111 Heru Djulianto Purnama dan Agus Prijono, S.T., M.T.
Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha, Bandung
Abstract
Most of the student identification cards (KTM) are not used optimally, and many of them are only used for identification. In fact, KTM is a smart card which has several advantages over barcode card. A smart card has a unique id number that cannot be duplicated since the process of identification makes use of radio frequency. In addition, the smart card has EEPROM, which can perform the function of storing data. In this research, it is realized in the form of simulations and prototype system of E-KTM, which use smart card-based database applications that will be applied to the library, food court, parking access, and room access. Based on the test results, the E-KTM multifunction systems have been successfully realized in the form of simulations and prototypes for both software and hardware.
Keywords : smart cards, systems, databases, E-KTM
I." Pendahuluan
Sebagian besar kartu tanda mahasiswa yang digunakan memiliki fungsi yang terbatas, hanya sebagai tanda pengenal saja. Sedangkan setiap tahun jumlah mahasiswa terus bertambah, yang harus diikuti dengan peningkatan pelayanan dan penyediaan fasilitas kepada mahasiswa.
Peningkatan itu berupa kemudahan dalam mengakses fasilitas yang ada di suatu universitas misalnya, hanya dengan kartu tanda mahasiswa elektronik (E-KTM) mahasiswa dapat meminjam buku tanpa perlu repot membawa kartu perpustakaan, untuk keperluan akses (keluar/masuk) area parkir di lingkungan universitas tanpa perlu menginputkan nomor registrasi pokok (NRP) dan menunjukkan STNK, untuk absensi dan akses ruangan menggunakan KTM dan sekarang di dalam lingkungan universitas terdapat fasilitas food court yang dikelola oleh pihak swasta namun bekerjasama dengan universitas tidak menutup kemungkinan jika E-KTM dapat digunakan sebagai alat transaksi elektronik. Tentu masih banyak lagi fungsi dari sebuah E-KTM ini. Dengan memanfaatkan smart card (KTM) dan smart card reader maka E-KTM ini akan dapat direalisasikan.
Berdasarkan latar belakang tersebut akan dibuat E-KTM multifungsi menggunakan smart card berbasis database, dengan harapan dapat digunakan untuk peningkatan pelayanan dan penyediaan fasilitas untuk mahasiswa.
II." Pembahasan
2.1" Perancangan Perangkat Keras
Sistem digolongkan menjadi 2 bagian, sistem tanpa mikrokontroler dan menggunakan mikrokontroler. Sistem tanpa mikrokontroler akan direalisasikan untuk aplikasi pendaftaran mahasiswa, perpustakaan, food court, dan akses parkir. Gambar 1 merupakan blok diagram perancangan perangkat keras tanpa mikrokontroler, sedangkan sistem menggunakan mikrokontroler akan direalisasikan untuk sistem akses masuk ruangan jurusan. Gambar 2 merupakan blok diagram perancangan perangkat keras menggunakan mikrokontroler.
112
2.2" Wiring Diagram
Pada gambar 3: B1 merupakan wiring diagram antara smart card reader tipe ACM 120S dengan RS 232 menggunakan IC MAX 232, PORT smart card reader yang terhubung adalah PORT J7 urutan PIN pertama dimulai dari sebelah kanan. PIN 1, 6, dan 7 pada smart card reader tidak dihubungkan, sedangkan PIN 2 dihubungkan ke VCC, PIN 3 dihubungkan ke GROUND (GND), PIN 4 dan 5 pada smart card reader berturut-turut dihubungkan pada PIN 8 (R2IN) dan 7 (T2O) pada IC MAX 232. Kemudian keluaran dari IC MAX 232 pada PIN 9 (R2O) dan 10 (T2IN) berturut-turut dihubungkan dengan RX1 dan TX1 pada board arduino mega 2560.
Kemudian pada gambar 3 juga: B2 merupakan wiring diagram antara bluetooth dengan arduino mega 2560, bluetooth berfungsi sebagai komunikasi antara mikrokontroler dengan PC secara nirkabel. PIN TX dan RX pada bluetooth berturut-turut dihubungkan dengan RX3 dan TX3 pada aduino mega 2560.
Selanjutnya pada gambar 3 pula: B3 merupakan wiring diagram antara motor driver dengan arduino mega 2560. PIN 40 dan 42 pada arduino mega 2560 dihubungkan dengan PIN input pada driver motor DC, sedangkan PIN output dari driver motor DC dihubungkan dengan motor DC.
Gambar 3 Wiring diagram akses ruangan
Gambar 1 Blok diagram perancangan perangkat keras tanpa menggunakan mikrokontroler
Gambar 2 Blok diagram perancangan perangkat keras dengan menggunakan mikrokontroler
!
B1!
B3!
113 2.3" Perancangan Perangkat Lunak
Gambar 4 merupakan gambar dari konsep aplikasi, setiap aplikasi memiliki kaitan dengan aplikasi pendaftaran mahasiswa, database dari aplikasi pendaftaran mahasiswa akan digunakan untuk berbagai keperluan.
Gambar 4 Konsep perancangan aplikasi
Tiga program utama dari setiap aplikasi yaitu membaca nomor id smart card, menyimpan data, dan mencari data. Selanjutnya pada gambar 5 merupakan rancangan modul-modul program pada setiap aplikasi.
Gambar 5 Perancangan Modul-modul program
2.3.1"Flowchart Program Baca Nomor ID Smart Card
Untuk mendapatkan nomor id dari smart card, sistem harus mengirim instruksi “Select (02 01 01 73 73 03 kode dalam hexadecimal )” jika smart card berada pada daerah jangkauan smart card reader dan kondisi smart card tidak dalam keadaan rusak, sistem akan menerima data berupa nomor id dari smart card. Gambar 6 merupakan flowchart baca nomor id dari sebuah smart card.
114
2.3.2"Flowchart Program Simpan Data
Perintah simpan data merupakan perintah yang dibuat untuk memasukkan data ke dalam database, perintah simpan ini dilakukan terhadap data baru yang sebelumnya belum ada di dalam database. Gambar 7 merupakan flowchart dari perintah simpan data.
Gambar 7 Flowchart perintah simpan
2.3.3"Flowchart Program Cari Data
Perintah cari data merupakan perintah yang dibuat untuk mencari data berdasarkan nomor id smart card yang digunakan atau NRP yang tersimpan dalam smart card, perintah cari akan merespon
dengan menampilkan data dari database ke layar aplikasi, data yang ditampilkan bergantung kepada
dari aplikasi yang digunakan. Gambar 8 merupakan flowchart dari perintah cari data. Gambar 8 Flowchart perintah cari data
115
2.3.4"Flowchart Program Akses Ruangan
Aplikasi akses ruangan adalah aplikasi yang akan dirancang untuk menampilkan data pemilik
smart card pada layar aplikasi, aplikasi ini terhubung dengan perangkat keras mikrokontroler, setiap data mahasiswa terdaftar yang masuk akan disimpan ke dalam database akses ruangan dan mikrokontroler akan menggerakkan motor DC sebagai simulasi sebuah pintu. Gambar 9 merupakan diagram alir aplikasi akses ruangan.
Gambar 9Flowchart Aplikasi Akses Ruangan
2.3.5"Perancangan Database
Setiap aplikasi yang akan dibuat tentunya harus memiliki database masing-masing yang akan digunakan untuk berbagai keperluan, oleh karena itu di bawah ini akan dirancang database sesuai dengan kebutuhan pada masing-masing aplikasi.
Gambar 10 Relasi Antartabel (Relationship) Database
116
III." Pengujian Sistem
3.3." Aplikasi Pendaftaran Mahasiswa
Skenario:
1. Mahasiswa mengambil dan mengisi formulir pendaftaran. 2. Mahasiswa menyerahkan formulir pendaftaran ke operator.
3. Operator mengisi data pada setiap kolom aplikasi sesuai dengan formulir pendaftaran yang diterima.
4. Setelah data diisi, operator mengambil gambar dari mahasiswa secara langsung dengan menggunakan kamera yang terhubung ke aplikasi.
5. Pendaftaran selesai.
6. Mahasiswa mendapatkan E-KTM. Skenario program simpan data:
1. Operator melakukan login terlebih dahulu.
2. Jika login berhasil, masuk ke menu utama pendaftaran mahasiswa.
3. Operator melakukan pembacaan nomor id KTM yang akan diberikan, kemudian dilanjutkan dengan memasukan data mahasiswa.
4. Setelah data terisi dengan lengkap, selanjutnya data akan disimpan dengan klik tombol simpan.
Gambar 11 Form login aplikasi
Gambar 12 Form menu utama aplikasi pendaftaran mahasiswa
Gambar 13 Tampilan aplikasi pendaftaran mahasiswa saat memasukan data
Pada saat pendaftaran, tombol yang dipilih adalah “SAVE” ketika akan menyimpan data, sedangkan untuk mencari data mahasiswa menggunakan tombol “SEARCH”. Pada Tabel 1 menunjukan data pengamatan dari proses simpan dan cari data berdasarkan id KTM.
117 Tabel I Data pengamatan simpan dan cari data pada aplikasi pendaftaran mahasiswa
No Id KTM Nomor serial
KTM
Perintah Simpan Perintah Cari
Berhasil Tidak Berhasil Tidak
1 02 00 04 3F 3F 3F 5A 3F 03 3F 3F 3F 5A √ √
2 02 00 04 1A 3F 3F 49 3F 03 1A 3F 3F 49 √ √
3 02 00 04 03 3F 3F 05 3F 03 03 3F 3F 05 √ √
4 02 00 04 3F 3F 49 59 3F 03 3F 3F 49 59 √ √
5 02 00 04 3F 3F 49 4A 3F 03 3F 3F 49 4A √ √
Berdasarkan teori dasar, bahwa nomor serial dari smart card terdiri dari 4 byte data, 1 byte data terdiri dari 8 bit. Tabel II merupakan contoh analisa salah satu KTM yang digunakan.
Tabel II Tabel analisa nomor serial KTM Nomor serial
KTM
Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4
3F 3F 3F 5A 3F 3F 3F 5A
0011.1111 0011.1111 0011.1111 0101.1010
3.2." Aplikasi Perpustakaan Skenario peminjaman buku:
1) Mahasiswa menunjukan KTM yang dimiliki kepada operator perpustakaan.
2) Operator perpustakaan melakukan scan terhadap KTM untuk dapat menampilkan id dari KTM tersebut yang nantinya akan digunakan untuk memanggil database dari mahasiswa tersebut berupa biodata akademik, proses ini merupakan prosedur yang harus dilakukan sebagai langkah awal keamanan untuk memastikan bahwa memang benar pemilik KTM adalah mahasiswa dari universitas tersebut.
3) Operator perpustakaan memasukan data peminjaman buku berupa jumlah buku yang dipinjam (maksimal 2 buku), kode buku,tanggal peminjaman, dan tanggal pengembalian.
4) Data peminjaman akan disimpan kedalam database peminjaman buku berdasarkan NRP. Skenario pengembalian buku:
1) Mahasiswa menunjukan KTM yang dimiliki kepada operator perpustakaan.
2) Operator perpustakaan melakukan scan terhadap KTM untuk dapat menampilkan id dari KTM tersebut yang nantinya akan digunakan untuk memanggil database dari mahasiswa tersebut berupa biodata akademik, proses ini merupakan prosedur yang harus dilakukan sebagai langkah awal keamanan untuk memastikan bahwa memang benar pemilik KTM adalah mahasiswa dari universitas tersebut.
3) Operator akan mencari data peminjaman buku berdasarkan dari NRP.
4) Operator perpustakaan bertugas untuk memastikan data peminjaman buku apakah data pada database sesuai dengan buku pinjaman yang dibawa oleh mahasiswa.
5) Jika tanggal pengembalian melewati batas tanggal yang ditentukan (maksimal peminjaman buku 2 minggu/buku), maka mahasiswa akan dikenakan denda sebesar Rp. 500,00/hari, yang akan muncul secara otomatis dalam sistem.
Gambar 14 menunjukan form menu utama dari aplikasi perpustakaan, pada menu ini dibagi menjadi 4 bagian, yaitu:
Gambar 14 Form menu utama aplikasi perpustakaan
1!
2!
3!
4!
118
Bagian 1 : bagian untuk menampilkan data mahasiswa pemilik KTM dari database pendaftaran mahasiswa
Bagian 2 : Bagian yang berkaitan dengan peminjaman buku. Bagian 3 : Bagian untuk menampilkan atau menambah data buku.
Bagian 4 : Bagian untuk menghitung denda, denda akan dihitung dengan rumus selisih hari pada aplikasi VB 2010 apabila jatuh tempo
Selisih hari = ((tanggal 2 – tanggal 1) – 14) x 500 Keterangan:
Tanggal 2 : tanggal pengembalian Tanggal 1 : tanggal peminjaman 14 : maksimal peminjaman 500 : denda yang diberikan/hari
Gambar 15 Membaca nomor id KTM
Untuk menyimpan data peminjaman buku, klik “SAVE DATA” maka data peminjaman akan tersimpan dalam database peminjaman buku.
Gambar 16 Memasukkan data peminjaman buku
Data yang peminjaman dapat dilihat pada gambar 17 di bawah ini
Gambar 17 Data yang masuk pada database peminjaman buku
Gambar 18 di bawah ini merupakan proses dari pengecekan buku berdasarkan kode buku, pada form ini juga dapat ditambahkan buku-buku baru yang akan disimpan dalam database daftar buku.
119 Gambar 19 Perhitungan denda jika melewati batas tanggal pengembalian
3.3." Pengujian Aplikasi Akses Ruangan Skenario pengujian:
1) Mahasiswa yang hendak masuk ruangan harus mendekatkan KTM pada smart card reader. 2) Smart card reader akan mendeteksi ada atau tidaknya KTM, jika tidak ada KTM maka sistem
akan merespon.
3) Jika id e-KTM terdaftar sebagai mahasiswa di universitas tersebut, maka data mahasiswa tersebut akan disimpan kedalam database akses ruangan dan membuka pintu.
Gambar 20 Sistem merespon tidak ada KTM
Pada gambar 21: terlihat sistem merespon tidak ada KTM jika ID CARD= “02 00 01 4E 4F 03” Gambar 21 Sistem merespon adanya kartu
Pada Gambar 21 sistem merespon adanya KTM, jika ID CARD tidak sama dengan “02 00 01 4E 4F 03” atau “ “ maka sistem akan melakukan pencarian data dari ID CARD yang ditampilkan, jika ID CARD tersebut sudah terdaftar maka data mahasiswa dari pemilik ID CARD tersebut akan disimpan pada database dan ditampilkan pada menu aplikasi akses ruangan yang ditunjukkan oleh angka “1”. Gambar 22 merupakan contoh data yang tersimpan dalam database akses ruangan.
Gambar 22 Data yang tersimpan dalam database akses ruangan
IV." Simpulan
Dari penelitian yang telah dibuat ini dapat disimpulkan bahwa:
Aplikasi E-KTM multifungsi menggunakan smart card pada aplikasi berbasis database telah berhasil direalisasikan dalam bentuk simulasi dan prototype baik perangkat keras maupun perangkat lunak.
120
V." Saran
Saran untuk penelitian selanjutnya adalah sebagai berikut:
1) KTM yang dimiliki mahasiswa adalah smart card bertipe pasif keluaran mifare, sehingga diharapkan KTM ini dapat digunakan untuk berbagai aplikasi di lingkungan universitas, misalnya untuk absensi praktikum, absensi praktikum, absesnsi kuliah, dan masih banyak lagi aplikasi lainnya.
2) Untuk penelitian selanjutnya dapat dibuat sebuah sistem keamanan jaringan, yang akan memberikan perlindungan terhadap pertukaran data pada jaringan dan untuk selanjutnya sistem dapat dibuat secara online.
VI." Daftar Pustaka Buku:
Andrianto, Heri (2008). Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA16 Menggunakan Bahasa C(CodeVision AVR). Bandung: INFORMATIKA.
Darmawan, Aan (2010). Diktat Visual Basic 6 (Referensi Cepat). Darmawan, Aan (2013). Modul Pelatihan Arduino.
Green, DC. (1995). Komunikasi Data. Penerbit Andi Yogyakarta
Shoji, Shigeki (2002). Buku Pegangan Teknik Telekomunikasi. PT Pradnya Paramita.
Internet: (diakses Agustus 2014) http://en.wikipedia.org/wiki/RFID http://www.acs.com.hk/drivers-manual.php?driver=ACM120S http://www.acs.com.hk/drivers-manual.php?driver=ACR120 www.circuitcella.com www.mytutorialcafe.com www.synometrix.com/MF1_%20S501_Data_Sheet.pdf www.ilmukomputer.com www.emerer.com http://valfa.blogspot.com/ http://www.dfrobot.com/image/data/TEL0026/TEL0026_Datasheet.pdf http://droboticsonline.com/ebaydownloads/BluetoothV3%20Manual.pdf http://www.atmel.com/images/doc2502.pdf http://en.wikipedia.org/wiki/Bluetooth
