Simulasi Sistem Informasi Posisi Kereta Api Berbasis RFID13,56 MHZ.

(1)

i

Universitas Kristen Maranatha SIMULASI SISTEM INFORMASI POSISI KERETA API BERBASIS RFID

13,56 MHz Nama :Dina Herdiana

NRP :0722112

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknk, Universitas Kristen Maranatha Jl. Prof. Drg. Suria Sumantri, MPH. No. 65, Bandung, Indonesia

Email : [email protected] ABSTRAK

Navigasi atau pandu arah adalah penentuan kedudukan (position) dan arah perjalanan baik di medan sebenarnya atau di peta. Bermacam-macam teknologi seperti GPS digunakan dalam penentuan posisi. Sayangnya GPS sebagai teknologi pilihan pemposisian akurasinya sepuluh sampai dua puluh meter. GPS sulit untuk mendapatkan posisi dalam terowongan atau di daerah kota yang ramai dengan gedung tinggi

Pada tugas akhir ini dibuat simulasi sistem informasi posisi kereta api menggunakan RFID 13,56 MHz. RFID reader diletakkan di kereta api, sedangkan transponder diletakkan pada posisi yang akan dideteksi. Jika RFID reader berada dekat transponder, maka RFID reader akan menerima data dari transponder. Data dari modul RFID masuk ke mikrokontroler, selanjutnya data akan dikirim oleh modem GPRS. Data dari modem GPRS diterima oleh modem yang terhubung pada komputer. Data yang diterima diolah untuk ditampilkan di komputer berupa lokasi pada peta.

Dari hasil uji coba, aplikasi untuk simulasi sistem informasi posisi kereta api berbasis RFID 13,56 MHz diketahui bahwa pendeteksian dapat dilakukan pada kecepatan 20,75 cm/s sampai jarak maksimal antara RFID reader dengan transponder sebesar 4cm. Kecepatan kereta api mempengaruhi persentase keberhasilan pendeteksian posisi. Pada kecepatan 28,10 cm/s posisi terdeteksi maksimum pada jarak 4 cm antara RFID reader dengan transponder dengan persentase keberhasilan yang rendah.

Kata kunci : RFID (Radio Frequency Identification), Navigasi, Posisi

(2)

ii

Universitas Kristen Maranatha SIMULATION OF RFID 13,56 MHZ-BASED TRAIN POSITION

INFORMATION SYSTEM

Name :Dina Herdiana NRP :0722112

Department of Electrical Engineering, Maranatha Christian University Jl. Prof.Drg. Suria Sumantri, MPH. No. 65, Bandung, Indonesia

Email : [email protected] position in tunnels or downtwn areas with high buildings.

In this final project is designed a simulation of RFID 13.56 MHz-based train position information system. RFID reader is placed on the train, while the RFID transponder is placed in a position to be detected. If location of RFID reader is near transponder, then RFID reader will receive data from transponder. Data from RFID reader enter the microcontroller, then data will be transmitted by GPRS modem. Data from GPRS modem will be received by the modem that connected to the computer. The received data is processed on a computer for display train position on the map.

From the test results, the application for the simulation of RFID 13.56 MHz-based train position information system show that detection can be performed at speed of 20.75 cm / s with a maximum distance of 4cm between RFID reader and transponder. The speed of train percentage of successful detection position. At speed of 28.10 cm / s maximum position detected at a distance of 4 cm between RFID reader and transponder with a low percentage of success.

(3)

v

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

(4)

vi

Universitas Kristen Maranatha

3.1.1. Diagram Blok Sistem ... 19

3.2 Perancangan Perangkat Keras ... 20

3.3. Perangkat Lunak ... 21

3.3.1 Diagram Alir Program pada Mikrokontroler... 21

3.3.1.1 Sub Rutin RFID Baca Kartu ... 23

3.3.2 Diagram Alir Program pada Tampilan Layar Komputer... 24

BAB 4 Data Pengamatan dan Analisis Data 4.1 Data Pengamatan... 27

4.1.1 Nomor Identitas Kartu... 28

4.1.2 Tampilan pada Layar Komputer ... 30

4.1.3 Tingkat Keberhasilan Simulasi Sistem ... 32

4.2 Analisis Data ... 34

BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan ... 36

5.2 Saran ... 36

DAFTAR PUSTAKA ... 37

LAMPIRAN A GAMBAR KERETA API, RFID READER DAN

MIKROKONTROLER... A-1

LAMPIRAN A GAMBAR MODEM GPRS... A-2

LAMPIRAN B PERANGKAT LUNAK VISUAL BASIC6.0... B-1

(5)

vii

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1 Protokol Perintah RFID CR013 ... 9 Tabel 2.2 Protokol Respon RFID CR013... 10 Tabel 2.3 Tabel Pin ICSP... . 14 Tabel 4.1 Hasil Percobaan Penginformasian Posisi Kereta Api pada

Kecepatan 15,86 cm/s Jalur ke-1. ... 32 Tabel 4.2 Hasil Percobaan Penginformasian Posisi Kereta Api pada

(6)

viii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Komponen Utama dalam Sistem RFID ... 4

Gambar 2.2 Catu Daya untuk Sistem Kopling Induktif dari Energi Magnetik Bolak-Balik yang dihasilkan Reader.. ... 7

Gambar 2.3 RFID reader CR013 ... 8

Gambar 2.4 Organisasi Memori Mifare Standar 4 kByte ... 11

Gambar 2.5 Blok Data Sektor Pertama Mifare Standar 4 kByte ... 12

Gambar 2.6 Board Arduino Severino ... 13

Gambar 2.7 Jaringan GSM-GPRS... 17

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem ... 19

Gambar 3.2 Rangkaian Skematik Sistem ... 21

Gambar 3.3 Diagram Alir Program pada Mikrokontroler ... 22

Gambar 3.4 Sub Rutin RFID Baca Kartu ... 23

Gambar 3.5 Diagram Alir Program pada Tampilan Komputer ... 25

Gambar 4.1 Jalur ke-1 Kereta Api... 28

Gambar 4.2 Jalur ke-2 Kereta Api... 28

Gambar 4.3 Perintah Mifare_request dan Mifare_anticollision... 29

Gambar 4.4 Respon Kartu 1... 29

Gambar 4.5 Tampilan Posisi 1 pada Layar Komputer... 30

Gambar 4.6 Tampilan Posisi 2 pada Layar Komputer ... 30

(7)

LAMPIRAN A

(8)

A-1

(9)

A-2

(10)

LAMPIRAN B

(11)

B-1 Visual Basic6.0

Private Declare Sub Sleep Lib "kernel32" (ByVal dwMilliseconds As Long)

Private Sub Form_Load()

MSComm1.CommPort = 1

MSComm1.Settings = "9600,N,8,1"

MSComm1.InputLen = 0

MSComm1.PortOpen = True

End Sub

Private Sub Timer1_Timer()

posisi = MSComm1.Input

If Len(posisi) > 0 Then

If posisi = "A" Then

Image1.Visible = True

Sleep 1000

Image1.Visible = False

End If

If posisi = "B" Then

Sleep 1000

End If

(12)

B-2 Image3.Visible = True

Sleep 1000

End If

If posisi = "D" Then

Sleep 1000

End If

If posisi = "E" Then

Sleep 1000

End If

(13)

B-3

Program Mikrokontroller

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial rfid(4, 3);

//Prototypes

void read_serial(void);

void mifare_request(void);

void get_response(void);

void mifare_anticollision(void);

void parse(void);

int Str1[12];

int Str2[14];

void setup()

{

Serial.begin(9600);

rfid.begin(19200);

delay(300);

Serial.println("AT+IPGPRS=1");

Serial.println("AT+IPGPRS=\"telkomsel\" ,\"wap\",\"wap123\"");

Serial.println("AT+IPTCP=89,\"180.245.224.223\"");

Serial.println("AT+AUTOTCP=1");

delay (20000);

(14)

B-4

rfid.write((uint8_t)0);

(15)

B-5

while(rfid.available()>0)

(16)

B-6

{Serial.write("B");

delay(10);}

if (Str2[9] == 0x7E && Str2[10] == 0xE3 && Str2[11] == 0xBD && Str2[12] == 0xBD && Str2[13] == 0x9E )

{Serial.write("C");

delay(10);}

if (Str2[9] == 0x1E && Str2[10] == 0xEC && Str2[11] == 0xBE && Str2[12] == 0xBD && Str2[13] == 0xF2 )

{Serial.write("D");

delay(10);}

(17)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Navigasi atau pandu arah adalah penentuan kedudukan (position) dan arah perjalanan baik di medan sebenarnya atau di peta. Saat ini sudah digunakan bermacam-macam teknologi penentuan posisi salah satunya GPS. Sayangnya GPS sebagai teknologi pilihan untuk penentuan posisi akurasinya sepuluh sampai dua puluh meter. GPS sulit untuk mendapatkan posisi dalam terowongan atau di daerah kota yang ramai dengan gedung tinggi.

Kereta api bergerak sepanjang jalur rel untuk mengangkut kargo atau penumpang dari satu tempat ke tempat lain. Jalur kereta api ada yang melalui terowongan atau daerah kota yang ramai dengan gedung tinggi. Hal tersebut menjadi masalah, jika menggunakan GPS karena akurasinya yang rendah pada lokasi tersebut. Jika pemosisian tidak akurat, maka bisa saja menyebabkan penundaan jadwal, bahkan kecelakaan kereta api. Salah satu solusinya adalah dengan membuat sistem informasi posisi kereta api berbasis RFID.

Transponder RFID dapat dilekatkan pada objek. Contohnya, transponder

dapat dilekatkan pada mobil, kereta api, peralatan komputer, buku, selular, dll.

Transponder dapat dibaca jika melewati daerah dekat reader, walaupun tertutup

dengan objek, seperti dalam wadah, karton, kotak atau lainnya.

1.2 PerumusanMasalah

Perumusan masalah pada Tugas Akhir ini adalah bagaimana merancang simulasi sistem informasi posisi kereta api berbasis RFID 13,56 MHz?

1.3 Tujuan

(18)

2

Universitas Kristen Maranatha 1.4 PembatasanMasalah

Pembatasan masalah dalam tugas akhir ini meliputi:

1. Peta lokasi kereta api menggunakan program Visual Basic 6.0.

2. Jumlah reader CR013 sebanyak satu buah dan tag Mifare Standar 4kByte sebanyak lima buah.

3. Sistem informasi posisi kereta api direalisasikan kedalam sebuah model maket.

4. Peta ditampilkan pada layar komputer.

5. Modem GPRS yang digunakkan adalah Maestro Smart Pack (MSP).. 6. RFID yang digunakan adalah RFID pasif dengan frekuensi 13,56

MHz.

1.5. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan tugas akhir ini disusun menjadi lima bab, yaitu sebagai berikut:

BAB 1 PENDAHULUAN

Bab ini membahas tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan, pembatasan masalah, dan sistematika pembahasan.

BAB 2 DASAR TEORI

Bab ini membahas tentang dasar–dasar teori yang digunakan untuk merancang simulasi Sistem Informasi Posisi Kereta Api Berbasis RFID 13,56 MHz

BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

Bab ini membahas mengenai perancangan dan pensimulasian sistem secara keseluruhan dan cara kerja sistem.

BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISIS

Bab ini membahas tentang analisis dan hasil pengujian serta analisis dari rancangan sistem tersebut.

BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN

(19)

36

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi simpulan dari Tugas Akhir dan saran-saran yang perlu dilakukan untuk perbaikan yang akan dilakukan pada masa yang akan datang.

5.1 Simpulan

Dengan memperhatikan data pengamatan dan analisis pada bab sebelumnya, dapat disimpulkan bahwa:

1. Pendeteksian posisi pada kecepatan kereta api 20,75 cm/s masih dapat dilakukan sampai jarak antara RFID reader dengan transponder sebesar 4cm.

2. Kecepatan kereta api mempengaruhi persentase keberhasilan pendeteksian posisi. Pada kecepatan 28,10 cm/s posisi terdeteksi maksimum pada jarak 4 cm dangan persentase keberhasilan yang rendah.

5.2 Saran

Saran-saran yang dapat diberikan untuk perbaikan dan pengembangan sistem informasi posisi kereta api adalah sebagai berikut:

1. Menggunakan transponder aktif untuk mendapatkan jangkauan yang lebih jauh antara RFID reader dan transponder.

(20)

37

DAFTAR PUSTAKA

Daftar pusaka sebagai referensi dalam pengerjaan tugas akhir ini adalah :

1. -, Mifare Standard 4 kByte card IC MF1 IC S50, PHILIPS, 2002. 2. -, RFID CR 013 Serial Reader Protocol.

3. -,Power Point Standar GSM-GPRS, Institute Teknologi Bandung 2008.

4. Finkenzeller ,Klaus, RFID Handbook: Fundamentals and Applications in Contactless

Smart Cards and Identification, Second Edition, John Wiley & Sons Ltd.

5. Hae Don Chon, Sibum Jun, Heejae Jung, Sang Won An (2004), Using RFID for

Accurate Positioning, Journal of Global Positioning Systems,. 1-2: 32-39.

6. Halonen, Timo, GSM, GPRS and Edge Performance, John Wiley & Sons Ltd, 2003. 7. www.arduino.cc, 5 November 2012.

8. http://id.wikipedia.org/wiki/GPRS, 10 Novermbaer 2012.

9. http://id.wikipedia.org/wiki/Visual Basic 6.0, 20 Novenber 2012.