sistem keamanan ruang server terkoneksi database berbasis rfid

SISTEM KEAMANAN RUANG SERVER TERKONEKSI
DATABASE BERBASIS RFID
Bambang Sumantri
Herman
Saddam Husein
Jurusan Teknik Informatika
STMIK PalComTech Palembang
Abstrak
Radio Frequency Indentifacation atau yang lebih dikenal sebagai RFID merupakan suatu
metoda indetifikasi objek yang menggunakan gelombang radio. Proses indentifikasi
dilakukan oleh RFID reader dab RFID transponder (RFID tag). RFID tag dilekatkan pada
suatu benda atau suatu objek yang akan diindentifikasi. Tiap-tiap RFID tag memiliki data
angka indentifikasi (ID Number) yang unik, sehingga tidak ada RFID tag yang memiliki ID
Number yang sama. RFID reader membaca id number yang terdapat pada RFID tag yang
sehingga benda atau objek tersebut dapat indentifikasi. Aplikasi Radio Frequency
Indentifacation (RFID) banyak dikembangkan dewasa ini. Salah satu Aplikasi RFID yang
dikembangkan disini adalah sebagai system keamanan ruang server terkoneksi database.
RFID Reader digunakan untuk membaca ID yang terdapat pada kartu. Reader bekerja pada
level tegangan 5V DC data RFID tag didekatkan pada Reader maka reader akan membaca
ID yang terdapat pada kartu. Output reader merupakan input pada mikrokontroller
ATMega8. Input data dari RFID Reader akan dibaca dan disimpan dalam sebuah database.
Output dari mikrokontroller akan dihubungkan pada motor servo yang berguna untuk
membuka danmenutup pintu ruang server. Keadaan awal motor adalah normally close dan
cutoff, dan bekerja secara flip-flop sesuai dengan input dari mikrokontroller.
Kata Kunci : RFID, Ruang Server, Sistem Keamanan, Mikrokontroler
PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi komputer dan pemanfaatan jaringan komputer telah terbukti
sangat membantu memudahkan pekerjaan manusia, namun semakin sentralnya kebutuhan
akan teknologi ini memiliki dampak tersendiri seperti pentingnya teknologi itu untuk
dilindungi dari hal–hal yang tidak diinginkan. Dalam hal ini peneliti membahas mengenai
perancangan sistem yang dapat membantu dalam melakukan pengamanan terhadap ruangan
server, karena seperti kita ketahui, saat ini server memegang peranan penting dalam suatu
lingkungan yang memanfaatkan jaringan komputer, seperti sebagai pusat penyimpanan data,
sebagai ruang kendali utama jaringan yang memiliki akses kekeseluruhan jaringan komputer
yang digunakan.
Pada umumnya, ruangan server yang kita temui saat ini memiliki kelemahan–
kelemahan seperti, tidak adanya perangkat pendukung untuk mendeteksi akses keluar masuk
ruangan, tidak adanya dukungan perangkat untuk melakukan pengawasan terhadap kegiatan
orang yang didalam ruangan, cara buka tutup dan penguncian pintu ruangan yang masih
manual, dan sebagainya. Hal ini dapat meningkatkan resiko terjadinya hal yang tidak
diinginkan seperti akses ke dalam ruangan oleh orang yang tidak berkepentingan, tindakan
yang tidak bertanggung jawab dan dapat mengganggu kelangsungan kegiatan dalam ruangan,
dan hal–hal lain seperti pengrusakan fisik terhadap komputer, pencurian dan penggunaan
kendali server tanpa izin oleh oknum yang tidak bertanggung jawab seperti kasus yang
dimuat surat kabar harian online tribunnews yogya pada tanggal 31 Juli 2012 dan surat kabar
harian online metronews pada tanggal 17 Mei 2013.
1
Salah satu perkembangan teknologi saat ini adalah teknologi RFID (Radio-frequency
identification). RFID adalah istilah umum untuk teknologi yang menggunakan gelombang
radio untuk secara otomatis mengidentifikasi orang atau benda dan mungkin informasi
lainnya, pada microchip yang terpasang pada antena (chip dan antena bersama-sama disebut
transponder RFID atau tag RFID).
Dengan memanfaatkan teknologi, kita dapat merancang suatu sistem keamanan
ruangan yang didukung dengan penggunaan komputer dan jaringan komputer sehingga
sistem keamanan menjadi lebih canggih dan memberikan kemudahan serta keamanan yang
kita butuhkan. Sistem keamanan ruangan yang akan dibangun akan dilengkapi perangkat
RFID untuk meningkatkan keamanan dalam ruangan. Sistem juga akan dilengkapi dengan
penggunaan database untuk memantau akses terhadap ruangan server.
LANDASAN TEORI
Sistem
Menurut Kristanto (2010:10), sistem merupakan kumpulan elemen–elemen yang
saling terkait dan bekerja sama untuk memproses masukan (input) yang ditujukan kepada
sistem tersebut dan mengolah masukan tersebut sampai menghasilkan keluaran (output) yang
diinginkan.
Keamanan
Keamanan menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia adalah keadaan aman,
ketentraman. Keamanan merupakan salah satu kebutuhan sehari-hari setiap manusia, rasa
aman merupakan salah satu kunci penting untuk mendapatkan rasa kenyaman dalam
menjalani kehidupan sehari-hari.
Server
Menurut Newman (2001:7), Server adalah pemilik informasi yang menyediakan
dirinya untuk memberi service atau layanan, sedangkan client adalah peminta layanan
tersebut.
Mikrokontroler
Menurut Winoto (2008:3), Mikrokontroler adalah sebuah sistem microprocessor
dimana didalamnya sudah terdapat CPU, ROM, RAM, I/0, clock dan peralatan internal
lainnya yang sudah terhubung dan terorganisasi dengan baik oleh pabrik pembuatannya dan
dikemas dalam satu chip yang siap pakai, sehingga kita tinggal memprogram isi ROM sesuai
dengan aturan penggunaan oleh pabrik pembuatannya.
LCD
Menurut Iswanto (2011 : 251), kemampuan LCD tidak hanya menampilkan angka,
tetapi juga huruf, kata, dan semua sarana simbol dengan lebih bagus dan serbaguna daripada
penampil-penampil yang menggunakan seven segment LED (light emiting diode) pada
umumnya.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis
Didalam pembahasan tentang sistem keamanan ruangan server berbasis RFID ini
penulis mencoba mengidentifikasi masalah yang di temukan didalam latar belakang yang
telah penulis sampaikan diantaranya, pentingnya keamanan ruang server karena sebagai pusat
2
penyimpanan data, sebagai ruang kendali utama jaringan yang memiliki akses kekeseluruhan
jaringan komputer yang digunakan. Oleh karena itu perlunya sebuah sistem keamanan dan
alat yang dapat bekerja secara maksimal untuk meningkatkan tingkat keamanan suatu
ruangan.
Solusi
Dengan adanya permasalahan diatas maka penulis membuat sebuah sistem untuk
meningkatkan tingkat keamanan ruangan server terkoneksi database berbasis RFID sebagai
solusi alternatif.
Perancangan hardware dan software
Pada bagian ini penulis akan menjelaskan tahapan perancangan beserta dengan
pembahasan pembuatan sistem kemanan ruang server berbasis RFID terkoneksi database,
sebagaimana telah penulis sampaikan pada bagian analisa kebutuhan, bahwa agar alat ini
dapat diselesaikan sesuai dengan harapan, maka harus dipenuhi kebutuhan tersebut. Pada
implementasi ini pula penulis mencoba secara ringkas menjelaskan kegunaan dari kebutuhan
tersebut.
Hal pertama yang harus dilakukan untuk membuat alat ini adalah menyiapkan papan
PCB yang digunakan untuk memasang rangkaian yang nantinya akan digunakan memasang
peralatan lainya serta sebagai jalur aliran listrik. Setelah rangakaian pada papan PCB telah
selesai dibuat maka tahap selanjutnya adalah memasang peralatan lainya sesuai dengan
tempat yang telah disediakan pada papan PCB diantaranya yaitu mikrokontroler, LCD dan
keypad. Tahap selanjutnya adalah pembuatan program yang digunakan sebagai perintah
untuk menjalankan apa yang telah disusun pada bagian hardware. Penyusunan baris perintah
program ini dibuat dengan menggunakan Bascom AVR yang berbasis bahaca basic.
Setelah program selesai dibuat, maka program ini harus dimasukkan kedalam chip
mikrokontroler yang bertugas sebagai otak dari alat/sistem ini. Pentransferan baris perintah
program ini dilakukan dengan menggunakan program progisp dengan bantuan kabel
downloader. Setelah semua diselesaikan maka dilakukan pengujian untuk memastikan bahwa
alat/sistem ini telah sesuai dengan yang diharapkan. Kemudian semua rangkaian ini disatukan
dan diharapkan dapat digunakan untuk meningkatkan sistem keamanan yang telah pernah
ada. Program AVR akan ditanamkan pada mikrokontroler Atmega8 yang digunakan, sehingga
sistem mekanik penggerak pintu dapat berjalan dan data dari tag RFID bisa masuk ke
database. Dalam perancangan sistem ini meliputi perancangan mekanik (hardware) dan
program (software) masing-masing blok dari keseluruhan sistem.
Perancangan Hardware
Device yang digunakan sebagai pengendali utama pada alat adalah IC Mikrokontroler
ATMEGA8 keluaran Atmel Corp. yang diprogram dengan menggunakan bahasa
pemrograman BASCOM AVR. Bahasa program yang digunakan adalah bahasa BASIC.
Berikut jenis IC yang digunakan.
3
Gambar 1. Mikrokontroler
Tegangan yang digunakan pada IC ATMEGA8 adalah sebesar +5VDC yang
dihasilkan oleh rangkaian penyedia tegangan (catudaya) dengan penstabil tegangan IC
LM7805 dengan keluaran tegangan +5VDC. Tegangan ini juga dibutuhkan oleh divais
penampil LCD dengan ukuran karakter 16x2. Tegangan ini juga disuplai ke RFID Reader
sebagai catudaya utama. Berikut rangkaian penyedia daya dengan penstabil +5VDC:
Gambar 2. Rangkaian penyedia daya +5VDC
RFID Reader yang digunakan untuk membaca Tag Kartu RFID adalah jenis ID-12.
Berikut skematik RFID ID-12:
Gambar 3. Rangkaian tag RFID
Keluaran data pada device ini melalui serial UART. Bentuk keluaran data berupa kode
ASCII sejumlah 16 Byte dengan diawali kode ASCII 02H yaitu STX(Start of Text) diikuti 10
Byte data isi ID kartu yang sebenarnya, Checksum 2 Byte dan diikuti CR LF dan diakhiri
kode 03H (ETX(End of Text). Sederetan kode ini kemudian dibaca melalui Serial to USB
Converter oleh komputer.
4
Gambar 4. Gambar Alat Input kode kunci
Gambar 5. Pintu tampak luar
Gambar 6. Alat tampak dalam
Perancangan Perangkat Lunak
Sebelum bisa dijalankan mikrokontroler memerlukan program yang menentukan
mikrokontroler bekerja, pada dasarnya bahasa pemrograman yang dikenal digunakan pada
mikrokontroler adalah bahasa assembly, namun karena keterbatasan dalam pengembangan
maka sekarang banyak bahasa pemrograman mikrokontroler yang berbasis pada bahasa
tingkat tinggi seperti BASIC. Hal ini bertujuan untuk mempermudah programmmer
mikrokontroler dalam mengembangkan programnya. Pada tugas akhir ini program yang
digunakan adalah BascomAVR yang ditujukan untuk mikrokontroler keluarga AVR yang
berbasis bahasa basic. Sebelum memulai komunikasi dengan antarmuka (interface) akan
didahului dengan menyertakan jenis IC yang digunakan pada perangkat yang akan diprogram
seperti pada gambar berikut:
5
Gambar 7. Tampilan program mikrokontroler
Maksud dari program diatas adalah menyertakan jenis mikrokontroler yang akan
digunakan. Dalam hal ini menggunakan IC ATMEGA8 dan menyertakan file ATMEGA8
pada program dengan sintaks:
$regfile = "m8def.dat"
$crystal = 8000000
dilanjutkan dengan besar clock yang akan dibangun yaitu sebesar 8MHz. Program
pembacaan data RFID ke komputer menggunakan aplikasi VB.Net. Berikut tampilan utama
program pembacaan data RFID pada VB.NET:
Gambar 6. Tampilan program pembaca data RFID
Proses komunikasi perangkat RFID dalam pembacaan data heksa ke komputer
menggunakan VB.Net adalah dengan memberikan pengaturan pada komunikasi antarmuka
serial ke usb melalui COMPort seperti pada gambar berikut:
Gambar 7. Setting port
6
Menguji Prototype
Hal yang perlu dilakukan setelah merancang mekanik dan pemrograman pada sistem
keamanan adalah melakukan pengujian prototype secara umum terhadap proses untuk
eksekusi program dan sistem mekanik yang telah selesai dibuat untuk memeriksa apakah
terdapat kesalahan atau tidak, pada tahapan ini dilakukan pengujian dari setiap hardware
maupun software. Pada pengujian sistem keamanan berbasis RFID ditemukan kegagalan
dalam menampilkan karater pada LCD.
Penulis pun melakukan pengecekan program dari sumber-sumber pemrograman yang
di dapat penulis, setelah melakuakn pengecekan program, program pun tidak memiliki
masalah, untuk mekaniknya penulis melakukan pengecekan fisik alat, dan mendapatkan
kecurigaan dalam penggabungan antara PCB bawah dan atas. Dan penulis mendapati bahwa
saat PCB atas dan bawah digabungkan, sirkuit pada PCB atas bersentuhan dengan regulator
PCB bawah.
Memperbaiki Prototype
Dalam perancangan sistem keamanan ruang server berbasis RFID terkoneksi
database penulis melakukan pengecekan dan pemeliharaan dari perangkat yang di buat untuk
menguji kinerja sistem keamanan baik hardware maupun software. Pada tahap ini
memperbaiki dari pengujian yang dijelaskan pada subbab sebelumnya. Dan memperbaiki
perangkat sehingga mendapatkan hasil akhir seperti yang diharapkan penulis untuk
menciptakan sistem keamanan ruang server berbasis RFID terkoneksi database sesuai
dengan yang di rencanakan sejak awal yakni dengan melapisi regulator pada PCB bawah
agar tidak bersentuhan dengan sirkuit PCB atas.
Analisa Hasil Perancangan
Dari hasil perancangan sistem keamanan ruang server berbasis RFID terkoneksi
database penulis menganalisis secara garis besar bahwa di setiap perancangan mekanik dan
program sistem keamanan ruang server berbasis RFID terkoneksi database sampai dengan
terbentuk keseluruhan rangkaian sistem keamanan ruang server berbasis RFID terkoneksi
database banyak tingkat kesulitan yang ditemukan baik pada saat perancangan mekanik
ataupun perancangan program pada sistem.
Pada saat perancangan mekanik sistem keamanan ruang server berbasis RFID
terkoneksi database penulis mendapatkan kesulitan dalam menyatukan perangkat-perangkat
mekanik pada sistem keamanan ruang server berbasis RFID terkoneksi database dan hal
tersebut bisa diatasi namum penulis harus membongkar kembali rangkaian sistem mekanik
dan menghubungkan perangkat yang baru agar dapat saling terhubung dan mendukung untuk
membantu dalam perintah buka tutup pintu.
Pembahasan
Sebelum dilakukan pengujian dari hasil rangkaian sistem keamanan ruang server
berbasis RFID terkoneksi database perlu dilakuan pengujian software controller yang di
install di laptop yaitu sebuah aplikasi yang berekstensi file exe berfungsi sebagai controller
yang berhubungan dengan database sistem keamanan ruang server berbasis RFID terkoneksi
database yang bertujuan untuk mengetahui tingkat keberhasilan software yang telah di
bangun.
Pengujian dilakukan dengan cara mendekatkan tag RFID dengan RFID reader dengan
jarak berbeda dan memasukkan kode kunci sebanyak 10 kali. Berikut tabel pengujian
software:
7
Tabel 1. Pengujian Pembacaan Tag RFID ke RFID Reader (Transponder)
dengan ID Kartu Tunggal Dalam Jarak yang Berbeda
Pengujian
ke-
Nomor ID Tag
1
4B007829819
Jarak
Pembacaan
Kartu Acak
(dalam cm)
3
2
4B007829819
5
3
4B007829819
4
Waktu Pembacaan ke
Database MySQL
Kondisi
Akses Data
< 1 ms
OK
< 1 ms
OK
1
< 1 ms
OK
4B007829819
6
< 1 ms
OK
5
4B007829819
4
< 1 ms
OK
6
4B007829819
2
< 1 ms
OK
7
4B007829819
5
< 1 ms
OK
8
4B007829819
2
< 1 ms
OK
9
4B007829819
4
< 1 ms
OK
10
4B007829819
1
< 1 ms
OK
Pengujian tag RFID dan RFID reader
Uji coba dilakukan untuk mengetahui tingkat keberhasilan dalam membaca data
dalam tag RFID pada sistem keamanan ruang server berbasis RFID terkoneksi database yaitu
dilakukan dengan cara mendekatkan tag RFID dengan RFID reader dengan jarak toleransi 5
cm. Berikut tabel pengujain RFID:
Tabel 2. Pengujian Pembacaan Tag RFID dengan ID Kartu yang
Berbeda dalam Jarak Konstan 5cm
Jarak Pembacaan
Keterangan
Kartu (dalam cm)
Pembacaan Data
1
4B007829819
5
Terbaca
2
4B00783FF6F
5
Terbaca
3
4B007809073
5
Terbaca
4
4B00784395E
5
Terbaca
5
4B00784E087
5
Terbaca
Pengujian Mikrokontroller pada sistem mekanik
Uji coba dilakukan untuk mengetahui kondisi pada sistem mekanik (buka tutup) pintu.
Pengujian dilakukan dengan cara mendekatkan tag RFID dengan RFID reader
No.
Nomor ID Tag
Tabel 3. Pengujian Akses Pin Mikrokontroler Terhadap Motor
DC Penggerak Mekanik Pintu Geser
Kondisi
Pin ATMEGA8
Kondisi Motor
Mekanik Pintu
DC
Geser
PORTD.3 PORTD.4
CW
1
0
Buka
Status
(Clockwise)
Logika
CCW (Counter
0
1
Tutup
Output
Clockwise)
ATMEGA8
0
0
Stop
Berhenti
8
Hasil Pengujian Database
Dibagian ini penulis akan menampilkan hasil dari uji registrasi Id pada tag RFID dan
log history user akses yang didapat dengan melakukan pendeteksian tag RFID. Berikut hasil
dari pengujian:
Gambar 8. Tampilan tabel registrasi ID
Gambar 9. Tampilan tabel Log History
Dari gambar 8 dan gambar 9 menunukkan bahwa data yang terdapat pada tag RFID
berhasil dikonversikan kedalam sebuah tabel yang berfungsi sebagai tabel list ID yang sudah
terdaftar dan sebagai tabel log akses.
PENUTUP
Setelah melewati perencanaan, perancangan sistem dan pengujian serta analisisnya,
maka dapat ditarik kesimpulan tentang sistem kerja dari sistem keamanan ruang server
berbasis RFID terkoneksi database yaitu, memanfaatkan tag RFID sebagai penyimpan data
user yang memiliki hak akses terhadap ruang server dan dilengkapai dengan fasilitas
autentifikasi password sehingga ruang server steril dari akses orang yang tidak
berkepentingan. Dalam perancangan sistem keamanan ruang server berbasis RFID terkoneksi
database mengalami kendala pada sistem mekanik pintu dalam pengujian. Rangkaian sistem
keamanan ruang server berbasis RFID terkoneksi database diaktifkan dengan sebuah catu
daya dengan penstabil tegangan IC LM7805 dengan keluaran tegangan +5VDC, Tegangan
ini juga dibutuhkan oleh divais penampil LCD dengan ukuran karakter 16x2. Tegangan ini
juga disuplai ke RFID Reader sebagai catudaya utama.
9
DAFTAR PUSTAKA
http://kamusbahasaindonesia.org/pengertian keamanan, diakses pada Rabu 15 desember
2013
Iswanto. H2004A LCD Modul Manual Character 20x4. 27 Mei 2011
Kristanto, Andri. 2010. Perancangan Sistem Informasi dan Aplikasinya. Jakarta: PT.
Kawan Pustaka
Newman, Frans. 2001. Pemrograman Client/Server dengan ASP. Jakarta: PT Elek Media
Komputindo
Winoto, Ardi. Mikrokontroller AVR ATMega8/32/8535 dan Pemrogramannya dengan
Bahasa C pada WinAVR. Informatika, Bandung.2008
10