Analisa dan Perancangan Sistem Keamanan Ruangan Berbasis Web pada SMP Negeri 9 Salatiga Artikel Ilmiah

Analisa dan Perancangan Sistem Keamanan Ruangan

Berbasis Web pada SMP Negeri 9 Salatiga

Artikel Ilmiah

Peneliti:

Wiga Perdana Prasetya (672009222)

Radius Tanone, S.Kom., M.Cs.

Program Studi Teknik Informatika

Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

April 2016

Analisa dan Perancangan Sistem Keamanan Ruangan

Berbasis Web pada SMP Negeri 9 Salatiga

1)

Wiga Perdana Prasetya,2) Radius Tanone Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana Jl. Diponegoro 52-60, Salatiga 50711, Indonesia Email: 1)wigaperdana@gmail.com,2)radiustanone@gmail.com

Abstract

SMP Negeri 9 Salatiga is one of those institutions whose role is to educate and teach students about science, religion, and culture through the skills of teaching staff and facilities owned as a computer lab. The room will be left after the teaching and learning activities have been completed. This is an issue of security of valuables is in the room, so that the necessary process monitoring through CCTV. Technology can help facilitate solving. Such as the installation of CCTV security needs aiming to monitor the condition of the place, in order to prevent an act of criminals and as evidence of criminal acts that have occurred. The regulatory process of criminal acts are made automatically using the door sensor. The results of the detection sensor then be entered for the application to send notifications and upload the recording to the server. In this study developed an indoor security applications using web based wireless sensor network technology. The sensor used is a door sensor connected to a computer network.

Keywords: CCTV, Wireless Sensor Network, SMS Gateway Abstrak

SMP Negeri 9 Salatiga merupakan salah satu lembaga pendidikan yang berperan untuk mendidik serta mengajarkan siswa tentang ilmu pengetahuan, agama, dan budaya melalui keterampilan staff pengajar beserta fasilitas yang dimiliki seperti laboratorium komputer. Ruangan akan ditinggalkan usai kegiatan belajar mengajar telah selesai. Hal ini menjadi permasalahan keamanan barang berharga yang ada dalam ruangan, sehingga perlu proses pengawasan melalui CCTV. Teknologi dapat membantu mempermudah menyelesaikan suatu masalah. Kebutuhan keamanan seperti pemasangan

CCTV yang bertujuan untuk memantau kondisi suatu tempat, guna mencegah terjadinya

tidakan kriminal dan sebagai bukti tindakan kriminal yang telah terjadi. Proses pengawasan dari tindakan kriminal dibuat otomatis dengan menggunakan sensor pintu. Hasil deteksi sensor kemudian menjadi masukkan bagi aplikasi untuk mengirim notifikasi dan mengunggah hasil rekaman ke server. Pada penelitian ini dikembangkan sebuah aplikasi keamanan ruangan berbasis web dengan menggunakan teknologi wireless sensor

network. Sensor yang digunakan adalah sensor pintu yang terhubung dengan jaringan

komputer.

Kata Kunci: CCTV, Wireless Sensor Network, SMS Gateway 1)

Mahasiswa Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen Satya Wacana

1 1. Pendahuluan

Teknologi dapat membantu mempermudah menyelesaikan suatu masalah pada penggunanya. Kebutuhan keamanan seperti pemasangan CCTV yang bertujuan untuk memantau kondisi suatu tempat, guna mencegah terjadinya tidakan kriminal dan sebagai bukti tindakan kriminal yang telah terjadi. Proses pengawasan dari tindakan kriminal dibuat otomatis dengan menggunakan sensor pintu. Hasil deteksi sensor kemudian menjadi masukkan bagi aplikasi untuk mengirim notifikasi dan mengunggah hasil rekaman ke offline server.

SMP Negeri 9 Salatiga merupakan salah satu lembaga pendidikan di Salatiga yang berperan untuk mendidik serta mengajarkan siswa tentang ilmu pengetahuan, agama, dan budaya, yang nantinya akan membentuk dan menanamkan nilai-nilai akhlak sebagai persiapan untuk menuju ke arah dewasa nantinya. Interaksi oleh semua komponen yang terlibat dalam proses pembelajaran terjadi didalam ruangan yang ada di SMP negeri 9 Salatiga, seperti ruang kepala sekolah, ruang guru, ruang laboratorium komputer, dan ruang kelas. Usai kegiatan belajar mengajar, ruangan akan ditinggalkan, sehingga digunakan proses pengawasan melalui CCTV yang berfungsi untuk merekam setiap kejadian selama 24 jam dalam sehari di setiap ruangan, kecuali pada ruangan kepala sekolah tidak terpasang kamera, padahal di dalam ruangan tersebut terdapat barang berharga seperti beberapa komputer yang berisi data penting didalamnya.

Solusi yang diajukan untuk permasalahan tersebut adalah membuat sistem keamanan ruangan yang berfungsi untuk merekam kejadian apabila terjadi tindak kriminal pencurian dan dapat memberi informasi ke pengguna secara real time melalui SMS dan alarm. Wireless Sensor Network (WSN) dapat digunakan untuk memenuhi tujuan tersebut. Untuk menentukan kondisi ruangan digunakan sensor pintu, sebagai parameter untuk menentukan adanya tindakan pencurian atau tidak. Pada sensor yang digunakan terdapat wireless network interface card, sehingga dapat terhubung dan mengirimkan informasi status sensor kepada komputer.

Berdasarkan latar belakang tersebut maka dikembangkan sebuah aplikasi sistem keamanan ruangan berbasis web dengan menggunakan teknologi WSN. Sensor yang digunakan adalah sensor pintu yang terhubung secara wireless dengan jaringan komputer.

2. Tinjauan Pustaka

Perancangan sebuah alat yang mampu melakukan pemantauan dan pengawasan sebuah ruangan melalui deteksi gerakan melalui kamera. Kamera yang digunakan untuk mendeteksi gerakan adalah webcam dengan resolusi VGA, sementara yang menjadi pusat pengendali dari seluruh alat yang dirancang digunakan sebuah router TP-LINK 3420 yang telah diganti firmware menjadi

Openwrt. Secara garis besar, alat yang dirancang ini terdiri dari dua buah

komponen dasar yaitu: kamera dan aplikasi motion detection. Alat yang dirancang ini mampu mendeteksi setiap gerakan yang ada. Adapun kelemahan alat pendeteksi ini adalah objek yang ditangkap sebagai tanda gerakan bukan terbatas hanya pada manusia, maka semua benda yang bergerak akan dianggap sebagai

2

gerakan yang akan otomatis memberi pesan kepada pemilik bawha ruangan dalam keadaan tidak aman.[1].

Penelitian yang membahas tentang pemanfaatan WSN salah satunya berjudul Sistem Detektor Kebakaran untuk Rumah Susun dengan Sistem Wireless

Sensor Network. Penelitian tersebut bertujuan untuk membangun sistem untuk

mendeteksi kebakaran Rumah Susun dengan menggunakan mikrokontroler sebagai pusat pengendali yang akan menghasilkan keluaran berupa level kondisi. Sistem ini tidak dapat mengirimkan notifikasi tentang kebakaran, tapi dalam bentuk level konsentrasi suhu yang dapat dipantau melalui aplikasi.[2].

WSN adalah sebuah jaringan yang tersusun atas berbagai sensor node yang

memiliki kemampuan penginderaan, komunikasi secara nirkabel dan juga komputasi. Sebuah sensor node memiliki dua komponen, yaitu mote dan sensor. Sensor selalu melekat pada mote. Mote bertanggung jawab untuk penyimpanan, komputasi dan komunikasi, sedangkan sensor bertanggung jawab untuk penginderaan fenomena fisik seperti suhu, cahaya, suara, getaran, dan lain sebagainya. Sensor node menggumpulkan data dan dapat melakukan pengolahan di jaringan pada data yang dikumpulkan di intermediate node sebelum meneruskan ke pusat pengumpulan (sink atau base station) untuk analisis atau pengolahan lebih lanjut. [3].

Gambar 1. Arsitektur WSN node [4]

Topologi node WSN pada umumnya terorganisasi dalam satu diantara 3 jenis topologi jaringan. Dalam topologi star, tiap node terhubung langsung dengan gateway. Dalam sebuah jaringan cluster tree, setiap node terhubung ke simpul yang lebih tinggi dan kemudian ke gateway. Data diarahkan dari node terendah di pohon ke gateway. Pada topologi jaringan mesh,terdapat node yang dapat terhubung ke beberapa node lain dalam sistem dan melewatkan data melalui jalur yang paling dapat diandalkan pada Gambar 2 [5].

3

Gambar 2 Topologi Jaringan WSN yang Umum Digunakan[5]

Raspberry merupakan komputer seukuran kartu ATM yang menggunakan LINUX sebagai sistem operasinya. Raspberry menggunakan daya sebesar 5 volt.

Gambar 3BoardRaspberry Pi 2 Model B

Raspberry Pi 2 Model B (Gambar 3) memiliki sistem Broadcom BCM2836

chip, yang mencakup ARM Cortex-A7 900 MHz quad-core processor, VideoCore IV 3D GPU, dan awalnya dibuat dengan 512 megabyte RAM, kemudian

ditingkatkan menjadi 1024MB.

3. Metode dan PerancanganSistem

Tahapan penelitian menggunakan metode PPDIOO yang terdiri dari beberapa tahapan. Tahapan pertama Prepare: Menetapkan SMP Negeri 9 Salatiga sebagai institusi pendidikan untuk implementasi sebuah sistem keamanan ruangan berbasis web dan menggunakan konsep wireless sensor network. Tahapan kedua

Plan: Implementasi sistem keamanan bertujuan untuk mengembangkan jaringan CCTV konvensional menjadi CCTV yang memiliki fasilitas notifikasi berupa SMS

dan alarm guna mempermudah pengguna dalam memantau keamanan ruangan. Tahapan ketiga Design: sistem keamanan ruangan yang digunakan merupakan sebuah aplikasi yang menggunakan bahasa pemrograman HTML dan PHP yang menggunakan Raspberry pi 2 model B sebagai server, dan digunakan sensor pintu sebagai pendeteksi pergerakan buka tutup pintu berbasis wireless sensor network.

4

Tahapan keempat Implement: fase penerapan sistem yang terdiri dari semua

hardware dan software yang telah dirancangkan sesuai dengan analisis yang telah

dilakukan sebelumnya. Tahapan kelima Operate: uji coba sistem keamanan ruangan berbasis web yang menggunakan konsep wireless sensor network secara

real time dan dilakukan pengujian sesuai dengan rancangan. Tahapan keenam Optimize: melibatkan manajemen proaktif jaringan. Tujuan dari manajemen

proaktif adalah untuk mengidentifikasi dan menyelesaikan masalah sebelum masalah baru yang muncul di kemudian hari akan mempengaruhi organisasi.

Gambar 4 Tahapan Penelitian [6]

Metode perancangan sistem yang digunakan dalam penelitian ini adalah

Research and Development (R&D). Metode penelitian Research and Development

yang selanjutnya akan disingkat menjadi R&D adalah metode penelitian yang digunakan untuk menghasilkan sistem keamanan ruangan berbasis web menggunakan konsep wireless sensor network, dan menguji keefektifan sistem tersebut.

DESKRIPTIF

menghimpun data tentang kondisi yang ada EVALUATIF

mengevaluasi proses ujicoba pengembangan suatu produk

EKSPERIMEN

menguji keampuhan dari produk yang dihasilkan.

5

Dalam pelaksanaan R&D, ada beberapa metode yang digunakan yaitu metode deskriptif, evaluatif dan eksperimental. Metode penelitian deskriptif digunakan dalam penelitian awal untuk menghimpun data tentang kondisi sistem keamanan yang sudah ada di SMP Negeri 9 Salatiga, yaitu CCTV yang bertugas untuk merekam keadaan ruangan tanpa adanya notifikasi apabila terjadi tindakan kriminal pencurian. Metode evaluatif digunakan untuk mengevaluasi proses ujicoba pengembangan sistem keamanan ruangan. Metode eksperimen digunakan untuk menguji keampuhan dari sistem keamanan ruangan yang dihasilkan. Langkah-langkah merancang sistem pada Gambar 5, dapat dijelaskan sebagai berikut.Tahap pertama: dilakukan pengumpulan data dengan memperhatikan kebutuhan pengguna sistem. Kemudian dilakukan pengumpulan alat dan bahan yang akan digunakan oleh pengguna sistem keamanan ruangan; Tahap

kedua:pada tahap ini dipelajari solusi yang dapat digunakan untuk menyelesaikan

masalah pada tahap pertama. Kemudian dilakukan perancangan sistem berdasarkan masalah pada Tahap Pertama, sehingga menghasilkan sebuah sistem keamanan ruangan. Pada sistem keamanan yang dihasilkan dilakukan ujicoba untuk mengetahui apakah sistem keamanan sesuai dengan kebutuhan dan perancangan; Tahap ketiga: pada tahap ini dilakukan implementasi sistem. Hasil implementasi kemudian diuji dan dilakukan analisa berdasarkan hasil pengujian, untuk mengetahui apakah aplikasi yang dihasilkan, telah memenuhi tujuan dan kebutuhan.

Sistem ini dibangun dengan menggunakan sensor pintu, yaitu sebuah sensor yang mendeteksi pergerakan pintu terbuka, yang terintegrasi dengan node

wireless. Hasil deteksi menjadi masukan server untuk mengaktifkan alarm dan

kamera yang terpasang pada Raspberry. Raspberry memiliki koneksi dengan

modem yang terhubung ke jaringan GSM dengan base tower station untuk

mengirimkan SMS kepada pengguna yang telah didaftarkan di server. Hasil rekaman dari kamera akan di simpan di server offline di media penyimpanan yang ada di Raspberry dan dapat diakses menggunakan jaringan lan dan wifi. Rancangan ini ditunjukkan pada Gambar 6.

6

Gambar 6 Topologi Wireless Sensor Network

Gambar 7 menunjukkan proses kerja sistem karena hasil deteksi dari sensor pintu yang bertugas untuk mendeteksi status pintu. Jika proses buka berhasil, maka SMS pemberitahuan dikirimkan ke pengguna, alarm berbunyi, dan video direkam dan disimpan ke dalam offline server.

7 4. Hasil dan Pembahasan

Berdasarkan tahapan penelitian yang dilakukan, Tahap Keempat adalah Implementasi Sistem dan Pengujian Sistem. Hasil implementasi sistem berdasarkan perancangan yang telah dibuat, dijelaskan sebagai berikut.

Gambar 8 Antarmuka Aplikasi Keamanan Ruangan

Gambar 8 merupakan tampilan antarmuka aplikasi keamanan ruangan. Pada aplikasi keamanan ruangan ini terdapat menu untuk mengatur port ip yang digunakan oleh mote sensor pintu yang terhubung secara wireless ke server sistem, menu SMS gateway untuk mengatur nomor tujuan SMS notifikasi apabila terjadi tindak kriminal pencurian kepada pengguna. Aplikasi juga menampilkan

Log sensor (Waktu sensor mendeteksi pintu terbuka), status sensor (OK atau Error), dan status kamera yang terpasang (OK Iatau Error) pada board Raspberry Pi 2 Model B serta preview kamera.

8

Gambar 9 Notifikasi SMS

Gambar 9 adalah screenshot SMS laporan kondisi ruangan tidak aman kepada nomor handphone pengguna yang sudah didaftarkan di sistem setelah sensor memberikan masukan bahwa pintu dalam keadaan terbuka kepada sistem melalui mote sensor.

Pengujian waktu kirim SMS dilakukan untuk mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk mengirim SMS kepada pengguna setelah sensor memberikan sinyal pintu terbuka.

Tabel 1 Hasil Pengujian waktu kirim SMS

Uji Coba Waktu Log Sensor Pintu terbuka

Waktu SMS Diterima 1 16:00:30 16:00:35 2 16:03:11 16:03:16 3 16:05:20 16:05:26 4 16:09:32 16:09:39 5 16:12:50 16:13:00 6 16:15:08 16:15:12 7 16:20:22 16:20:31 8 16:22:12 16:22:15 9 16:24:10 16:24:17 10 16:28:03 16:28:09

Berdasarkan hasil pengujian, waktu rata-rata SMS diterima setelah sensor mendeteksi pintu terbuka adalah 6 detik, maka dapat disimpulkan bahwa sistem telah berjalan sesuai rancangan.

Usability Testing dilakukan untuk mengetahui apakah sistem telah

memenuhi kebutuhan pengguna dan mempermudah kinerja pengguna. Pengujian dilakukan dengan memberikan kuesioner kepada 10 responden. Tiap responden diberikan lembar berisi 10 pertanyaan. Setiap pertanyaan diberikan beberapa

9

tingkatan jawaban yaitu “Tidak Setuju”, “Kurang Setuju”, “Setuju”, dan “Sangat Setuju”. Hasil usability testing ditampilkan pada Tabel 2.

Tabel 2 Hasil Pengujian Usability Testing

No. Pertanyaan Jumlah Jawaban

“Tidak Setuju” "Kurang Setuju" “Setuju” “Sangat Setuju”

1 Sistem monitoring dapat diakses melalui jaringan lokal (LAN & WIFI).

- 1 4 5

2 Log berfungsi dengan menanpilkan kejadian terakhir.

- - 6 4

3 Alarm berbunyi dan SMS terkirim ketika sensor mendeteksi pintu terbuka

- - 3 7

4 Proses penggantian nomor tujuan SMS berfungsi dengan baik

- 2 2 6

5 Menu penggantian nada alarm berfungsi dengan baik

- 1 3 6

6 Sistem memiliki navigasi yang mudah

- - 3 7

7 Sistem memiliki tampilan yang nyaman bagi

pengguna

- 3 1 6

8 Tampilan sistem ringkas & mudah dipelajari

- - 4 6

9 Streaming video dapat ditonton dengan nyaman

- - 2 8

10 Sistem ini sudah berfungsi secara layak sebagai alternatif sistem monitoring

- - 5 5

Berdasarkan hasil usability testing pada Tabel 2 disimpulkan bahwa rata-rata paling banyak menjawab “Sangat Setuju” yang berarti sistem dapat memenuhi kebutuhan seperti yang telah dilakukan pada proses analisis masalah.

10 5. Simpulan

Berdasarkan perancangan, pembahasan, analisa dan pengujian diperoleh kesimpulan bahwa aplikasi sistem keamanan ruangan berbasis web yang dapat memberikan informasi apabila terjadi tindak kriminal pencurian dengan mengirimkan SMS dan mengunggah hasil rekaman ke server dapat dirancangkan menggunakan Raspberry, dan sensor. Perbaikan dalam penelitian lanjutan dibutuhkan untuk pengembangan sistem informasi kepada pengguna yang lebih kompleks dalam fitur, notifikasi, dan hasil video yang dapat dipantau secara

online melalui komputer ataupun smart phone.

6. Daftar Pustaka

[1]. Setiawan, Arif., 2013. Rancang Bangun Sistem Monitoring Ruangan Menggunakan Webcam Berbasis Openwrt. Jurusan Teknik Informatika

Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga.

[2]. Arkan,Fardhan., 2014. Sistem Detektor Kebakaran untuk Rumah Susun dengan Sistem Wireless Sensor Network. Jurusan Teknik Elektro,

Universitas Bangka Belitung.

[3]. Jaringan Sensor Nirkabel dan Tren Aplikasinya di 2014.

http://berita-iptek.com/jaringan-sensor-nirkabel-dan-tren-aplikasinya-di-2014/.

Diakses 5 maret 2016.

[4]. Building Wireless Sensor network.

http://mwrf.com/systems/building-wireless-sensor-networks. Diakses 7 maret 2016.

[5]. National Instruments, 2012. What Is a Wireless Sensor Network?

http://www.ni.com/white-paper/7142/en/. diakses pada 8 Maret 2016.

[6]. PPDIOO http://melwin-ok.com/2014/02/ppdioo/. diakses pada 8 Maret

2016.

[7]. Sugiyono, 2009. Metode Penelitian Pendidikan Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan R & D. Bandung : Alfabeta.