PROPOSAL SKRIPSI RANCANG BANGUN PROTOTYPE BRANKAS PINTAR Faris Azhari Abdulfattah 1803422016 PROGRAM STUDI BROADBAND MULTIMEDIA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI JAKARTA DESEMBER 2019 LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING SKRIPSI 1. Judul : Rancang Bangun Prototype Brankas Pintar 2. Bentuk Skripsi : Rancang Bangun 3. Personalia Skripsi a. Nama Mahasiswa : Faris Azhari Abdulfattah NIM : 1803422016 IPK : 3.57 Judul : Rancang Bangun Prototype Brankas Pintar Pembimbing/ Paraf : Viving Frendiana, S.ST.,M.T. Perkiraan Biaya : Rp 1,734,000 4. Alokasi Waktu Pelaksanaan : 1,5 Bulan Pembimbing Viving Frendiana, S.ST.,M.T. NIP. 199001152019032011 ii PENILAIAN PROPOSAL SKRIPSI JURUSAN TEKNIK ELEKRO JUDUL : Rancang Bangun Prototype Brankas Pintar KRITERIA PENILAIAN NO KRITERIA 1 Orientasi Permasalahan dan Pustaka 2 Pola Penyesuaian Masalah INDIKATOR PENILAIAN BOBOT a. Latar Belakang b. Perumusan Masalah 25 c. Tujuan d. Tinjauan Pustaka Metoda Pelaksanaan Skripsi NILAI 25 3 Manfaat Hasil Manfaat 4 Fasibilitas a. Jadwal Pelaksanaan Sumber Daya b. Personalia Skripsi c. Perkiraan Biaya Kebahasaan a. Bahasa Proposal b. Daftar Pustaka (keserasian dan substansi kemutakhiran) 5 SKOR 25 15 10 1) Masing-masing kriteria diberi skor 1,2,4, dan 5 (1= sangat kurang, 2 = kurang, 4 = baik, 5 = sangat baik) yang mencerminkan skor seluruh butiran yang dinilai masing-masing kriteria. 2) Nilai = Skor x Bobot; Nilai Total = N1+N2+N3+N4+N5 3) Hasil Penilaian : Nilai Total ≥ 400 (Diterima); Nilai Total ˂ 400 (Ditolak) *Coret yang tidak perlu Depok, ……………………….. Saran untuk Pengusul : Penilai ……………………….. NIP. …………………… iii 1 PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Brankas merupakan sebuah box pengaman yang digunakan untuk menyimpan barang berharga seperti uang, perhiasan, maupun dokumen berharga. Fungsi mendasar sebuah Brankas adalah mempu memberikan pengamanan terhadap barang berharga yang tersimpan didalamnya sehingga hal-hal yang tidak berkepentingan tidak dapat melakukan akses kedalamnya. Brankas yang banyak beredar saat ini merupakan sebuah produk konvensional dimana sistem kemanannya hanya berupa memasukkan pin untuk membuka Brankas tersebut ataupun menggunakan sidik jari pemilik atau bahkan hanya menggunakan kunci konvensional untuk melakukan akses kedalam Brankas. Pentingnya sistem keamanan yang lebih dari sebuah Brankas konvensional mendorong rasa keingintahuan penulis untuk melakukan penelitian yaitu membuat sebuah prototype Brankas pintar dengan konsep Internet of Things (IoT). Akses kontrol yang dilakukan terhadap Brankas dapat dilakukan dari jarak jauh melalui perangkat mobile pemilik melalui jaringan internet. Penambahan modul GPS pada sistem semakin memberikan tingkat keamanan terhadap pemilik karena posisi Brankas berada dapat termonitor melalui perangkat mobile yang dimiliki pemilik Brankas. Apabila Brankas dibuka dengan paksa tanpa melalui prosedur yang sudah ditentukan, maka modul SIM A6 yang tertanam pada sistem akan mengirimkan notifikasi berupa SMS ke pemilik Brankas yang menerangkan bahwa Brankas sedang dibobol serta buzzer yang berada pada berangkas akan aktif sebagai alarm. 2. Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang diuraikan di atas, maka permasalahan yang akan dibahas dalam skripsi ini adalah sebagai berikut : a. Bagaimana perancangan dan pembuatan prototype Brankas pintar ? b. Bagaimana cara kerja prototype Brankas pintar sehingga dapat diakses melalui platform Internet of Things (IoT) ? c. Bagaimana cara kerja sistem pengamanan prototype Brankas pintar ? 3. Tujuan 2 Tujuan yang ingin dicapai dari skripsi ini adalah : a. Merancang dan membuat prototype Brankas pintar. b. Melakukan akses kontrol Brankas pintar melalui platform Internet of Things (IoT). c. Mampu memperoleh notifikasi dan informasi lokasi apabila terjadi pembobolan dan pencurian terhadap prototype Brankas pintar 4. Luaran Hasil penelitian ini berupa prototype dari Brankas pintar yang diharapkan apabila dikembangkan akan menjadi alat yang sangat bermanfaat bagi khalayak masyarakat pada umumnya atau bahkan bagi industri yang membutuhkan kemudahan akses kontrol dan keamanan dengan platform Internet of Things (IoT). 5. Metode Pelaksanaan Skripsi Metode yang digunakan untuk menyelesaikan masalah yang terjadi dalam pembuatan skripsi ini adalah sebagai berikut: 1. Studi Literatur Mencari bahan-bahan yang diperlukan sebagai referensi untuk pembuatan tugas akhir. Kegiatan ini dilakukan dengan mengumpulkan data-data yang diperlukan baik dari internet maupun buku-buku referensi yang ada dan sumber informasi lainnya. 2. Konsultasi dan Bimbingan Meminta pendapat, saran dan kritik kepada dosen pembimbing, dosen pengajar maupun orang yang berkompeten dalam pelaksanaan skripsi ini, sehingga diharapkan dapat memberikan solusi dalam memecahkan masalah yang dihadapi selama realisasi sistem. 3. Pembuatan Alat Membuat suatu sistem sesuai dengan sistem yang telah direncanakan sebelumnya. 4. Pengujian dan Perbaikan 3 Menguji alat yang telah dibuat apakah sesuai dengan sistem yang telah direncanakan atau masih terdapat kesalahan dari sistem tersebut, sehingga dapat dilakukan perbaikan kembali. 5. Penyusunan Laporan Menyusun suatu laporan skripsi mengenai hasil kegiatan skripsi yang telah dilaksanakan. A. TINJAUAN PUSTAKA 1. Internet of Things (IoT) Internet of Things (IoT) adalah sebuah konsep di mana suatu objek yang memiliki kemampuan untuk mentransfer data melalui jaringan tanpa memerlukan adanya interaksi dari manusia ke manusia atau dari manusia ke komputer. Internet of Things(IoT) adalah struktur di mana objek, orang disediakan dengan identitas eksklusif dan kemampuan untuk pindah data melalui jaringan tanpa memerlukan dua arah antara manusia ke manusia yaitu sumber ke tujuan atau interaksi manusia ke komputer. Ilustrasi tentang Internet of Things (IoT) ditunjukkan pada Gambar 2.1 Gambar 2.1 Ilustrasi IoT Sumber : IoT dan Penerapannya, 2015 2. Modul Global Positioning System (GPS) NEO-6M Modul GPS NEO-6M adalah penerima GPS lengkap dengan performa yang mumpuni dengan antena keramik 25 x 25 x 4 mm yang terintegrasi. Modul ini memiliki kemampuan pencarian sinyal satelit yang kuat. Dengan indikator daya dan sinyal, status modul dapat termonitor secara realtime. Berkat baterai cadangan 4 data, modul ini dapat menyimpan data saat daya utama dimatikan secara tidak sengaja. Lubang pemasangan 3 mm-nya dapat memastikan perakitan mudah pada piranti yang akan dipasangkan modul GPS ini. Gambar 2.2 Modul GPS NEO-6M Sumber : NEO-6M GPS Module - An Introduction, 2019 3. NodeMCU ESP8266 ESP8266 adalah nama pengontrol mikro yang dirancang oleh Espressif Systems. ESP8266 sendiri adalah solusi jaringan WiFi mandiri yang menawarkan sebagai jembatan dari pengontrol mikro yang ada ke WiFi dan juga mampu menjalankan aplikasi mandiri. Modul ini dilengkapi dengan konektor USB bawaan dan beragam pin-out. Dengan kabel micro USB, pengguna dapat menghubungkan NodeMCU devkit ke laptop dan melakukan flash tanpa masalah, sama seperti Arduino. Tampilan perangkat NodeMCU ESP8266 dapat dilihat pada Gambar 2.3 sebagai berikut. Gambar 2.3 NodeMCU ESP8266 Sumber : ESP8266 Microcontroller, 2018 4. Arduino Nano Arduino Nano adalah salah satu papan pengembangan mikrokontroler yang berukuran kecil, lengkap dan mendukung penggunaan breadboard. Arduino Nano diciptakan dengan basis mikrokontroler ATmega328 (untuk Arduino Nano versi 3.x) atau ATmega 168 (untuk Arduino versi 2.x). Arduino Nano kurang lebih memiliki fungsi yang sama dengan Arduino Duemilanove, tetapi dalam paket yang berbeda. Arduino Nano tidak menyertakan colokan DC berjenis Barrel Jack, 5 dan dihubungkan ke komputer menggunakan port USB Mini-B. Arduino Nano dirancang dan diproduksi oleh perusahaan Gravitech. Gambar 2.4 merupakan wujud dari Arduino Nano. Gambar 2.4 Arduino Nano Sumber : Mengenal Arduino Nano, 2016 5. Sensor Limit Switch Limit switch merupakan jenis saklar yang dilenkapi dengan katup yang berfungsi menggantikan tombol. Prinsip kerja limit switch sama seperti saklar push ON yaitu hanya akan menghubung pada saat katupnya ditekan pada batas penekanan tertentu yang telah di tentukan dan akan memutus saat katup tidak ditekan. Limit switch termasuk dalam kategori sensor mekanis yaitu sensor yang akan memberikan perubahan elektrik saat terjadi perubahan mekanik pada sensor tersebut. Penerapan dari limit switch pada prototype Brankas pintar adalah sebagai sensor pintu Brankas yang mendeteksi pintu terbuka atau tertutup. Gambar 2.5 merupakan wujud daripada sensor limit switch. Gambar 2.5 Sensor Limit Switch Sumber : Dasar Tentang Limit Switch, 2014 6. Selenoid Valve Solenoid valve adalah elemen kontrol yang paling sering digunakan dalam fluidics. Tugas dari solenoid valve adalah untuk mematikan, release, dose, distribute atau mix fluids. Solenoid Valve banyak sekali jenis dan macamnya tergantung tipe dan penggunaannya, namun berdasarkan modelnya solenoid valve dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu solenoid valve single coil dan solenoid valve double coil keduanya mempunyai cara kerja yang sama. Pada prototype 6 Brankas pintar, selenoid valve berfungsi sebagai pengunci pintu. Gambar 2.6 merupakan bentuk daripada selenoid valve. Gambar 2.6 Selenoid Valve Sumber : Controlling A Selenoid Valve With Arduino, 2015 7. Modul SIM A6 A6 GSM & GPRS adalah modul komunikasi GSM & GPRS baru yang disajikan oleh DFRobot. Berbeda dari modul pengembangan IoT tradisional, modul A6 GSM & GPRS memungkinkan fungsinya bergantung pada GSM, bukan Wi-Fi. Hal ini memungkinkan melakukan panggilan dan mengirim pesan teks dengan kartu SIM GSM kecil dan portabel. Gambar 2.7 merupakan wujud dari modul SIM A6. Gambar 2.7 Modul SIM A6 Sumber ; Receive SMS & Call with A6 GSM Module & Arduino, 2019 8. Licuid Crystal Display (LCD) 20 x 4 Liquid Crystal Display (LCD) adalah perangkat yang berfungsi sebagai media penampil dengan memanfaatkan kristal cair sebagai objek penampil utama. LCD tentunya sudah sangat banyak digunakan untuk berbagai macam keperluan seperti media elektronik televisi, kalkulator, atau layar komputer sekalipun. Pada prototype Brankas pintar LCD yang digunakan adalah LCD berukuran 20 x 4 karakter dengan tambahan chip module I2C untuk mempermudah dalam mengakses LCD tersebut. Gambar 2.8 merupakan wujud daripada LCD 20 x 4. 7 Gambar 2.8 LCD 20 x 4 Sumber : Interfacing 20x4 LCD With Arduino, 2015 9. Arduino IDE Arduino IDE merupakan software yang digunakan untuk memprogram suatu implementasi proyek yang menggunakan mikrokontroller Arduino, ataupun NodeMCU. Arduino IDE menggunakan bahasa pemrogaman C, dengan file yang tersimpan berformat .ino. Arti dari IDE adalah Integrated Development Environment, atau secara umum merupakan lingkungan terintegrasi yang digunakan untuk melakukan pengembangan. IDE merupakan suatu program khusus untuk suatu komputer agar dapat membuat suatu rancangan atau sketsa program untuk papan Arduino. Software Arduino IDE merupakan salah satu software pemrogaman bahasa C yang banyak digunakan oleh para programmer. 10. Blynk Blynk adalah platform aplikasi dengan IoS dan Android yang dapat mengontrol Arduino, Raspberry Pi dan sejenisnya melalui internet. Blynk didesain untuk IoT dan dapat mengontrol hardware secara remote, dapat menampilkan sensor data, menyimpan data, memvisualiasikan data. Blynk perlu diinstall dan diatur agar dapat memberikan notifikasi kepada user. Blynk terintegrasi dengan kode program pada mikrokontoler lewat Blynk id yang didapatkan ketika membuat akun Blynk. Penggunaan aplikasi Blynk dalam peneltian ini adalah untuk menampilkan notifikasi melalui smartphone Android. Gambar 2.9 merupakan ilustrasi daripada aplikasi Blynk. 8 Gambar 2.9 Aplikasi Blynk Sumber : Blink a LED With Blynk App, 2018 11. Push Button Saklar merupakan komponen elektronika yang berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan dua titik atau lebih dalam suatu rangkaian elektronika. Salah satu jenis saklar adalah saklar push button yaitu saklar yang hanya akan menghubungkan dua titik atau lebih pada saat tombolnya ditekan dan pada saat tombolnya tidak ditekan maka akan memutuskan dua titik atau lebih dalam suatu rangkaian elektronika. 12. Buzzer Buzzer merupakan sebuah komponen elektronika yang masuk dalam keluarga transduser, yang dimana dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Nama lain dari komponen ini disebut dengan beeper. Cara kerjanya adalah pada saat ada aliran catu daya atau tegangan listrik yang mengalir ke rangkaian yang menggunakan piezoelectric, maka akan terjadi pergerakan mekanis pada piezoelectric tersebut. Gerakan tersebut mengubah energi listrik menjadi energi suara yang dapat didengar oleh telinga manusia. Gambar 2.10 merupakan bentuk dari komponen buzzer. Gambar 2.10 Buzzer Sumber : Detecting Obstacles and Warning - Arduino and Ultrasonic, 2016 B. BENTUK SKRIPSI 9 1. Deskripsi Alat Bentuk utama dari alat yang dibuat adalah sebuah prototype Brankas pintar dengan konsep Internet of Things, sehingga kontrol akses pintu Brankas dapat melalui perangkat mobile pengguna melalui jaringan internet. Alat ini menggunakan modul GPS yang berfungsi memberikan informasi kepada pengguna terkait posisi alat. Menggunakan modul SIM A6 yang berfungsi memberikan notifikasi kepada pengguna lewat SMS apabila ada yang melakukan pembobolan Brankas dengan paksa. Alat ini menggunakan Arduino Nano sebagai mikrokontroller utama yang menerima input dari modul SIM A6, modul GPS, sensor limit switch sebagai sensor pintu serta mengaktifkan selenoid untuk aktif mengunci atau membuka pintu Brankas. NodeMCU berfungsi sebagai perantara yang menghubungkan Arduino Nano menuju server Blynk, sehingga akses kontrol pintu Brankas, posisi Brankas, dan kondisi pintu Brankas dapat diakses melalui perangkat mobile pengguna melalui jaringan internet. 2. Cara Kerja Alat Alat ini bekerja dengan menggunakan konsep Internet of Things (IoT) dimana kontrol dan pemantauan kondisi alat serta posisinya dapat diakses melalui perangkat mobile pengguna melalui jaringan internet. Pemantauan pada alat ini berupa posisi keberadaan alat secara realtime, kondisi kunci sedang terkunci atau tidak, serta kondisi pintu Brankas sedang terbuka ataupun tertutup dapat diakses dengan perangkat mobile pengguna melalui jaringan internet. LCD pada alat juga berfungsi menginformasikan kepada pengguna terkait kondisi pintu sedang terkunci ataupun tidak. Kontrol alat yaitu berupa membuka dan mengunci pintu dapat dilakukan melalui perangkat mobile pengguna. Namun apabila terjadi kegagalan sistem IoT dalam melakukan akses kontrol kunci, telah disediakan juga alternatif pembukaan melalui tombol push button yang terletak pada belakang alat. Sistem keamanan pada alat ini berfungsi apabila terjadi pembukaan paksa terhadap pintu tanpa melalui prosedur kontrol yang telah dibuat yaitu berupa aktifnya alarm buzzer serta modul SIM A6 akan mengirimkan notifikasi ke pengguna berupa SMS peringatan. 10 Push Button Perangkat Mobile Modul GPS Modul SIM A6 Arduino Nano NodeMCU ESP8266 Internet Limit Switch Blynk Server Selenoid Valve LCD Buzzer Gambar 2.11 Ilustrasi Alat 3. Blok Diagram Diagram blok sistem alat terlihat pada gambar dibawah ini : KONTROL INPUT Perangkat Mobile Push Button Modul GPS Node MCU ESP8266 Arduino Nano Modul SIM A6 Internet PROCESSOR Limit Switch Blynk Server Buzzer LCD Selenoid Valve OUTPUT Gambar 2.10 Blok Diagram 11 Berdasarkan pada Gambar 2.10, dapat dijelaskan bahwa prototype sistem Brankas pintar dibagi menjadi 4 bagian blok, yaitu input, output, processor, dan kontrol. Pada blok input berisikan sensor limit switch yang berfungsi mendeteksi kondisi pintu Brankas sedang terbuka atau tertutup, modul SIM A6 yang berfungsi menginformasikan pengguna via SMS, modul GPS yang berfungsi menginformasikan posisi Brankas, dan push button yang berfungsi sebagai pembuka Brankas alternatif. Blok processor berisikan Arduino Nano yang berfungsi sebagai processor utama sistem, dan NodeMCU yang berfungsi menghubungkan Arduino Nano dengan jaringan internet. Blok output berisikan LCD yang berfungsi menampilkan status pintu Brankas, buzzer sebagai alarm, dan selenoid valve sebagai aktuator pengunci pintu Brankas. Sedangkan pada blok kontrol berisikan internet sebagai media pengiriman data, Blynk server sebagai penyimpan data sistem, dan perangkat mobile sebagai media kontrol pengguna untuk melakukan akses ke sistem. C. JADWAL PELAKSANAAN Tabel 1. Jadwal kegiatan Tugas Akhir No. Kegiatan 1 Studi Pustaka 2 Pembelian 3 Keorm P a np coannegna n 4 Ael amt b u a t a n P 5 Ael an tg u j i a n A l a t P 6 Penyempu rnaan 7 Ael an ty u s u n a n P 8 LL K o an ps uo lrtaans i Minggu ke- Minggu ke- Minggu ke- Minggu ke- Minggu ke- 1 2 3 4 5 D. PERKIRAAN BIAYA No 1 2 3 4 5 6 Nama Barang NodeMCU ESP8266 Arduino Nano LCD 20 x 4 Sensor Limit Switch Selenoid Valve Modul GPS Jumlah 1 1 1 1 1 1 Harga Rp. 60.000 Rp. 60.000 Rp. 70.000 Rp. 25.000 Rp. 70.000 Rp. 90,000 12 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Modul SIM A6 + Kartu SIM Relay 2 channel Adaptor 12 V Modul Stepdown Modul Battery + Battery Li-Po Komponen elektrikal pendukung Platform IoT Blynk Acrylic Case Biaya tak terduga Jumlah 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Rp. 150.000 Rp. 24.000 Rp. 40.000 Rp. 25.000 Rp. 200,000 Rp. 70.000 Rp. 150.000 Rp. 500.000 Rp. 200.000 Rp. 1.734.000 F. DAFTAR PUSTAKA Anonymous (2016, Januari). Mengenal Arduino Nano. Cyber-Code Media. http://family-cybercode.blogspot.com/2016/01/mengenal-arduino-nano.html Anonymous (2019, Januari). Send Receive SMS & Call with A6 GSM Module & Arduino. Last Minutes Engineer. https://lastminuteengineers.com/a6-gsmgprs-module-arduino-tutorial/ Apoorveinstein (2015). Interfacing 20x4 LCD With Arduino. Instructables Circuits. https://www.instructables.com/id/Interfacing-20x4-LCD-with- Arduino/ Ateff Ali, Ammar (2016, Februari). Detecting Obstacles and Warning - Arduino and Ultrasonic. Project Hub. https://create.arduino.cc/projecthub/ammaratef45/detecting-obstacles-andwarning-arduino-and-ultrasonic-13e5ea Chris (2015, Juli). Controlling A Selenoid Valve With Arduino. BCRobotics. https://www.bc-robotics.com/tutorials/controlling-a-solenoid-valve-witharduino/ Dhykta, Dhymalk. “Dasar Tentang Limit Switch”. 4 Maret 2016. Teknikinstrumentasi.com/2011/04/dasar-tentang-limitswitch.html?m=1 KliknKlik (2018, November ). IoT (Internet of Things Dan Penerapannya Pada Kehidupan Sehari-Hari. https://kliknklik.com/blogs/iot-pada-kehidupan/ Maryandika, Agusta Iswan. (2012). Sistem Proteksi Brankas Berpassword Menggunakan Magnetic Doorlock Sebagai Penggerak Doorstrike Berbasis 13 Mikrokontroler. Teknik Elektro. Fakultas Teknik. Universitas Negeri Semarang. Olalekan,O,B. (2017). Development of a Sim900A Based Reprogrammable Household Smart Security Sistem with Recipient Phone Call Alert. International Journal of Computer Engineering In Research Trends. Pradita. A. R. N (2018). Miniatur Pengontrol Pintu,Jendela dan Pagar Otomatis Berbasis Smartphone Android. Tidak diterbitkan Rathod,K. vatti,R. Nandre,M. Yenare,M. (2017). Smart door security using arduino and bluetooth application. issn (print): 2393-8374, (online): 23940697, volume-4,issue-11. Schmidt_be (2018). Blink a LED With Blynk App (Wemos D1 Mini Pro). Instructables Circuits. https://www.instructables.com/id/Blink-a-LED-WithBlynk-App-Wemos-D1-Mini-Pro/ SirFizX (2018, Agustus 11). ESP8266 Microcontroller. Observable. https://observablehq.com/@ericeisaman/esp8266-microcontroller Sunfounder, 2017, "Ublox NEO-6M GPS Module", Shanghai China. [Online]. Available : http://wiki.sunfounder.cc/index.php?title=Ublox_NEO- 6M_GPS_Module. T.K. Hareendran (2019, November). NEO-6M GPS Module - An Introduction. Aspencore. https://www.electroschematics.com/neo-6m-gps-module/ Tri Rahajoeningroem, W. (2013). Sistem Keamanan Rumah Dengan Monitoring Menggunakan Jaringan Telepon Selular Home Security System With Monitoring Using Cellular Phone Network. Telekontran.
