Studi Implementasi Mobile Ticketing Berbasis Teknologi Near Field Communication (NFC)
STUDI IMPLEMENTASI
MOBILE TICKETING
BERBASIS
TEKNOLOGI
NEAR FIELD COMMUNICATION
(NFC)
( S k r i p s i )
O l e h
DWI SATRIO WICAKSONO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2015
(2)
ABSTRAK
STUDI IMPLEMENTASI MOBILE TICKETING BERBASIS TEKNOLOGI NEAR FIELD COMMUNICATION (NFC)
O l e h
D W I S A T R I O W I C A K S O N O
Saat ini, tiket yang digunakan di sistem transportasi masih berupa lembaran kertas. Penggunaan kertas sebagai tiket: repot, tidak ramah lingkungan, relatif mudah hilang. Fitur Near Field Communication (NFC) pada smartphone
menjanjikan transaksi non-tunai lebih efisien, salah satunya diterapkan untuk
mobile ticketing.
Pada Penelitian ini dilakukan analisa transmisi data komunikasi sistem NFC yang melibatkan mode read and write serta card emulation pada tingkat application layer. Analisa ini dilakukan karena mobile ticketing menggunakan dua mode ini. Pemodelan aplikasi mobile ticketing juga dilakukan untuk mengetahui bagaimana teknologi NFC ini digunakan pada sistem transportasi.
Hasil analisa transmisi data menunjukkan bahwa pada mode write membutuhkan waktu total 11,393 detik dan pada mode read membutuhkan waktu total 0,203 detik, sehingga dapat dikatakan bahwa mode read lebih cepat dibandingkan mode
write. Sedangkan pada mode Host Card Emulated (HCE), antara pasangan frame InListPassiveTarget yang satu dengan yang lain ada jeda waktu sebesar 0,109 detik dan antara pasangan frame InDataExchange yang satu dengan yang lain tidak ada jeda. Pemodelan aplikasi mobile ticketing telah dibuat menggunakan
Unified Modelling Leanguage (UML) dengan use case, activity dan sequence diagram.
(3)
ABSTRACT
STUDY OF MOBILE TICKETING IMPLEMENTATION ON NEAR FIELD COMMUNICATION (NFC) BASED TECHNOLOGY
B y
D W I S A T R I O W I C A K S O N O
Nowdays, tickets that are being used in our transportation system are still paper-based. Using paper: more effort, non-eco friendly, tend to be lost. The Near Field Communication (NFC) feature in smartphones promise more efficient electronic transaction, which can be implemented for mobile ticketing.
This research conducted by using communication data transmission analysis of NFC system which involves “read and write” mode also host card emulation at application layer stage. This is done because mobile ticketing uses these 2 modes. Application modelling of mobile ticketing is also done in order to find out how NFC technology works in the transportation system.
The analysis result shows that in the write mode, NFC needs 11,393 seconds and in the read mode, NFC neets 0,203 seconds, so we can conclude that read mode is faster than write mode. Meanwhile, the HCE mode needs 0,109 seconds in order to transmit information between frame InListPassiveTarget pairs, and it needs no time to do such thing between frame InDataExchange pairs. Modelling this mobile ticketing app is done by using Unified Modelling Leaguage (UML) with use case, activity, and sequence diagram.
(4)
vii
STUDI IMPLEMENTASI
MOBILE TICKETING
BERBASIS
TEKNOLOGI
NEAR FIELD COMMUNICATION
(NFC)
O l e h
DWI SATRIO WICAKSONO
Skripsi
Sebagai salah satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2015
(5)
(6)
(7)
(8)
vii RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada hari Rabu, tanggal 12 Agustus 1992 di Tulang Bawang, Lampung, sebagai anak kedua dari dua bersaudara, dari Bapak Sunarman dan Ibu Sri Muryati. Penulis memulai duduk pada bangku pendidikan mulai di tahun 1997 di TK Angkasa, Pendidikan Dasar di SDN 02 Astra Ksetra pada tahun 1998, Sekolah Menengah Pertama di SMPN 01 Tulang Bawang Tengah pada tahun 2004, kemudian pada tahun 2007 melanjutkan sekolah pada tingkat menengah atas di SMAN 01 Terbanggi Besar yang selesai pada tahun 2010. Pada tahun 2011 penulis terdaftar sebagai mahasiswa Teknik Elektro di Fakultas Teknik Universitas Lampung.
Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah menjadi anggota divisi pendidikan dalam organisasi Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro (Himatro) 2012-2013. Selain itu penulis juga pernah menjalani kerja praktek di PT. Garuda Maintenance Facility AeroAsia yang berlokasi di area Bandara Internasional Soekarno-Hatta selama kurang lebih 40 hari terhitung dari tanggal 20 Januari sampai tanggal 28 Feburari 2014.
(9)
viii PERSEMBAHAN
Skripsi ini Ananda persembahkan kepada
Ayahanda dan Ibunda tercinta Sunarman dan Sri Muryati
Kakanda
(10)
ix MOTTO
“Pergunakanlah lima perkara sebelum lima perkara:
Masa mudamu sebelum datang masa tuamu, masa sehatmu sebelum datang masa sakitmu, masa kayamu sebelum datang masa fakirmu, masa luangmu sebelum
datang sibukmu, hidupmu sebelum datang kematianmu.” (H.R. Bukhari – Muslim)
(11)
x SANWACANA
Bismillahirrahmanirrahim
Alhamdulillahirobbil’alamin, segala puji bagi Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat, hidayah, serta karunia-Nya berupa kesehatan akal, jasmani, maupun rohani sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir
dengan judul “Studi Implementasi Mobile Ticketing Berbasis Teknologi Near Field Communication (NFC)”. Laporan Tugas Akhir ini dipersembahkan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
Laporan Tugas Akhir ini tidak akan ada tanpa adanya dukungan, motivasi, dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibu Dr. Ing. Melvi, S.T., M.T., sebagai dosen Penguji yang telah memberikan masukan, saran serta kritikan yang bersifat membangun dalam Tugas Akhir ini.
2. Bapak Dr. Ing. Ardian Ulvan, S.T., M.Sc. sebagai dosen Pembimbing Utama yang telah memberikan ilmu, dukungan, dan motivasi selama Tugas Akhir berlangsung.
(12)
xi
3. Bapak Gigih Forda Nama, S.T., M.T.I. sebagai dosen Pembimbing pembantu yang telah memberikan ilmu, dukungan, selama Tugas Akhir berlangsung. 4. Ayah, ibu, kakak, dan Ayu Kunti Sara Sati yang selalu memberikan doa dan
dukungan untuk terus maju sehingga penulis mampu menyelesaikan tugas akhir ini.
5. Semua teman-teman, dosen, dan staf Teknik Elektro Unila yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Penulis meminta maaf atas segalah kesalahan dan ketidaksempurnaan dalam penulisan Tugas Akhir ini. Kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan demi kebaikan dan kemajuan di masa mendatang. Semoga Allah SWT membalas semua kebaikan semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
Bandar Lampung, 23 Oktober 2015 Penulis,
(13)
xii DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ... i
HALAMAN JUDUL ... iii
LEMBAR PERSETUJUAN... iv
LEMBAR PENGESAHAN ... v
RIWAYAT HIDUP ... vii
PERSEMBAHAN ... viii
MOTTO ... ix
SANWACANA ... x
DAFTARISI ... xii
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR ISTILAH ... xvii
BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan Penelitian ... 2
1.3 Manfaat Penelitian ... 2
(14)
xiii
1.5 Batasan Masalah ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kajian Pustaka ... 5
2.2 Implementasi mobile ticketing berbasis NFC pada sistem transportasi ... 9
2.2.1 Near Field Communication (NFC) ... 9
2.2.2 Mobile Ticketing ... 12
BAB III. METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ... 15
3.2 Alat dan Bahan ... 15
3.3 Tahapan Penelitian ... 17
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Analisa Transmisi Data NFC ... 21
4.1.1 Mode Read / Write ... 21
4.1.2 Mode Card Emulation ... 56
4.2 Pemodelan aplikasi ... 72
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 82
5.2 Saran ... 83 DAFTAR PUSTAKA
(15)
xiv DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
4.1 Format APDU pembaruan binary (5 + 4 byte) ... 42
4.2 Format APDU pembacaan binari (5 byte) ... 42
4.3 Format kode respons (n byte sesuai Lc/Le + 2 byte SW1 SW2) ... 43
4.4 Format ATR untuk ISO 14443 part 3 NFC tag ... 43
4.5 Transmisi Data Penulisan Tag ... 44
4.6 Transmisi Data Pembacaan Tag ... 47
4.7 Map memori Mifare Ultralight versi API ACR122U [9] ... 49
4.8 Map memori Mifare Ultralight versi Datasheet Mifare Ultralight NXP Semiconductor [11] ... 50
4.9 Hubungan antara analisa data dengan map memori Mifare Ultralight ... 50
4.10 R-APDU frame 5 ... 54
4.11 R-APDU frame 9 ... 55
4.12 Format perintah direct transmit ... 70
4.13 Format jawaban direct transmit ... 70
(16)
xv DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Aplikasi NFC pada sistem transportasi [5] ... 9
2.2 Theoretical Framework ... 14
3.1 Diagram alir tahapan penelitian ... 17
3.2 Bermacam cara pembelian tiket... 19
3.3 Smartposter pada halte bus ... 20
4.1 Diagram arus komunikasi ACR122 [9] ... 22
4.2 (a) Tahapan analisa transmisi data pembacaan dan penulisan NFC tag (b) ilustrasi sistem ini ... 23
4.3 Menjalankan CMD sebagai Administrator ... 24
4.4 Input data website ... 25
4.5 GoToTags siap menulis tag NFC ... 26
4.6 (a) dan (b). Transmisi data penulisan tag NFC ... 27-28 4.7 (a) dan (b). Grafik analisa transmisi data penulisan tag NFC... 29-30 4.8 Grafik I/O transmisi data penulisan tag ... 31
4.9 (a) dan (b). Transmisi data pembacaan tag NFC ... 34-35 4.10 (a) dan (b). Grafik analisa transmisi data pembacaan tag NFC ... 36-37 4.11 Grafik I/O transmisi data pembacaan tag ... 38
4.12 Protokol dan Standar NFC [12] ... 41
(17)
xvi 4.14 (a), (b), (c), dan (d). Transmisi data HCE ... 59-62 4.15 (a), (b), (c), dan (d). Grafik analisa transmisi data HCE ... 63-66
4.16 Grafik I/O transmisi data HCE ... 67
4.17 Use casediagram aplikasi mobile ticketing ... 73
4.18 Activity diagram aplikasi NFCtrans... 76
4.19 Sequence diagram aplikasi NFCtrans ... 77
4.20 Activity diagram aplikasi NFCpector ... 79
(18)
xvii DAFTAR ISTILAH
ATR = Answer To Reset, kode yang dikirimkan ke NFC reader dari NFC tag untuk keperluan identifikasi tag.
APDU = Application Protocol Data Unit, Protokol yang dibahas dalam kajian ini pada layer aplikasi sesuai spesifikasi ISO/IEC 7816-4.
C-APDU = Command – APDU, perintah APDU yang berpasangan dengan R-APDU.
CLA = Class byte yang menunjukkan sebuah perintah.
CCID = Chip/Smart Card Interface Device, protokol USB yang digunakan komputer untuk berkomunikasi dengan smartcard
melalui sebuah reader.
CMD = Command Prompt, program Microsoft Windows yang
digunakan untuk memasukkan perintah DOS
INS = Instruction byte, menunjukkan perintah untuk diproses.
NDEF = NFC Data Exchange Format, format data NFC yang digunakan untuk bertukar informasi.
NFC = Near Field Communication, teknologi komunikasi radio pengembangan dari teknologi RFID
(19)
xviii P1-P2 = Parameter bytes, menunjukkan kontrol dan pilihan untuk
memproses perintah.
PICC = Proximity Integrated Circuit Card, kartu atau tag yang sesuai dengan spesifikasi ISO 14443-4 compliant card.
PC/SC = Personal Computer/Smart Card, antarmuka untuk memasukkan
smardcard ke dalam aplikasi komputer.
R-APDU = Respons APDU, jawaban APDU yang berpasangan dengan C-APDU.
SW1-SW2 = Status word, menunjukkan status pengolahan.
UML = Unified Modelling Leanguage, bahasa pemodelan primer yang digunakan untuk menganalisa, menentukan, dan merancang sistem perangkat lunak.
URB = USB Request Block, protokol permintaan sebuah aplikasi untuk menggunakan antarmuka USB.
(20)
1 I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada kota besar seperti Bandar Lampung, transaksi finansial dengan jumlah yang besar adalah hal yang lumrah terjadi setiap harinya. Setiap kali transaksi finansial, secara fisik selalu menggunakan uang kertas untuk keperluan pembayaran barang atau jasa, maka sewajarnya muncul nota tanda transaksi telah dilakukan. Hal ini tentunya memerlukan kertas sebagai bahan pembuat uang dan nota tersebut, setelah tidak terpakai maka kertas ini akan menambah jumlah sampah yang ada di kota. Belum lagi kerepotan yang terjadi ketika transaksi fisik ini terjadi, seperti memilih nominal mata uang yang tepat bagi pembayar barang atau jasa, tindakan pengembalian jumlah uang oleh penjual ketika pembayar memiliki nominal mata uang yang lebih besar dari yang dibayarkan, serta pengeluaran nota yang menyita waktu.
Masalah penggunaan uang kertas yang kurang praktis ini kemudian diatasi dengan penggunaan Contactless Smartcard. Ini adalah suatu kartu cerdas yang penggunaanya tanpa kontak langsung dengan pembacanya, di dalamnya terkait dengan informasi penggunanya untuk keperluan tertentu. Tetapi masalah baru terjadi atas penggunaan kartu ini, yaitu perlu membawa banyak kartu untuk keperluan yang berbeda, kemudian kendali akun pengguna atas kartu tersebut relatif kurang cepat.
(21)
2 Konsep Smart City dianggap dapat meningkatkan kemudahan aktivitas bagi penduduk kota. Salah satu aspek yang akan ditingkatkan kemudahannya yaitu di bidang transaksional. Bidang ini dapat ditingkatkan dengan cara mengurangi penggunaan uang kertas dan contactless smartcard, kemudian beralih dengan penggunaan NFC pada smartphone dalam kegiatan transaksi finansial secara fisik. Tidak hanya dapat dimanfaatkan untuk kegiatan transaksi finansial, NFC sejatinya digunakan untuk keperluan bertukar informasi di antara dua perangkat yang kompatibel.
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian yang akan dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Menganalisa proses terjadinya transmisi data yang terjadi pada komunikasi sistem NFC.
2. Membuat pemodelan aplikasi penggunaan teknologi NFC untuk kegiatan pembelian tiket, penggunaan tiket, dan pengambilan informasi tiket dari NFC tag pada sistem transportasi.
1.3 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah:
1. Mengetahui masalah apa saja pada proses terjadinya transmisi data yang terjadi pada komunikasi sistem NFC.
2. Menyimpulkan penggunaan teknologi NFC pada sistem transportasi publik di Bandar Lampung dapat diterapkan atau tidak.
(22)
3 3. Memberikan masukan kepada pemerintah khususnya daerah Bandar Lampung untuk penggunaan teknologi NFC pada sistem transportasi publiknya.
1.4 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini antara lain:
1. Bagaimana kedua perangkat NFC dapat tersambung dan melakukan pertukaran data?
2. Bagaimana teknologi NFC diterapkan untuk pembelian tiket dan pengambilan informasi pada sistem transportasi publik?
1.5 Batasan Masalah
Penelitian ini akan dibatasi oleh hal-hal sebagai berikut:
1. Perangkat NFC yang digunakan adalah tag NFC, Smartphone Android NFC-enabled, yang dapat digunakan sebagai NFC reader/writer, dan Contactless Smartcard.
2. Pembuatan pemodelan aplikasi mobile ticketing untuk sistem transportasi publik.
3. Smartphone yang digunakan dianggap dapat terhubung dengan internet. 4. Tidak membahas regulasi mobile payment suatu jasa perbankan tertentu, tarif
jasa penyedia telekomunikasi, pembuatan aplikasi mobile ticketing pada
smartphone dan server data penyimpan data penggunaan mobile ticketing. 5. Perancangan purwarupa sistem mobile ticketing di batasi hanya pada
(23)
4 1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan penelitian ini terdiri dari lima bab, yaitu: BAB I. PENDAHULUAN
Memuat latar belakang, tujuan, perumusan masalah, batasan masalah, manfaat dan sistematika penulisan.
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
Memuat kajian dan tinjauan dari beberapa hasil penelitian terdahulu yang berhubungan dengan topik tugas akhir ini.
BAB III. METODE PENELITIAN
Memuat langkah-langkah penelitian yang akan dilakukan.
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Membahas tentang hasil penelitian yang telah dilakukan.
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
(24)
5 II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kajian Pustaka
Penelitian yang dilakukan oleh Mrs. Geeta S. Kavitake dan Kanchan S. Gorde [1] membahas tentang NFC Ticketing Mobile Service. Teknologi nirkabel seperti NFC dipandang lebih cocok sebagai solusi interaksi antara manusia dan komputer, karena teknologi ini mengambil kelebihan dari RFID dan teknologi mobile. Salah satu aplikasi teknologi NFC ini ada pada bidang transportasi, contohnya sebagai tiket elektronik yang digunakan di London, Milan, Roma, dan semua yang berbasis contactless card.
Dalam penelitian tugas akhir ini dibahas sistem tiket baru untuk sistem kereta lokal. Sistem ini menggunakan teknologi NFC yang berada pada ponsel (memiliki fitur Java dan GPRS) untuk melakukan transaksi tiket. Penelitian ponsel yang digunakan memiliki sistem operasi Android, dan fokus terhadap mobile ticketing
pada sistem transportasi.
Pada penelitian lain yang dilakukan oleh Febriani dan kawan-kawan [2], juga dibahas tentang Toward Ubiquitous Computing in Indonesia: Mobile Payment System through NFC Technology. Teknologi NFC sekarang banyak ditemukan pada smartphone, namun tidak dibarengi oleh pertumbuhan pengembang mobile
(25)
6
payment. Kehadiran teknologi NFC ini dapat menjadi batu loncatan mobile payment di dunia. Diperkirakan bahwa di masa depan perangkat mobile dapat digunakan untuk transaksi pembayaran. Pembayaran tidak hanya dapat dilakukan di suatu tempat seperti supermarket, tetapi dapat digunakan pada tiket kereta api, bus, stasiun pengisian bahan bakar umum (SPBU), dan tempat-tempat lain. Kegunaan teknologi NFC pada perangkat mobile dapat menyatukan berbagai macam sistem pembayaran.
Penelitian tersebut membahas kegunaan NFC untuk mobile payment di berbagai tempat, skenario penggunaan NFC pada tempat-tempat tersebut, serta beberapa variabel dan ekosistem yang perlu diperhatikan ketika menggunakan NFC pada
mobile payment. Penelitian tersebut memberi pengetahuan kepada penulis mengenai variabel apa saja yang perlu diperhatikan untuk membangun skenario penggunaan NFC untuk mobile ticketing.
Pada penelitian yang dilakukan oleh U. Baider Ceipidor dan kawan-kawan [3] dibahas tentang Mobile Ticketing with NFC management for Transport companies: Problems and solutions. Pada penelitian ini mereka menganalisa masalah yang dihadapi sistem mobile ticketing dimana teknologi jarak dekat digunakan untuk validasi dan pengecekan tiket, meninggalkan tahap pembayaran tiket, yang dapat dilakukan secara jauh maupun jarak dekat. Mereka mengidentifikasi beberapa masalah keamanan yang secara umum ada pada mobile ticketing dan mereka mengusulkan beberapa metode untuk menanganinya. Sebagai tambahan, mereka mengusulkan sebuah protokol yang memberikan
(26)
7 keamanan validasi dan pengecekan e-ticket. Inovasi protokol ini dapat memberikan tingkat keamanan yang baik dan berkecukupan menjadi independen dari mode operasi NFC; hal tersebut ada pada mode Card Emulation yang aman dan dapat diaplikasikan pada mode Peer-to-peer juga.
Penelitian ini banyak membahas tentang protokol NFC yang digunakan pada sistem operasi smartphone Android yang dibutuhkan penulis untuk sistem mobile ticketing payment yang aman.
Pada penelitian yang dilakukan oleh Surya Michrandi Nasution dan kawan-kawan [4] juga telah dibahas tentang Prototype of Train Ticketing Application Using Near Field Communication (NFC) Technology on Android Device. Penelitian ini membahas tentang e-ticket pada kereta menggunakan teknologi NFC pada perangkat Android dengan sistem operasi versi 2.3.3. Penelitian ini juga menjelaskan packet class apa saja yang ada pada sistem operasi Android versi 2.3.3 ini beserta penggunaannya pada prototype train ticketing mereka. Para penulis juga memberikan kuesioner kepada koresponden mengenai aplikasi yang mereka buat, hasilnya terbukti bahwa 53% koresponden mengatakan bahwa aplikasi ini berjalan baik, 56% mengatakan bahwa aplikasi ini memiliki tampilan atraktif dan respons yang cepat. Kemudian seluruh koresponden mengatakan bahwa aplikasi mereka layak menjadi pilihan cara pembelian tiket kereta.
Penelitian ini dapat menjadi referensi penulis bahwa aplikasi Android untuk
mobile ticketing payment menggunakan NFC salah satunya pada kereta, dapat berjalan dengan baik dan layak digunakan.
(27)
8 Pada penelitian yang dilakukan oleh Jimmy Gautam dan kawan-kawan [5] dibahas tentang Existing Scenario of Near Field Communication in Transport Sector. Penelitian ini memberikan ide pengenalan pengaplikasian teknologi NFC pada bidang transportasi yang dapat dilihat di gambar 2.1. Makalah ini juga memaparkan keuntungan dan perlunya teknologi NFC ini untuk bidang transportasi tersebut. Faktor utama dan beberapa pertimbangan untuk menyukseskan teknologi NFC juga diterangkan pada penelitian ini. Masyarakat umum sebagai pribadi yang menggunakan transportasi dapat menggunakan NFC untuk pengeluaran yang lebih baik dan fleksibilitas sistem. Pada sisi finansial dan operasional, baik operator maupun penumpang mendapatkan keuntungan dari penggunaan teknologi ini. Selanjutnya dijelaskan secara visual dan demonstrasi bagaimana jaringan seluler dan infrastruktur NFC dapat bekerja beriringan supaya penumpang konsisten dan percaya menggunakannya.
(28)
9 Gambar 2.1 Aplikasi NFC pada sistem transportasi [5]
Penelitian ini banyak memaparkan keuntungan dari penggunaan teknologi NFC pada sistem transportasi publik, sehingga menjadi referensi penulis untuk membangun sebuah pemodelan aplikasi mobile ticketing berbasis NFC.
2.2 Implementasi mobile ticketing berbasis NFC pada sistem transportasi 2.2.1 Near Field Communication (NFC)
NFC adalah teknologi komunikasi radio pengembangan dari teknologi RFID. Perangkat yang memiliki NFC akan berkomunikasi dengan perangkat NFC lainnya yang berdekatan dengannya, dengan jarak 10 cm atau lebih dekat. NFC
(29)
10 beroperasi pada frekuensi 13.56 MHz, kecepatan transfer yaitu 106, 212, dan 424 Kbps [2].
Teknologi NFC tersimpan dalam chip kecil yang memerlukan daya yang sangat rendah. Chip ini terdapat pada telepon seluler (smartphone), tag NFC dan perangkat NFC writer/reader. Alat-alat tersebut dapat digunakan pada smart poster, transportasi publik, fasilitas umum, dan outlet-outlet pembayaran. Kegunaan smart poster contohnya yaitu pada poster konser musik, poster tempat wisata, dan majalah dinding. Transportasi publik yang menggunakan NFC contohnya yaitu bus, kereta api, kapal laut, dan pesawat terbang. Fasilitas umum yang menggunakan NFC contohnya yaitu parkiran dan jalan tol. Outlet
pembayaran yang menggunakan NFC contohnya yaitu toserba, hotel, dan bioskop.
Komunikasi NFC dibagi menjadi dua kategori, yaitu komunikasi NFC mode aktif dan NFC mode pasif [4]. Pada komunikasi NFC mode aktif, inisiator dan target akan memancarkan sinyal radionya masing-masing untuk berkomunikasi. Sedangkan pada komunikasi NFC mode pasif, Inisiator akan membuat frekuensi radio, kemudian target akan menjawab perintah dari inisiator untuk memanggil skema modulasi. Dua perangkat NFC yang akan melakukan komunikasi tidak diperlukan pairing terlebih dahulu layaknya teknologi bluetooth maupun Wi-fi.
(30)
11
Smartphone NFC Android versi 2.3.3 ke atas, dapat beroperasi dalam 3 metode, yaitu [3][4]:
1. Peer-to-peer (Smartphone bertindak sebagai inisiator) menggunakan Simple NDEF Exchange Protocol (SNEP) diatas Logical Link Control Protocol (LLCP) untuk bertukar pesan NDEF.
2. Card Emulation (Smartphone bertindak sebagai Target) smartphone bertindak sebagai contactless smartcard menggunakan elemen keamanan.
3. Reader/writer, (Smartphone bertindak sebagai inisiator) smartphone dapat membaca atau menulis NFC tag.
Penggunaan NFC dimaksudkan agar pertukaran informasi lebih mudah dan aman dibandingkan dengan teknologi sebelumnya (penggunaan QR code, penulisan alamat web, pembuatan tiket dalam bentuk fisik, kartu pembayaran, dll).
Telah dijelaskan sebelumnya bahwa NFC merupakan pengembangan dari teknologi RFID. RFID sendiri merupakan kependekan dari Radio Frequency Identification, terdapat pada tag RFID dan reader-nya. Tag RFID berisi antena dan chip memory untuk menyimpan data, untuk melihat data ini diperlukan RFID
reader, sehingga dapat dikatakan bahwa komunikasi RFID hanya satu arah, yakni dari tag ke reader. Berbeda dengan NFC yang dapat diatur komunikasinya satu atau dua arah [6].
(31)
12 Frekuensi kerja RFID yaitu pada: low frequency (LF) 125 -134 kHz, high frequency (HF)13.56 MHz, ultra high frequency (UHF) 856 MHz to 960 MHz [8], Sedangkan NFC hanya bekerja pada HF 13,56 MHz.
Panduan yang digunakan untuk analisa transmisi data yaitu Application Programing Interface ACR122U USB NFC Reader [9], karena alat ini yang digunakan penulis dalam kajian ini. Sedangkan untuk persyaratan teknis perangkat NFC, penulis melihat dari Draft RPM NFC Konsultasi Publik yang dikeluarkan Kemkominfo [10].
2.2.2 Mobile Ticketing
Mobile ticketing pada penelitian ini yaitu proses pembelian dan penggunaan tiket menggunakan smartphone android versi 2.3.3 atau diatasnya yang memiliki teknologi NFC oleh calon penumpang. Umumnya, proses kegiatan mobile ticketing ini melalui beberapa langkah yaitu registrasi, provisioning, validasi, lalu pengecekan tiket [3].
Pembuatan rancangan pemodelan aplikasi ini menggunakan Unified Modelling Language (UML). UML adalah bahasa pemodelan primer yang digunakan untuk menganalisa, menentukan, dan merancang sistem perangkat lunak [7]. Pemodelan aplikasi ini hanya menggunakan tiga dari tiga belas buah diagram yang dimiliki UML yaitu use case diagram, activity diagram, dan sequence diagram. Berikut adalah penjelasan singkat ketiga diagram tersebut:
(32)
13
1. Use case diagram digunakan untuk menggambarkan konteks sistem yang akan dibangun dan fungsi yang disediakan oleh sistem tersebut.
2. Activity diagram memberikan penggambaran visual dari aliran kegiatan.
3. Sequence diagram digunakan untuk melacak pelaksanaan skenario dalam konteks yang sama sebagai diagram komunikasi.
Use case dan sequence diagram memiliki entitas yang berinteraksi dengan sistem bernama Actors. Actors dapat berupa orang atau sistem lain.
Setelah penulis meninjau beberapa sumber dan referensi, proses ini selanjutnya dituangkan ke dalam gambar 2.2 theoritical frameworks. Gambar ini merupakan hubungan antara tinjauan pustaka dengan penelitian yang penulis lakukan.
(33)
14 Prototype of Train Ticketing
Application Using Near Field Communication (NFC) Technology
on Android Device [4]
Mobile Ticketing with NFC management for Transport companies. Problems and
solution.[3]
NFC Ticketing Mobile Services [1]
Object-Oriented Analysis and Design with Application. 3rd
Edition. [7]
Application Programing Interface ACR122U USB
NFC Reader [9] Studi Implementasi Mobile Ticketing
Berbasis Teknologi Near Field Communication (NFC)
Teori dasar mengenai NFC
Komunikasi dan Protokol Keamanan NFC
Aplikasi Mobile Ticketing pada
Android
Analisa Transmisi Data Pemodelan
Aplikasi
Hasil studi yang dapat digunakan sebagai referensi implementasi mobile ticketing
berbasis NFC pada Transportasi di Bandar Lampung
Existing Scenario of Near Field Communication in Transport Sector [5]
Skenario Mobile Ticketing dengan
NFC DRAFT RPM NFC Konsultasi publik [10] Peraturan pemerintah
Toward Ubiquitous Computing in Indonesia: Mobile Payment System through NFC Technology
[2]
Variabel dari Skenario Mobile Ticketing
dengan NFC
What's the difference between RFID and NFC?[6] dan Alokasi Frekuensi Kerja RFID
[8]
Perbedaan RFID dengan NFC
(34)
15 III. METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian tugas akhir ini dilaksanakan pada: Waktu : Maret – Oktober 2015
Tempat : Laboratorium Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro
3.2 Alat dan Bahan
Berikut adalah alat-alat dan bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini: 1. Satu unit laptop dengan spesifikasi prosesor i5-4210U, RAM 8GB, harddisk
500 GB, sistem operasi Windows 8.1, USB 3.0.
2. Satu unit Smartphone Android Oneplus One v.5.1.1 (atau yang lebih tinggi) NFC-enabled.
3. Programmble NFC Tag Sticker. Spesifikasi:
Jenis Tag : ISO 14443-3A NXP MIFARE
Ultralight (Ultralight C) – NTAG203 Teknologi : NFC A, Mifare Ultralight, Ndef Nomor Serial : 04:44:76:22:b8:34:80
Informasi Penyimpanan : 168 byte : 42 halaman (4 byte setiap halaman)
Format Data : NFC Forum Tipe 2
Writable? : Ya
(35)
16 4. ACR122 USB NFC Reader. Spesifikasi:
Dimensi : 98.0mm (Panjang) x 65.0 mm (Lebar) x 12.8 mm (Tinggi)
Berat : 70.0 g
Antarmuka : USB 2.0
Jarak Operasi : Maksimum 50 mm (tergantung dari jenis tag)
Temperatur Operasi : 0 s/d 50˚C Frekuensi Operasi : 13.56 MHz
Chip NFC : NXP PN532
Dukungan Antarmuka
Smart Card
: ISO 14443 Tipe A dan B Mifare
FeliCa
4 jenis tag NFC (ISO/IEC 18092)
Sertifikasi : ISO 18092, ISO 14443, PC/SC, CCID, EN60950/ISO 60950, CE, FCC, KC, VCCI, RoHS 2, USB Full Speed
Microsoft WHQL: 2000, XP, Vista, 7, 8, Server 2003, Server 2008, Server 2008 R2, Server 2012
Dukungan Sistem Operasi
: Win98, Win ME, Win NT 4.0, Win 2000, Win 2003, Win 2003 R2, Win XP, Win Vista, Win 2008, Win 7, Win 8
Win 2003 x64, Win 2003 R2 x64, Win XP x64, Win Vista x64, Win 2008 x64, Win 2008 R2 x64, Win 7 x64, Win 8 x 64, Win 2012 x64
Win CE 5.0 and 6.0 Mac OS®
Linux®
(36)
17 3.3 Tahapan Penelitian
Gambar 3.1 adalah diagram alir tahapan penelitian yang akan dilakukan penulis untuk penyelesaian penelitian ini.
Gambar 3.1 Diagram alir tahapan penelitian
Berikut adalah penjelasan dari tahapan penelitian tersebut: 1. Studi Literatur
Pada tahap ini akan dilakukan pencarian informasi mengenai penelitian pada buku, internet, berbagai jurnal, artiket, dan berita. Topik-topik yang berkaitan dengan penelitian ini yaitu:
Mobile Ticketing,
Near Field Communication (NFC), Datasheet alat-alat yang digunakan
Standarisasi jenis tag (ISO/IEC 14443, 7816, dan 18092)
Smartphone Android,
Peraturan-peraturan pemerintah mengenai penggunaan NFC di Indonesia.
Studi Literatur
Analisa Transmisi Data NFC
Pemodelan aplikasi NFC
Analisa Hasil Pembahasan dan Kesimpulan
(37)
18 2. Analisa Transmisi Data NFC
Pada tahapan ini akan dilakukan analisa proses terjadinya transmisi data pada komunikasi teknologi NFC antara NFC reader dengan NFC tag atau smartphone
NFC-enabled:
a. Tag reader/writer
Pada keadaan ini, NFC reader ini berfungsi sebagai pembaca tag (tag reader) ketika digunakan untuk pembacaan tag yang ada di smart poster atau di NFC tag. Kemudian perangkat ini juga dapat difungsikan sebagai penulis tag (tag writer) ketika digunakan untuk penulisan tag yang ada di smart poster atau di NFC tag. Perlu dilakukan analisa transmisi data yang terjadi antara perangkat-perangkat tersebut.
b. Card Emulation
Pada keadaan ini, perangkat berperan sebagai contactless smartcard.
c. Peer-to-peer Communications
Pada keadaan ini, terjadi komunikasi antara dua perangkat NFC dalam komunikasi mode aktif dan saling bertukar data. Perlu dilakukan analisa mengenai protokol yang digunakan sehingga terjadi komunikasi peer-to-peer ini.
3. Pemodelan aplikasi
Calon Penumpang dapat membeli tiket melalui beberapa cara, seperti yang ditunjukkan diagram pada gambar 3.2 yaitu:
(38)
19 Gambar 3.2 Bermacam cara pembelian tiket
a. Smartposter di tempat alat transportasi berhenti.
Smartposter yang berisi informasi tiket yaitu ongkos, tujuan, serta jumlah penumpang akan diletakkan di sekitar lokasi berhentinya transportasi, sehingga calon penumpang dapat dengan mudah mendekatkan perangkatnya untuk membeli tiket transportasi yang diinginkan. Ilustrasi penggunaan NFC pada
smartposter diperlihatkan pada gambar 3.3.
Gambar 3.3 Smartposter pada halte bus
b. Internet
Calon penumpang yang memiliki akses internet dapat membeli tiket melalui aplikasi NFC. Calon penumpang yang sering menggunakan aplikasi NFC ini
Pembelian tiket via Aplikasi Android
Smartposter
(39)
20 dapat mengisi saldo akunnya untuk membeli satu atau beberapa tiket. Sehingga dapat menggunakan jasa transportasi beberapa kali sesuai dengan jumlah tiketnya.
4. Analisa Hasil Pembahasan dan Kesimpulan
Pada tahapan ini akan dilakukan analisa hasil dan pembahasan dari kegiatan yang telah dilakukan. Menganalisa bagaimana transmisi data NFC dapat dilakukan. Menganalisa pemodelan aplikasi mobile ticketing pada jasa transportasi. Menganalisa optimasi yang dapat dilakukan atas pemodelan aplikasi tersebut. Selanjutnya dapat menarik kesimpulan atas kegiatan yang telah dilakukan.
(40)
82 V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil studi yang penulis lakukan, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Waktu yang diperlukan pada mode write membutuhkan waktu total 11,393 detik dengan 0,156 detik waktu penulisan dan waktu yang diperlukan pada mode read membutuhkan waktu total 0,203 detik dengan 0,078 detik waktu pembacaan. Dapat dikatakan bahwa waktu yang diperlukan untuk proses penulisan tag lebih lama dibandingkan waktu yang diperlukan untuk proses pembacaan tag dengan data yang sama.
2. Pada mode HCE, transmisi data akan terus dilakukan selama smartphone
berada pada jangkauan NFC reader, dengan waktu yang diperlukan dari pasangan frame InListPassiveTarget yang satu dengan yang lain sebesar 0,109 detik dan antara pasangan frame InDataExchange yang satu dengan yang lain tidak ada jeda waktu.
3. Masalah yang ditemukan yaitu beberapa frame belum dapat didefinisikan dari transmisi data ketiga mode tersebut.
4. Telah dibuat rancangan pemodelan aplikasi mobile ticketing untuk kegiatan pembelian tiket, penggunaan tiket, dan pengambilan informasi tiket dari NFC tag.
(41)
83 5.2 Saran
Penelitian lebih lanjut mengenai implementasi mobile ticketing berbasis teknologi
Near Field Communication (NFC) dapat melakukan hal berikut ini:
1. Mewujudkan aplikasi NFCtrans dan NFCpector supaya purwarupanya dapat dipelajari.
2. Memberikan sistem keamanan pada aplikasi NFCtrans dan NFCpector, seperti login di awal halaman.
3. Menganalisa teknologi NFC pada smartphone bersistem operasi lain seperti Windows Phone dan iOS, supaya dapat dimanfaatkan untuk keperluan mobile ticketing.
4. Implementasi mobile ticketing ini akan lebih optimal jika Kemkominfo mengeluarkan Persyaratan Teknis Perangkat Near Field Communication, sehingga menghindari penyalahgunaan teknologi NFC ini.
(42)
1
DAFTAR PUSTAKA
[1] Kavitake, Mrs. Geeta S., Gorde, Kanchan S. 2014. NFC Ticketing Mobile Service. IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering (IOSR-JEEE). e-ISSN: 2278-1676, p-ISSN: 2320-3331, Volume 9, Issue 2 Ver. III (Mar – Apr. 2014), PP 28-33
[2] Febriani, et al. 2012. Toward Ubiquitous Computing in Indonesia: Mobile Payment System through NFC Technology. IRACST – International Journal of Computer Networks and Wireless Communications (IJCNWC), ISSN: 2250-3501, Vol.2, No.2
[3] Ceipidor, U. Biader, et al. 2013. Mobile Ticketing with NFC management for Transport companies. Problems and Solutions. International workshop on Near Field Communication (NFC)
[4] Nasution, Surya Michrandi, et al. 2012. Prototype of Train Ticketing Application Using Near Field Communication (NFC) Technology on Android Device. International Conference on System Engineering and Technology
[5] Gautam, Jimmy, et al. 2014. Existing Scenario of Near Field Communication in Transport Sector. International Conference on Signal Processing and Integrated Networks (SPIN)
[6] Chandler, Nathan. What's the difference between RFID and NFC?.
http://electronics.howstuffworks.com/difference-between-rfid-and-nfc.htm diakses pada Maret 2015
[7] Booch, Grady, et al. 2007. Object-Oriented Analysis and Design with Application. 3rd Editon. USA: Pearson Education, Inc.
[8] Elektronika Dasar. 2015. Alokasi Frekuensi Kerja RFID.
http://elektronika-dasar.web.id/artikel-elektronika/alokasi-frekuensi-kerja-rfid-radio-frequency-identification/ diakses pada Maret 2015
[9] Advanced Card System Ltd. 2015. Application Programing Interface
ACR122U USB NFC Reader.
(43)
2 [10] Kemkominfo. 2015. DRAFT RPM NFC Konsultasi publik.
http://web.kominfo.go.id/sites/default/files/users/1536/DRAFT%20RPM%2 0NFC%20KONSULTASI%20%20PUBLIK.pdf diakses pada September 2015
[11] NXP Semiconductors. 2013. NTAG203F-NFC Forum Type 2 Tag compliant IC with 144 bytes user memory and field detection. http://www.nxp.com diakses pada Agustus 2015
[12] Bolhus, Martijn. 2014. Using an NFC-equipped mobile phone as a toke in physical access control. Netherlands: Universiteit Twente.
[13] ISO/IEC. 2005. Identification cards — Integrated circuit cards — Part 4: Organization, security and commands for interchange ISO/IEC 7816-4:2005. Switzerland.
[14] Developers Android. 2015. Host-based Card Emulation.
http://developers.android.com/guide/topics/connectivity/nfc/hce.html diakses pada Agustus 2015
(1)
19 Gambar 3.2 Bermacam cara pembelian tiket
a. Smartposter di tempat alat transportasi berhenti.
Smartposter yang berisi informasi tiket yaitu ongkos, tujuan, serta jumlah penumpang akan diletakkan di sekitar lokasi berhentinya transportasi, sehingga calon penumpang dapat dengan mudah mendekatkan perangkatnya untuk membeli tiket transportasi yang diinginkan. Ilustrasi penggunaan NFC pada smartposter diperlihatkan pada gambar 3.3.
Gambar 3.3 Smartposter pada halte bus
b. Internet
Calon penumpang yang memiliki akses internet dapat membeli tiket melalui aplikasi NFC. Calon penumpang yang sering menggunakan aplikasi NFC ini
Pembelian tiket via Aplikasi Android
Smartposter
(2)
20 dapat mengisi saldo akunnya untuk membeli satu atau beberapa tiket. Sehingga dapat menggunakan jasa transportasi beberapa kali sesuai dengan jumlah tiketnya.
4. Analisa Hasil Pembahasan dan Kesimpulan
Pada tahapan ini akan dilakukan analisa hasil dan pembahasan dari kegiatan yang telah dilakukan. Menganalisa bagaimana transmisi data NFC dapat dilakukan. Menganalisa pemodelan aplikasi mobile ticketing pada jasa transportasi. Menganalisa optimasi yang dapat dilakukan atas pemodelan aplikasi tersebut. Selanjutnya dapat menarik kesimpulan atas kegiatan yang telah dilakukan.
(3)
82 V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil studi yang penulis lakukan, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Waktu yang diperlukan pada mode write membutuhkan waktu total 11,393 detik dengan 0,156 detik waktu penulisan dan waktu yang diperlukan pada mode read membutuhkan waktu total 0,203 detik dengan 0,078 detik waktu pembacaan. Dapat dikatakan bahwa waktu yang diperlukan untuk proses penulisan tag lebih lama dibandingkan waktu yang diperlukan untuk proses pembacaan tag dengan data yang sama.
2. Pada mode HCE, transmisi data akan terus dilakukan selama smartphone berada pada jangkauan NFC reader, dengan waktu yang diperlukan dari pasangan frame InListPassiveTarget yang satu dengan yang lain sebesar 0,109 detik dan antara pasangan frame InDataExchange yang satu dengan yang lain tidak ada jeda waktu.
3. Masalah yang ditemukan yaitu beberapa frame belum dapat didefinisikan dari transmisi data ketiga mode tersebut.
4. Telah dibuat rancangan pemodelan aplikasi mobile ticketing untuk kegiatan pembelian tiket, penggunaan tiket, dan pengambilan informasi tiket dari NFC tag.
(4)
83 5.2 Saran
Penelitian lebih lanjut mengenai implementasi mobile ticketing berbasis teknologi Near Field Communication (NFC) dapat melakukan hal berikut ini:
1. Mewujudkan aplikasi NFCtrans dan NFCpector supaya purwarupanya dapat dipelajari.
2. Memberikan sistem keamanan pada aplikasi NFCtrans dan NFCpector, seperti login di awal halaman.
3. Menganalisa teknologi NFC pada smartphone bersistem operasi lain seperti Windows Phone dan iOS, supaya dapat dimanfaatkan untuk keperluan mobile ticketing.
4. Implementasi mobile ticketing ini akan lebih optimal jika Kemkominfo mengeluarkan Persyaratan Teknis Perangkat Near Field Communication, sehingga menghindari penyalahgunaan teknologi NFC ini.
(5)
1 DAFTAR PUSTAKA
[1] Kavitake, Mrs. Geeta S., Gorde, Kanchan S. 2014. NFC Ticketing Mobile Service. IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering (IOSR-JEEE). e-ISSN: 2278-1676, p-ISSN: 2320-3331, Volume 9, Issue 2 Ver. III (Mar – Apr. 2014), PP 28-33
[2] Febriani, et al. 2012. Toward Ubiquitous Computing in Indonesia: Mobile Payment System through NFC Technology. IRACST – International Journal of Computer Networks and Wireless Communications (IJCNWC), ISSN: 2250-3501, Vol.2, No.2
[3] Ceipidor, U. Biader, et al. 2013. Mobile Ticketing with NFC management for Transport companies. Problems and Solutions. International workshop on Near Field Communication (NFC)
[4] Nasution, Surya Michrandi, et al. 2012. Prototype of Train Ticketing Application Using Near Field Communication (NFC) Technology on Android Device. International Conference on System Engineering and Technology
[5] Gautam, Jimmy, et al. 2014. Existing Scenario of Near Field Communication in Transport Sector. International Conference on Signal Processing and Integrated Networks (SPIN)
[6] Chandler, Nathan. What's the difference between RFID and NFC?.
http://electronics.howstuffworks.com/difference-between-rfid-and-nfc.htm diakses pada Maret 2015
[7] Booch, Grady, et al. 2007. Object-Oriented Analysis and Design with Application. 3rd Editon. USA: Pearson Education, Inc.
[8] Elektronika Dasar. 2015. Alokasi Frekuensi Kerja RFID.
http://elektronika-dasar.web.id/artikel-elektronika/alokasi-frekuensi-kerja-rfid-radio-frequency-identification/ diakses pada Maret 2015
[9] Advanced Card System Ltd. 2015. Application Programing Interface ACR122U USB NFC Reader. http://www.acs.com.hk/download-manual/419/API-ACR122U-2.03.pdf diakses pada Agustus 2015
(6)
2 [10] Kemkominfo. 2015. DRAFT RPM NFC Konsultasi publik.
http://web.kominfo.go.id/sites/default/files/users/1536/DRAFT%20RPM%2 0NFC%20KONSULTASI%20%20PUBLIK.pdf diakses pada September 2015
[11] NXP Semiconductors. 2013. NTAG203F-NFC Forum Type 2 Tag compliant IC with 144 bytes user memory and field detection. http://www.nxp.com diakses pada Agustus 2015
[12] Bolhus, Martijn. 2014. Using an NFC-equipped mobile phone as a toke in physical access control. Netherlands: Universiteit Twente.
[13] ISO/IEC. 2005. Identification cards — Integrated circuit cards — Part 4: Organization, security and commands for interchange ISO/IEC 7816-4:2005. Switzerland.
[14] Developers Android. 2015. Host-based Card Emulation.
http://developers.android.com/guide/topics/connectivity/nfc/hce.html diakses pada Agustus 2015