Rancang Bangun Sistem Lock And Controlling Class Rooms (LCCR) Berbasis Raspberry Pi 1 1 Mochamad Subianto Universitas Ma Chung, Malang, [email protected] Abstrak Suatu lembaga pendidikan mempunyai beberapa fasilitas khusunya ruang kelas yang mempunyai peranan paling penting dalam proses belajar mengajar. Oleh karena itu diperlukan pengawasan dan pengendalian agar proses belajar mengajar tidak terhambat atau terganggu. Telah dilakukan telaah mengenai proses pengontrolan sebuah ruangan beserta semua perangkat elektronik yang ada di dalam ruangan dengan menggunakan perangkat alat yang bernama Raspberry Pi. Raspberry Pi adalah komputer yang memiliki ukuran sebesar kartu kredit dengan harga relatif lebih murah dan dibuat oleh Raspberry Pi Foundation. Sistem pengontrolan Raspberry Pi dibantu oleh 2 buah alat yaitu Switch Arus Listrik dan Penguat Catu Daya. Switch Arus Listrik digunakan untuk memutus dan menyambungkan arus listrik AC. Penguat Catu Daya digunakan untuk meningkatkan arus DC dari GPIO menjadi 12V. Pemrograman untuk pengontrolan pada Raspberry Pi menggunakan bahasa pemrograman JAVA. Penggunaan MySQL database untuk central data yang ditelakkan pada server komputer sehingga konsep LCCR dapat diterapkan ke banyak ruangan atau beberapa Raspberry Pi. Pengontrolan sebuah ruangan untuk perkuliahan dan perangkat elektronik yang ada di dalam ruangan tersebut sangat penting untuk mengurangi kelalaian pengguna ruangan. Kata kunci : Pengontrolan dan Penguncian Ruangan, Raspberry Pi, GPIO 1. Pendahuluan Suatu lembaga pendidikan mempunyai beberapa fasilitas khusunya ruang kelas yang mempunyai peranan paling penting dalam proses belajar mengajar. Oleh karena itu diperlukan pengawasan dan pengendalian agar proses belajar mengajar tidak terhambat atau terganggu. Pengawasan dan pengendalian sejumlah ruang kelas membutuhkan banyak waktu karena harus berkeliling dari satu ruang kelas ke ruang kelas lainnya untuk mengetahui kondisi ruang kelas seperti kondisi AC, komputer, LCD proyektor, lampu dan pintu. Pengawasan dan pengendalian tersebut harus dilakukan secara berkala setiap waktu tertentu. Penggunaan peralatan elektronik yang terdapat dalam suatu ruang kelas juga harus diperhatikan dalam pengawasan. Peralatan elektronik dalam ruang kelas yang tidak sedang digunakan sebaiknya dimatikan untuk menghemat penggunaan listrik. Namun, terkadang pengguna ruangan lupa mematikan peralatan elektronik seperti AC atau komputer ketika meninggalkan ruangan. Oleh karena itu, proses pengawasan yang dilakukan harus memastikan bahwa peralatan dalam ruang yang menggunakan listrik telah dimatikan saat ruang kelas sudah tidak digunakan lagi. Di dalam penelitian sebelumnya adalah sistem pengontrolan pintu dan peralatan elentronik yang ada di laboratorium menggunakan port-parallel [1]. Dan sistem pengunci pintu dengan RFID sebagai input [2]. Ditahun selanjutnya sistem pengaman rumah dengan mikrokontroler [3]. Dan sistem Magnetic Lock Door menggunakan kode pengaman berbasis ATMEGA [4]. Serta sistem pengamanan akses kantor pribadi [5]. Semua sistem tersebut mempunyai kelemahan pada penggunaan komputer yang mempunyai jumlah port paralel tidak mencukupi dengan jumlah banyak ruangan dan penggunaan IC ATMega yang belum bisa terkoneksi dengan database. Dengan adanya permasalahan tersebut, maka dibutuhkan sebuah perancangan sistem yang dapat menangani pengawasan dan pengendalian dari jarak jauh untuk beberapa ruangan kelas serta pengaturan dalam peminjaman ruangan kelas yang disebut sistem 1 LCCR (lock and controlling class rooms) dengan menggunakan alat kontroler yang praktis dan dapat terintegrasi dengan database terpusat, sehingga dampak negatif yang terjadi akibat kelalaian pengguna dan petugas dapat diminimalisir. 2. Pembahasan 2.1 Metodologi Penelitian 1.1 Metode rancang bangun yang terdiri dari beberapa tahap yaitu : (1) Analisis Kebutuhan Sistem, (2) Desain Perancangan, (3) Pembuatan Alat, (4) Pengujian Alat. 1.2 Pengujian dilakukan pada blok-blok sistem dengan tujuan untuk mengetahui apakah alat yang telah dirancang dapat bekerja sesuai rancangan. Pengujian ini meliputi pengujian blok-blok sistem, tingkat fungsi. Dari hasil pengujian ini dibuat analisa yang akan mengetahui sejauh mana sistem rancangan ini memiliki kesesuaian dengan spesifikasi pengukuran dalam pengujian. 1.3 Pengujian fungsionalitas perangkat keras (hardware) Pengujian fungsionalitas perangkat kerang dengan cara pengukuran tingkat presisi arus output dari raspberry pi terhadap kebutuhan arus Magnetic lock sehingga magnetic lock dapat bekerja sesuai fungsinya. Tingkat presisi dapat dinyatakan dapat bekerja dengan cukup baik jika persentase tingkatan 90%>=presisi <=100%, rumus presisi dapat dilihat pada Rumus 1 [6]. (1) Keterangan : 1.4 1.5 = nilai ideal pengukuran ke-n = nilai rata-ratanya n pengukuran 1.6 Pengujian juga dilakukan pengukuran responsibility dari perangkat lunak ke perangkat keras. Dalam hal ini tingkat responsibility dapat dinyatakan cukup baik jika rata-rata responsibility kurang dari 1 detik. Pengujian perangkat switch on/off listrik akan dilakukan dengan cara menyalakan dan mematikan lampu listrik. 1.7 2.2 Analisa Sistem 1.8 2.2.1 Alur sistem Alur sistem LCCR dijabarkan dalam dua gambar yaitu Gambar 1 mengenai alur sistem pemakaian ruangan. Gambar 1: System Flow Peminjaman Ruangan 1.9 2. 3 Arsitektur Sistem LCCR 1.10 Arsitektur sistem LCCR digambarkan pada Gambar 3, menunjukkan topologi jaringan atau hubungan antar perangkat. Semua perangkat elektronik yang ada di ruangan dikontrol oleh raspberry pi. Input raspberry pi menggunakan barcode reader dan jaringan data ke database komputer server. Input dengan menggunakan barcode reader merupakan proses peminjaman 2 ruangan dan log off yang menandakan selesainya penggunaan ruangan. Input dengan database merupakan kontrol pusat untuk melakukan penguncian atau mengirimkan kondisi emergency. Penggunaan satu buah raspberry pi yang berfungsi untuk penerima data dari barcode reader, mengirim dan menerima data dari database, mengontrol buka dan tutup kunci pintu, serta mengontrol switch on/off listrik. Sehingga proses peminjaman pada arsitektur Gambar 3 dapat dilakukan di depan ruangan kelas yang akan dipinjam. Untuk itu dalam pengembangannya, pengontrolan beberapa ruangan, maka setiap ruangan terdapat satu buah raspberry pi. Gambar 3: Arsitektur Sederhana Aplikasi LCCR Arsitektur sistem LCCR pada Gambar 4 mempunyai dua Switch Arus Listrik, yang membedakan keduanya hanyalah waktu prosesnya. Perangkat Switch Arus Listrik yang terhubung dengan kipas angin, lampu dan LCD monitor akan melakukan off jika pengguna dianggap sudah selesai menggunakan ruangan. Perangkat Switch Arus Listrik yang terhubung dengan AC, PC, dan LCD Proyektor hanya akan off jika tidak ada lagi jadwal pemakaian ruangan dan ruangan dalam kondisi tidak dipakai, hal ini dilakukankan karena perangkat yang terhubung pada switch ini mudah sekali rusak jika sering terjadi on/off listrik dalam waktu yang dekat. Dalam sistem LCCR ini untuk menjadikan kondisi standby atau menyala perangkat AC dan LCD Proyektor menggunakan remote device yang dikontrol oleh raspberry pi melalui perangkat Penguat Catu Daya (Lihat Gambar 4). Untuk pengontrolan PC menggunakan remote shutdown. Gambar 4: Penggunaan Raspberry Pi Sistem LCCR menggunakan modem wavecom 1206B yang berfungsi sebagai media SMS(Lihat Gambar 3). SMS dalam hal ini digunakan untuk proses konfirmasi bahwa waktu pemakaian ruangan sudah habis dan untuk proses permintaan penambahan waktu pakai dari pengguna. 1.11 2.4 Implementasi 2.4.1 Rangkaian Hardware dan Prototype Ruangan 1.12 Berdasarkan rancangan sistem khususnya arsitektur sistem yang ada di atas, sehingga menjadikan dasar pembuatan perangkat dan prototype 3 sebuah ruangan. Bentuk perangkat Hardware dari sistem LCCR ini dapat dilihat pada Gambar 5. Pada Gambar 6 terlihat beberapa rangkaian dan alat elektronik yang digunakan sebagai pendukung dalam sistem LCCR. Rangkaian tersebut yaitu: rangkaian input raspberry pi, rangkaian Penguat Catu Daya, rangkaian Switch Arus Listrik, rangkaian Penyearah Catu Daya, dan rangkaian flasher. Gambar 5: Perangkat Hardware Sistem LCCR Media pengontrolan ruangan dalam penelitian ini menggunakan prototype ruangan yang dapat dilihat pada Gambar 7. Dalam prototype yang dibuat terdapat sebuah pintu, lampu lambok DC, tombol exit request, lampu indikator, 2 buah terminal listrik dan remote AC serta electrric lock door. Gambar 7: Protype Ruangan untuk LCCR 3. Hasil Dan Pembahasan 3.1 Pengujian Perang Keras Pengujian perangkat keras LCCR dilakukan pengukuran menggunakan avometer dan hasil pengukuran tingkat presisi yaitu 92%. 3.2 Pengujian Perangkat Lunak Pengujian perangkat lunak LCCR dilakukan pengukuran menggunakan metode white box dan Black Box. Hasil pengukuran performa perangkat lunak rata-rata 1684ms. 3.3 Pembahasan Hasil Pengujian Berdasarkan hasil uji coba di atas bahwa sistem LCCR dapat mengontrol penggunaan ruangan dan mengontrol alat elektronik yang ada di dalam ruangan dengan mematikannya setelah ruangan selesai digunakan. Gambar 8 menunjukkan bahwa ruangan terkunci dan lampu listrik padam serta remote AC juga padam. Gambar 8: Kondisi Prototype Ruangan Selesai Digunakan Berdasarkan hasil uji coba di atas bahwa sistem LCCR dapat mengontrol penggunaan ruangan dan mengontrol alat elektronik yang ada di dalam ruangan dengan menghidupkannya saat ruangan digunakan. Gambar 9 menunjukkan bahwa pengunci ruangan terbuka dan lampu listrik menyala serta remote AC juga menyala. 4 Gambar 9: Kondisi Prototype Ruangan Digunakan 4. KESIMPULAN Telah berhasil dibuat sistem Lock and Controlling Class Rooms (LCCR) menggunakan raspberry yang mempunyai kemampuan sebagai berikut: 1. Dapat mengontrol pintu dan dapat mengontrol arus listrik pada prototype ruangan. 2. Dapat menghubungkan dan memutuskan jaringan listrik secara otomatis ketika waktu penggunaan ruangan sudah selesai dibandingkan sistem manual yang mempunyai tingkat kelalaian pengguna yang cukup tinggi. 3. Dapat diimplementasi di sebuah institusi pendidikan sebagai sistem pengamanan ruangan dan pengontrolan penggunaan ruangan serta pengontrolan alat elektrnik yang ada di dalam ruangan karena sistem LCCR terintegrasi dengan data Jadwal Kuliah. Daftar Pustaka 1. Subianto, M., 2010. Sistem Informasi Log Laboratorium (Si-Lola) Dengan Visual Basic.Net Dan Parallel Port Programming. Electrical Power, Electronics, Communication, Control, and Informatics Seminar. Volume 16 Desember 2010. 2. Verman, G. K. dan Pawan, T., 2010. A Digital Security System with Door Lock System Using RFID Technology. International Jurnal of Computer Aplication, Volume 5 No 11 Agustus 2010, Hal. 6 - 8. 3. Ahmed, A., Ahmed, T., Ullah, M. S. dan Islam, M. M., 2011, Controlling and securing a Digital Home using Multiple Sensor Based Perception system Integrated with Mobile and Voice technology, International Journal of Information and Communication Technology Research (IJICT), Vol.1, No.5 September 2011 , Hal. 189 - 196. 4. Ramakumbo, A. G., Yatmono, S. dan Ali, M., 2012. Magnetic Door Lock Menggunakan Kode Pengaman Berbasis Atmega 328. Yogyakarta, Universitas Negeri Yogyakarta. 5. Khan, R. S., 2012. Development of Low Cost Private Office Access Control System(OACS). International Journal of Embedded Systems and Applications(IJESA), Volume 2 No.2 Juni 20112, Hal. 1- 7. 6. Fiqri, M., Hambali, A. dan A, Ratri. D., 2010. Perancangan Dan Implementasi Power Meter Optik Berbasis Mikrokontroler 32 Bit Pada Panjang Gelombang 600NM – 1000NM. Bandung : Fakultas Teknik Elektro dan Komunikasi (Institut Teknologi Telkom). 5
