Rabu, 17 Februari 2016

PEMBACA E-KTP

Posted by Elektronika Polines on 2:22 AM , Tidak ada komentar

PEMBACA E-KTP

Dessi Indah Handayani1; Joe Antonius Hartono Susilo2; Rizaldi Eka Prihantara3
Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275

Intisari - Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328. Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untuk menjalankannya.
Pada pembahasan kali ini akan dibahas mengenai aplikasi Arduino yaitu system penggunaan tag RFID untuk membuka kunci pintu, dengan menggunakan master card sebaga tag untuk registrasi dan dapat menggunakan e-KTP untuk dijadikan sebagai kunci atau akses agar dapat membuka pintu.
Abstract
The Arduino Uno is a microcontroller board based on the ATmega328. It has 14 digital input pins of the output of the input pins of which 6 can be used as PWM outputs and 6 analog input pin , 16 MHz crystal oscillator , a USB connection , a power jack , an ICSP header , and a reset button . To support the microcontroller to be used , quite simply connect the Arduino Uno board to the computer using the USB cable or the AC electrical - to - DC adapter or battery to run it.
In this discussion we’ll discuss about application of Arduino that is using the system of tag RFID as a key , with use a master card as tag for registration and can use e-KTP as a key or access to open the door.

I. PENDAHULUAN

Seiring dengan pertumbuhan ekonomi yang tidak diikuti dengan pertumbuhan lapangan pekerjaan maka angka kiminalitas pun meningkat, terjadi banyak pembobolan rumah dan semacamnya. Maka dengan banyaknya kasus pencurian dibuatlah system keamanan untuk pintu rumah, dimana yang dapat mengakses dan membuka pintu tersebut hanya orang-orang tertentu yang mempunyai akses.
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 (Micro-Reader).
RFID merupakan teknologi identifikasi yang fleksibel, mudah digunakan, dan sangat cocok untuk operasi otomatis. RFID mengkombinasikan keunggulan yang tidak tersedia pada teknologi identifikasi yang lain. RFID dapat disediakan dalam bentuk tag yang hanya dapat dibaca saja (Read Only) atau dapat dibaca dan ditulis (Read/Write), tidak memerlukan kontak langsung maupun jalur cahaya untuk dapat beroperasi, dapat berfungsi pada berbagai variasi kondisi lingkungan, dan menyediakan tingkat integritas data yang tinggi. Sebagai tambahan, karena teknologi ini sulit dipalsukan, maka RFID dapat menyediakan tingkat keamanan yang tinggi. 

II. TINJAUAN PUSTAKA

Penjelasan dan uraian teori penunjang yang digunakan dalam membuat alat ini diperlukan untuk mempermudah pemahaman tentang cara kerja rangkaian maupun dasar-dasar perencanaan pembuatan alat. Teori-teori yang akan dijelaskan dalam bab ini meliputi Arduino Uno danRFID.

2.1 Arduino Uno R3


Arduino UNO adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328. Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset. Arduino UNO memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah computer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya.
Gambar 2.1 Arduino Uno
Sumber :http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno
Setiap 14 pin digital pada Arduino Uno dapat digunakan sebagai input dan output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Fungsi-fungsi tersebut beroperasi di tegangan 5 Volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima suatu arus maksimum 40 mA dan mempunyai sebuah resistor pull-up (terputus secara default) 20-50 kOhm. Selain itu, beberapa pin mempunyai fungsi-fungsi spesial:
·         Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan memancarkan (TX) serial data TTL (Transistor-Transistor Logic). Kedua pin ini dihubungkan ke pin-pin yang sesuai dari chip Serial Atmega8U2 USB-ke-TTL.
·         External Interrupts: 2 dan 3. Pin-pin ini dapat dikonfigurasikan untuk dipicu sebuah interrupt (gangguan) pada sebuah nilai rendah, suatu kenaikan atau penurunan yang besar, atau suatu perubahan nilai. Lihat fungsi attachInterrupt() untuk lebih jelasnya.
·          PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Memberikan 8-bit PWM output dengan fungsi analogWrite().
·       SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin-pin ini mensupport komunikasi SPI menggunakan SPI library.
·        LED: 13. Ada sebuah LED yang terpasang, terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai HIGH LED menyala, ketika pin bernilai LOW LED mati.
Arduino UNO mempunyai 6 input analog, diberi label A0 sampai A5, setiapnya memberikan 10 bit resolusi (contohnya 1024 nilai yang berbeda). Secara default, 6 input analog tersebut mengukur dari ground sampai tegangan 5 Volt, dengan itu mungkin untuk mengganti batas atas dari rangenya dengan menggunakan pin AREF dan fungsi analogReference(). Di sisi lain, beberapa pin mempunyai fungsi spesial:
·     TWI: pin A4 atau SDA dan pin A5 atau SCL. Mensupport komunikasi TWI dengan menggunakan Wire library
Ada sepasang pin lainnya pada board:
·          AREF. Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan analogReference().
·        Reset. Membawa saluran ini LOW untuk mereset mikrokontroler. Secara khusus, digunakan untuk menambahkan sebuah tombol reset untuk melindungi yang memblock sesuatu pada board.

2.2 RFID

2.2.1 Defenisi RFID (Radio Frequency Identification)

Identifikasi suatu objek sangat erat hubungannya dengan pengambilan data. Salah satu metoda identifikasi yang dianggap paling menguntungkan adalah auto-ID atauAutomatic Identification. Yaitu, metoda pengambilan data dengan identifikasi objek secara otomatis tanpa ada keterlibatan manusia.Auto-ID bekerja secara otomatis sehingga dapat meningkatkan efisiensi dan mengurangi kesalahan dalam memasukan data. Karenaauto-ID tidak membutuhkan manusia dalam pengoperasiannya, tenaga manusia yang ada dapat difokuskan pada bidang lain. Barcode, smart cards, voice recognition, identifikasibiometric seperti retinal scan, Optical Character Recognition(OCR) dan Radio Frequency Identification (RFID) merupakan teknologi yang menggunakan metoda auto-ID.
Radio Frequency Identification atau yang lebih dikenal sebagai RFID merupakan suatu metoda identifikasi objek yang menggunakan gelombang radio. Proses identifikasi dilakukan oleh RFID reader dan RFID transponder (RFID tag). RFID tag dilekatkan pada suatu benda atau suatu objek yang akan diidentifikasi. Tiap- tiap RFID tag memiliki data angka identifikasi (ID number) yang unik,sehingga tidak ada RFID tag yang memiliki ID number yang sama.

2.2.2 Sistem RFID

Secara umum, sistem RFID terdiri dari 3 bagian, yaitu:
a. RFID Tag
RFID tag dapat berupa stiker, kertas atau plastik dengan beragam ukuran. Didalam setiap tag ini terdapat chip yang mampu menyimpan ID number dan sejumlah informasi tertentu dan sebuah antena.
b. Antena
Antena berfungsi untuk mentransmikan sinyal frekuensi radio antara RFIDreader dengan RFID tag. Sedangkan dalam RFID tag dan RFID readermasing-masing memiliki antena internal sendiri karena RFID tag dan RFIDreader merupakan transceiver (transmitter-receiver).
c. RFID reader
RFID reader akan membaca ID number yang dan informasi lainnya yang disimpan oleh RFID tag. RFID reader harus kompatibel dengan RFID tag agar RFID tag dapat dibaca.
 2.2.3 RFID Tag
RFID transponder atau RFID tag terdiri dari chip rangkaian sirkuit yang terintegrasi dan sebuah antena. Rangkaian elektronik dari RFID tag umumnya memiliki memori. Memori ini memungkinkan RFID tag mempunyai kemampuan untuk menyimpan data. Memori pada tag dibagi menjadi sel-sel. Beberapa sel menyimpan data Read Only, seperti ID number. Semua RFID tag mendapatkan ID number pada saat tag tersebut diproduksi.
Selain pada RFID tag memungkinkan RFID tag tersebur dapat ditulis (Write) dan dibaca secara berulang.Setiap tag dapat membawa informasi yang unik, seperti ID number, tanggal lahir, alamat, jabatan, dan data lain dari objek yang akan diidentifikasi. Banyaknya informasi yang dapat disimpan oleh RFID tag tergantung pada kapasitas memori nya. Semakin banyak fungsi yang dapat dilakukan oleh RFID tag maka rangkainnya akan semakin komplek dan ukurannya akan semakin besar.Berdasarkan catu daya,RFID Tag digolongkan menjadi:
1. Tag Aktif
Tag ini dapat dibaca (Read) dan ditulis (Write). Baterai yang terdapat di dalam tag inidigunakan untuk memancarkan gelombang radio kepada reader sehinggareader dapat membaca data yang terdapat pada tag ini. Dengan adanya internal baterai, tag ini dapat mengirimkan informasi dalam jarak yang lebih jauh danreader hanya membutuhkan daya yang kecil untuk membaca tag ini. Kelemahan dari tipe tag ini adalah harganya yang mahal dan ukurannya yang lebih besar.
2. Tag Pasif
Tag ini hanya dapat dibaca saja (Read) dan tidak memiliki internal baterai seperti halnya tag aktif. Sumber tenaga untuk mengaktifkan tag ini didapat dari RFID reader. Ketika medan gelombang radio dari reader didekati oleh tag pasif, koil antena yang terdapat pada tag pasif ini akan membentuk suatu medan magnet. Medan magnet ini akan menginduksi suatu tegangan listrik yang memberi tenaga pada tag pasif.
Keuntungan dari tag ini adalah rangkaiannya lebih sederhana, harganya jauh lebih murah, ukurannya lebih kecil, dan lebih ringan. Kelemahannya adalah tag hanya dapat mengirimkan informasi dalam jarak yang dekat dan untuk membaca tag ini, RFID reader harus memancarkan gelombang radio yang cukup besar sehingga menggunakan daya yang cukup besar.
RFID tag juga dapat dibedakan berdasarkan tipe memori yang dimilikinya :
1. Read atau Write (Baca atau Tulis)
RFID tag baca/tulis secara tidak langsung sama seperti namanya, memorinya dapat dibaca dan ditulis secara berulang-ulang. Data yang dimilikinya bersifat dinamis.
2. Read only (Hanya baca)
RFID tag ini memiliki memori yang hanya diprogram pada saat tag ini dibuat dan setelah itu datanya tidak bisa diubah sama sekali. Data bersifat statis.Frekuensi kerja RFID adalah frekuensi yang digunakan untuk komunikasi wireless antara RFID reader dengan tag RFID. Pemilihan frekuensi kerja sistem RFID akan mempengaruhi jarak komunikasi,interferensi dengan frekuensi sistem radio lain,kecepatan komunikasi data,dan ukuran antena.
Untuk frekuensi yang rendah umumnya digunakan tag pasif. Tag pasif tidak dapat mentransmisikan data pada jarak relatif jauh, karena keterbatasan daya yang diperoleh dari medan yang dihasilkan akibat interaksi antara koil antena dalam tag dengan gelombang radio yang dihasilkan oleh RFID reader. Untuk frekuensi tinggi digunakan tag aktif. Pada frekuensi tinggi, jarak komunikasi antara tag aktif dengan RFID reader dapat lebih jauh, tetapi masih terbatas oleh daya yang ada.

Berdasarkan frekuensi radio, RFID tag digolongkan menjadi:
a.Low frequency tag (125kHz - 134 kHz)
b.High frequency tag (13.56 MHz)
c.Ultra high frequency tag (868MHz - 956 MHz)
d.Microwave tag (2.45 GHz)

Tabel 2.1 Spesifikasi RFID tag GK4001/EM4001

2.2.4 RFID Reader

RFID reader adalah merupakan penghubung antara software aplikasi dengan antena yang akan meradiasikan gelombang radio ke RFID tag. Gelombang radio yang ditransmisikan oleh antena berpropagasi pada ruangan di sekitarnya. Akibatnya data dapat berpindah secara wireless ke tag RFID yang berada berdekatan dengan antena.ID-12 merupakanreader yang khusus mendeteksi RFID tag frekuensi 125kHz. RFID tag yang kompatibel dengan ID-12 diantaranya GK4001 dan EM4001.Dengan membaca sekitar ± 12cm.Bentuk fisik ID-12 yang sering dijumpai diperlihatkan pada gambar 2.2 ID12 tidak memiliki kemampuan untuk baca-tulis (Read - Write) pada sebuah
tag. Format data yang dihasilkan oleh ID-12 berupa ASCII dan Wiegand26. Spesifikasi
lengkap Modul RFID reader ID-12 dapat dilihat pada Tabel 2.2
Tabel 2.2 Spesifikasi modul RFID reader ID-12
Pemilihan keadaan untuk pin 5, pin 7, dan pin 8/pin 9 pada ID-12digunakan untuk memilih keluaran data yang diinginkan. Pin 3 dan 4 digunakan untuk penambahan antena luar dan kapasitor tuning. Pin 10 digunakan untuk menyalakan buzzer atau led sebagai penanda sebuah tag terbaca. Konfigurasi pin ID-12 diberikan pada Gambar 2.3

RFID Reader ID-12 mempunyai spesifikasi:
1.       Tegangan pada kaki 11 adalah +4,6 Volt hingga +5,5 Volt
2.       Frekuensi yang digunakan adalah 125 KHz
3.       Keluaran data digital dapat berupa format ASCII ataupun format Wiegand pada kaki 8 dan kaki 9
4.       Hanya dapat menangkap data dari RFID Tag Card yang berjenis EM 4001

2.2.5 Cara Kerja Perpindahan Data Pada RFID Reader

Perpindahan data terjadi yang terjadi ketika sebuah tag didekatkan pada sebuahreader dikenal sebagai coupling. Perbedaan frekuensi yang digunakan oleh RFID tag aktif dengan RFID tag pasif menyebabkan perbedaan metode perpindahan data yang digunakan pada kedua tag tersebut. Perpindahan data pada RFID tag pasif menggunakan metode magnetik (induktive) coupling.Sedangkan RFID tag aktif menggunakan metode backcatter coupling. Induktive coupling terjadi pada frekuensi rendah.
Ketika medan gelombang radio dari reader didekati oleh tag pasif, koil antena yang terdapat pada tag pasif ini akan membentuk suatu medan magnet. Medan magnet ini akan menginduksi suatu tegangan listrik yang memberi tenaga pada tag pasif. Pada saat yang sama akan terjadi suatu tegangan jatuh pada beban tag. Tegangan jatuh ini akan terbaca oleh reader. Perubahan tegangan jatuh ini berlaku sebagai amplitudo modulasi untuk bit data.Ilustrasi untuk induktive coupling diberikan oleh Gambar 2.4
Backscatter coupling terjadi pada frekuensi tinggi. Sinyal radio frekuensi dipancarkan oleh reader (P1) dan diterima oleh tag dalam porsi kecil. Sinyal radio frekuensi ini akan memicu suatu tegangan yang akan digunakan oleh tag untuk mengaktif ataumenon-aktifkan beban untuk melakukan modulasi sinyal data. Gelombang refleksi yang dipancarkan tag dimodulasi dengan gelombang data carrier
(P2) Gelombang yang termodulasi ditangkap oleh reader.
Ilustrasi untuk backscatter coupling diberikan oleh Gambar 2.5

2.1.5 Tingkat Akurasi Sistem RFID

Tingkat akurasi RFID didefinisikan sebagai tingkat keberhasilan RFID readermelakukan identifikasi sebuah tag yang berada pada area kerjanya. Keberhasilan dari proses identifikasi sangat dipengaruhi oleh beberapa batasan fisik, yaitu:
1.Posisi antena pada RFID reader
2.Karakteristik dari material lingkungan yang mencakup sistem RFID
3.Batasan catu daya
4.Frekuensi kerja sistem RFID

III. PERANGKAT ALAT

Pada perancangan system ini meliputi perancangn perangkat lunak (software) dan perangkat keras (hardware)

3.1 Perancangan Diagram Blok

Diagram blok sistem merupakan salah satu bagian terpenting dalam perancangan dan pembuatan alat ini, karena dari diagram blok dapat diketahui prinsip kerja keseluruhan rangkaian. Tujuan lain diagram blok ini adalah memudahkan proses perancangan dan pembuatan pada masing-masing bagian, sehingga akan terbentuk suatu sistem yang sesuai dengan perancangan sebelumnya.
Diagram blok system ditunjukan dalam gambar dibawah:
1.  Master card digunakan untuk meregistrasi e-KTP yang ingin dijadikan akses pada pintu.
2.  Arduino digunakan untuk sebagai pengolah data.
3.  LED digunakan sebagai simulasi kunci pintu.

3.2 Perancangan Perangkat Lunak

Perangkat lunak ini berfungsi untuk mengatur kinerja keseluruhan dari sistem yang terdiri dari beberapa perangkat keras sehingga sistem ini dapat bekerja dengan baik. Perangkat lunak yang dirancang dengan menggunakan arduino uno. Untuk memberikan gambaran umum jalannya program dan memudahkan pembuatan perangkat lunak, maka dibuat diagram alir yang menunjukan jalannya program. Diagram alir program ditunjukan pada gambar dibawah :
a. Flow Chart Door Lock Security Syste
b.Flow Chart Card Read
    Cara kerja system berdasarkan flow chart diatas adalah saat program pertama kali dijalankan arduino akan melakukan inisialisasi masukan dan keluaran. Yang pertama kali dijalankan adaplah program Flow Chart Card Read. Setelah kartu terbaca baru Flow chart Door Lock Security System.

 IV. PENGUJIAN DAN ANALISIS

    Dalam  bab  ini  membahas pengujian dan analisis alat yang telah dirancang dari peralatan yang telah dibuat. Pengujian dilakukan dengan pengukuran tiap-tiap blok dengan tujuan mengamati apakah blok-blok tersebut bekerja sesuai dengan yang diharapkan. Pengujian ini dilakukan berdasarkan pada masing-masing rangkaian pendukung secara keseluruhan. Pengujian yang dilakukan adalah pengujian terhadap:
a.       Pengujian Pembacaan Kartu (Card Read)
b.       Pengujian akses kartu e-KTP

4.1 Pengujian Pembacaan Kartu (Card Read)

      Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui serial number dari tag RFID dan e-KTP yang akan digunakan 

4.2 Pengujian akses kartu e-KTP

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah kartu yang digunakan mempunyai akses atau tidak. KTP yang dijadikan akses adalah e-KTP atas nama Rizaldi Eka Prihantara 

V. PENUTUP

Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengujian pada alat door lock security system dapat diambil beberapa kesimpulan:
1.       Serial number pada e-KTP memiliki nilai yang berbeda-beda
2.       Jarak pembacaan tag RFID dan reader RFID yang mempunyai frekuensi 12.56 MHz harus ditempelkan.
3.       e-KTP yang digunakan dapat terbaca, itu menandakan bahwa e-KTP memilki rentang frekuensi yang sama dengan reader RFID yang digunakan

DAFTAR  PUSTAKA

[1] Arduino Home Page. (2012). Arduino Uno. [Online].Tersedia:http://www.arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno [16 Desember 2015]
[2] Kelas Mikrokontrol. (2012). Arduino. [Online] Tersedia: http://www.kelas-mikrokontrol.com/e-learning/mikrokontroler/pengantar-arduino.html[16 Desember 2015]

  

Nama penulis Dessi Indah Handayani. Penulis dilahirkan di Bekasi, 5 Desember 1994. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Al-Hidayah 05, SDN Bunut Wetan, SMPN 2 Mranggen, SMAN 2 Mranggen. Tahun 2013 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2013 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru D3 dan diterima menjadi mahasiswa di Politeknik Negeri Semarang dengan program studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.13.2.05. apabila terdapat kritik dan saran yang membangun serta terdapat pertanyaan yang ingin diajukan dapat dikirimkan ke email penulis dessihandayani505@gmail.com

Nama penulis Rizaldi Eka Prihantara. Penulis dilahirkan di Semarang, 27 Januari 1995. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Nurul Islam, SDN Purwoyoso 3410, SMPN 1 Semarang, SMAN 6
Semarang. Tahun 2013 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2013 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru D3 dan diterima menjadi mahasiswa di Politeknik Negeri Semarang dengan program studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.13.2.19. apabila terdapat kritik dan saran dapat dikirimkan ke  rizaldiekap@gmail.com

Nama penulis Joe Antonius Hartono Susilo. Penulis dilahirkan di Pati, 18April 1995. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Kanisius Pati, SD Kanisius, SMPN 3Pati, SMAN 2 Pati. Tahun 2013 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2013 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru D3 dan diterima menjadi mahasiswa di Politeknik Negeri Semarang dengan program studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.13.2.12. apabila terdapat kritik dan saran yang membangun dapat dikirimkan ke joeantonius66@gmail.com

 Download Jurnal and Program Here






Tidak ada komentar :

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar ( Atom )