RancangBangunSistemPemantauPenggunaanLaboratoriumJurusanTeknikMekatronikaMenggunakanSensorSidikJariBerbasisPCdanMikrokontrolerArduinoNano

See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/324330737
RANCANG BANGUN SISTEM PEMANTAU PENGGUNAAN LABORATORIUM
JURUSAN TEKNIK MEKATRONIKA MENGGUNAKAN SENSOR SIDIK JARI
BERBASIS PC DAN MIKROKONTROLER ARDUINO NANO
Conference Paper · August 2016
CITATIONS
READS
0
532
3 authors, including:
Adhitya Sumardi Sunarya
Siti Aminah
Politeknik Manufaktur Bandung
Politeknik Manufaktur Bandung
14 PUBLICATIONS 2 CITATIONS
5 PUBLICATIONS 0 CITATIONS
SEE PROFILE
SEE PROFILE
Some of the authors of this publication are also working on these related projects:
Environmental View project
Pengaruh Penerapan Sirip Dalam (Internal Fin) untuk Menghasilkan Uap Superheat pada Pembangkit Uap View project
All content following this page was uploaded by Adhitya Sumardi Sunarya on 09 April 2018.
The user has requested enhancement of the downloaded file.
STEMAN 2016
ISBN 978-979-17047-6-2
RANCANG BANGUN SISTEM PEMANTAU PENGGUNAAN
LABORATORIUM JURUSAN TEKNIK MEKATRONIKA
MENGGUNAKAN SENSOR SIDIK JARI BERBASIS PC DAN
MIKROKONTROLER ARDUINO NANO
Parahita Nur1, Adhitya Sumardi Sunarya2, Siti Aminah3
Jurusan Teknik Mesin dan Manufaktur Konsentrasi Teknik Elektromekanik
Politeknik Manufaktur Negeri Bandung
Jl. Kanayakan no. 21, Dago, Bandung 40135
Phone/Fax : 022. 250 0241 / 250 2649
Email : 1) [email protected]
ABSTRAK
Perkembangan teknologi dalam era globalisasi menjadikan otomasi sebagai sebuah kebutuhan dalam kehidupan
sehari-hari, terutama dalam hal otomasi proteksi. Proteksi pada laboratorium yang menyimpan banyak dokumen penting
dan peralatan praktikum sangatlah dibutuhkan. Penggunaan laboratorium yang tidak bertanggungjawab, dapat
mengakibatkan kerusakan pada peralatan praktik dan menimbulkan ketidaknyamanan bagi penyelia lab selaku
penanggungjawab dari laboratorium tersebut. Keamanan ruangan laboratorium menjadi hal yang utama. Pengguna yang
dapat mengakses ruangan lab harus terdaftar dalam suatu basis data dan jadwal tertentu bagi mahasiswa agar tidak
sembarang orang dapat masuk. Sensor sidik jari digunakan untuk mengidentifikasi orang yang akan menggunakan
ruangan laboratorium. Setiap sidik jari yang di pindai oleh sensor sidik jari akan direkam pada visual basic berikut
dengan waktu pemindaiannya (real time). Jika sidik jari yang dipindai sesuai dengan jadwal maka visual basic akan
memberikan sinyal ke Arduino Nano untuk menggerakan motor servo yang berfungsi sebagai pengunci pintu. Namun
jika tidak sesuai dengan jadwal pintu tidak akan terbuka. Sehingga dengan menggunakan sistem pemantauan penggunaan
laboratorium ini penggunaan laboratorium dapat terpantau untuk menindak lanjuti pertanggung jawaban kondisi
laboratorium paska penggunaan. Kinerja dari sistem ini efektif meningkatkan keamanan laboratorium sehingga
meminimalisir kerugian yang mungkin terjadi.
Kata Kunci: sistem pemantau, sidik jari, Arduino nano
PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi dalam era globalisasi
menjadikan otomasi sebagai sebuah kebutuhan
dalam kehidupan sehari-hari, terutama dalam hal
otomasi proteksi. Kerahasian dokumen maupun
aset instansi sangatlah memerlukan keamanan
yang ketat. Kerahasiaan suatu dokumen ini
mengakibatkan terbatasnya orang-orang yang
diijinkan
mengakses
ruangan
tersebut.
Laboratorium di Jurusan Teknik Mekatronika
Polman Bandung merupakan salah satu ruangan
yang menyimpan dokumen-dokumen penting dan
peralatan praktik dengan harga yang mahal.
Pengguna yang dapat mengakses ruangan lab
harus terdaftar dalam suatu basis data dan jadwal
tertentu bagi mahasiswa agar tidak sembarang
orang dapat masuk.
Sistem biometri kebanyakan dikembangkan
untuk teknologi pengamanan. Teknologi biometri
dikembangkan untuk keamanan karena dapat
memenuhi dua fungsi yaitu identifikasi dan
verifikasi, disamping itu biometri memiliki
karakteristik seperti tidak dapat hilang, tidak dapat
lupa dan tidak mudah dipalsukan karena
keberadaanya melekat pada manusia, dimana satu
dengan yang lain tidak akan sama, maka
keunikannya akan lebih terjamin. Diantara sistem
teknologi biometri sidik jari, geometri tangan,
retina (mata), suara dan wajah sistem yang sudah
banyak digunakan adalah sistem sidik jari yaitu
dengan mengenali pola dari sidik jari. Dengan
menggunakan sistem pola sidik jari ini tingkat
keamanan tinggi dan juga sudah mudah dalam
penggunaannya[1].
Sensor sidik jari dapat digunakan untuk
mengidentifikasi orang yang akan menggunakan
ruangan laboratorium. Dengan dibuatnya suatu
basis data dari pengguna yang memungkinkan
menggunakan ruangan tersebut, maka sensor sidik
jari tersebut dapat berfungsi juga sebagai alat
verifikasi. Basis data yang dibuat akan mengatur
jadwal sedemikian rupa agar orang-orang yang
akan menggunakan laboratorium tersebut sudah
A-73
STEMAN 2016
terpatok oleh jadwal. Jadwal praktikum dan
penggunaan
laboratorium
jurusan
Teknik
Mekatronika sudah dibuat untuk setiap satu
semesternya. Dengan begitu para pengguna yang
terdiri dari mahasiswa, mahasiswa PPI dan dosen
atau PLP tidak dapat mengakses ruangan
laboratorium sembarangan. Namun sebelumnya
mereka harus sudah terdaftar dalam basis data
sebagai
pengguna
agar
dapat
mempertanggungjawabkan
kondisi
terakhir
laboratorium pasca digunakan.
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka
didapatkan beberapa permasalahan; bagaimana
cara mengendalikan pengunci pintu laboratorium ,
bagaimana
cara
menyeleksi
pengguna
laboratorium berdasarkan jadwal penggunaan,
bagaimana cara mengetahui riwayat pengakses
laboratorium.
STUDI PUSTAKA
Penelitian terdahulu
Penelitian mengenai sistem keamanan pintu
telah banyak dilakukan sebelumnya. Ide dan
gagasan untuk hal serupa telah banyak disajikan
oleh beberapa peneliti dengan berbagai metoda
dan pemilihan sensor. Sensor-sensor biometrik
yang digunakan untuk pengaman pintu antara lain
berbasis sidik jari, telapak tangan, kontur wajah,
dan retina mata. Salah satunya penelitian yang
dilakukan oleh Juli Dian Purbani ini berjudul
Pembuatan Mesin Identifikasi Sidik Jari Sebagai
Kunci Pengaman Pintu. Penelitian yang dilakukan
pada tahun 2010 ini merancang sistem keamanan
pintu suatu ruangan. Perangkat yang digunakan
antara lain sensor sidik jari, laptop, mikrokontrol
AT89S51, dan prototype pintu otomatis seperti
yang ditunjukan pada Gambar 1. Pengolahan data
sidik jari diproses pada perangkat lunak visual
basic untuk memverifikasi apakah pengguna sudah
terdaftar dalam basis data yang dibuat atau belum.
Hasil dari penelitian ini, jika data yang diterima
sensor sidik jari sesuai dengan basis data yang ada
maka pintu akan terbuka, namun jika salah LCD
akan menampilkan tulisan “sidik jari belum
terdaftar” [1].
ISBN 978-979-17047-6-2
Gambar 1. Alat prototype sistem keamanan
pintu oleh Juli Dian Purbani (2010)
METODOLOGI
SDLC (Systems Development Life Cycle)
SDLC (Systems
Development
Life
Cycle, Siklus Hidup Pengembangan Sistem)
atau Systems Life Cycle (Siklus Hidup Sistem),
dalam rekayasa sistem dan rekayasa perangkat
lunak, adalah proses pembuatan dan pengubahan
sistem serta model dan metodologi yang
digunakan untuk mengembangkan suatu sistem.
Konsep ini umumnya merujuk pada sistem
komputer atau informasi. SDLC juga merupakan
pola yang diambil untuk mengembangkan sistem
perangkat lunak, yang terdiri dari tahap – tahap :
rencana (planning), analisis (analysis), desain
(design), implementasi (implementation), dan
pengelolaan (maintenance).
Gambar 2 Pemodelan SDLC
Tahapan - tahapan pada metodologi SDLC
:
1. Perencanaan (Planning)
a. Mengenali permasalahan
Intensitas penggunaan Laboratorium di jurusan
teknik Mekatronika sangat tinggi. Pengguna
laboratorium
terdiri
dari
mahasiswa,
mahasiswa PPI, dan dosen atau PLP.
Laboratorium belum didukung dengan sistem
pemantauan pengaksesan. Sehingga riwayat
A-74
STEMAN 2016
b.
c.
d.
2.
a.
b.
c.
1.
2.
3.
3.
a.
1.
2.
pengaksesan laboratorium tidak terekam. Hal
ini memungkinkan terjadinya kerusakan dan
kehilangan pada inventaris laboratorium tanpa
ada yang dapat mempertanggungjawabkan.
Mendefinisikan permasalahan
Berdasarkan permasalahan tersebut maka
diperlukan sebuah sistem yang dapat menjaga
keamanan ruangan dan merekam riwayat
pengguna
ruangan
untuk
selanjutnya
mempertanggung jawabkan kondisi terakhir
laboratorium.
Set tujuan sistem
Tujuan dari sistem tersebut yaitu untuk
meningkatkan keamanan ruangan dengan
menyeleksi pengguna ruangan dan merekam
riwayat pengaksesan laboratorium.
Mengidentifikasi batasan sistem
Jadwal penggunaan laboratorium sudah
ditetapkan. Laboratorium hanya digunakan
oleh orang-orang yang berkepentingan pada
waktu-waktu tertentu.
Analisis (Analysis)
Memberitahukan studi sistem
Sistem yang ada pada saat ini yaitu pengunci
pintu menggunakan kunci pintu konvensional.
Siapapun yang memiliki kuncinya dapat
mengakses ruangan kapanpun tanpa diketahui
riwayat penggunaan laboratorium tersebut.
Sehingga tidak ada yang dapat dikonfirmasi
terkait kondisi terakhir laboratorium.
Mendefinisikan kebutuhan informasi
Penyeleksian pengguna ruangan menjadi hal
utama. Pengguna laboratorium terdiri dari 3
kelompok yaitu mahasiswa praktikum,
mahasiswa PPI, dan dosen atau PLP. Masingmasing
kelompok
memiliki
jadwal
pengaksesan yang berbeda sesuai dengan
jadwal yang telah ditentukan pada awal
semester.
Mendefinisikan kriteria performansi sistem
Dapat menyeleksi pengguna laboratorium.
Dapat mengendalikan pengunci pintu secara
otomatis.
Dapat
merekam
riwayat
pengaksesan
laboratorium.
Desain/Perancangan (Design)
Menyiapkan rancangan sistem secara detail
Sensor sidik jari dipasang di setiap pintu
laboratorium sebagai alat pendeteksi identitas
pengguna.
Arduino nano mengkonvesi sidik jari
pengguna menjadi sebuah nilai id. Komunikasi
antara sensor dan Arduino menggunakan
komunikasi serial rx tx.
ISBN 978-979-17047-6-2
3. Wemos mengirimkan data dari Arduino ke
computer server.
4. Visual basic memproses id sidik jari pengguna
untuk dibandingkan dengan database identitas
pengguna dan database jadwal penggunaan
laboratorium.
Selanjutnya
VB
akan
menentukan apakah pengguna diizinkan
masuk ruangan atau tidak. Jika diizinkan VB
akan mengirim sinyal ke mikrokontroler
Arduino untuk menggerakan motor servo.
5. Motor servo berfungsi sebagai pengunci dari
pintu laboratorium.
6. Pada sistem ini dirancang juga sistem jaringan
menggunakan wireless agar sistem ini dapat
digunakan tidak hanya oleh 1 ruangan
laboratorium saja.
4. Implementasi
a. Merencanakan implementasi
Berdasarkan tahap analisis sistem yang sedang
terjadi, maka dibuatlah sebuah pengembangan
sistem dengan membuat prototype sistem.
Prototype terdiri dari 2 ruang laboratorium
yang masing masing dilengkapi dengan
komponen-komponen seperti sensor sidik jari,
motor servo, dan limit switch. Dibuat pula
semacam motherboard untuk menempatkan
Arduino nano dan modul wemos.
5. Penggunaan & Pemeliharaan
(Maintenance)
a. Penggunaan sistem
Sistem ini digunakan di setiap laboratorium
jurusan teknik Mekatronika. Komputer yang
digunakan sebagai server ditempatkan di
ruangan admin jurusan. Sehingga jika
diperlukan daftar pengakses ruangan yang
sudah direkam dapat dilihat kembali oleh
pihak yang bersangkutan dan ditindak lanjuti
sebagaimana mestinya.
b. Pemeliharaan sistem
Sistem ini terintegrasi dengan database jadwal
praktikum di jurusan teknik mekatronika. Database
praktikum ini berlaku selama 1 semester. Jika
pergantian semester maka database harus selalu
diperbaharui data-datanya sesuai dengan ketentuan
jurusan.
A-75
STEMAN 2016
Arsitektur Sistem
ISBN 978-979-17047-6-2
dibandingkan dengan database jadwal. Hasil dari
perbandingan menentukan apakah pengguna
diizinkan menggunakan laboratorium atau tidak.
Jika diizinkan maka visual basic memberikan
perintah pada Arduino untuk menggerakkan motor
servo dan pengunci pintu pun akan terbuka. Motor
servo akan tetap pada posisi terbuka hingga pintu
ditutup dan mengenai limit switch sebagai
indicator bahwa pintu sudah pada posisi tertutup.
Selain itu sistem keamanan ini juga dapat
memantau dan merekam riwayat pengaksesan
ruangan selama 1 minggu.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian motor servo
Pada sistem ini motor servo berfungsi sebagai
pengunci pintu laboratorium. Motor dikendalikan
oleh program VB. Setelah verifikasi jadwal
penggunaan dan pengguna diizinkan masuk, VB
mengirimkan character ‘5’ ke Arduino. Arduino
membaca karakter tersebut dan menjalankan
fungsi program servo. Motor servo bergerak dari
kondisi 180 derajat menuju 0 derajat. Seperti
terlihat pada gambar 4 dan gambar 5.
Gambar 3. Arsitektur sistem
Sistem ini terdiri dari sensor sidik jari,
komputer, APN, wemos mini, Arduino nano,
motor servo, dan limit switch. Sensor sidik jari
berfungsi untuk mendeteksi sidik jari pengguna
yang akan menggunakan laboratorium. Komputer
berfungsi sebagai server,interface dan penyeleksi
data.
Access
Point
Network
berfungsi
menyambungkan perangkat wireless. Wemos D1
mini merupakan perangkat wireless yang
menghubungkan komponen - komponen yang
berada di setiap ruangan dengan komputer server.
Arduino nano sebagai pengolah data yang
dihasilkan oleh sensor sidik jari menjadi berupa
sebuah id. Motor servo digunakan sebagai
pengunci pintu laboratorium. Limit switch ini
berfungsi untuk memberitahukan kondisi pintu
sedang tertutup atau terbuka.
Pada sistem ini pertama-tama pengguna
memindai sidik jarinya pada sensor. Jika sidik jari
yang dipindai sudah terdaftar maka Arduino akan
mengirimkan data berupa id dari sidik jari tersebut
melalui wemos ke komputer server. Apabila belum
terdaftar sistem tidak akan melakukan apapun.
Pada software Visual basic id yang telah diterima
akan diproses. Id dan tanggal selanjutnya
Gambar 4 sudut servo 180 derajat
Gambar 4 menunjukan motor servo pada
sudut 180 derajat artinya kunci sedang aktif
sehingga pintu tidak dapat dibuka.
Gambar 5 sudut servo 90 derajat
Gambar 5 menunjukan servo pada sudut 0
derajat dan pintu dapat dibuka. Servo akan
A-76
STEMAN 2016
mempertahankan posisinya hingga pintu tertutup
kembali dan mengaktifkan limit switch. Setelah
limit switch aktif servo akan mengunci pintu
kembali dan Arduino mengirimkan sinyal ke VB
bahwa pintu sudah tertutup dan sistem akan mulai
bekerja seperti awal.
Penyeleksian pengguna
Pada sistem ini pertama-tama pengguna harus
sudah mendaftarkan sidik jarinya ke dalam bentuk
id. Cara mendaftarkan sidik jari harus dilakukan
oleh pihak tertentu dalam hal ini admin menjadi
operator sistem ini. Admin memilih ‘Add User’
pada form utama (gambar 6). Selanjutnya admin
harus memasukan password karena tidak
sembarang orang dapat mendaftarkan sidik jarinya
(gambar 7). Jika sudah masuk klik tombol
‘Connect’ sensor sidik jari aktif dan mulai
memindai sidik jari yang didaftarkan. Terdapat
listbox untuk menyatakan prosedur pendafataran.
Serperti terlihat pada gambar 8. Jika jari tidak
ditempatkan sesuai dengan pindaian pertama maka
sistem akan terus meminta pendaftar untuk
melakukannya lagi atau klik ‘Refresh’ untuk
memulai pindaian baru (gambar 9). Namun jika
sesuai data akan dimasukan ke dalam database
pengguna setelah tombol save di klik (gambar 8).
ISBN 978-979-17047-6-2
Gambar 9. Contoh pendaftaran gagal
Pada sistem pematauan pengguna laboratorium ini
dilengkapi dengan simulasi dari aktivitas sistem.
Seperti pada gambar 10 ditunjukan kotak hitam
untuk setiap laboratorium. Kotak hitam berfungsi
sebagai indikator pengaksesa ruangan. Jika
pengguna diizinkan masuk maka kunci akan
terbuka dan kotak hitam akan berubah warna
menjadi hijau yang artinya pintu terbuka
ditunujkan pada gambar 11.
Gambar 10. Tampilan monitoring lab
Gambar 6. Pilihan menambah pengguna
Gambar 7. Form Login admin
Gambar 11. Pengaksesan ruangan
Riwayat pengaksesan laboratorium
Berikut ini merupakan hasil pengujian sistem
pemantauan pengaksesan laboratorium. Pada
pengujian ini didapatkan 3 data identitas pemilik id
yang mengakses ruangan laboratorium pada waktu
yang tertera. Misalnya pemilik id 003 yaitu Derry
Aditia Hilmy grup 4A1 telah mengakses ruangan
SKD untuk marakuliah SKD pada pukul 06.55
AM. 4A1 merupakan kode pengelompokan
mahasiswa dari kelas 4AEA grup 1 (absen 1 s.d
12).
Gambar 8. Contoh pendaftaran berhasil
A-77
STEMAN 2016
Gambar 12. Riwayat Pengakses Lab
Kesimpulan
1. Motor servo sebagai pengunci pintu dapat
dikendalikan dengan baik melalui
penentuan keputusan yang diproses oleh
VB.
2. Pengguna laboratorium sudah dapat
diseleksi berdasarkan jadwal dan waktu
pengaksesan.
3. Rekaman riwayat pengakses ruangan
berhasil ditambahkan ke dalam sebuah
database history berikut waktu pemindaian
sidik jari pada sensor.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Purbani, Juli Dian. 2010. Pembuatan Mesin
Identifikasi Sidik Jari Sebagai Kunci
Pengaman Pintu. Surakarta.
[2]Total
Security.
2010.
http://www.totalsecurity.co.id/news/read/
9-pengertian-keamanan-fisik-biologic-
ISBN 978-979-17047-6-2
safety.html. (diakses pada 16 November
2015)
[3] Tobing, Sandro Lumban. 2012. Rancang
Bangun Pengaman Pintu Menggunakan
Sidik Jari (Fingerprint) dan Smartphone
Android
berbasis
Mikrokontroler.
Pontianak.
[4]Fingerspot
Center.
2012.
http://absensidikjarikita.blogspot.co.id/20
12/10/aplikasi-teknologi-biometrikdalam.html. (diakses pada 15 November
2015)
[5]
Primashadi,
Rizky.
2011.
http://rizkyprimashadi.blogspot.co.id/201
1/05/sistem-keamanan-biometrik.html.
(diakses pada 16 November 2015)
[6]Chemut,
Ambara.
2012.
https://am8ara.wordpress.com/2012/08/0
2/ilmu-sidik-jari/. (diakses pada 16
November 2015)
[7]Wikipedia.
https://id.wikipedia.org/wiki/Pemindai_b
iometrik. (diakses pada 15 november
2015)
[8] Fatony, Rahmat. 2012. Perancangan Sistem
Keamanan Warehouse. Bandung.
[9]Utopikomputers.
https://www.utopikomputers.com/perbed
aan-jaringan-komputer-peer-to-peer-danclient-server/ ( diakses 10 Desember
2015)
A-78
View publication stats