini antara RFID tag dan RFID reader bergantung pada sumber daya yang diterima tag dari antena yang terhubung ke pembaca RFID. Di ruang bebas, kekuatan medan magnet yang dipancarkan oleh antena berbanding terbalik dengan jarak, yang membuat tag tidak aktif dan memiliki batas jarak yang mencegah komunikasi frekuensi radio.
Semakin kecil ukuran tag, semakin kecil batas jaraknya. Komunikasi nirkabel berkurang ketika medan magnet perlu dilewatkan melalui bahan yang mengurangi kinerja elektromagnetik, seperti benda yang terbuat dari bahan logam [8].
2. Akurasi Sistem RFID Frekuensi Tinggi
Pada jenis RFID ini, performa dari RFID frekuensi tinggi ini sangat bergantung pada faktor keadaan lingkungan, dimana maksudnya komunikasi yang terjadi di antara RFID tag dan RFID reader terjadi pada jarak tanpa hambatan proses identifikasi dapat terjadi pada jarak pada kisaran 10 meter.
Pada RFID frekuensi tinggi, tag RFID bekerja secara aktif dengan daya dari baterai, akurasi dari tag RFID frekuensi tinggi bergantung pada daya dari baterai tersebut. Tantangan dalam merancang sistem RFID adalah merancang infrastruktur RFID di lingkungan yang tidak bersahabat [8].
2.5 RFID MIFARE RC522
Mifare RC522 RFID Module adalah sebuah modul berbasis IC Philips MFRC522 yang dapat membaca tag card yang didalamnya sudah terdapat chip yang berisi ID sebagai akses serta penggunaan yang mudah dan harga yang murah [9].
Gambar 2.5 RFID MIFARE RC522 [9]
Dapat dilihat pada table 2.2 spesifikasi RFID RC522 adalah merupakan produk dari NXP yang menggunakan fully integrated 13.56MHz non-contact communication card chip untuk melakukan pembacaan maupun penulisan.
MFRC522 mendukung semua varian MIFARE Mini, MIFARE 1K, MIFARE 4K, MIFARE Ultrcalight, MIFARE DESFire EV1 and MIFARE Plus RF identification protocols. Konfigurasi pin modul RFID Reader/Writer MIFARE RC522 [10].
Tabel 2.2 Spesifikasi RFID MIFARE RC522[10]
1 Dimensi 40 x 50 mm
2 Chipset MFRC522 Contactless Reader/Writer IC 3 Frekuensi 13,56 MHz
4 Jarak pembacaan kartu ± 5cm
5 Protokol akses SPI (Serial Peripheral Interface) @ 10 Mbps 6 Kecepatan transmisi RF 424 kbps (dua arah / bi-directional) / 848
kbps (unidirectional)
7 Mendukung kartu MIFARE jenis Classic S50 / S70, UltraLight, dan DESFire
8 Framing & Error Detection (parity+CRC) dengan 64 byte internal I/O buffer
9 Daya maksimal 3,3 Volt
10 Konsumsi Arus 13-26 mA pada saat operasi baca/tulis, < 80μA saat modus siaga
11 Suhu operasional -20°C s.d. +80°C
2.6 Telegram
Telegram adalah sebuah aplikasi layanan pengirim pesan instan multi platform berbasis cloud yang bersifat open source, telegram dapat di install di smartphone Android, IOS, Windows Phone, Ubuntu Touch dan pada sistem operasi Windows, MAC OS, Linux. Telegram juga menyediakan pengamanan pengiriman pesan end to end. Dengan ada nya open source pada bot telegram dapat menjadi akses keamanan suati sistem dengan di hubungkan dengan Api dengan fitur bot token yang tersedia pada telegram dapat memberikan kemudahan untuk developer menggunakan telegram sebagai alat komunikasi sistem operasi IoT [11].
Gambar 2.6 Aplikasi Telegram [11]
2.6.1 Bot Telegram
Bot adalah program kecil yang berjalan di samping Telegram.
Dibuat oleh pengembang pihak ketiga menggunakan API Bot Telegram.
Fitur Bot Telegram ini hanyalah sebuah akun yang ada di Telegram yang telah dioperasikan oleh sebuah perangkat lunak yang telah memiliki fitur Al. Penggunaan Bot Telegram ini bisa sesuai seperti yang diinginkan seperti, melakukan sebuah pencarian, pengingat, sebagai penghubung, sebagai pengajar dan lain sebagainya. Platform Bot Telegram dapat menampung lebih dari 10 juta bot dan gratis untuk pengguna dan pengembang [11].
2.7 Magnetic Switch Sensor
Magnetic switch sensor adalah saklar yang dapat merespon medan magnet yang ada di sekitarnya. Magnetic switch ini seperti halnya sensor limit switch yang diberikan tambahan plat logam yang dapat merespon magnet. Magnetic switch tersebut biasa digunakan untuk pengamanan pada pintu dan jendela [12].
Gambar 2.7 Magnetic Switch Sensor
Gambar 2.8 Sistem kerja Magnetic Switch Sensor
Di bagian kiri gambar, magnet berada pada jarak ke sakelar, yang mencegah buluh logam mendekat dan menyelesaikan sirkuit. Sedangkan pada bagian kanan gambar, terlihat bahwa ketika magnet lebih dekat ke sakelar, buluh logam terhubung satu sama lain dan rangkaian selesai dan kami mengamati keluaran melalui modul sensor. Singkatnya, ketika magnet dekat, rangkaian tertutup maka sensor mendapatkan output, dan ketika magnet jauh dari saklar buluh, rangkaian terbuka maka sensor tidak mendapatkan output[12].
2.8 Push Button
Push button (saklar tekan) adalah perangkat / saklar sederhana yang dapat memutus dan mengalirkan arus listrik dalam suatu rangkaian project Arduino.
Dimana pemutusan dan pengaliran ini terjadi karena prinsip pengalihan dari satu konduktor ke konduktor lain. Caranya dengan pengoperasian langsung secara manual oleh pengguna. push button dapat digunakan untuk memicu jalannya suatu perangkat output seperti relay, buzzer, LED, maupun yang lainnya[13].
Gambar 2.9 Push button
Gambar 2.10 cara kerja push button sebagai Input Pull Up
Prinsip kerja push button adalah pemutus dan penyambung aliran listrik.
Namun dalam hal ini, ia tak bersifat mengunci. Jadi ia akan kembali ke posisi semua saat selesai ditekan. Saat push button ditekan, ia menjadi bernilai LOW dan akan menghantarkan arus listrik. Sedangkan apabila dilepas, maka ia bernilai HIGH dan memutus arus listrik. Hal ini dikarenakan saat menghubungkan komponen ke pin yang dikonfigurasi dengan INPUT_PULL UP, ujung lainnya harus terhubung ke ground. Dalam kasus saklar sederhana ini, menyebabkan pin membaca HIGH saat saklar dilepas (terbuka) dan LOW saat saklar ditekan (tertutup).
2.9 Relay
Relay adalah perangkat yang didasarkan pada prinsip elektromagnetik untuk menggerakkan serangkaian saklar. Saklar (Kontaktor) menutup (off) atau membuka (on) dengan induksi magnet ketika diberi tegangan. Relay memiliki komponen didalamnya yaitu terdiri dari sebuah kumparan dan kontak, kumparan pada relay adalah kumparan kawat yang menerima arus, dan kontak adalah jenis saklar yang dipengaruhi oleh ada tidaknya arus pada kumparan[14].
Gambar 2.11 Relay 1 Channel 5 V
Kontak relay atau kutub umumnya memiliki dua kegunaan dasar.
1. Normal on : Keadaan awal kontaktor tertutup (on) dan terbuka (off) ketika relay diaktifkan dengan melewatkan arus yang sesuai melalui kumparan.
Istilah lain untuk kondisi ini biasanya tertutup (NC).
2. Normal off: Keadaan awal kontaktor terbuka (off) dan menutup ketika relai diaktifkan dengan mensuplai arus yang sesuai ke koil. Istilah lain untuk kondisi ini biasanya terbuka (NO).
Gambar 2.12 Skema rangkaian Relay 2.10 Solenoid Door Lock
Kunci pintu solenoid adalah komponen elektronika yang dibuat secara khusus untuk mengunci pintu yang dapat digunakan menjadi kunci pintu otomatis.
komponen ini bekerja ketika diberi catu daya 12 vdc, juga bisa dengan 6 vdc dan 24 vdc. Dalam kondisi normal, magnet berada pada posisi tuas diperpanjang/terkunci.
Operasikan tuas untuk membukanya. Komponen ini dapat dimanfaatkan dengan RFID berbasis arduino dan sangat ideal untuk pengaman pintu otomatis[15].
Gambar 2.13 Solenoid Door Lock 12V
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Jenis Penelitian
Penelitian ini termasuk penelitian kuantitatif yang dilakukan dengan menggunakan metodologi Research and Development (R&D) atau penelitian dan pengembangan. R&D merupakan metode penelitian yang bertujuan untuk membuat suatu produk dan menguji efektivitas produk tersebut. Penelitian diawali dengan mereview penelitian sebelumnya sehingga dapat ditentukan apa saja hardware yang dibutuhkan, lalu dilanjutkan pembuatan flowchart kemudian dirangkai menjadi Prototipe pengaman pintu rumah menggunakan RFID dan Bot Telegram serta Magnetic Switch Sensor sebagai sensor pintu berbasis Nodemcu ESP8266. Sistem perancangan alat pengaman pintu yang didesign se-sederhana mungkin dengan sistem 2 Input 1 Output yang memanfaatkan RFID dan Bot Telegram sebagai pembuka pintu (Input) serta selenoid doorlock sebagai pembuka tutup kunci pintu (Output).
3.2. Alur Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada beberapa tingkatan kemudian disusun secara sistematis dengan terlebih dahulu mengamati permasalahan yang ada kemudian dilanjutkan dengan perolehan data, kemudian merancang sistem yang terdiri dari perangkat keras dan perangkat lunak. Setelah menyelesaikan desain sistem perangkat keras dan perangkat lunak, menganalisis temuan dan melanjutkan ke tahap pengujian.
YA
Gambar 3.1 tahap pelaksanaan alur penelitian mulai
Model alat pengaman pintu Peletakan posisi RFID, Sensor pintu, buzzer,
batrai dan NodeMCU ESP 8266
Perancangan perangkat keras Perancangan perangkat Lunak
1. Pengujian RFID 2. Pengujian Bot Telegram 3. Pengujian Sensor pintu
4. Pengujian alat secara keseluruhan 5. Analisa alat
Alat mampu mengamankan
pintu dan mengirim notifikasi?
Laporan Akhir
Analisa Akhir
Selesai
Tidak
3.3. Pengumpulan Data
Pengumpulan data untuk survei ini yaitu dengan melakukan pencarian literatur untuk mengumpulkan dan menemukan beberapa referensi penelitian, serta informasi dan data - data yang terkait yang dibutuhkan. Tinjauan pustaka ini diperoleh dari jurnal yang telah diterbitkan, buku, dan studi-studi terkait pengaman pintu menggunakan RFID dan Bot Telegram . Tujuan dari pencarian literatur ini adalah untuk mencari data sistem perancangan pembuatan alat pengaman pintu rumah dengan RFID dan bot telegram serta Magnetic Switch Sensor sebagai sensor pintu berbasis Nodemcu ESP8266.
3.4. Analisa Kebutuhan Hardware dan Software
Adapun Perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak yang digunakan pada penelitian pengaman pintu otomatis ini adalah sebagai berikut.
1. NodeMCU ESP8266
NodeMCU ESP8266 sebagai mikrokontroller rangkaian 2. RFID MFRC522
RFID MFRC522 sebagai reader id tag card 3. RFID TAG
Yaitu yang terdiri dari RFID CARD, tag biru dan E-KTP 4. Solenoid Door Lock
Solenoid digunakan sebagai pengunci pintu ruangan 5. Relay
Relay sebagai saklar penghubung arus ke solenoid door lock 6. Push Button
Sebagai pembuka pintu dari dalam 7. Magnetic Switch Sensor
Sebagai Sensor Pintu 8. Aplikasi Telegram
Berfungsi Sebagai akses kedua setelah tag card dengan mengirim pesan ke NodeMCU ESP8266 dan Sebagai Notifikasi Sensor pintu
9. Power Supply 12 VDC
Sebagai Penyuplai utama tegangan sumber
10. Batrai 12VDC
Sebagai cadangan penyuplai tegangan sumber 11. Arduino IDE
Arduino IDE sebagai aplikasi pemrograman Arduino nano
3.5. Perancangan Sistem Secara Keseluruhan
Perancangan dan desain alat pada penelitian ini dibuat sesuai dengan tujuan awal, dimana dengan tujuan untuk membuat alat pengaman pintu otomatis dengan menggunakan tag card sebagai pembaca pada RFID, dan Bot Telegram. RFID tag digunakan sebagai metode kunci utama. Jika pengguna kehilangan Tag Card atau Tag Card kotor, Telegram dapat digunakan sebagai pengganti. Nodemcu ESP8266 sendiri sudah dilengkapi dengan penerima wifi yang dimana memudahkan pengguna mengakses Wifi sekitar, Nodemcu ESP8266 juga dapat dikoneksikan ke telegram pengguna dengan menggunakan Program Arduino dengan menghubungkan API Bot telegram ke Nodemcu ESP8266. Berikut adalah tampilan Blok Perancangan Sistem secara keseluruhan.
Gambar 3.2 Blok Diagram Perancangan Sistem
Adapun fungsi dari Blok diagram sistem diatas dapat dijelaskan sebagai berikut:
1. Nodemcu ESP8266 berfungsi sebagai pengontrol sistem secara keseluruhan dan telah deprogram terlebih dahulu.
2. Blok RFID Tag berfungsi sebagai media akses untuk membuka pengaman pintu.
3. Blok RFID Reader berfungsi sebagai pembaca RFID Tag, lalu mengirim data tersebut ke sistem apakah Tag tersebut sudah terdaftar sebelumnya ke system.
4. Blok Power Supply 12V/ batrai 9V berfungsi sebagai penyedia sumber tegangan untuk alat secara keseluruhan.
5. Blok Power supply for MB102 berfungsi sebagai pembagi tegangan yang diterima oleh Power Supply menjadi 3,3V dan 5V.
6. Blok Bot Telegram berfungsi sebagai pengganti RFID.
7. Blok Wifi berfungsi sebagai penyedia jaringan Internet untuk alat secara keseluruhan dan sebagai penghubung Telegram pengguna ke system alat 8. Blok Push Button berfungsi untuk membuka pintu dari dalam.
9. Blok Magnetic Switch Sensor berfungsi sebagai Sensor pintu.
10. Blok Led Merah dan buzzer berfungsi sebagai Indikator jika RFID Tag yang dideteksi oleh RFID Reader tidak terdaftar kedalam Sistem dan sebagai alarm pintu jika pintu terbuka secara Ilegal.
11. Blok Led Hijau berfungsi sebagai Indikator Jika RFID Tag yang dideteksi oleh RFID Reader terdaftar kedalam Sistem.
12. Blok Relay 5V 1 channel berfungsi sebagai Saklar untuk mengaktifkan Solenoid Doorlock
13. Blok Solenoid Doorlock berfungsi sebagai pembuka tutup pengaman pintu
3.5.1. Model Perancangan Sistem
Dalam suatu penelitian perlu dilakukan perancangan hardware, dalam perancangan pengaman sistem kontrol pintu menggunakan RFID dan BOT Telegram serta Magnetic Switch Sesnsor sebagai Sensor Pintu berbasis NodeMCU ESP8266 sebagai mikrokontroller yang bisa dikontrol
menggunakan Smartphone. Selain merancang perangkat keras, dalam pembuatan sistem keamanan pintu ini membutuhkan program arduino IDE dan Aplikasi Android yaitu Telegram.
Gambar 3.3 Flowchart Perancangan Sistem
Perancangan pengaman pintu otomatis ini menggunakan 2 metode yaitu, membuka pintu dari dalam dan dari luar. Apabila ingin membuka pintu dari dalam dapat menggunakan Push Button. Sedangkan apabila ingin membuka pintu dari luar, cek user dengan menggunakan 2 metode
yaitu tag card dan Bot Telegram, untuk metode utamanya itu menggunakan tag card, sementara Bot Telegram menjadi opsi cadangan apabila terjadi kartu hilang/kotor sehingga RFID tidak dapat membaca tag card tersebut. Untuk membuka pintu dengan menggunakan tag card pastikan kartu sudah terdaftar sesuai program, apabila kartu terdaftar maka Solenoid Door Lock akan dalam kondisi off dan Indikator LED hijau nyala yang menandakan pintu bisa dibuka. Jika kartu tidak terdaftar sesuai program maka akses akan ditolak dan Indikator LED Merah dan buzzer akan menyala yang menandakan Solenoid Door Lock akan dalam kondisi on dan pintu tidak bisa dibuka. Hal yang serupa terjadi juga dengan menggunakan Bot Telegram. Solenoid door lock akan otomatis kembali dalam kondisi on (tertutup), setelah pintu dibuka atau jika solenoid door lock dalam kondisi off (terbuka) sesuai jeda yang telah di program.
Telegram disini tidak hanya berfungsi sebagai cadangan pembuka pintu rumah, Telegram juga bisa mengirimkan notifikasi apabila pintu terbuka secara illegal. Jika terdapat pintu rumah terbuka secara illegal (dibuka paksa) maka Sensor pintu akan menjauh dan buzzer akan menyala dan Telegram akan mengirim Notifikasi yaitu “AWAS PINTU TERBUKA”.
Selanjutnya pembuatan program arduino menggunakan aplikasi Arduino IDE. Untuk Pemrograman yang menghubungkan Nodemcu ESP8266 dengan BOT telegram yaitu menggunakan Smartphone Android yang sudah ter-install aplikasi Telegram. Untuk menghubungkan aplikasi telegram dengan Nodemcu ESP8266 itu dengan menggunakan Wifi yang mana sudah dikoneksikan sebelumya ke Nodemcu ESP8266 yang sudah dilengkapi dengan fitur penerima wifi sesuai yang telah di program di aplikasi Arduino IDE. Setelah melakukan pembuatan tahapan program untuk masing-masing perangkat, akan dilakukan uji coba terhadap hasil program. Dimana untuk melihat hasil program, apakah program bisa berjalan dengan sempurna atau tidak. Jika terjadi program error maka program dan perancangan rangkaian pengaman pintu rumah perlu dilakukan pengecekan ulang, dimulai dari dasar. Di dalam konsep dasar bahwa perangkat Nodemcu ESP8266 mestinya terhubung sesuai skema rangkaian yang ada dan telegram yang terhubung melalui perangkat wifi,
apabila perangkat Nodemcu ESP8266 dan telegram tidak terhubung sesuai skema rangkaian maka program Nodemcu ESP8266 dan telegram akan menghentikan proses sampai mendapatkan hasil yang diinginkan.
3.5.2. Rangkaian pembaca RFID Tag Card
Tag card RFID dengan modul MRFC522 diakses oleh Arduino nano dengan acuan dari datasheet RFID MRFC522, dengan menggunakan komunikasi SPI. Untuk melihat penjelasan terkait rangkaian pembaca RFID dapat dilihat dari gambar berikut.
Gambar 3.4 rangkaian pembaca tag card RFID
3.5.3. Rangkaian kontrol Solenoid Door Lock
Perancangan solenoid door lock akan bekerja jika diberi tegangan supply sebesar 9 - 12vdc. Dengan meng-inputkan datasheet sesuai apa yang telah diprogram sebelumnya, solenoid bekerja menunggu perintah dari nodemcu ESP8266, dimana solenoid akan aktif jika diberi tegangan oleh relay, relay disini berfungsi sebagai saklar, apabila relay menerima sinyal dari Nodemcu ESP8266 maka relay akan dalam kondisi normally open dan Solenoid DoorLock akan terbuka (off).
Gambar 3.5 rangkaian pengontrol solenoid door lock
3.5.4. Rangkaian Magnetic Switch Sensor (Alarm pintu)
Perancangan rangkaian alarm pintu menggunakan Magnetic Switch sensor yang memiliki keluaran 1 dan 0. Jika sensor menjauh dari pintu (pintu terbuka) maka sensor akan bernilai 1, dan jika tertutup akan bernilai 0. Jika sensor bernilai 1 (pintu terbuka) maka buzzer akan aktif sebagai alarm dan telegram akan mendapatkan notifikasi “AWAS PINTU TERBUKA”.
Gambar 3.6 rangkaian Magnetic Switch Sensor (Sensor pintu)
