Zulkarnain
Email : zulkarnainvabbeta@gmail.com
Email : zulkarnainvabbeta@gmail.com
Abstrak
Keamanan rumah sangat
diperlukan untuk mengatasi tindak kejahatan seperti pencurian dan perampokan.
Untuk pengamanan rumah diperlukan sebuah sistem pengamanan yang dapat
diaplikasikan atau digunakan oleh suatu perusahaan sistem alarm yang memberikan
tingkat keamanan dan kenyamanan yang tinggi bagi para pemilik rumah. Salah
satunya adalah sistem keamanan dengan menggunakan Sistem alarm berbasis RFID
dirancang untuk menjadi salah satu solusi masalah tersebut. Sistem alarm ini
terdiri dari RFID tag dan RFID reader yang terintegrasi dengan alarm yang di
terapkan didalam mikrokontroler. RFID tag dilekatkan pada kendaraan bermotor
yang diparkir dan RFID reader diletakan pada jalur yang akan dilewati oleh tag
pada saat kendaraan akan keluar dari garasi rumah. Sistem ini akan bekerja
mengaktifkan alarm pada saat tag masuk jangkauan reader. RFID reader akan
mengirimkan data yang ada dalam tag pada alarm dan alarm akan memproses data
tersebut dengan membandingkan dengan data yang ada dalam program alarm, jika
sesuai maka alarm akan mengaktifkan sirine, mengaktifkan relay serta
mengirimkan sms peringatan ke nomor telepon tertentu.
Kata Kunci : Sistem
RFID, Mikrokontroler, Sistem Keamanan Kendaraan, Sistem Alarm, SMS
1.
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Pada
saat ini telah dikenal suatu sistem RFID yang memanfaatkan gelombang radio
untuk melakukan proses identifikasi. Dengan memanfaatkan kelebihan dari RFID
yang dapat menembus material maka dapat dimanfaatkan untuk menciptakan suatu
sistem yang dapat membunyikan alarm saat terjadi pencurian dengan alat yang
tersembunyi di dalam rumah. Sistem alarm
RFID berbasis sms ini terdiri dari RFID tag dan RFID reader yang terintegrasi
dengan alarm. RFID tag diletakkan pada kendaraan bermotor yang di parkir di
garasi rumah atau pada pintu dan RFID reader diletakkan pada jalur yang akan
dilewati oleh tag pada saat kendaraan akan keluar dari garasi rumah atau pada
saat pintu terbuka. Sistem ini akan bekerja mengaktifkan alarm pada saat tag
masuk jangkauan reader. RFID reader akan mengirimkan data yang ada dalam tag
pada alarm dan alarm akan memproses data tersebut dan membandingkan dengan yang
ada dalam database alarm. Jika data sesuai maka alarm akan mengaktifkan sirine
dan mengirimkan sms peringatan ke nomor tertentu.
Maksud
dan tujuan perancangan sistem alarm RFID berbasis sms ini adalah untuk
mengurangi tindak pencurian dan perampokan yang terdapat di lingkungan rumah
dan juga melengkapi sistem alarm yang ada di dalam rumah.
2.
DASAR TEORI
2.1
Sistem RFID
RFID
adalah proses identifikasi seseorang atau objek dengan menggunakan frekuensi
transmisi radio. RFID menggunakan frekuensi radio untuk membaca informasi dari
sebuah device kecil yang disebut tag atau transponder (Transmitter +
Responder). Tag RFID akan mengenali diri sendiri ketika mendeteksi sinyal dari
device yang kompatibel, yaitu pembaca RFID (RFID Reader).
RFID
(Radio Frequency Identification) adalah teknologi yang menggunakan gelombang
radio untuk mengidentifikasikan objek atau manusia secara otomatis dari jarak
jauh. Blok diagram RFID dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
Gambar
Blok Diagram RFID
Gambar
Sisiterm RFID
Suatu
sistem RFID umummnya terdiri dari tiga komponen yaitu:
1.
Tag berfungsi sebagai objek pembawa
informasi portable. Rfid tag dapat bersifat pasif, semi pasif, dan aktif.
Bentuk RFID tag diantaranya adalah sticker, card, glass bead dan integrated.
2.
Reader RFID sebagai pembaca informasi
yang ada pada tag pada saat melewatinya. Terminal RFID terhubung langsung dengan
sistem host computer.
3.
Host komputer untuk merekam (record)
infromasi yang ada pada RFID tag. Sistem RFID dikelompokkan menjadi beberapa
jenis berdasarkan frekuensi, kemampuan dibaca dan sumber energi. Secara ringkas mekanisme kerja yang terjadi
dalam sebuah sistem RFID adalah bahwa sebuah reader frekuensi radio melakukan
scanning terhadap data yang tersimpan dalam tag, dan kemudian data tersebut
mengirimkan informasi ke sebuah basis data yang menyimpan data yang terkandung
dalam tag tersebut.
2.2
Pembaca RFID
Sebuah
pembaca RFID harus menyelesaikan dua buah tugas, yaitu: Menerima perintah dari
software aplikasi Berkomunikasi dengan tag RFID. Pembaca RFID adalah merupakan
penghubung antara software aplikasi dengan antena yang akan meradiasikan
gelombang radio ke tag RFID. Gelombang radio yang diemisikan oleh antena
berpropagasi pada ruangan di sekitarnya. Akibatnya data dapat berpindah secara
wireless ke tag RFID yang berada berdekatan dengan antena.
2.3
Tag RFID
Tag
RFID adalah device yang dibuat dari rangkaian elektronika dan antena yang
terintegrasi di dalam rangkaian tersebut. Rangkaian elektronik dari tag RFID
umumnya memiliki memori sehingga tag ini mempunyai kemampuan untuk menyimpan
data. Memori pada tag secara dibagi menjadi sel-sel. Beberapa sel menyimpan
data Read Only, misalnya serial number yang unik yang disimpan pada
saat tag tersebut diproduksi. Sel lain pada RFID mungkin juga dapat ditulis dan
dibaca secara berulang. Berdasarkan catu daya tag, tag RFID dapat digolongkan
menjadi:
Tag Aktif : yaitu tag
yang catu dayanya diperoleh dari batere, sehingga akan mengurangi daya yang
diperlukan oleh pembaca RFID dan tag dapat mengirimkan informasi dalam jarak
yang lebih jauh. Kelemahan dari tipe tag ini adalah harganya yang mahal dan
ukurannya yang lebih besar karena lebih komplek. Semakin banyak fungsi yang
dapat dilakukan oleh tag RFID maka rangkaiannya akan semakin komplek dan
ukurannya akan semakin besar.
Tag Pasif : yaitu tag
yang catu dayanya diperoleh dari medan yang dihasilkan oleh pembaca RFID.
Rangkaiannya lebih sederhana, harganya jauh lebih murah, ukurannya kecil, dan
lebih ringan. Kelemahannya adalah tag hanya dapat mengirimkan informasi dalam
jarak yang dekat dan pembaca RFID harus menyediakan daya tambahan untuk tag
RFID.
Tag RFID telah sering
dipertimbangkan untuk digunakan sebagai barcode pada masa yang akan
datang. Pembacaan informasi pada tag RFID tidak memerlukan kontak sama sekali.
Karena kemampuan rangkaian terintegrasi yang modern, maka tag RFID dapat
menyimpan jauh lebih banyak informasi dibandingkan dengan barcode. Fitur
pembacaan jamak pada teknologi RFID sering disebut sebagai anti collision.
2.2
Mikrokontroler
Mikrokontroler
merupakan sebuah sistem yang terbentuk dari dasar sistem komputer yang
terkandung dalam sebuah chip. Mikrokontroler digunakan sebagai salah satu
peralatan unit kontrol yang dapat mengerjakan berbagai jenis instruksi yang diperintahkan dan dapat
menerima satu atau beberapa instruksi / tugas yang spesifik, Sebuah
mikrokontroler umumnya berisi seluruh memori layaknya komputer dan antarmuka
I/O, dan timer yang sudah dikemas dalam suatu mikrokontroler.
Mikrokontroler memiliki
ukuran yang kecil, dengan penggunaan mikrokontroler, maka sistem elektronik
akan menjadi lebih ringkas. Berikut beberapa fitur yang umum terdapat dalam
mikrokontroler :
1.
Random Access Memory (RAM) sebagai
tempat penyimpanan variable.
2.
Register sebagai penyimpanan nilainilai
yang akan digunakan dalam proses telah disediakan oleh mikrokontroler.
3.
Special Function Register adalah
register khusus yang berfungsi untuk mengatur jalannya mikrokontroler. Special
Function Register ini terletak pada Random Acces Memory (RAM).
4.
Input dan Output Pin yang berfungsi
sebagai penerima sinyal dan yang mengeluarkan sinyal.
5.
Interrupt yaitu bagian dari mikrokontroler yang
berfungsi sebagai bagian yang dapat melakukan interupsi.
6.
Memori program berfungsi untuk menyimpan
kode program / instruksi program ke dalam flash memor.
7.
EPPROM merupakan tempat menyimpan data
semi permanen yang hanya dapat dibaca Secara teknis terdapat dua jenis rangkaian mikrokontroler yang pertama
yaitu tipe RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang merupakan mikrokontroler
yang memiliki instruksi yang terbatas, contohnya adalah mikrokontroler AVR dan
yang kedua adalah tipe CISC (Complex Instruction Set Computer) yang merupakan
mikrokontroler yang memiliki instruksi kompleks dan lengkap namun fasilitas
internalnya terbatas.
Dalam
perancangan sistem ini kita menggunakn Mikrokontroler ATmega16, mikrokontroler
ATmega memiliki jumlah port paling banyak yaitu 32 – 64. Mikrokontroler ini
menggunakan arsitektur Harvard yang memisahkan memori program dari memori data,
sehingga pengaksesan program dapat dilakukan secara bersamaan program Mikrokontroler
ATMega16 terdiri dari :
1.
Arsitektur RISC dengan throughput
mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16 MHz.
2.
Memiliki kapasitas Flash memori 16
Kbyte, EEPROM 512 Byte, dan SRAM 1 Kbyte.
3.
Port antarmuka SPI dan port USART
sebagai komunikasi serial.
4.
Dua buah 8-bit timer/counter dan satu
buah 16-bit timer/counter.
5.
Empat kanal PWM dan Antarmuka komparator
analog.
6.
8 kanal, 10 bit ADCWatchdog timer dengan
osilator internal
7.
Programmable serial USART
Mikrokontroler
ATmega16 memiliki 40 port yang terdiri dari port A, B, C dan D yang merupakan
pin input/output data. Untuk port lain mempunyai fungsi yang berbeda. Gambar
port ATmega16 dapat dilihat pada gambar
2 di bawah ini :
Gambar
Konfigurasi Port Atmega16
Dari
gambar di atas dapat dijelaskan fungsi dari tiap-tiap port pada mikrokontroler
ATmega16 sebagai berikut :
1. Port
A merupakan pin I/O data dua arah dan pin masukan ADC.
2. Port
B merupakan pin I/O data dua arah dan berfungsi sebagai timer/counter,
komparator analog dan SPI.
3. Port
C merupakan pin I/O data dua arah dan pin timer oscilator.
4. Port
D merupakan pin I/O data dua arah dan pin khusus komparator analog dan
komunikasi serial.
5. VCC
merupakan pin I/O daya.
6. GND
merupakan pin ground.
7. RESET
merupakan pin untuk mereset mikrokontroler
8. XTAL1
dan XTAL2 merupakan pin input clock eksternal.
9. AVCC
dan AREF merupakan pin input tegangan ADC dan referensi.
2.4
Modul Relay
Relay adalah Saklar
(Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen
Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni
Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay
menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga
dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang
bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan
Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi
sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.
Gambar
Modul Relay
2.5
Modem GSM
Modem
adalah sebuah modulator yang berfungsi menghantarkan data dalam bentuk sinyal
informasi ke sinyal pembawa (carrier) dan demodulator yang berfungsi untuk
mendapatkan kembali data yang dikirim oleh pengirim. Modem berfungsi merubah
komunikasi dua arah dari sinyal digital menjadi sinyal analog atau sebaliknya.
Modem GSM yaitu modem wireless mobile yang bekerja pada jalur komunikasi
telepon genggam GSM. Gambar di bawah ini
merupakan alur pengiriman SMS :
Gambar Alur Pengiriman SMS
BTS berfungsi sebagai
perangkat pemancar dan penerima. BSC yang berfungsi untuk mengatur traffic yang
datang dan pergi serta mengatur management sumber radio dan mengatur handover.
Kemudian diteruskan ke MSC untuk menghubungkan jaringan selluler dengan
jaringan fixed. Data dari MSC diteruskan ke SMSC untuk disimpan dan pengecekan
melalui Home Location Register (HLR) untuk mengetahui keberadaan dan mengetahui
status handphone. Jika handphone tidak aktif, maka pesan tersimpan di SMSC
sampai MSC memberitahukan bahwa handphone telah aktif untuk kemudian SMS dikirim. Dalam pengiriman SMS terdapat dua mode yang
digunakan yaitu :
1.
Mode text merupakan bentuk mode yang
sesuai dengan format asli dari sebuah pesan yang merupakan hasil encode yang
direpresentasikan dalam format PDU dengan 160 karakter.
2.
Mode Protocol Data Unit (PDU), dimana
kode ASCII (8 bit) diubah menjadi bentuk byte PDU (7 bit) pada saat pengiriman
dan diubah kembali menjadi kode ASCII saat diterima. AT-Command yang merupakan
perintah dasar pada alat telekomunikasi yang dapat melakukan panggilan,
mengirim SMS dan sebagainya.
2.7 CodeVision AVR
CodeVision AVR
merupakan sebuah program cross compiler yang menggunakan bahasa C++.
CodeVision AVR didesain khusus untuk
mikrokontroler pabrikan Atmel seri AVR. CodeVision AVR memiliki fasilitas Automatic Program
Generator bernama CodeWizardAVR yang mampu membangkitkan kode program secara
otomatis, sehingga memungkinkan
programmer untuk menulis, dengan mudah instruksi yang diperlukan untuk
membuat fungsi-fungsi antara lain, inisialisasi port input / output,
inisialisasi Timer / Counter, inisialisasi UART (USART) dan komunikasi serial
berbasis buffer yang digerakkan oleh interupsi, inisialisasi modul LCD dan
sebagainya.
3. PERANCANGAN SISTEM
Perancangan
dan pembuatan Sistem penerapan mikrokontroler pada RFID sebagai sistem kendali
keamanan kendaraan berbasis sms ini dapat dibagi menjadi tiga bagian, yaitu
perancangan hadrware, perancangan software, serta perancangan rangkaian.
Berikut adalah alur blok diagram sistem alarm RFID dengan mikrokontroler ATmega
16 dapat dilihat pada gambar di bawah ini
Gambar
Alur Diagram Sistem Alarm RFID dengan Mikrokontroler
Gambar
Rangkaian Penerapan Mikrokontroler RFID Sebagai Sistem Kendali Keamanan
Kendaraan Berbasis SMS
Konsep
Dasar Rancangan Sistem Alarm RFID Gagasan dari sistem ini adalah memasukkan
teknologi RFID pada suatu sistem alarm sehingga dapat digunakan untuk sistem keamanan
dalam lingkungan perumahan. Secara garis besar sistem alarm RFID ini terdiri
dari satu paket teknologi RFID (Tag dan Reader) yang di hubungkan dengan suatu
sistem alarm. Cara kerja dari sisem ini
adalah :
1.
Tag RFID di tempelkan pada barang atau benda
yang berharga yang akan di identifikasikan. Dalam hal ini adalah mobil.
2.
Reader RFID diletakkan pada jalur yang
akan dilewati oleh tag dan mengeluarkan gelombang radio dengan jangkaun seprti
pada gambar 10.
3.
Reader RFID akan membaca dan mengirimkan
informasi ke sistem alarm dengan ketentuan pada saat RFID tag berada dalam
jangkaun reader, maka reader akan membaca nomor identifikasi yang ada pada RFID
tag dan mengirimkan nomor tersebut ke sistem alarm.
4.
PENERAPAN
4.1
Penerapan menggunakan analasia Flowchart
Flowchart Sistem
Penerapan Mikrokontroler Pada RFID Sebagai Sistem Kendali Keamanan Kendaraan
Berbasis SMS. Dapat dilihat pada gambar 21 di bawah ini :
Gambar
21 Flowchart Sistem Kendali Keamanan Kendaraan
4.2 Hasil Dari Analisa Flowchart
Penerapan
mikrokontroler pada RFID sebagai sistem kendali keamanan kendaraan berbasis sms
ini masih dalam bentuk alur saja belum dalam bentuk fisik akan tetapi prosedur
pengujiannya dilakukan dengan langkah sebenarnya. Pada perancangan ini
menggunakan IC mikrokontroler ATmega16 sebagai pengendali, RFID sebagai Sensor,
dan modem wavecom sebagai pengirim data berupa SMS, Adapun tahapan yang di
lakukan sebagai berikut :
1. Menghubungkan steker ke stop kontak untuk
mengaktifkan rangkaian power supply dimana yang tegangan output yang digunakan
sebesar 5 VDC sebagai konsumsi untuk rangkaian mikrokontroler, rangkaian RFID,
dan rangkaian lainnya. Dan untuk 12 VDC yaitu untuk tegangan modem wavecom.
2. Sebelum mengaktifkan rangkaian sistem minimum
yang terlebih dahulu diaktifkan adalah modem wavecom. Ditunggu sejenak sampai
Modem wavecom berkedip ( sedang mencari jaringan) jika tidak dilakukan seperti
itu seluruh rangkaian tidak akan berjalan di karnakan modem di anggap tidak
aktif.
3. Dan apabila seluruh rangkaian telah diberikan
tegangan dan modem komunikasi telah siap (Sampai berkedip) kemudian IC akan mengecek
perangkat lainnya seperti RFID, buzzer dan relay.
4. RFID tag melewati RFID reader sehingga Buzzer,
relay dan modem komunikasi bekerja
5.
KESIMPULAN
1. Modem
komunikasi akan bekerja pada ketentuan SMS pada pengukuran waktu mulai dari
lampu indikator sesuai dengan waktu yang diperkenankan.
2. Sistem
alarm RFID bekerja dan menjalankan fungsinya
3. Sistem
dapat bekerja pada waktu yang diinginkan
dengan adanya switch dan tombol reset pada alarm
DAFTAR PUSTAKA1.
1. PENERAPAN
MIKROKONTROLER PADA RFID SEBAGAI SISTEM KENDALI KEAMANAN KENDARAAN BERBASIS SMS
, 1. Muhamad Fahmi Adha, ST., Alumni (2014) Program Studi Teknik Elektro
FT-UNPAK. 2. Ir.Yamato, MT., Staf Pengajar Program Studi Teknik Elektro
FTUNPAK. 3. Agustini Rodiah Machdi., ST, MT., Staf Pengajar Program Studi
Teknik Elektro FT-UNPAK.
2. Lingga
Wardana, Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATMega16, Simulasi Hardware
dan Aplikasi, Andi, Yogyakarta.2006
5. Bejo,
Agus. C dan AVR Rahasia Kemudahan Bahasa C dalam Mikrokontroler ATMega 8535.
Graha Ilmu Yogyakarta.2008
