IMPLEMENTASI SMART LIBRARY RFID MENGGUNAKAN
METODE LANDMARC
TUGAS AKHIR
OLEH:
NINDI DIAN PERMATA 09121001003
JURUSAN SISTEM KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
2019
i
IMPLEMENTASI SMART LIBRARY RFID MENGGUNAKAN
METODE LANDMARC
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Komputer
OLEH:
NINDI DIAN PERMATA 09121001003
JURUSAN SISTEM KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
2019
v
HALAMAN PERSEMBAHAN
“Jangan bersedih, sesungguhnya Allah bersama kita” ~(Q.S. Taubah:40)
“Sesungguhnya jika kamu bersyukur, pasti kami akan menambah (nikmat) kepadamu”
~(Q.S. Ibrahim:7)
Tugas Akhir ini ku persembahkan untuk:
Allah SWT.
Ibuku dan Ayahku tercinta
kakakku
Sahabat dan teman-temanku
Teman-teman Sistem Komputer 2012
vi
KATA PENGANTAR
Assalammualaikum Wr. Wb
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan nikmat dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Implementasi Smart Library RFID Menggunakan
Metode Landmarc”. Laporan ini disusun setelah melaksanakan tugas akhir yang
diajukan untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer di jurusan Sistem Komputer, Universitas Sriwijaya. Penulis berharap tulisan ini dapat bermanfaat sebagai tambahan ilmu, bacaa, dan referensi bagi semua yang ingin mempelajari tentang RFID.
Pelaksanaan dan penyusunan tugas akhir ini tidak mungkin berhasil tanpa adanya bantuan dari pihak-pihak lain baik berupa do’a, petunjuk, bimbingan, semangat, saran, nasihat baik lisan maupun tulisan dan kegigihan dari penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini. Karena hal-hal tersebut, penulis sampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya, khususnya kepada yang terhormat
Bapak Ahmad Fali Oklilas, M.T. selaku pembimbing yang telah begitu baik dan
sabar memberikan ilmu serta bimbingan, waktu, perhatian, dorongan dan saran-saran serta dukungan hingga penulisnya dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
Disamping itu penulis juga mengucapkan terima kasih kepada :: 1. Ayahanda, Tukijo yang selalu penulis cintai.
2. Ibu penulis, Helmiati selaku yang selalu memberikan do’a dan dukunganya dan senantiasa bersabar agar penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Serta kakak penulis, Nanda Bhakti Anugra yang selalu memberikan semangat.
3. Bapak Jaidan Jauhari, S. Pd. M.T.selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer Universitas Sriwijaya.
4. Bapak Rossi Passarella, M.Eng selaku Ketua Jurusan Sistem Komputer Fakultas Ilmu Komputer Universitas Sriwijaya.
5. Bapak Sutarno, M.T. selaku Sekretaris Jurusan Sistem Komputer Fakultas Ilmu Komputer Universitas Sriwijaya.
vii
6. Bapak Erwin, M.Si. Selaku Dosen Pembimbing Akademik Jurusan Sistem Komputer.
7. Bapak Huda Ubaya, M.T. dan Bapak Rahmad Fadli , M.Sc. selaku penguji pada tugas akhir penulis.
8. Mbak Winda selaku admin SK yang telah sabar mengurus berkas siding, saat siding, yudisium dan wisuda.
9. Semua teman seperjuangan di jurusan Sistem Komputer Angkatan 2012, khususnya Cora, Edek, Visca, Dwiky, Elva, Putri, Pajik dan seluruh teman seangkatan saya yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu. 10. MK Wardah, Indri Nopita, Riska Ayu, Reni Oktaviani selaku sahabat
penulis yang selalu memberikan dukungan moril ketika penulis berkuliah. 11. Seluruh teman-teman, sahabat dan kakak tingkat yang tidak mungkin
penulis sebutkan satu persatu yang senantiasa memberikan semangat, dukungan dan bantuan kepada penulis yang sangat bermanfaat.
Penulis juga sadari dalam penulisan tugas akhir ini jauh dari kesempurnaan baik dari materi maupun penyajiannya karena kurangnya pengetahuan dan pengalaman penulis, maka dari itu sangat diharapkan saran dan kritik dari pembaca agar lebih baik lagi untuk hal berikutnya.
Wassalammu’alaikum Wr.Wb.
Indralaya, Juli 2019
viii
IMPLEMENTATION OF SMART LIBRARY RFID USING LANDMARC METHOD
Nindi Dian Permata (09121001003)
Department of Computer engineering, faculty of computer science Sriwijaya University
Email: nindi04@gmail.com
Abstract
This research was conducted to determine the position of the target tag placed in a predetermined position on a bookshelf in the library. The method applied in this location determination system is the landmarc method. Landmarc method is a development of the K-NN algorithm that works by giving a weighting factor to the nearest reference tag of the target tag being tested. This test uses 2 different reference tags namely 4 reference tags and 6 reference tags that are placed with the coordinates that have been determined. After 10 times of testing, the prediction coordinates will be obtained at each data retrieval, which will then be able to be used to find the error level so that it can be seen which is more effective to be used in the application system to track book locations with RFID using this landmarc method. From the test results using 4 reference tags produce predictive coordinates x = 0.51111 and y = 0.7093 with an average error rate of 0.2684m while the results of testing using 6 reference tags produce predictive coordinates x = 0.5772 and y = 1.0885 with an average error rate of 0.2250m. From the results of errors generated in this experiment it can be seen that the error value using 6 reference tags is smaller than the use of 4 reference tags. This means that the placement of the tag position on the use of 6 reference tags is more optimal than the 4 reference tags.
ix
IMPLEMENTASI SMART LIBRARY RFID MENGGUNAKAN METODE LANDMARC
Nindi Dian Permata (09121001003)
Jurusan Sistem Komputer, Fakultas Ilmu komputer Universitas Sriwijaya
Email: nindi04@gmail.com
Abstrak
Abstract – Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui posisi tag target yang
diletakkan di posisi yang telah ditentukan pada suatu rak buku di perpustakaan. Metode yang diterapkan pada sistem penentuan lokasi ini adalah metode landmark. Metode landmark merupakan pengembangan dari algoritma K-NN yang bekerja dengan cara memberikan factor bobot terhadap tag referensi terdekat dari tag target yang diuji. Pengujian ini menggunakan 2 tag referensi yang berbeda yaitu 4 tag referensi dan 6 tag referensi yang diletakkan dengan koordinat yang telah ditentukan. Setelah dilakukan 10 kali pengujian, maka akan didapatkan koordinat prediksi pada masing-masing pengambilan data, yang kemudian akan dapat digunakan untuk mencari tingkat error sehingga dapat diketahui mana yang lebih efektif untuk digunakan dalam sistem penerapan pelacak lokasi buku dengan RFID menggunakan metode landmarc ini. Dari hasil pengujian menggunakan 4 tag referensi menghasilkan koordinat prediksi x=0,51111 dan y=0,7093 dengan tingkat error rata-rata yaitu 0,2684m sedangkan hasil pengujian dengan menggunakan 6 tag referensi menghasilkan koordinat prediksi x=0,5772 dan y=1,0885 dengan tingkat error rata-rata yaitu 0,2250m. Dari hasil error yang dihasilkan dalam percobaan ini dapat diketahui bahwa nilai error dengan menggunakan 6 tag referensi lebih kecil dibandingkan dengan penggunaan 4 tag referensi. Ini berarti penempatan posisi tag pada penggunaan 6 tag referensi lebih optimal dibandingkan dengan 4 tag referensi.
x DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ... i LEMBAR PENGESAHAN ... ... ii HALAMAN PERSETUJUAN ... ... iv HALAMAN PERNYATAAN ... .... v HALAMAN PERSEMBAHAN ... ... vi
KATA PENGANTAR ... ... vii
ABSTRACT ... .... viii
ABSTRAK ... ... ix
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL ... xiv
BAB I. PENDAHULUAN ... 1 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Rumusan Masalah ….. ... 2 1.3. Batasan Masalah... 2 1.4. Tujuan..………... 2 1.5. Manfaat..………... 3 1.6. Metodologi Penelitian ... 3 1.7. Sistematika Penulisan ... 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 6
2.1. Smart Library ... 6 2.2. RFID... ... 6 2.2.1 Pengertian ... 6 2.2.2 Tag RFID ... 7 2.2.3 RFID Reader ... 8 2.2.4 Antena ... 9
xi
2.3. Receive Signal Strength Indicator (RSSI) ... 11
2.4. Lokalisasi ... 13
2.5. Location Identification Based On Dynamic Active RFID (LANDMARC) ... 15
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ... 18
3.1. Pendahuluan ... 18
3.2. Kerangka Kerja Penelitian ... 18
3.3. Studi Pustaka Literatur ... 20
3.4. Perancangan Sistem.. ... 20 3.4.1. Aktivitas Anggota ... 20 3.4.2. Inventaris Buku ... 21 3.4.3. Sirkulasi Perpustakaan ... 22 3.4.3.1 Peminjaman Buku ... 22 3.4.3.2 Pengembalian Buku... 22
3.4.3.3 Mencari Letak Buku ... 23
3.4.4. Perancangan Software ... 23
3.4.4.1 Perancangan Interface RFID Smart Library System ... 23
3.4.5. Pengaturan Perangkat Lunak (Software)... 26
3.4.6. Tahapan Algoritma Landmarc ... 27
3.5. Perancangan Hardware ... 30
3.5.1 Spesifikasi Hardware... 32
3.5.2 Inisialisasi Lingkungan Kerja... 34
3.5.3 Penempatan Antena Reader dan Tag ... 35
3.6. Perancangan Program ... 37
BAB IV. HASIL DAN ANALISA ... 39
4.1. Pendahuluan ... 39
4.2. Pengambilan Data ... 39
4.2.1 Pembacaan Tag ... 39
4.2.2 Pengambilan Nilai RSSI ... 40
xi
4.4 Mencari Nilai Euclidian (E)... 44
4.5 Mencari Nilai Bobot (w) ... 45
4.6 Mencari Koordinat dan Error... 47
4.7 Analisa ... 52
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 53
5.1. Kesimpulan ... 53
5.2. Saran ... 53
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Sistem RFID ... 7
Gambar 2.2. Struktur Utama Tag UHF RFID ... 7
Gambar 2.3. Reader RFID ALIEN ALR 9900 ID ... 8
Gambar 2.4. Contoh Penempatan Antena RFID ... 10
Gambar 2.5. Antena ALIEN ALR 9611 CR Yang Akan Digunakan... 10
Gambar 2.6. Proses Mengirim dan Menerima Informasi Pada Tag Dan Reader 11 Gambar 2.7. Proses Broadcast Pada Tag Aktif RFID ... 12
Gambar 3.1. Kerangka Kinerja Percobaan Penelitian ... 18
Gambar 3.2. Interface Sistem Smart Library RFID... 22
Gambar 3.3. Tampilan Menu Anggota ... 23
Gambar 3.4. Tampilan Menu Data Buku ... 23
Gambar 3.5. Tampilan Menu Pencarian Buku ... 24
Gambar 3.6. Tampilan Menu Peminjaman Buku ... 24
Gambar 3.7. Tampilan Menu Pengembalian Buku ... 25
Gambar 3.8. Tampilan Awal Software ALIEN RFID Gateway... 25
Gambar 3.9. Diagram Alir dari Algoritma KNN Dalam Landmarc ... 27
Gambar 3.10. Diagram Blok Sistem ... 28
Gambar 3.11. Setting Jaringan Pada Laptop ... 30
Gambar 3.12. Ilustrasi Lingkungan Kerja Penelitian ... 31
Gambar 3.13. Ilustrasi Penempatan Antena dan Tag Referensi Tampak Atas .. 32
Gambar 3.14. Ilustrasi Penempatan 6 Tag Referensi Pada Rak Buku Tampak Depan ... 33
Gambar 3.15. Ilustrasi Lokasi Perpustakaan ... 34
Gambar 3.16. Tampilan Program Perhitungan Algoritma KNN dalam Landmarc ……….. 35
Gambar 4.1. Ilustrasi Lokasi Pengujian... 36
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1. Data yang diperlukan untuk menjadi anggota perpustakaan ... 19
Tabel 3.2. Data Buku yang terdapat di ruang baca 1... 20
Tabel 3.3. Data Buku yang terdapat di ruang baca 2... 21
Tabel 4.1. Titik Koordinat 6 Tag Referensi dan Tag Target ... 38
Tabel 4.2. Nilai RSSI Pada Tag Referensi dan Tag Target Selama 10 kali Pengambilan dalam miliwatt(mW) ... 39
Tabel 4.3. Nilai RSSI Pada Tag Referensi dan Tag Target Selama 10 Kali Pengambilan dalam decibel miliwatt (dBm) ... 40
Tabel 4.4. Nilai Euclidian Pada Tag Referensi Selama 10 Kali Percobaan ... 42
Tabel 4.5. Nilai Bobot (Wi) Untuk Setiap Euclidian Sebanyak 10 Kali Percobaan…………. ... 44
Tabel 4.6. Posisi Perkiraan dan Error Untuk Setiap K=6 Selama 10 Kali Percobaan…………. ... 46
Tabel 4.7. Titik Koordinat Tag Referensi dan Tag Target…………. ... 47
Tabel 4.8. Nilai RSSI Pada 4 Tag Referensi dan Tag Target Selama 10 kali Pengambilan dalam miliwatt (mW)…………. ... 47
Tabel 4.9. Nilai RSSI Pada 4 Tag Referensi dan Tag Target Selama 10 kali Pengambilan dalam decibel miliwatt (dBm)…………. ... 48
Tabel 4.10. Nilai Euclidian Pada 4 Tag Referensi Selama 10 Kali Percobaan ………..…..………….. ... 49
Tabel 4.11. Nilai Bobot (Wi) Untuk Setiap Euclidian Sebanyak 10 Kali Percobaan…………. ... 49
Tabel 4.12. Perkiraan dan Error Untuk Setiap K=4 Selama 10 Kali Percobaan…………. ... 49
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada zaman sekarang ini sudah terdapat teknologi baru yaitu Radio
Frequency Identification (RFID). RFID menjadi teknologi yang menarik
perhatian saat ini, Dimana kelebihan yang dimiliki RFID adalah identifikasi yang dapat dilakukan tanpa kontak fisik, transmisi data tidak harus tegak lurus dengan pembaca dan fisik yang kokoh sehingga sebuah sistem dapat bekerja secara otomatis dan dapat mengganti peran manusia dalam melakukan sebuah aktivitas.[1]
RFID dapat diterapkan dalam berbagai aplikasi, salah satunya sistem perpustakaan. Pada penelitian [2] dibahas mengenai penggunaan teknologi RFID di perpustakaan dengan menggunakan pendekatan baru untuk sirkulasi, pelacakan, inventarisasi dan keamanan bahan pustaka.
Pada penelitian [3] dibahas mengenai manfaat dari diterapkannya sistem RFID. Adapun beberapa manfaat dari digunakan sistem RFID yaitu mengganti proses perhitungan waktu manual untuk memeriksa barang masuk dan keluar ruangan atau bangunan, mengurangi biaya operasional karena lingkungan kerja yang lebih produktif dan sangat efisien, mengurangi jumlah pencurian serta jumlah barang yang hilang atau salah tempat dan Penempatan buku yang tidak teratur sering terjadi pada sistem perpustakaan konvensional. Pada penelitian ini akan, dilakukan lokalisasi posisi buku yang ditandai dengan sebuah tag RFID pasif pada sebuah rak dengan ukuran tertentu. Untuk mencapai lokalisasi yang akurat, penelitian ini menggunakan algoritma
Landmarc yang memanfaatkan lokasi tag referensi yang berada di dekat tag
2
Jadi, penelitian ini akan membahas mengenai sistem digital kehadiran pengunjung, sistem informasi peminjaman dan pengembalian buku, serta katalog elektronik pada perpustakaan menggunakan RFID dengan menerapkan metode Landmarc. Adapun penelitian ini akan fokus pada masalah lokalisasi posisi untuk menentukan lokasi buku pada rak perpustakaan berdasarkan nilai RSSI yang dihasilkan dari pembacaan tag oleh reader RFID.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dipaparkan, permasalahan utama yang akan dibahas pada penelitian ini adalah bagaimana merancang sistem smart library menggunakan RFID dan mengimplementasikan metode landmarc untuk mencari lokasi buku pada perpustakaan.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam Tugas Akhir ini yaitu sebagai berikut: 1. Algoritma yang digunakan adalah Algoritma LANDMARC.
2. Pengujian akan dilakukan di dalam ruangan, pada sebuah rak dan bukan di luar ruangan atau ruangan terbuka .
3. Parameter yang digunakan untuk mendapat koordinat target tag adalah nilai RSSI (Received Signal Strength Indicator) pada RFID Reader. 4. Pengamatan akan difokuskan pada pelacakan posisi tag buku.
1.4 Tujuan
Adapun Tujuan yang hendak dicapai dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Membuat sistem kehadiran pengunjung.
2. Membuat sistem informasi peminjaman dan pengembalian buku perpustakaan menggunakan RFID.
3
1.5 Manfaat
Adapun manfaat yang dapat diambil dari dilakukannya penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Memberikan pengetahuan tentang kelebihan dan kekurangan sistem
localization berbasis RFID.
2. Menghasilkan localization Position yang akurat.
3. Mempermudah dalam melakukan sistem pencarian buku di perpustakaan.
1.6 Metodelogi Penelitian
Metodologi yang akan digunakan dalam penelitian ini yakni akan melewati tahapan-tahapan seperti:
1. Tahapan Pertama (Studi Pustaka/ Literature)
Tahap ini dilakukan dengan cara mengkaji dan mempelajari sumber-sumber referensi berupa literature yang terdapat pada buku, naskah ilmiah, internet atau lainnya tentang “Implementasi Smart Library Menggunakan Metode Landmarc” sehingga dapat menunjang penulisan metodologi dan pendekatan yang akan diterapkan pada penelitian. 2. Tahapan Observasi
Pada tahap ini dilakukan pengamatan dan pencatatan terhadap data yang diperoleh.
3. Tahapan Kedua (Perancangan Sistem)
Tahap ini merupakan tahap dimana menentukan perangkat keras maupun perangkat lunak yang suitable untuk Implementasi Smart Library Menggunakan Metode Landmarc. Setelah itu selanjutnya melakukan yang dirumuskan sebelumnya.
4. Tahapan Ketiga (Pengujian)
Pada tahapan ini dilakukan pengujian sesuai dengan batasan masalah dengan parameter-parameter yang telah ditentukan.
4
5. Tahapan Keempat (Analisa)
Hasil dari pengujian pada tahapan sebelumnya kemudian dianalisa untuk mengetahui kekurangan pada hasil perancangan serta faktor penyebabnya sehingga pada penelitian selanjutnya dapat dilakukan pengembangan.
6. Tahapan Kelima (Kesimpulan dan Saran)
Terakhir pada tahapan ini akan dilakukan penarikan kesimpulan berdasarkan studi pustaka, hasil perancangan sistem dan hasil analisa sistem, dan kemudian dihadirkan pula beberapa poin saran dari penulis untuk penelitian selanjutnya.
1.7 Sistematika Penulisan
Laporan tugas akhir ini terdiri dari 5 bab dengan sistematika penulisan sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang penelitian, tujuan, manfaat, perumusan masalah dan batasan masalah, metodologi penelitian serta sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi dasar teori yang menunjang penulisan tugas akhir, seperti konsep dasar localization, apa itu Smart Libarary, RFID dan Algoritma Landmarc.
BAB III METODOLOGI
Bab ini berisi tahapan terperinci langkah-langkah (metodologi) yang akan dilakukan dalam penelitian ini, penjelasan tentang alat-alat dan lingkungan kerja sistem serta pendekatan/algoritma yang akan dipakai sehingga tujuan dari penulisan ini dapat dicapai.
5
BAB IV HASIL DAN ANALISA
Bab ini berisi pengambilan data RSSI yang telah dilakukan, data-data yang didapat akan dilakukan perhitungan menggunakan metode algoritma Landmarc untuk mendapatkan posisi terbaik, dan hasil dari perhitungan tersebut akan dianalisa untuk mendapatkan suatu kesimpulan.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan dari hasil perhitungan yang telah dilakukan dan saran-saran untuk pengembangan lebih lanjut.
54
DAFTAR PUSTAKA
[1] T. Karygiannis, B. Eydt, G. Barber, L. Bunn, and T. Phillips, “Guidelines for Securing Radio Frequency Identification (RFID) Systems,” NIST Spec.
Publ., vol. 800, p. 98, 2007.
[2] S. M. Shahid, “Use of RFID Technology in Libraries : a New Approach to Circulation , Tracking , Inventorying , and Security of Library Materials,”
Libr. Philos. Pract., vol. 8, no. 1, 2005.
[3] A. Boursianis, T. Samaras, A. C. Polycarpou, and J. N. Sahalos, "A UHF RFID Reader Antenna For Searching Tagged Items," pp. 193-198, 2014. [4] OFGEM, “What is a smart library?,” 2006.
[5] “ RFID Radio Frequency Identification,” OECD Ministerial Meeting on the Future of the Internet Economy, 2008.
[6] T. Karygiannis, B. Eydt, G. Barber, L. Bunn, and T. Phillips, “Guidelines for Securing Radio Frequency Identification (RFID) Systems,” NIST Spec. Publ., vol. 800, p. 98, 2007.
[7] D. Saputra, D. Cahyadi, and A. H. Krisdalaksana, “Sistem Otomasi Perpustakaan Dengan Menggunakan Radio Frequency Identification (RFID),” J.
Inform. Mulawarman, vol. 5, no. 3, pp. 1–11, 2010.
[8] Lubis, Ahdiat Darmawan. (2014), “ RFID (Radio Frequency Identification”. http://ahd1at.blogspot.co.id/2014/05/rfid-radio-frequency-identification.html (Diakses pada tanggal 30 Januari 2018)
[9] E. Martin, O. Vinyals, G. Friedland, and R. Bajcsy, “Precise indoor localization using smart phones,” Proc. Int. Conf. Multimed. Pages, pp. 787–790, 2010.
[10] Zheng Jiali, Tuanfa Qin, Jieming Wu and Li Wau, “RFID Indoor Localization Based on Relational Aggregation”, Chang Mai, Thailand, pp.41-44, 2016.
[11] M. A. Vaidya, P. A. Meshram, and P. A. Sakhare, “Position Location Methodology Based on RSSI Using RFID,” vol. 3, no. 1, pp. 370–375, 2014. [12] M. A. Khan and V. K. Antiwal, “Location Estimation Technique using Extended 3-D LANDMARC Algorithm for Passive RFID Tag,” 2009 IEEE Int. Adv. Comput. Conf., no. March, pp. 249–253, 2009.
55
[13] D. M. Dobkin, The RF in RFID : passive UHF RFID in practice. Oxford: Elsevier Inc, 2008.
