BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Perancangan Sistem
Secara umum sistem ini dirancang untuk melakukan absensi pada saat mengikuti mata kuliah tertentu. Data yang diperoleh selanjutnya akan dikirim ke database pusat sistem informasi akademik USU. Sehingga dengan sistem ini proses absensi tidak dilakukan secara konvensional lagi dan mengurangi tingkat kesalahan karena human error. Secara umum diagram sistem dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 3.1 Blok diagram sistem
Untuk pertama sekali dilakukan tahap registrasi oleh admin yaitu data sidik jari setiap mahasiswa di-scan terlebih dahulu untuk disimpan pada alat absensi portable sebagai pembanding nantinya. Data sidik jari mahasiswa diambil dengan menggunakan sensor sidik jari yang dihubungkan ke arduino.
Proses absensi hanya dapat dilakukan pada saat jam mata kuliah yang sedang berlangsung. Pilihan mata kuliah terdapat pada alat absensi yang secara otomatis akan ditampilkan ketika alat aktif dan tombol ditekan. Sebagai referensi waktu, digunakan modul real time clock (RTC). Dan selanjutnya data hasil absensi akan disimpan di sebuah micro sd card.
Data pada alat absensi selanjutnya dapat disimpan oleh admin pada local database menggunakan aplikasi desktop yang akan dirancang menggunakan Sofware Developer Visual Studio. Melalui aplikasi ini admin mengunduh data absensi ke server sistem informasi akademik. Untuk proses lebih jelasnya dapat dilihat pada activity diagram sistem di atas.
3.2 Perancangan Perangkat Keras
Pada bagian perangkat keras digunakan modul sensor sidik jari sebagai pemindai sidik jari mahasiswa dan memproses data ke bentuk data template yang selanjutnya disimpan pada memori yang terdapat pada sensor tersebut. Dan untuk pemilihan kelas digunakan sebuah tombol select yang terdapat pada alat absensi.
Sebagai pemroses digunakan modul Arduino Uno untuk mengolah data yang diterima dari sensor sidik jari dan real time clock yang hasilnya akan disimpan pada sebuah micro sd card dan ditampilkan pada liquid crystal display (LCD) 2 x 16.
Gambar 3.4 Skematik rangkaian
3.2.1 Spesifikasi Arduino Uno
Arduino Uno adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega382. Board ini memiliki 12 digital input / output pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input Analog, 16 MHZ osilator Kristal, koneksi USB, jack listrik dan tombol reset. Pin-pin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB atau sumber tegangan bias didapat dari Adaptor AC-DC atau batrai untung menggunakannya. Gambar 3.5 merupakan penampakan dari Arduino UNO. Dan tabel 3.1 adalah tabel karakteristik dari Arduino UNO[3].
Gambar 3.5 Arduino Uno
Table 3. 1 Karakteristik Arduino UNO
Mikrokontroler ATMega328
Operasi Voltage 5 V
Input Voltage 7 – 12 V (rekomendasi)
Input Voltage 6 – 20 (limit)
I/O
14 pin digital input / output (6 pin untuk PWM) dan 6 pin hanya untuk input analog
Arus 50 Ma
Flash Memory 32 KB
EEPROM 1 KB
Kecepatan 16 MHz
3.2.2 Sensor Sidik Jari
Biometrik sidik jari merupakan teknologi biometrik dengan karakteristik fisik yang diukur adalah sidik jari. Biometrik jenis ini memiliki keunikan yang baik. Selain itu sidik jari bersifat permanen dan seumur dengan hidup seseorang sehingga dapat dipergunakan dalam waktu yang lama. Di sisilain sidik jari memiliki kelemahan seperti, jika jari mengalami kecelakaan, lembab, serta kondisi buruk lainnya maka
akan menyebabkan karakteristik fisik sidik jari berubah bentuk. Sidik jari dapat diklasifikasikan berdasarkan bentuk guratan sidikjari. Pola guratan pada sidik jari dapat berbentuk pola bukit (ridge) atau lembah (valley).
Gambar 3.6 Sensor fingerprint ZFM60 v1.2
Modul sensor yang digunakan dalam perancangan ini adalah ZFM60 v1.2. dengan spesifikasi :
Tabel 3.2 Spesifikasi ZFM60 v.1
Processor Synochip DSP AS606 120MHz
Supply voltage DC 4-6v
Operating current 65 mA
Peak current 95 mA
Fingerprint image time 1 second
Window area 14.5mm x 19.4 mm
Signature file 256 bytes
Template files 512 bytes
Storage capasity 162 (internal storage)
Search time 1 second
PC interface UART (TTL logic level)
Baud rate Default 57600bps
3.2.3 Real Time Clock
RTC (Real Time Clock) merupakan rangkaian terintegrasi (IC) yang digunakan sebagai pewaktu. RTC dapat diatur sesuai dengan jam dan tanggal yang sebenarnya [7].
Gambar 3.7 RTC (Real Time Clock) DS1302
Modul RCT yang digunakan dalam perancangan ini adalah DS1302 dari maxim integrated yang menyimpan waktu real time dan memiliki 31 bytes statik RAM. Dapat berkomunikasi dengan microprosesor melalui hubungan serial yang sederhana. Waktu atau kalender yang disediakan adalah dalam bentuk detik, menit, jam, hari, bulan, dan tahun [8].
3.2.4 Modul Micro SD Card
Modul Micro SD Card adalah sebuah modul untuk membaca dan menulis data ke dalam suatu Micro SD card. Modul ini dapat dihubungkan dan berkomunikasi dengan arduino menggunakan komunikasi SPI dan tegangan masukan 3.3 volt.
Gambar 3.8 Contoh Modul Micro SD card
3.3 Perancangan Aplikasi Desktop
Perancangan aplikasi menggunakan Visual Basic .NET yang dijalankan pada sistem operasi Windows. Aplikasi dirancang untuk memproses data selanjutnya yang diperoleh dari alat absensi atau perangkat keras. Aplikasi memiliki fungsi sebagai antarmuka pengguna dalam melihat data absensi yang telah diterima dari perangkat keras dan yang akan dikirim. Komunikasi yang digunakan antara aplikasi dan perangkat keras adalah komunikasi serial dengan baudrate 9600.
3.3.1 Antarmuka Aplikasi
Gambar 3.9 Use Case Diagram Aplikasi Desktop
Antarmuka aplikasi digunakan sebagai perantara komunikasi user dengan dengan sistem. Aplikasi yang dirancang digunakan untuk berkomunikasi dengan alat
absensi dan juga sistem informasi USU. Dengan menggunakan aplikasi ini user dapat melakukan beberapa instruksi sebagaimana digambarkan pada gambar 3.9. Pada instruksi download data, merupakan perintah untuk meng-copy data absensi yang ada pada alat absensi (hardware). Lalu instruksi simpan merupakan memberikan perintah pada aplikasi untuk menyimpan data absensi ke database lokal berupa file berformat .xml. Sedangkan instruksi Upload merupakan perintah untuk mengirim data absensi yang telah di-copy dari hardware ke server sistem informasi USU.
Gambar 3.10 Antarmuka Koneksi dan Pemrosesan
Berdasarkan gambar antarmuka di atas, admin dapat menghubungkan aplikasi dengan alat absensi dengan menekan tombol Connect. Dan kemudian untuk melihat data yang ada pada alat absensi dengan cara menekan tombol Load, Get dan View. Tombol Save digunakan untuk menyimpan data ke database lokal.
Gambar 3.11 Antarmuka Proses Unggah ke Server
3.4 Kalibrasi Real Time Clock
Kalibrasi RTC dilakukan dengan memprogram ulang atau menyesuaikan jam tertanam pada modul dengan jam sebenarnya pada lokasi. Fungsi yang digunakan dalam kode program Arduino IDE adalah sebagai berikut.
Pada fungsi t berisi waktu dengan urutan tahun, bulan, tanggal, jam, menit, dan detik.
3.5 Pengujian Sistem
3.5.1 Pengujian Alat Absensi
Untuk mengetahui keakuratan alat absensi, maka dilakukan pengujian pada sensor sidik jari. Metode yang digunakan adalah dengan membuat satu kelas
dummy yang berisi 12 mahasiswa dan kemudian membandingkan hasil pembacaan sidik jari 10 mahasiswa yang telah terdaftar dan juga 2 mahasiswa yang belum terdaftar (No. 11 dan 12) sebanyak sepuluh kali pengujian. Berikut data mahasiswa yang diuji :
Tabel 3.3 Data kelas dummy
No. Nama Nim ID Jari
1 Reni Erlinda 120805010 0
2 Ermija 120805013 1
3 Siti May Syarah 120805004 2
4 Deby Evelin Hutagalung 120805007 3
5 Yan Herni 120805006 4
6 Erlina 120805001 5
7 Desy Herawati 120805017 6
8 Liza Rahmatia Yuni S 120805005 7
9 Firda Novita 120805021 8
10 Roita Ariani Siregar 120805002 9
11 Hanafi 130402074 -
12 Esra 120402087 -
Pada kolom Nama merupakan nama mahasiswa yang akan diuji dan pada kolom ID jari berisi id yang disimpan sebagai nama template jari mahasiswa pada saat melakukan pendaftaran pada modul sensor.
3.5.2 Pengujian Pengiriman Data Alat Absensi dengan Aplikasi Desktop
Pada pengujian ini dilakukan percobaan pengiriman data absensi antara aplikasi desktop dengan alat absensi atau perangkat keras. Data yang diproses adalah data hasil absensi yang berada pada micro sd card alat absensi dengan format file .txt. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah perangkat keras dapat berkomunikasi dengan baik dengan perangkat lunak komputer. Data yang akan dikirim adalah file PFD_6_3.txt yang berisi ID yaitu 0, 1, 4, 5, 9, 0.
Data yang berada pada file merupakan hasil absensi beberapa mahasiswa yang disimpan dalam bentuk id mahasiswa tersebut. Jika pengiriman menuju aplikasi berhasil, maka data tersebut selanjutnya akan dibandingkan dengan data yang terdapat pada database aplikasi berupa file excel (.xml). Kemudian menampilkan hasilnya pada antarmuka aplikasi berupa nama dan nim mahasiswa tersebut.
Gambar 3.12 Lokal database kelas dummy
3.5.3 Pengujian Pengiriman Data ke Server
Pengujian dilakukan dengan mengunggah data absensi mahasiswa yang tersimpan pada aplikasi desktop ke server sistem informasi USU dengan ip address 202.0.107.165 pada port 16033. Data yang akan dikirim adalah data setiap mahasiswa berupa kode krs, kode kelas, data kehadiran, jumlah pertemuan dan tanggal yang dikirim dalam bentuk paket. Jika berhasil, data tersebut akan tersimpan pada database sistem informasi USU. Berikut ini merupakan data yang dikirim ke server.
Format query pengiriman data yang digunakan pada aplikasi desktop adalah sebagai berikut :
s_absensi merupakan nama database pada server, absKlsid merupakan merupakan id kelas atau mata kuliah, absDetil merupakan data spesifik kehadiran, absJumlahHadir merupakan jumlah kehadiran setiap mahasiswa, absJumlahPertemuan merupakan jumlah pertemuan, dan absDate merupakan tanggal pertemuan.
BAB IV
HASIL DAN ANALISIS
4.1 Hasil Pengujian Alat Absensi
Dari hasil pengujian Alat absensi (perangkat keras), diperoleh data yang ditampilkan pada tabel 4.1. Pengambilan setiap data dilakukan dengan selang waktu 5 detik dari pengambilan data sebelumnya. Dari seratus pengujian diperoleh setiap pengujian menunjukkan data pembacaan yang benar dan akurat.
Tabel 4.1 Tabel hasil pengujian keakuratan alat absensi (perangkat keras)
No. Nama Nim ID
Jari
ID Diperoleh Pada Pengujian Ke- I II III IV V VI VII VIII IX X 1 Reni Erlinda 120805010 0 - 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2 Ermija 120805013 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
3 Siti May Syarah 120805004 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
4 Deby Evelin H 120805007 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
5 Yan Herni 120805006 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
6 Erlina 120805001 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
7 Desy Herawati 120805017 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
8 Liza Rahmatia Yuni 120805005 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7
9 Firda Novita 120805021 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8
10 Roita Ariani Siregar 120805002 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9
11 Hanafi 130402074 - - - -
12 Esra 120402087 - - - -
4.2 Hasil Pengiriman Data Alat Absensi dengan Aplikasi Desktop
Setelah melakukan pengujian pengiriman data dari alat absensi dengan Aplikasi, maka diperoleh hasil seperti pada gambar 4.2. Data yang dikirim berhasil diterima oleh aplikasi dengan baik dan data tersebut juga dapat dibandingkan dengan database dengan benar. Seperti terlihat pada gambar, mahasiswa yang terdaftar pada kelas PFD_6_3 berjumlah 5 orang. Walaupun terdapat data ganda pada file yang telah dikirim, akan tetapi aplikasi dapat membandingkan dan menganggapnya hanya satu.
Gambar 4.1 Pembandingan data terkirim (a) dengan database (b)
4.3 Hasil Pengiriman Data Absensi ke Server
Setelah melakukan pengujian pengiriman data dari aplikasi desktop ke server, maka diperoleh hasil seperti pada gambar 4.3. Data dapat dilihat dengan mengakses phpMyAdmin pada alamat IP 202.0.107.165 dan port 16080.
Gambar 4.3 Hasil Pengiriman data ke server
Dari hasil pengujian diketahui bahwa data terkirim ke database server dan tersimpan dengan benar.
4.4 Analisis Hasil Pengujian
Dari hasil pengujian dapat diperoleh tingkat sensitifitas, spesifisitas, dan akurasi alat absensi dengan membandingkan data hasil pengujian dengan data sebenarnya yang ditunjukkan pada tabel 4.2 atau yang disebut dengan tabel kemungkinan . Dari tabel diperoleh nilai True Positive (TP) sebesar 99, False Positive (FP) sebesar 0, False Negative (FN) sebesar 1 dan True Negative (TN) sebesar 20.
Tabel 4.2 Hasil Pengujian vs Kondisi Sebenarnya Hasil Pengujian Total Positif Negatif Kondisi Sebenarnya Positif 99 1 100 Negatif 0 20 20 Total 99 21 120
4.4.1 Sensitifitas/True Positive Rate (TPR) Alat Absensi
Untuk mengetahui sensitifitas alat absensi dapat diketahui dari perbandingan True Positive dengan jumlah True Positive dan False Negative [9].
𝑻𝑷𝑹 = 𝑻𝑷 𝑷 = 𝑻𝑷 𝑻𝑷 + 𝑭𝑵 = 99 99+1= 0.99 = 99 %
4.4.2 Spesifisitas/ True Negative Rate (TNR) Alat Absensi
Spesifisitas diperoleh dari perbandingan True Negative dengan jumlah False Positive dan true Negative [9].
𝑻𝑵𝑹 = 𝑻𝑵 𝑵 = 𝑻𝑵 𝑭𝑷 + 𝑻𝑵 = 20 20= 1 = 100 % 4.4.3 Akurasi (ACC)
Dengan membandingkan jumlah keputusan yang benar dari alat dengan jumlah seluruh data yang diuji maka diperoleh akurasi sebagai berikut [9].
𝑨𝑪𝑪 =𝑻𝑷 + 𝑻𝑵 𝑷 + 𝑵
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pengujian dan implementasi yang telah dilakukan pada bab sebelumnya, maka dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Spesifisitas absensi yang diperoleh adalah 100%. 2. Sensitifitas absensi yang diperoleh adalah 99 %.
3. Akurasi alat absensi portabel adalah 99 % dan dengan demikian alat absensi bekerja dengan baik.
4. Integrasi dengan Sistem Informasi Akademik USU berhasil dan data absensi yang dikirim dapat diterima dan disimpan pada database server.
5.2 Saran
Beberapa saran yang dapat diberikan sehubungan dengan pelaksanaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Pada penelitian selanjutnya sebaiknya menggunakan sensor sidik jari dengan kapasitas penyimpanan yang lebih besar.
2. Pada penelitian selanjutnya sebaiknya aplikasi dapat mendownload data dari database sistem informasi akademik USU.
