BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS
Bab ini berisi tentang pengujian dan analisis prototipe sistem pencatatan keluar masuk barang menggunakan RFID ISO 18000-6 dan pembayaran menggunakan NFC ISO 14443A. Pengujian dibagi menjadi empat bagian, yaitu pengujian sistem pencatatan barang, sistem pembayaran, pengujian waktu eksekusi, dan sistem secara keseluruhan. Pada pengujian terdapat dua simbol yaitu “x” yang berarti gagal dalam percobaan dan “Ö” yang berarti berhasil dalam percobaan.
4.1. Pengujian Pencatatan Barang
Pengujian sistem pencatatan barang meliputi hal-hal sebagai berikut: pembacaan banyak Tag dengan jangka waktu, pembacaan Tag yang melewati gerbang, pembacaan Tag RFID pada beberapa jenis barang, pembacaan Tag RFID pada alas logam dengan
perantara kertas, pembacaan Tag RFID dengan ketebalan kertas yang berubah, dan pembacaan Tag RFID dengan perubahan jarak.
4.1.1. Pembacaan Banyak Tag dengan Jangka Waktu
Gambar 4.1. Pengujian Banyak Tag dengan Jangka Waktu
percobaan. Jarak antara Tag dan RFID reader ialah 40 cm (v). Berikut hasil pengujian pembacaan banyak Tag dengan jangka waktu.
Tabel 4.1. Pengujian Banyak Tag dengan Jangka Waktu
Waktu
Berdasarkan pengujian pembacaan banyak Tag dengan jangka waktu. Pembacaan 10 Tag berhasil terbaca 100% dalam waktu 1 detik hingga 10 detik. Namun pada saat Tag ditambah menjadi 20 keberhasilan pembacaan Tag pada 1 detik hanya 80.5% saja. Ketika Tag ditambah menjadi 30, 40 dan 50. Persentase keberhasilan pembacaan Tag semakin
menurun pada waktu 1 detik. Namun pada saat detik terus bertambah persentase keberhasilan pada setiap Tag pun ikut bertambah. Hal yang juga mempengaruhi pengujian ini ialah sudut pantul setiap Tag yang berbeda-beda.
Dari pengujian tersebut dapat diambil kesimpulan, 10 Tag RFID dapat dibaca sekaligus dalam waktu 1 detik. Sedangkan untuk membaca 20 Tag sekaligus membutuhkan waktu lebih dari 3 detik untuk mendapatkan hasil dengan keberhasilan 100%.
4.1.2. Pembacaan Tag yang Melewati Gerbang
Pengujian dilakukan dengan cara Tag melewati gerbang yang terdapat dapat RFID reader. Tag akan ditarik secara perlahan melewati gerbang. Pertama Tag yang akan dilewati gerbang yaitu 5 Tag kemudian akan terus bertambah hingga 50 Tag. Banyak percobaan yang dilakukan ialah 5 kali sedangkan jarak antara Tag dan RFID yaitu 40 cm.
Tabel 4.2.Pengujian Pembacaan Tag yang Melewati Gerbang
Jumlah
Dari pengujian tersebut dapat diambil kesimpulan 50 Tag RFID yang melewati gerbang dapat terbaca oleh RFID reader dalam sekali lewat dengan persentase keberhasilan 100%.
4.1.3. Pembacaan Tag RFID pada Beberapa Jenis Barang
Gambar 4.3. Pengujian Pembacaan Tag RFID Pada Beberapa Jenis Barang Pengujian dilakukan dengan cara menempelkan Tag RFID pada beberapa jenis barang seperti besi, aluminium foil, busa hati, buku, dan Acrylic. Kemudian, barang tersebut akan dibaca oleh RFID reader dengan jarak antara RFID dan Tag 40 cm. Sedangkan, waktu tunda yang digunakan setiap kali mengambil percobaan ialah 5 detik dan alas yang digunakan adalah kayu.
Berdasarkan pengujian pembacaan Tag RFID pada beberapa jenis barang, terlihat bahwa percobaan membaca Tag RFID dengan jenis barang busa hati, buku, dan acrylic dapat dibaca dengan baik. Sedangkan, percobaan pada besi dan aluminium foil tidak ada yang berhasil. Masalah ini timbul dari fakta bahwa objek logam besar biasanya memiliki radar cross section (RCS) yang cukup besar, serta menghasilkan interferensi yang
Dari pengujian tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa RFID reader tidak dapat membaca Tag RFID yang ditempelkan pada logam. Hal tersebut dikarenakan Tag RFID yang ditempelkan pada logam dapat menyebabkan interferensi dan terjadi hubungan pendek yang dapat menyebabkan penurunan kualitas RFID. Namun RFID reader dapat membaca pada benda seperti busa hati, buku, dan Acrylic dengan persentase keberhasilan 100%.
4.1.4. Pembacaan Tag RFID pada Alas Logam dengan Perantara Kertas
Pengujian dilakukan dengan cara membaca Tag RFID yang beralaskan logam. Kemudian, akan diberi perantara antara logam dan Tag RFID. Perantara yang digunakan ialah kertas dengan ketebalan 1 mm yang kemudian akan ditambah ketebalannya sampai 10 mm. Waktu tunda yang digunakan setiap kali mengambil percobaan ialah 5 detik. Kriteria keberhasilan pengujian ini adalah RFID reader dapat membaca TID dan memori user tanpa ada perubahan data. Berikut merupakan hasil pengujian pembacaan Tag RFID
pada alas logam dengan perantara kertas.
Gambar 4.4. Pengujian Pada Logam dengan Perantaraan Kertas Tabel 4.3. Pengujian Pada Logam dengan Perantaraan Kertas Jarak
(mm)
Percobaan
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
1 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
2 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
3 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
4 Ö Ö x x Ö Ö x Ö Ö x x Ö Ö x Ö x x Ö Ö Ö
5 Ö Ö x Ö Ö Ö x Ö Ö x Ö Ö x Ö Ö Ö Ö Ö x Ö
Jarak (mm)
Percobaan
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
7 x Ö Ö Ö Ö Ö x Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö
8 Ö Ö Ö Ö Ö x x Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö
9 Ö Ö Ö x Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö
10 Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö
Tabel 4.4. Persentase Keberhasilan Pengujian Pada Logam dengan Perantaraan Kertas
Jarak (mm)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Persentase 0% 0% 0% 60% 75% 85% 90% 90% 95% 100%
Pada Tabel 4.3, dapat dilihat pembacaan Tag RFID baru berhasil setelah ketebalan perantara antara logam dan Tag RFID adalah 4 mm. Dengan adanya kertas dengan ketebalan lebih dari atau sama dengan 4 mm, maka dapat mengurangi interferensi yang terjadi antara logam dan Tag RFID.
Dari pengujian di atas dapat diambil kesimpulan bahwa interferensi yang terjadi antara logam dan Tag RFID dapat berkurang dengan menambahkan perantara kertas yang memiliki ketebalan lebih dari atau sama dengan 4 mm dengan persentase keberhasilan 85%.
4.1.5. Pembacaan Tag RFID dengan Ketebalan Kertas yang Berubah-ubah
Pengujian dilakukan dengan menambahkan tumpukan buku yang memiliki ketebalan 1cm sampai dengan 10 buku atau 10 cm. Jarak antara RFID dan Tag RFID tetap yaitu 40 cm. Waktu tunda yang digunakan setiap kali mengambil percobaan ialah 5 detik. Alas yang digunakan pada pengujian ini ialah kayu dengan kriteria keberhasilan yaitu dapat membaca memori user tanpa mengalami perubahan pada data.
Tabel 4.5.Pembacaan Tag RFID dengan Ketebalan Kertas Jarak
Tabel 4.6. Persentase Keberhasilan Pembacaan Tag RFID dengan Ketebalan Kertas
Jarak (cm)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Persentase 100% 100% 100% 100% 100% 95% 80% 65% 70% 75%
Terlihat pada pengujian pembacaan Tag RFID dengan ketebalan kertas yang berubah, RFID reader dapat membaca sampai dengan ketebalan 10 cm. Namun, pembacaan Tag RFID mulai mengalami gangguan pada kertas dengan ketebalan lebih dari atau sama dengan 6 cm. Hal itu disebabkan oleh gelombang yang dipancarkan RFID reader diserap oleh kertas sehingga Tag tidak dapat dibaca dengan baik.
4.1.6. Pembacaan Tag RFID dengan Perubahan Jarak
Pengujian dilakukan dengan cara membaca Tag RFID yang diberi jarak dengan RFID reader. Jarak vertikal pada pengujian ini yaitu kelipatan 30 cm sampai dengan 300 cm. Kemudian, jarak horizontal akan dimulai dari 0 cm dan dilanjutkan dengan kelipatan 25 cm sampai dengan 125 cm. Alas yang digunakan pada pengujian ini adalah kayu. Kriteria keberhasilan pembacaan memori user ialah data yang terbaca oleh RFID reader tidak mengalami kerusakan. Berikut merupakan hasil pengujian pembacaan Tag RFID dengan perubahan jarak.
Tabel 4.7.Pembacaan Tag RFID dengan Perubahan Jarak
Jarak
Berdasarkan pengujian pembacaan Tag RFID dengan perubahan jarak horizontal, kekuatan transmisi RFID reader semakin berkurang ketika jarak antara RFID reader dan Tag bertambah. Selain itu, kerangka alat yang berbahan logam menyebabkan RFID
reader tidak dapat membaca dengan baik pada jarak 270 cm sampai dengan 300 cm.
Namun RFID reader dapat membaca dengan baik ketika jarak horizontal di antara 25 cm sampai dengan 100 cm. Jarak horizontal ini semakin berkurang ketika jarak vertikal antara RFID reader dengan Tag semakin kecil.
4.2. Pengujian Pembayaran
Pengujian sistem pembayaran meliputi pembacaan Tag NFC pada plastik dan besi, pembacaan Tag NFC pada logam dengan perantara, pembacaan Tag NFC dengan ketebalan yang berubah-ubah, serta pembacaan dua Tag NFC secara bersamaan.
4.2.1. Pembacaan Tag NFC pada Plastik dan Besi
Pada pengujian ini Tag NFC ditempelkan pada besi dan plastik yang kemudian ditempelkan pada alat pembayaran. Dalam pengujian ini, dilakukan 10 kali percobaan dengan waktu tunda setiap percobaan 3 detik. Berikut merupakan hasil pengujian pembacaan Tag NFC pada plastik dan besi.
Gambar 4.6. Pengujian Pembacaan Tag NFC Pada Plastik dan Besi
Berdasarkan pada pengujian, pembacaan Tag NFC pada plastik dan besi sama seperti RFID reader, bahwa NFC tidak dapat membaca Tag NFC yang ditempelkan pada logam. Hal tersebut disebabkan oleh antena pada Tag NFC yang juga terbuat dari logam sama halnya dengan antena Tag RFID.
Dari pengujian pembacaan Tag NFC pada plastik dan besi, dapat diambil kesimpulan bahwa Tag NFC yang ditempelkan pada logam tidak dapat dibaca oleh NFC reader karena logam dapat menyebabkan interferensi pada Tag NFC. Namun NFC reader
dapat membaca Tag NFC yang ditempelkan pada plastik dengan persentase keberhasilan 100%.
4.2.3. Pembacaan Tag NFC pada Logam dengan Perantara
dilakukan 20 kali percobaan dengan waktu tunda selama 3 detik. Berikut hasil pengujian pembacaan Tag NFC pada logam dengan perantara.
Gambar 4.7. Pengujian Pembacaan Tag NFC pada Logam dengan Perantara Berdasarkan pengujian pembacaan Tag NFC pada logam dengan perantara, maka Tag NFC dapat terbaca dengan baik setelah ketebalan kertas lebih besar atau sama dengan
3 mm. Interferensi yang terjadi dapat dihilangkan dengan cara menambahkan perantara kertas dengan ketebalan lebih besar atau sama dengan 3 mm.
Dari pengujian tersebut, dapat diambil kesimpulan bahwa interferensi yang terjadi antara Tag NFC dan logam dapat dihilangkan. Caranya adalah dengan menambahkan perantara kertas di antara Tag NFC dan logam dengan ketebalan kertas lebih besar dari atau sama dengan 3 mm, dan persentase keberhasilanya 100%.
4.2.4. Pembacaan Tag NFC dengan Ketebalan yang Berubah-ubah
Pengujian pada tahap ini dilakukan dengan cara menambah ketebalan kertas di antara Tag NFC dan NFC reader. Ketebalan kertas dimulai dari 1 cm kemudian dilanjutkan sampai 4 cm. Dalam pengujian ini dilakukan 20 kali percobaan dengan waktu tunda setiap pembacaan yaitu 3 detik. Kriteria keberhasilan pada pengujian ini ialah dapat membaca pesan yang dibawa oleh Tag NFC tanpa ada perubahan data. Berikut merupakan hasil pengujian pembacaan Tag NFC dengan ketebalan yang berubah-ubah.
Tabel 4.8.Pengujian Pembacaan Tag NFC dengan Ketebalan Berubah-ubah Jarak
Tabel 4.9. Persentase Keberhasilan Pembacaan Tag NFC dengan Ketebalan Berubah-ubah
Jarak (cm)
1 2 3 4
Persentase 100% 20% 0% 0%
Terlihat pada Tabel 4.8, pada ketebalan kertas 2 cm NFC reader mengalami gangguan pembacaan. Pada ketebalan 2 cm ID NFC dapat dibaca dengan baik, namun pesan yang dibawa oleh Tag tersebut mengalami kerusakan. Pada saat ketebalan menjadi lebih dari dan sama dengan 3 cm Tag NFC tidak dapat terbaca oleh NFC reader.
Dari pengujian tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa Tag NFC dapat dibaca dengan persentase 20% - 100%, walaupun terhalang kertas dengan ketebalan kurang dari atau sama dengan 2 cm. Ketebalan kertas yang optimal untuk membaca pesan yang dibawa oleh Tag NFC ialah kurang dari atau sama dengan 1 cm dengan persentase 100%.
4.2.5. Pembacaan Dua Tag NFC Bersamaan
Gambar 4.9. Pengujian Pembacaan Dua Tag NFC Secara Bersamaan Tabel 4.10. Pengujian Pembacaan Dua Tag NFC Secara Bersamaan
Tag Percobaan
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
1 Ö x Ö x Ö x Ö x Ö x Ö x Ö x Ö x Ö x Ö x
2 x Ö x Ö x Ö x Ö x Ö x Ö x Ö x Ö x Ö x Ö
Pada Tabel 4.10 dapat diketahui bahwa NFC reader membaca secara bergantian Tag 1 terbaca lebih dahulu dikarenakan jarak yang paling dekat dengan alat pembayaran.
ISO 14443A memiliki anti-collision yang mana ketika dua Tag didekatkan secara bersama, maka akan membaca salah satu Tag tersebut yang kemudian dilanjutkan dengan Tag selanjutnya terus bergantian.
Dari pengujian tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa NFC reader tidak dapat membaca banyak Tag NFC secara bersamaan karena ISO 14443A memiliki anti-collision. Namun, NFC reader dapat membaca Tag NFC secara bergantian.
4.3. Pengujian Waktu Eksekusi
Pengujian waktu eksekusi dilakukan pada program pencatan barang dan pembayaran. Program pencatatan barang dieksekusi oleh Raspberry Pi, sedangkan program pembayaran dieksekusi oleh Arduino.
4.3.1. Pengujian Waktu Eksekusi Pencatatan Barang
Program pencatatan barang ini dieksekusi oleh Raspberry Pi dengan ARM Cortex A7 Quad Core 900 Mhz. Pengujian dilakukan dengan cara menambahkan time.time()
time.time() pada mulainya fungsi dan akhir dari fungsi, yang kemudian dilakukan pengurangan sebagai hasil dari eksekusi program tersebut. Data Tag yang diambil sama dengan ukuran dari data tersebut ialah 64 byte. Pengujian dilakukan pada saat pengambilan data TID, data User, dan proses request. Pengambilan waktu TID dimulai pada saat pembentukan command yang akan dikirimkan sampai dengan mendapatkan response. Begitu pula pada pengambilan waktu User yang dimulai pada saat
pembentukan command untuk mengambil data user sampai dengan mendapatkan response. Pengambilan waktu request dimulai pada saat pembentuk data ke dalam format json sampai dengan mendapatkan respons dari server. Berikut hasil pengujian waktu eksekusi program pencatatan barang.
Tabel 4.11. Pengujian Waktu Eksekusi Program Pencatatan Barang
Percobaan Waktu Rata-rata(s) 0,0456 0,1474 0,3176 2,5181
Pada Tabel 4.11 waktu total tidak sama dengan jumlah dari waktu TID, User, dan request. Karena pada saat setelah pembacaan TID, dibutuhkan waktu jeda untuk
melanjutkan membaca memori user. Waktu jeda juga dibutuhkan pada saat selesai melakukan pembacaan pada memori user. Jeda yang dibutuhkan adalah 1 detik setelah pembacaan dilakukan. Karena jika waktu yang diberikan lebih dari 1 detik maka akan berakibat lama untuk membaca data selanjutnya. Jika waktu yang diberikan kurang dari satu detik maka program akan mengalami gangguan pada pembacaan.
Dari pengujian tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa, rata-rata waktu pencatatan barang yang dibutuhkan untuk menyimpan data dari Tag RFID ke dalam database adalah 2,52 detik.
4.3.2. Pengujian Waktu Eksekusi Pembayaran
Program pembayaran ini dieksekusi oleh Arduino Mega. Pengujian dilakukan dengan cara memberikan millis() pada fungsi utama program pembayaran dan keseluruhan program pembayaran. Dilakukan penambahan millis() pada awal fungsi dan akhir fungsi, yang kemudian hasil dari millis() dari akhir fungsi dikurangi dengan
Pada Tabel 4.12, hasil dari penjumlahan waktu NFC, request struk, request pembeli, dan cetak bukti tidak sama dengan waktu total. Hal ini dikarenakan pengukuran waktu hanya dilakukan pada fungsi utamanya saja.
Tabel 4.12.Pengujian Waktu Eksekusi Pembayaran
Percobaan
Dari pengujian tersebut dapat disimpulkan bahwa, rata-rata waktu yang dibutuhkan program pembayaran dalam melakukan transaksi ialah 14,41 detik.
4.4. Pengujian Sistem Secara Keseluruhan
Untuk melakukan pengujian, Raspberry Pi dan RFID dihubungkan menggunakan USB to serial. Lalu RTC dihubungkan dengan Raspberry Pi melalui Pin I2C Raspberry
Pi. Begitu juga dengan Arduino. NFC, Ethernet Shield, LCD, I2C, dan Thermal Printer dihubungkan dengan Arduino. Setelah itu, jalankan server Aplikasi dan server database. Selanjutnya, menghubungkan Raspberry Pi dan Arduino ke jaringan server. Raspberry Pi dihubungkan dengan WLAN sedangkan Arduino menggunakan LAN yang dihubungkan melalui Ethernet Shield.
berurutan satu-persatu. Terdapat status pada stiker yang berisikan “1” pada Gambar 4.11 yang menandakan bahwa buku tersebut terletak di gudang.
Gambar 4.10. Hasil Memasukkan Data Produk ke Database
Untuk mencoba pencatatan barang pada gerbang toko, program pencatatan barang pada gerbang toko dijalankan pada Raspberry Pi. Selanjutnya, buku-buku dilewatkan pada gerbang toko. Gambar 4.12 merupakan hasil pencatatan barang yang masuk toko, ditandai dengan status yang berisikan “2”. Pada proses ini hanya melakukan update pada status, yang menandakan bahwa buku telah berada di toko.
Gambar 4.12. Hasil Pencatatan Masuk Toko
Untuk melakukan transaksi, perlu dijalankan program pencatatan pada gerbang pembayaran. Selanjutnya dapat dilewatkan buku-buku tersebut pada gerbang pembayaran. Gambar 4.13 merupakan pencatatan barang yang telah terjual, ditandai dengan status yang berisikan “3”. Sedangkan Gambar 4.14 merupakan pencatatan transaksi yang dilakukan oleh pembeli.
Gambar 4.14. Hasil Pencatatan Detail Transaksi
Setelah melakukan transaksi selanjutnya dilakukan pengujian pembayaran. Pengujian dapat dilakukan dengan mendekatkan stiker NFC ke alat pembayaran. Gambar 4.15 merupakan hasil dari pembayaran. Arduino berhasil memasukkan data pembeli ke database. Sedangkan Gambar 4.16 merupakan bukti transaksi yang dicetak melalui
thermal printer. Gambar 4.17 sampai 4.19 merupakan hasil laporan keuntungan dapat diunduh melalui http://localhost/api/v1/keuntungan?year=2017&week=44 untuk minggu ke-44 tahun 2017, http://localhost/api/v1/keuntungan?year=2017&month=11 untuk bulan November 2017, dan http://localhost/api/v1/keuntungan?year=2017 untuk laporan tahun 2017.
Dari pengujian tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa sistem pencatatan barang berhasil membaca ID dan isi dari Tag RFID, kemudian memasukkan data tersebut ke database. Begitu juga dengan sistem pembayaran yang dapat melakukan pembacaan rekaman dan memasukkannya ke database, yang kemudian hasil dari transaksi yang dilakukan dapat dicetak dengan menggunakan printer thermal. Hasil keuntungan juga dapat diunduh dalam bentuk format “.xls”. Persentase keberhasilan pengujian sistem secara keseluruhan yaitu 100%.
Gambar 4.16. Bukti Transaksi
Gambar 4.18. Keuntungan Bulan November
