Panduan Penulisan Jurnal Techne

(1)

Rancang Bangun Automatic Smart Entry Power Door Sebagai Pengembangan Fitur Smart Door Lock Rifanda Dewangga Gigih Pasiwi, Deddy Susilo, Andreas A Febrianto

1. Pendahuluan

Perkembangan zaman dan teknologi yang sangat pesat saat ini sangat mempermudah manusia di berbagai sektor dan bidang. Kemajuan teknologi tidak hanya menawarkan aspek kemudahan dan kepraktisan namun salah satu hal yang sangat penting adalah aspek keamanan. Hal ini dapat dilihat dari berbagai produk smart home komersial yang saat ini sudah tersebar luas di pasaran dengan varian harga yang cukup beragam mulai dari harga yang terjangkau hingga yang relatif mahal. Bukan tanpa alasan, di zaman yang serba canggih ini produk smart home pun sudah memiliki beragam fitur keamanan berteknologi tinggi yang akan memberikan rasa aman pada pemilik rumah dilengkapi berbagai fitur yang menunjang kemudahan serta kepraktisan [1].

Salah satu produk smart home yang hadir untuk memberikan tingkat keamanan tinggi adalah smart door lock atau sistem cerdas pengunci pintu otomatis yang terintegrasi tidak hanya memberikan tingkat keamanan yang lebih ketat namun juga kebutuhan informasi yang diperlukan pemilik rumah. Pada dasarnya smart door lock adalah kunci yang dapat digunakan untuk menciptakan suatu sistem pengaman yang praktis dan efisien pada rumah maupun bangunan lainnya. Smart door lock pada umumnya dipasangkan di setiap daun pintu sebagai pengganti kunci pintu konvensional. Berbeda dengan sistem penguncian pintu konvensional yang hanya memakai kunci pintu manual, smart door lock bisa diakses menggunakan password, fingerprint, dan RFID untuk membuka sistem penguncian pintu [1]. Selain itu beberapa fitur keamanan penting yang terdapat pada sistem smart door lock meliputi alarm yang mencegah terjadinya tindak kejahatan dan aksi pencurian serta sistem yang sudah terintegrasi dengan smartphone untuk membuka dan menutup pintu.

Di tengah melimpahnya fitur keamanan pada smart door lock kehadiran berbagai fitur dan fasilitas tambahan yang menunjang kepraktisan tentunya menjadi nilai tambah dari smart door lock tersendiri. Untuk itu setiap pabrikan yang memproduksi smart door lock harus terus berinovasi agar dapat bersaing dan konsisten menjaga kepuasan konsumen dengan menghadirkan berbagai fitur menarik dan tepat guna dengan harga terjangkau.

Berdasarkan hal tersebut, dilakukan penelitian terhadap beberapa produk smart door lock komersial yang dijual dipasaran dan menelusuri fitur-fitur apa saja yang masih belum terdapat pada smart door lock komersial. Setelah dilakukan peninjauan, dikembangkanlah suatu fitur yang dapat menunjang kepraktisan dalam mengggunakan smart door lock yaitu Automatic Smart Entry Power Door.

Automatic Smart Entry Power Door adalah suatu fitur penunjang pada smart door lock yang dirancang untuk mempermudah pemilik rumah dalam membuka pintu secara otomatis ketika pemilik rumah sedang kesulitan atau membawa banyak barang bawaan sehingga sulit ketika harus mencari tag RFID atau memasukkan sidik jari menggunakan tangannya sendiri sehingga dengan kata lain pemilik rumah sedang tidak dapat membuka pintu dengan bermacam metode yang tersedia pada smart door lock. Dengan adanya fitur ini pemilik rumah akan lebih mudah membuka pintu dengan cara mengayunkan kaki pada bagian bawah pintu yang sudah dilengkapi PIR sensor saat terdeteksi pergerakan, maka kunci pintu akan terbuka dan motor akan menyala untuk membuka daun pintu secara otomatis [4]. Pada tugas akhir ini akan dibahas lebih dalam terkait perancangan Automatic Smart Entry Power Door dengan judul Rancang Bangun Automatic Smart Entry

(2)

2. Metode

2.1. Mekanik

Perancangan alat dari segi mekanik direalisasikan dalam bentuk prototype berbahan dasar karton berukuran 50 x 15 x 45cm . Prototipe ini mencakup daun pintu berukuran 25 x 15 cm yang terintegrasi dengan solenoid door lock sebagai mekanisme penguncian, motor servo sebagai aktuator penggerak daun pintu dan PIR sensor sebagai pendeteksi yang terletak pada bagian depan daun pintu [4]. Pada prototipe juga terdapat pusat pengendalian yang terdiri dari mikrokontroler, buzzer, dan relay yang terletak pada bagian samping daun pintu. Sementara diluar prototype daun pintu juga terdapat prototipe remote keyless yang dirancang pada PCB berukuran 10 x 4 cm yang teridri dari ESP8266 mini, baterai 9 V, dan DC to DC converter sebagai penurun tegangan baterai. Perancangan desain alat dari segi mekanik akan ditampilkan pada Gambar 1, sementara realisasi prototipe daun pintu serta remote keyless terdapat pada Gambar 2 dan Gambar 3.

Gambar 1. Desain Prototipe Daun Pintu.

Gambar 2. Realisasi Alat Tampak Belakang.

(3)

Gambar 3. Remote Keyless.

2.2. Perancangan Sistem

Bagian perancangan sistem akan dijelaskan dalam bentuk diagram kotak dan gaftar alir. Pada bagian diagram kotak yang ditunjukan Gambar 4 dapat terlihat jelas bahwa Automatic Smart Entry Power Door dilengkapi dengan berbagai perangkat keras yang dirancang secara terstruktur sehingga alat dapat bekerja sesuai dengan yang diinginkan.

Diawali dengan mikrokontroler yang menggunakan Wemos D1 ESP8266 sebagai pusat pengendalian, sistem komunikasi dan juga sistem keamanan. Sebagai pusat pengendalian ESP8266 akan mengolah data masukan atau input dari PIR sensor dan setelah itu hasil pegolahan data masukan menghasilkan output yang akan disalurkan langsung kepada buzzer serta berbagai relay untuk menghidupkan solenoid door lock dan servo motor. [2]

Sebagai sistem komunikasi dan keamanan, ESP8266 berhubungan langsung dengan remote keyless berbasis ESP8266 mini dengan menggunakan metode wifi scan dan wifi access point yang dilengkapi dengan username dan password untuk dapat berkomunikasi. [2]

(4)

Bagian gaftar alir sistem dapat dilihat pada Gambar 5 yang menjelaskan tentang cara alat bekerja dalam bentuk bagan. Untuk dapat mengakses pintu agar dapat terbuka secara otomatis tentunya pemilik rumah harus menyesuaikan username dan password yang terdapat pada remote keyless dengan server yang terpasang pada pintu. Server yang menggunakan mekanisme wifi scan access akan selalu mencari client dengan cara memindai wifi acces point atau remote keyless yang terhubung dengan server tersebut. Ketika client yang sesuai sudah terhubung, server akan menampilkan jarak client tersebut dari jangkauan server. Jika jarak client sudah sesuai dengan jarak yang sudah ditentukan yaitu berkisar kurang lebih 2 meter. Server akan mengizinkan akses untuk membuka pintu secara otomatis. Pemilik rumah yang sudah membawa remote keyless pada jarak yang sudah ditentukan hanya tinggal mengayunkan kakinya pada PIR sensor yang terletak pada daun pintu bagian bawah. Saat gerakan sudah terdeteksi, kunci pintu akan terbuka dan motor servo akan membuka daun pintu. Setelah beberapa detik, pintu akan tertutup kembali.

Gambar 5. Gaftar Alir Sistem.

(5)

2.3. Elektrik

Perancangan sistem bagian elektrik meliputi seluruh perangkat elektronika yang terlibat. Automatic Smart Entry Power Door ini di supply oleh catu daya bertegangan 12 V yang selanjutnya tegangan juga diturunkan menjadi 5 V menggunakan LM2596 DC-DC Adjustable Step Down Power Supply. Tegangan DC 12 V akan disalurkan untuk menggerakkan solenoid door lock sedangkan tegangan DC 5 V disalurkan pada mikrokontroler, relay, PIR sensor, buzzer, servo dan berbagai perangkat elektronika lainya [6]. Mikrokontroler yang digunakan pada Automatic Smart Entry Power Door adalah WEMOS D1 ESP8266 baik yang terdapat pada protoripe daun pintu maupun prototipe remote keyless hanya saja pada prototipe remote keyless menggunakan versi ESP8266 mini.

Rangkaian elektrik alat ini dapat dilihat pada Gambar 6 sedangkan skematik diagram elektrik remote keyless dapat dilihat pada Gambar 7 .

Gambar 6. Rangkaian Elektrik Alat.

(6)

3. Hasil dan Pembahasan

3.1 Pengujian Hasil Scan Wifi pada Server Beserta Jarak yang Ditampilkan Bagian pengujian ini dilakukan menggunakan serial monitor pada software Arduino Ide yang akan menampilkan hasil scan atau penelusuran wifi yang berada di sekitar server. Serial monitor akan menampilkan wifi beserta jarak jangkauan wifi tersebut. Hasil penelusuran wifi beserta jarak jangkauannya dapat dilihat pada Gambar 8, dapat dilihat terdapat beberapa wifi yang berada di sekitar server dan server berhasil memindai wifi bernama “tugasakhir” yang merupakan client atau remote keyless yang dimaksud. Pada Gambar 9 menunjukkan hasil penelusuran wifi saat client mati atau sedang tidak terdeteksi keberadaanya oleh server. Gambar 10 menampilkan hasil penelusuran wifi saat client terdeteksi namun berada diluar jangkauan yang sudah ditentukan. Sementara perbandingan pembacaan jarak jangkauan yang ditampilkan pada serial monitor (RSSI) dengan alat ukur penggaris disajikan pada Tabel 1.

Gambar 8 Hasil Penelusuran Wifi pada Serial Monitor.

(7)

Gambar 9 Hasil Penelusuran Wifi saat Client Mati atau Tidak Terdeteksi Server.

Gambar 10 Hasil Penelusuran Wifi saat Client Terdeteksi

(8)

Tabel 1. Perbandingan Pembacaan Jarak Jangkauan pada Serial Monitor dengan Alat Ukur.

Percobaan ke- Jarak Server dengan Remote Keyless Serial Monitor (RSSI) Penggaris (cm)

1 30 10

2 38 20

3 39 30

4 46 40

5 47 50

6 48 60

7 47 70

8 51 80

9 52 90

10 53 100

11 53 110

12 55 120

13 54 130

14 55 140

15 54 150

16 56 160

17 55 170

18 54 180

19 57 190

20 59 200

21 69 210

3.2 Pengujian Kepekaan PIR Sensor

Proses pengujian kepekaan PIR Sensor dilakukan untuk mengetahui tanggapan respon dari PIR sensor dalam mendeteksi pergerakan di sekitar sensor. [3] Pengujian dilakukan dengan mengayunkan tangan sebagai simulasi pengganti ayunan kaki pada sensor.

Gambar 11. Proses Pengujian Kepekaan Sensor.

(9)

Tabel 2. Hasil Pengujian Solenoid Door Lock dan Motor Pintu saat Terdapat Pergerakan di sekitar PIR Sensor.

Percobaan ke- (Ada Pergerakan)

Kondisi Solenoid Door Lock Kondisi Pintu

Terbuka Tertutup Terbuka Tertutup

1 √ √

2 √ √

3 √ √

4 √ √

5 √ √

Tabel 3. Hasil Pengujian Solenoid Door Lock dan Motor Pintu saat Tidak Terdapat Pergerakan di sekitar PIR Sensor.

Percobaan ke- (Tidak Ada Pergerakan)

Kondisi Solenoid Door Lock Kondisi Pintu

Terbuka Tertutup Terbuka Tertutup

6 √ √

7 √ √

8 √ √

9 √ √

10 √ √

Pada hasil pengujian kepekaan PIR sensor didapatkan 1 kali kegagalan atau error pada sistem, yaitu saat percobaan ke-1 ketika tidak terdapat gerakan namun sensor mendeteksi pergerakan sehingga membuka solenoid door lock dan membuka daun pintu. Sehingga presentase keberhasilan yang diperoleh alat ini yaitu sebesar 90% yang diperoleh melalui perhitungan dibawah ini.

Keberhasilan = (Jumlah keberhasilan)/(Banyaknya percobaan) x 100%

Keberhasilan = 9/10 x 100% = 90%

4. Kesimpulan

Automatic Smart Entry Power Door dapat berjalan dengan baik yang dibuktikan melalui presentase keberhasilan yaitu sebesar 90%. Hal ini dikarenakan terdapat beberapa perkembangan dari spesifikasi yang sudah dibuat sebelumnya. Metode Wifi Scan dan Wifi Access point dirasa menjadi metode paling relevan dan efisien sebagai komunikasi client- server dan sistem proteksi pada alat. Masih dibutuhkan sebuah konversi atau perhitungan yang dapat merubah satuan yang dibaca oleh wifi scan pada serial monitor menjadi satuan jarak dalam satuan internasional (SI) yang lebih akurat. Diperlukan beberapa pengembangan terutama pada actuator agar prototype ini dapat direalisasikan pada pintu sebenarnya yang memiliki bobot lebih berat serta diharapkan adanya penambahan baterai cadangan untuk mengantisipasi adanya pemadaman listrik.