Rancang bangun sistem presensi dan kunci pintu otomatis ruang kuliah program studi Teknik Elektro UNIKOM Bandung berbasis Radio Frequency Identification (RFID)
DAFTAR RIWAYAT HIDUP Data Pribadi
Nama : Dotcus Gultom Alamat Asal : Jl. Komp Sampur No. 783 Air Itam
Pangkalpinang BABEL Alamat Sekarang : Jl. Cipaheut Selatan No.8 Cibeunying Kaler Nomor Telepon : 082175205802 Email : dotcusg@gmail.com Jenis Kelamin : Laki-laki Tanggal Kelahiran :
22 November 1991 Status Marital : Belum menikah Warga Negara : Indonesia Agama : Kristen Protestant
Riwayat Pendidikan
No Sekolah / universitas
1 Taman kanak-kanak Melati 3 Bintik Bangka Tengah
3 Sekolah Menengah Pertama Negeri 6 Kota Pangkalpinang
4 Sekolah Menengah Atas Negeri 2 Kota Pangkalpinang
5 Universitas Komputer Indonesia :
Keterangan
Universitas Komputer Indonesia program studi Teknik Elektro Kendali Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer dari tahun 2008
- – 2013. Dengan transkrip nilai 3,40.
Pendidikan Non Formal / Training – Seminar
1. Latihan Dasar Kepemimpinan (LDK), 18 Mei 2010 UNIKOM 2.
“TREND CYBERPRENEURSHIP 2011”,28 Mei 2011 UNIKOM 3. “Linux Desktop, Virtualization & VoIP”, 8 Januari 2011 UNIKOM 4. “Ready to Clouds Computing with Windows 8 and Office 365”, 7 Januari 2012 UNIKOM 5. “Be a successful enterpreneur by developing mobile applications”, 27 September 2011 ITB
6.
“Certificate of Christian Foundation from City Harvest Bible Training Center”, 8 November 2013 GBI Bandung 7. “Extra Large Workshop” 28 Desember 2012-4 Januari 2013 Laboratorium Hardware UNIKOM Bandung
RANCANG BANGUN SISTEM PRESENSI DAN KUNCI PINTU
OTOMATIS RUANG KULIAH PROGRAM STUDI TEKNIK
ELEKTRO UNIKOM BANDUNG BERBASIS RADIOFREQUENCY IDENTIFICATION (RFID)
Tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam menempuh
pendidikan Program Sarjana di Program Studi Teknik Elektro
oleh :
DOTCUS GULTOM
1.31.09.015PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA
DAFTAR ISI
Halaman judul1.3 Rumusan Masalah ............................................................................... 3
2.1.3 Frekuensi Radio pada RFID……………………..……….….. 18
………………………...……………..…….…. 16
reader
2.1.2.1 Cara kerja perpindahan data pada RFID
2.1.2 RFID READER …......................................................................15
2.1.1 RFID TAG (TRANSPONDER)……….................................... 10
2.1 RFID ………………………………………………………………… 8
……………………………………………………8
BAB II LANDASAN TEORI
1.7 Sistematika Penulisan ......................................................................... 6
1.6 Metoda Penelitian …………………………………………………... 4
1.5 Batasan Masalah ................................................................................. 4
1.4 Tu juan ………………………………………………………………..3
1.2 Identifikasi Masalah ............................................................................ 2
Halaman
1.1 Latar Belakang .................................................................................... 1
.................................................................................... 1
BAB I PENDAHULUAN
…………………………………………………..…........xviii
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xvi
DAFTAR SIMBOL........................................................................................ xi
DAFTAR GAMBAR
.................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR .......................................................................................iv
DAFTAR ISI..........................................................................................................ii
ABSTRAK
................................................................................i
LEMBAR PENGESAHAN
2.2 Mi krokontroller ……………………………………………………..20
2.
4 Liquid Crystal Display (LCD)……………………………….……..28
2.5 Solenoid……………………………………………………….……29
2.6 Standar Komunikasi RS- 232……………….……………………....30
2.6.1 Konventer Logika RS- 232…………………………………...33
2.6.2 Transmisi Data Pada RS- 232……………………………..… 35
2.7 Komunika si data…………………………………………………... 35
2.8 LocalArea Network (LAN)…………………………………….…..39
2.9 Pengertian Kabel Jaringan Komputer…………………….……….. 40
2.9.1 Kabel Coaxial…………………….…………....…………… 41
2.9.2 Kabel Twisted Pair…………………………………………. 43
2.9.3 Shielded Twisted Pair………………………………………. 46
2.9.4 Kabel F iber Optik……..………………………………...….. 47
2.10 Hub dn Switch………………………………………………….….50
2.11 Hubungan Client Server …………………………………………. 50
2.12 Perangkat Lunak (Software ) ………………………………………52
2.12.1 Bascom- AVR ………………………………………………52
2.12.2 Visual Basic 6.0 ………………………………………....... 56
2.12.2.1 Komunikasi Serial P ada Visual Basic 6.0…......… 55
2.12.2.2 Koneksi Visual Basic Dengan Database Microsoft Acces Menggunakan ODBC
Driver..................… 62
2.12.3 Database …………….....…………………………...…… 66
2.12.4 Sekilas Tentang Crystal Report 8.5………………...………66
BAB III P PERANCANGAN
………………….………………………......… 68 3.1 Tinjauan Umum Untuk Perangkat Keras (hardware) ..
……..….... 68
3.1.1 Tag RFID ...……………………….…………….………….. 69
3.1.2 RFID Reader ……..………….…………………….….……. 70
3.1.3 Pemilihan Mikrokontroller……….……………...….…....… 71
3.1.4 Pemilihan Jenis Keypad ……………….…………….…..…. 72
3.1.5 Pemilih an LCD……………………….………………..….... 73
3.3 Perancangan Perangkat Keras (hardware) …………….........….…..77
3.3.1 Perancangan Casing Produk…………………………….…...77
3.3.2 Rangkaian Sistem M inimum ATMEGA 32………………....77
3.3.3 Rangkaian LCD 16x2 …………………………………….....79
3.3.4 Perancangan MAX 232 …………………………………...…79
3.3.5 Perancangan Driver Solenoid ……………………..…….…..80
3.3.6 Perancangan Keypad 4x4 ……………………………....……81
3.3.7 Perancangan Power Supply ………………………………… 82
3.3.8 Rangkaian Modul RFID Reader ……………………….....…84
3.3.9 Perancangan Modul Ethernet……………………...…………85
3.3.9 Perancangan Diagram Alir Program Pada Hardware Sistem Presensi
………………………………………….…………..87
3.4 Perancangan Perangkat Lunak (Software) …………………………90
3.4.1 Perancangan Form Tampilan Presensi Utama………...……90
3.4.2 Perancangan Form Database Mahasiswa, Dosen dan Karyawan …………..………...……………………………95
3.4.2.1 Form Pengolah Data Pengguna RFID………....…...95
3.4.2.2 Form Pengolah Databse Matakuliah…………….....97
3.4.2.3 Perancangan Tampilan Laporan Presensi …....…….98
3.4.3 Perancanga Form Cetak Laporan Presensi …….…………...99
3.5 Perancangan Jaringan Komputer……………………………….…101
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA……………………………………...102
4.1 Pengujian dan Analisis
Bagian Input (masukan)…………..…..….102
4.1.1 Pengujian Key pad Matriks 4x4…………………………...102
4.1.2 Pengujian Radio Frekuensi Identification (RFID)….....…105
4.2 Pengujian dan Analisis Bagian Proses ……………..……………..108
4.3 Pengujian Bagian Output (keluaran)………………………........…109
4.3.1 Pengujian LCD Liquid Crystal Display (LCD) 16x2……..109
4.5.1 Pengujian Terhadap Data RFID Dosen ………........…….117
4.5.2 Pengujian Terhad ap Data RFID Mahasiswa…………......120
4.6 Pengujian Pada Komputer Client……………………………...…126
4.6.1 Pengujian Koneksi Database Access Dari Komputer Server ke Client...............
………………………………..127
4.6.2 Pengujian Koneksi Visual Basic Komputer Server dan Client…………………………………………………......128
4.7 Pengujian Cetak Data Laporan………………………………..….129
BAB V PENUTUP……………………………………………………………133
5.1 Kesimpulan……………………………………………………….133
5.2 Saran……………………………………………………………...134
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………136 LAMPIRAN
DAFTAR PUSTAKA
Permana, Cresta. (2013). Rancang Bangun Brankas Pengman Otomatis Berbasis
Multimedia Message Service (MMS) Menggunakan ATMEGA32. Teknik dan Ilmu Komputer/S1. Universitas Komputer Indonesia. Bandung.
Kurniawan, Ongko Wijoyo. (2009). Analisa Pengaruh Jarak dan Kecepatan Terhadap
Pembacaan RFID Untuk Aplikasi Pintu TOL Otomatis ATMEGA32. Teknik dan Ilmu Komputer/S1. Universitas Komputer Indonesia. Bandung.
Lestari, Hesty. (2009).Perancangan Sistem Absensi Dengan RFID Menggunakan
Custom RFID Reader. Teknik dan Ilmu Komputer/S1. Universitas Komputer Indonesia. Bandung.
.(2010).Microsoft Visual Basic 6.0 & Crystal Report 2008. ANDI. .(2003).Aplikasi Database Visual Basic 6.0 dengan Crystal Report.
ANDI.
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dewasa ini perkembangan teknologi telah dapat diimplementasikan hampir di segala bidang kehidupan khususnya di lingkungan kampus. Salah satu diantaranya adalah sistem presensi di lingkungan kampus. Sistem presensi sangat berperan penting dalam menentukan kedisiplinan dan produktifitas individu seorang mahasiswa dan dosen. Dengan sistem presensi yang baik sebuah perusahaan atau instansi dapat dengan mudah melihat kinerja karyawan bahkan menentukan prestasi kerja,gaji, dan produktifitas individu. Selain sistem presensi perkembangan teknologi juga sangat berperan penting dalam bidang keamanan dilingkungan kampus, ruang-ruang kelas yang berisi aset-aset kampus harus dapat dilindungi dengan baik supaya dapat menunjang proses perkuliahan.
Untuk menjawab permasalahan ini penulis bermaksud membuat sebuat sistem yang dapat menjawab kedua kebutuhan ini. Karena di jurusan Teknik Elektro UIKOM sendiri masih sering terjadi permasalahan tentang keamanan dan sistem presensi ini. Salah satu alat yang dapat menjawab kebutuhan ini adalah
Radio Frequency Identification (RFID).
RFID adalah bentuk umum untuk teknologi yang menggunakan radio waves untuk mengidentifikasi manusia atau objek secara otomatis. Metode yang paling sering digunakan adalah untuk menyimpan serial number yang menunjukkan memampukan chip untuk mentransmisikan informasi identifikasi kepada reader. Kemudian reader mengubah pantulan radio waves dari tag RFID kedalam informasi digital yang dapat dilewati pada komputer maupun microcontroller yang akan menggunakannya sebagai data masukan.
Dengan fungsi dari RFID ini tentunya dapat mempermudah sebuah instansi dalam mengelola sistem presensi. Karena RFID ini dapat mendeteksi otomatis nomer identitas dari setiap karyawan sehingga tingkat efisiensi waktu dan tenaga bisa dimaksimalkna dalam setiap proses presensi. Dan dengan diterapkan teknologi RFID ini juga dapat dimodifikasi sebagai kunci pintu otomatis yang dapat memudahkan Dosen maupun Mahasiswa dalam mengakses ruang kuliah. Dengan dasar inilah penulis bermaksud merancang sebuah sistem presensi dan kunci otomatis ruangan berbasis Radio Frequency Identification (RFID).
1.2 Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan, maka penulis mengidentifikasi beberapa permasalahan dalam tugas akhir ini, sebagai berikut.
1. Belum adanya sistem presensi dan kunci ruang otomatis di jurusan Teknik Elektro UNIKOM Bandung.
2. Sistem presensi manual yang sekarang digunakan belum efisien karena harus dicatat ulang di komputer.
3. Belum adanya data on-line presensi dari ruang kuliah ke ruangan sekretariat jurusan.
4. Masih ditemukan penyalahgunaan ruang kelas yang seharusnya diperuntukan bagi jurusan Teknik Elektro namun digunakan oleh jurusan lain sehingga mengganggu proses perkuliahan.
1.3 RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan permasalahan yang teridentifikasi diatas, maka pada tugas akhir ini akan dirancang dan dibuat sistem absesnsi dan pengunci pintu otomatis berbasi RFID.
1. Bagaimana merancang sistem presensi otomatis Program Studi Teknik Elektro UNIKOM Bandung berbasis RFID ?
2. Bagaimana merancang sebuah alat yang dapat menggantikan sistem presensi pencatatan manual menjadi pencatatan otomatis dengan RFID ?
3. Bagaimana merancang sistem yang dapat mengirimkan data secara online dari ruang kuliah ke sekretariat Program Studi Teknik Elektro Bandung ?
4. Bagaimana agar sistem dapat memberikan layanan pengunci ruangan yang hanya bisa diakses oleh dosen dan mahasiswa Program Studi Teknik Elektro UNIKOM Bandung.
1.4 TUJUAN
Beberapa tujuan yang akan dicapai dari pembuatan tugas akhir ini diantaranya adalah sebagai berikut.
1. Membuat suatu perangkat yang dapat mencatat data presensi mahasiswa dan
2. Membuat aplikasi pemberi informasi mengenai identitas mahasiswa dan dosen disertakan dengan waktu kehadiran yang dapat menggantikan sistem pencatatan presensi secara manual.
3. Membuat sistem yang dapat memberikan informasi data presensi secara online dari ruang kuliah ke ruang sekretariat jurusan Teknik Elektro UNIKOM Bandung.
4. Membuat sebuah sistem pengunci pintu yang terintegrasi dengan sistem presensi berbasis RFID.
1.5 BATAS AN MASALAH
Perancangan dan pembuatan sistem presensi dan kunci otomatis ruang kuliah Program Studi Teknik Elektro Bandung, diantaranya.
1. Perancangan dan pembuatan rangkaian elektronika sebagai penunjang sistem presensi dan kunci pintu otomatis.
2. Membahas cara inputan data dari sistem RFID ke komputer dan pengolahan database presensi.
3. Satu kartu RFID hanya untuk satu orang dan untuk membuka kunci ruangan hanya dapat dilakukan oleh dosen.
4. Satu kartu RFID dosen hanya bisa mengakses satu matakuliah.
5. Jadwal perkuliahan fleksibel.
6. Perancangan satu mesin presensi hanya untuk satu ruangan.
7. Keypad hanya digunakan untuk membuka pintu ruangan.
1.6 Metoda Penelitian
Metoda penelitian yang dilakukan adalah eksperimental dengan tahapan sebagai berikut.
1. Tinjauan Pustaka, merupakan suatu metoda pengumpulan data dengan cara membaca atau mempelajari buku-buku yang berhubungan dengan masalah yang menjadi topik dalam skripsi.
2. Survey, adalah proses pengamatan secara langsung terhadap permasalahan yang dihadapi.
3. Pengumpulan Data, merupakan metoda untuk mendapatkan data dari topik yang diambil dengan cara mengajukan pertanyaan secara langsung kepada pihak-pihak yang berkompeten mengenai hal-hal yang dipelajari selama pengerjaan tugas akhir. Pertanyaan-pertanyaan ini diajukan kepada dosen pembimbing di kampus dan sumber lainnya.
4. Pengolahan Data, merupakan proses pengolahan data-data yang didapat dari hasil pengumpulan data, untuk dijadikan referensi dalam pengerjaan tugas akhir.
5. Perancangan, yaitu mengaplikasikan teori yang didapat dari studi pustaka dan dari hasil bimbingan, sehingga tersusun suatu perancangan sistem untuk bagian perangkat keras (hardware) juga untuk perangkat lunak (software).
6. Pembuatan, merupakan tahap pengerjaan alat yang sebelumnya telah dirancang.
8. Analisa, adalah proses pendalaman terhadap alat yang dibuat apakah sudah berhasil sesuai dengan yang direncanakan atau belum, selanjutnya akan dilakukan pengujian baik secara teoritis ataupun praktis, dan jika terdapat kekurangan maka akan dilakukan beberapa perbaikan sistem sehingga akhirnya penulis dapat mengambil sebuah kesimpulan dari penelitian ini
1.7 Sistematika Penulisan
Sistem penulisan yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini sebagai berikut.
BAB I : PENDAHULUAN Menguraikan tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan,
metode penelitian, dan sistematika pembahasan yang digunakan dalam pembuatan tugas akhir ini.
BAB II : DASAR TEORI Menguraikan tentang pembahasan teori-teori dasar yang menunjang pada
perancangan sistem presensi dan kunci ruang otomatis berbasis Radio Frequency Identification (RFID).
BAB III : PERANCANGAN Menguraikan tentang komponen yang akan digunakan beserta perbandingan
kualitas antar komponen, sehingga akan mendapatkan komponen yang sesuai dengan spesifikasi alat dalam perancangan ini. Dan perancangan perangkat keras elektronis maupun perancangan software program untuk mikrokontroler Atmega
BAB IV : PENGUJIAN SISTEM Membahas tentang hasil pengujian dari perancangan sistem mulai dari segi fungsi maupun kinerja sistem yang digunakan. BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN Berisi tentang kesimpulan dari pengujian keseluruhan rancang bangun sistem presensi dan kunci ruang otomatis berbasis RFID.
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 RFID
RFID (radio frequency identification) adalah teknologi yang menggabungkan fungsi dari kopling elektromagnetik atau elektrostatik pada porsi frekwensi radio dari spectrum elektromagnetik, untuk mengidentifikasi sebuah objek.
Teknologi RFID mudah digunakan, dan sangat cocok untuk operasi otomatis. RFID megnkombinasikan keunggulan yang tidak tersedia pada teknologi identifikasi lain. RFID dapat disediakan dalam perangkat yang hanya dapat dibaca saja (Read Only) atau dapat dibaca dan ditulis (Read/Write), tidak memerlukan kontak langsung maupun jalur cahaya untuk dapat beroperasi, dapat berfungsi pada berbagai variasi kondisi lingkungan, dan menyediakan tingkat integritas data yang tinggi .
Pada Sistem RFID umumnya, tag atau transponder ditempelkan pada suatu objek. Setiap tag dapat membawa informasi yang unik seperti serial number, model, warna, tempat perakitan, dan data lain dari objek tersebut. Ketika tag ini melalui medan yang dihasilkan oleh pembaca RFID yang kompatibel, tag akan mentransmisikan informasi yang ada pada tag kepada pembaca RFID, sehingga proses identifikasi objek dapat dilakukan. Tabel 2.1 menunjukan perbandingan beberapa metode identifikasi yang ada dengan teknologi identifikasi menggunakan RFID.
Tabel 2.1 Perbandingan Antara RFID Dengan Sistem Identifikasi LainnyaSistem parameters Barco de
OCR Voice
recog.
Biometry Smart card RFID Sistem Typical data quantity (bytes) 1-100 1-100 - - 16-64 k 16-64 k Data density Low Low High High Very High high Machine readability Good Good Expen sive Expensive Good good
Influence of dirt/damp Very high
Very high
- - - Possible No influence Influence of (opt.) covering Total failure Total failure
- - Possible - No influence Influence of direction and position Low Low - - Unidirecti onal No influence Degradation/w ear Limite
d Limited - - Contacs No influence Purchase cost/reading elecrtonics
Very low Medium Very high
Very high Low medium Operating cost (e.g. printer) Low Low None None Medium none Unauthorized copy /modification Slight Slight Possib le
(audio
tape)
Impossibl e Impossible impossib le Reading speed(including handling of data carrier) low~4 s low~3s Very low >5s
Very low >5-10s low~4s Very fast~0.5s
Maximum distance between data carrier and reader 0-
50cm <1 cm scanner 0-50 cm Direct contact Direct contact 0-5 m microwa ve
Gambar 2.1 Diagram Sederhana Sistem RFID Secara Umum.Kita dapat melihat diagram sederhana sebuah Sistem RFID, seprti yang terlihat pada
Gambar 2.1. Oleh karenanya, dalam mengalokasikan sistem RFID tersebut, terdapat bebrapa hal yang harus diperhatikan, yaitu:1. Jenis reader yang dipakai,
2. Jenis tag yang digunakan,
3. Frekuensi operasi dari sistem dan 4. Jarak antara reader dan tag yang diinginkan.
TAG (TRANSPONDER)
2.1.1 RFID
Sistem RFID merupakan suatu sistem identifikasi otomatis yang bertujuan untuk memungkinkan data ditransmisikan oleh peralatan portable yang disebut tag.
Kemudian tag tersebut dibaca oleh suatu reader RFID dan diproses menurut kebutuhan dari aplikasi tertentu. Data yang ditrasmisikan oleh tag dapat menyediakan informasi identifikasi atau lokasi, atau hal-hal khusus tentang produk-produk ber-tag, seperti harga, warna, tanggal pembelian dan lain-lain.
Sebuah tag RFID atau transponder, terdiri atas sebuah microchip dan sebuah antena, (seperti terlihat pada Gambar 2.2). Microchip itu sendiri dapat berukuran sekecil butiran pasir, sekitar 0.4 mm. Chip tersebut menyimpan nomor seri yang unik atau informasi lainnya tergantung kepada tipe memorinya. Tipe memori itu sendiri dapat read-only, read-write, atau write-onceread-many. Antena yang terpasang pada mikrochip mengirimkan informasi ke reader RFID. Biasanya rentang pembacaan diindikasikan dengan besarnya antena. Antena yang lebih besar mengindikasikan rentang pembacaan yang lebih jauh. Tag tersebut terpasang atau tertanam dalam obyek yang akan diidentifikasi. Tag dapat di-scan dengan reader RFID bergerak maupun stasioner.
Gambar 2.2 Tag RFIDTag RFID sangat bervariasi dalam hal bentuk dan ukuran. Sebagian tag mudah
ditandai, misalnya tag anti-pencurian yang terbuat dari plastik keras yang dipasang pada barang-barang di toko. Tag untuk tracking hewan yang ditanam di bawah kulit berukuran tidak lebih besar dari bagian lancip dari ujung pensil. Bahkan ada tag yang lebih kecil lagi yang telah dikembangkan untuk ditanam di dalam serat kertas uang.
Tag pasif adalah tag paling sederhana, yaitu tag yang tidak memiliki catu daya
sendiri serta tidak dapat menginisiasi komunikasi dengan reader. Sebagai gantinya, tag merespon emisi frekuensi radio dan menurunkan dayanya dari gelombang-gelombang energi yang dipancarkan oleh reader. Sebuah tag pasif minimum mengandung sebuah indentifier unik dari sebuah item yang dipasangi tag tersebut. Data tambahan dimungkinkan untuk ditambahkan pada tag, tergantung kepada kapasitas penyimpanannya.
Dalam keadaan yang sempurna, sebuah tag dapat dibaca dari jarak sekitar 10 hingga 20 kaki. Contoh aplikasi tag pasif adalah pada pas transit, pas masuk gedung, barang-barang konsumsi. Harga tag pasif lebih murah dibandingkan harga versi lainnya. Perkembangan tag murah ini telah menciptakan revolusi dalam adopsi RFID dan memungkinkan penggunaannya dalam skala yang luas baik oleh organisasi- organisasi pemerintah maupun industri.
Tag semipasif adalah versi tag yang memiliki catu daya sendiri (baterai) tetapi
tidak dapat menginisiasi komunikasi dengan reader. Dalam hal ini baterai digunakan oleh tag sebagai catu daya untuk melakukan fungsi yang lain seperti pemantauan keadaan lingkungan dan mencatu bagian elektronik internal tag, serta untuk memfasilitasi penyimpanan informasi. Tag versi ini tidak secara aktif memancarkan sinyal ke reader. Sebagian tag semipasif tetap diam hingga menerima sinyal dari
reader. Tag semi pasif dapat dihubungkan dengan sensor untuk menyimpan informasi
untuk peralatan keamanan kontainer. Rentang baca yang dijangkau tag semipasif dapat
Tag aktif adalah tag yang selain memiliki antena dan chip juga memiliki catu
daya sendiri dan pemancar serta mengirimkan sinyal kontinyu. Tag versi ini biasanya memiliki kemampuan baca tulis, dalam hal ini data tag dapat ditulis ulang dan/atau dimodifikasi. Tag aktif dapat menginisiasi komunikasi dan dapat berkomunikasi pada jarak yang lebih jauh, hingga 750 kaki, tergantung kepada daya baterainya. Harga tag ini merupakan yang paling mahal dibandingkan dengan versi lainnya. Sistem RFID terdiri dari dua komponen utama, seperti ditunjukan pada Gambar 2.3, yaitu:
Gambar 2.3 Layout Dasar RFID TagTag RFID diklasifikasikan menjadi lima kelas, yaitu:
1. CLASS0/1-Read Only,Factory programmed Jenis ini adalah jenis tag paling sederhan, dimana data di tulis sekali ketika dimanufaktur. Lalu memori di-non aktifkan dari segala bentuk pembaruan (updates).
Dalam kasus ini tag diproduksi tanpa adanya data yang tertulis di dalam memori. Data dapat ditulis oleh pemenufaktur tag, atau oleh pengguna untuk satu kali. Setelah itu tag tidak dapat lagi deprogram, tetapi hanya dapat dibaca.
3. CLASS III-Read Write Jenis ini merupakan jenis tag yang fleksibel, dimana pengguna mempunyai akses untuk menulis dan membaca data kedalam memori tag.
4. CLASS VI-Read Write with on board sensors
Tag jenis ini mempunyai sensor onboard untuk merekam parameter seperti temperature, tekanan udara dan pergerakan, yang dapat direkam dengan
menuliskannya kedalam memori tag. Pembacaan parameter dilakukan ketika terhubung dengan reader, tag bias dari jenis aktif atau semi-pasif.
5. CLASS V-Read Write with integrated transmitters.
Jenis tag ini seperti miniature radio, yang dapat berkomunkasi dengan tag dan peralatan lain, tanpa harus adanya reader. Hal ini berarti tag ini aktif dengan power dari baterai sendiri.
Gambar 2.4 Tag RFIDTag ini bekerja saat antena mendapatkan sinyal dari reader RFID dan sinyal
tersebut akan dipantulkan lagi, sinyal pantul ini biasanya sudah ditambahkan dengan data yang dimiliki tag tersebut. RFID tag ukurannya dapat berbeda-beda, pada umumnya kecil. Beberapa jenis tag yang sudah diproduksi terlihat pada Gambar 2.3, yang diantaranya adalah:
1. Tag bebentuk disk atau koin
2. Tag dari bahan kaca
3. Tag dari bahan plastic
4. Tag yang ditanamkan ke dalam metal,kunci, dsb
Tabel 2.2 Karakteristik Umum Tag RFIDJenis tag Tag pasif Tag semipasif Tag aktif
Catu daya Eksternal (dari reader) Baterai internal Baterai internal
Rentang Dapat mencapai 20 kaki Dapat mencapai 100 kaki Dapat mencapai 750
baca kaki Tipe Umumnya read-onlyRead-write Read-write memori Usia tag Dapat mencapai 20 tahun 2 sampai 7 tahun 5 samapai 10 tahun
READER
2.1.2 RFID
Untuk berfungsinya sistem RFID, maka diperlukan sebuah reader atau alat
scanning yang dapat membaca tag dengan benar dan mengkomunikasikan hasilnya ke
suatu database yang ada. Sebuah reader menggunakan antenanya sendiri untuk berkomunikasi dengan tag. Ketika reader memancarkan gelombang radio, seluruh tag yang dirancang pada frekuensi tersebut serta berada pada rentang bacanya akan memberikan respon.
Sebuah reader juga dapat berkomunikasi dengan tag tanpa line of sight langsung, tergantung kepada frekuensi radio dan tipe tag (aktif, pasif atau semipasif) yang digunakan.. Menurut bentuknya, reader dapat berupa reader bergerak seperti peralatan genggam, atau stasioner seperti peralatan point-of-sale di supermarket. dibedakan berdasarkan kapasitas penyimpanannya, kemampuan
Reader pemrosesannya, serta frekuensi yang dapat dibacanya.
Gambar 2.5. Beberapa Jenis IC Reader Buatan Innovations2.1.2.1 Cara Kerja Perpindahan Data Pada RFID Reader
Perpindahan data terjadi ketika sebuah tag didekatkan pada sebuag reader dikenal sebagai coupling. Perbedaan frekuensi yang digunakan oleh RFID tag aktif dengan RFID tag pasif menyebabkan perbedaan metode perpindahan data yang digunakan pad kedua tag tersebut. Perpindahan data pada RFID tag pasif menggunakan metode magnetic (inductive) coupling sedangkan RFID tag aktif menggunakan metode backscatter coupling.
Inductive coupling terjadi pada frekuensi rendah. Ketika medan gelombang
radio dari reader didekati oleh tag pasif, koil antena yang terdapat pada tag pasif ini akan membentuk suatu medan magnet. Medan magnet ini akan menginduksi suatu tegangan listrik yang memberi tenaga pada tag pasif. Pada saat yang sama kaa terjadi sesuatu tegangan jatuh pada beban tag. Tegangan jatuh ini akan terbaca oleh reader. Perubahan tegagan jatuh ini berlaku sebagai amplitude modulasi untuk bit data. Ilustrasi untuk Inductive coupling deberikan oleh gambar 2.6.
Gambar 2.6 Inductive CouplingBackscatter coupling terjadi pada frekuensi tinggi. Sinyal radio frekuensi
dipancarkan oleh reader dan diterima oleh tag dalam porsi kecil. Sinyal radio frekeuensi ini akan memicu suatu tegangan yang akan digunakan oleh tag untuk mengaktif/menon-aktifkan beban untuk melakukan modulasi sinyal data. Gelombang refleksi yang dipancarkan tag dimodulasi dengan gelombang carrier. Gelombang yang akan termodulasi ini ditangkap oleh reader. Ilustrasi untuk Backscatter coupling deiberikan oleh gambar 2.7.
Gambar 2.7 Backscatter Coupling2.1.3 Frekuensi Radio pada RFID Pemilihan frekuensi radio merupakan kunci karakteristik operasi sistem RFID.
Secara umum tingginya frekuensi mengindikasikan jauhnya jarak baca. Frekuensi yang lebih tinggi mengindikasikan jarak baca yang lebih jauh. Pemilihan tipe frekuensi juga dapat ditentukan oleh tipe aplikasinya. Aplikasi tertentu lebih cocok untuk salah satu tipe frekuensi dibandingkan dengan tipe lainnya karena gelombang radio memiliki perilaku yang berbeda-beda menurut frekuensinya. Sebagai contoh, gelombang LF memiliki kemampuan penetrasi terhadap dinding tembok yang lebih baik dibandingkan dengan gelombang dengan frekuensi yang lebih tinggi, tetapi frekuensi yang lebih tinggi memiliki laju data (data rate) yang lebih cepat.
Sistem RFID menggunakan rentang frekuensi yang tak berlisensi dan diklasifikasikan sebagai peralatan industrialscientific-medical atau peralatan berjarak pendek (short-range device) yang diizinkan oleh Federal Communications
Commission (FCC). Peralatan yang beroperasi pada bandwidth ini tidak menyebabkan interferensi yang membahayakan dan harus menerima interferensi yang diterima. FCC juga mengatur batas daya spesifik yang berasosiasi dengan masing-masing frekuensi.
Berikut ini adalah empat frekuensi utama yang digunakan oleh sistem RFID.
a. Band LF berkisar dari 125 KHz hingga 134 KHz. Band ini paling sesuai untuk penggunaan jarak pendek (short-range) seperti sistem antipencurian, identifikasi hewan dan sistem kunci mobil.
b. Band HF beroperasi pada 13.56 MHz. Frekuensi ini memungkinkan akurasi yang lebih baik dalam jarak tiga kaki dan karena itu dapat mereduksi risiko kesalahan pembacaan tag. Sebagai konsekuensinya band ini lebih cocok untuk pembacaan pada tingkat item (item-level reading). Tag pasif dengan frekuensi 13.56 MHz dapat dibaca dengan laju 10 to 100 tag perdetik pada jarak tiga kaki atau kurang.
Tag RFID HF digunakan untuk pelacakan barang-barang di perpustakaan, toko
buku, kontrol akses gedung, pelacakan bagasi pesawat terbang, pelacakan item pakaian.
c. Band UHF beroperasi di sekitar 900 MHz dan dapat dibaca dari jarak yang lebih jauh dari tag HF, berkisar dari 3 hingga 15 kaki. Tag ini lebih sensitif terhadap faktor-faktor lingkungan daripada tag-tag yang beroperasi pada frekuensi lainnya. Band 900 MHz muncul sebagai band yang lebih disukai untuk aplikasi rantai supply disebabkan laju dan rentang bacanya. Tag UHF pasif dapat dibaca dengan laju sekitar 100 hingga 1000 tag perdetik. Tag ini umumnya digunakan pada pelacakan kontainer, truk, trailer, terminal peti kemas. d.
Tag yang beroperasi pada frekuensi gelombang mikro, biasanya 2.45 GHz dan
5.8 GHz, mengalami lebih banyak pantulan gelombang radio dari obyek-obyek didekatnya yang dapat mengganggu kemampuan reader untuk berkomunikasi dengan tag. Tag RFID gelombang mikro biasanya digunakan untuk manajemen rantai supply.
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 2.3 berikut.
Tabel 2.3 Frekuensi RFID Yang Umum Beroperasi Pada Tag PasifDi dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input output.
Dengan kata lain, mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan Gelombang Frekuensi Rentang dan laju baca LF 125 Khz
Dapat mencapai jarak ± 30 cm Kecepatan baca rendah HF 13,56 Mhz Dapat mencapai jarak ± 90 cm Kecepatan baca sedang UHF 860-930 Mhz Dapat mencapai jarak ± 4 Meter Kecepatan baca tinggi
Gelombang mikro 2,45/5,8 Ghz Dapat mencapai jarak diatas 5 meter Kecepatan baca tinggi
2.2 Mikrokontroller Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip.
menulis data. Sekedar contoh, bayangkan diri Anda saat mulai belajar membaca dan menulis, ketika Anda sudah bisa melakukan hal itu Anda bisa membaca tulisan apapun baik buku, cerpen, artikel dan sebagainya, dan Andapun bisa pula menulis hal-hal sebaliknya. Begitu pula jika Anda sudah mahir membaca dan menulis data maka Anda dapat membuat program untuk membuat suatu sistem pengaturan otomatik menggunakan mikrokontroler sesuai keinginan Anda.
Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya.
Secara harfiahnya bisa disebut “pengendali kecil” dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini.
Mikrokonktroler digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan secara automatis, seperti sistem kontrol mesin, remote controls, mesin kantor, peralatan rumah tangga, alat berat, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran, biaya, dan konsumsi tenaga dibandingkan dengan mendesain menggunakan mikroprosesor memori, dan alat input output yang terpisah, kehadiran mikrokontroler membuat kontrol elektrik untuk berbagai proses menjadi lebih ekonomis. Dengan penggunaan mikrokontroler ini maka:
1. Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas
2. Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian besar dari sistem adalah perangkat lunak yang mudah dimodifikasi
3. Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang kompak Namun demikian tidak sepenuhnya mikrokontroler bisa mereduksi komponen IC
TTL dan CMOS yang seringkali masih diperlukan untuk aplikasi kecepatan tinggi atau sekedar menambah jumlah saluran masukan dan keluaran (I/O). Dengan kata lain, mikrokontroler adalah versi mini atau mikro dari sebuah komputer karena mikrokontroler sudah mengandung beberapa periferal yang langsung bisa dimanfaatkan, misalnya port paralel, port serial, komparator, konversi digital ke analog (DAC), konversi analog ke digital dan sebagainya hanya menggunakan sistem minimum yang tidak rumit atau kompleks.
Agar sebuah mikrokontroler dapat berfungsi, maka mikrokontroler tersebut memerlukan komponen eksternal yang kemudian disebut dengan sistem minimum.
Untuk membuat sistem minimal paling tidak dibutuhkan sistem clock dan reset, walaupun pada beberapa mikrokontroler sudah menyediakan sistem clock internal, sehingga tanpa rangkaian eksternal pun mikrokontroler sudah beroperasi. Untuk merancang sebuah sistem berbasis mikrokontroler, kita memerlukan perangkat keras dan perangkat lunak, yaitu: 1. sistem minimal mikrokontroler 2. software pemrograman dan kompiler, serta downloader
Yang dimaksud dengan sistem minimal adalah sebuah rangkaian mikrokontroler yang sudah dapat digunakan untuk menjalankan sebuah aplikasi.
Sebuah IC mikrokontroler tidakakan berarti bila hanya berdiri sendiri. Pada dasarnya sebuah sistem minimal mikrokontroler AVR memiliki prinsip yang sama, yang terdiri dari 4 bagian, yaitu : 1. prosesor, yaitu mikrokontroler itu sendiri 2. rangkaian reset agar mikrokontroler dapat menjalankan program mulai dari awal 3. rangkaian clock, yang digunakan untuk memberi detak pada CPU 4. rangkaian catu daya, yang digunakan untuk memberi sumberdaya