IMPLEMENTASI RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION (RFID) DALAM MENDETEKSI APD (ALAT PELINDUNG DIRI) SEBELUM MEMASUKI SAFETY AREA DEMI OPTIMALISASI SISTEM MANAJEMEN K3 (KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kebutuhan akan teknologi dalam era globalisasi hari ini yang semakin
tinggi, diperlukan suatu solusi yang dapat lebih membantu proses akan kerja dan
kinerja dengan segala keterbatasan manusia itu sendiri. Seiring dengan hal itu,
berbagai metode telah kemudian dilakukan untuk membantu dan mempermudah
pastinya dalam sebuah proses pekerjaan yang ada. Pada masa sekarang ini pun
bidang elektronika mengalami kemajuan yang sangat pesat dan tidak terlepas pada
bidang komputerisasi saja. Komputer saat inilah yang telah menjadi alat bantu
utama bagi manusia dan digunakan bukan hanya untuk menyelesaikan
permasalahan di tempat kerja, membuat program atau bermain game semata,
tetapi kemanfaatan komputer pun juga harus dipadukan dengan kemajuan
teknologi yang ada hari ini, agar proses penggunaannya mampu lebih efektif dan
efisien serta komprehensif dalam memadukan berbagai teknologi, terlebih lagi
dalam proccesing akan suatu pekerjaan.
Menurut Occupational Safety and Health Administration (OSHA), pesonal
protective equipment atau alat pelindung diri (APD) didefinisikan sebagai alat
yang digunakan untuk melindungi pekerja dari luka atau penyakit yang
diakibatkan oleh adanya kontak dengan bahaya (hazards) di tempat kerja, baik
yang bersifat kimia, biologis, radiasi, fisik, elektrik, mekanik dan lainnya. Namun
nyatanya, masih banyak kecelakaan-kecelakaan kerja yang sering kali terjadi
hanya karena mengesampingkan alat pelindung diri dengan anggapan jika
mengenakan atau menggunakan peralatan pelindung tersebut adalah termasuk
seorang yang penakut dan dirasa sangat mengganggu. Padahal dalam Peraturan
Menteri Tenaga Kerja dan Transmigrasi Pasal 4 pun juga menegaskan
bahwasannya Alat Pelindung Diri (APD) wajib digunakan yang senantiasa
bertujuan untuk melindungi diri dari bahaya-bahaya cacat yang serius. Potensi
bahaya-bahaya cacat atau luka diberbagai situasi di dalam suatu perusahaan.
Dari hal ini, sehingga diperlukan adanya suatu sistem yang lebih maju
untuk membantu dan mempermudah dengan tetap mengikuti perkembangan
1
teknologi di era globalisasi ini dengan tujuan agar lebih meminimalisir potensi
kecelakaan kerja. Dengan itu timbul lah ide dari penulis untuk membuat sistem
pengamanan dalam membantu pendeteksian akan pemakaian alat pelindung diri
(APD) dalam eksekusi sebuah pekerjaan dalam sebuah perusahaan sebelum
memasuki safety area, salah satunya dengan adanya gerbang yang mendeteksi
akan pemakaian alat pelindung diri (APD) secara lengkap sebagai bentuk
checking sebelum memasuki safety area. Sistem sebagai alat bantu pengamanan
ini menggunakan Radio Frequency Identification (RFID) yang menghasilkan
output bunyi alarm dan lampu led serta terdapat bentuk tampilan pada LCD
sebagai tanda peringatan akan ketidaklengkapan alat pelindung diri (APD) ketika
hendak memasuki safety area tertentu dalam suatu perusahaan.
Sistem yang bertujuan merancang gerbang masuk safety area ini dengan
memanfaatkan teknologi yang lebih maju, salah satunya yaitu menggunakan
Radio Frequency Identification (RFID) yang merupakan
sebuah
alat
yang
bekerja dengan memanfaatkan gelombang frekuensi transmisi radio untuk
menyampaikan data yang berisi nomor unik. Teknologi ini juga memiliki
keterbatasan namun dengan kelebihan yang juga dimiliki dan lebih dibutuhkan
pada kondisi saat ini yang masih belum terealisasi. Kelebihannya tentang cara
penyampaian datanya yang tanpa menggunakan kontak tertentu dan mampu
bekerja di setiap kondisi lingkungan. Selain itu, keunggulan lainnya tag RFID
bisa dibaca dalam segala kondisi, dan tag tidak harus ada di permukaan objek,
serta kecepatan pembacaan tag kurang dari 100 mili detik, selain itu mampu
membaca sejumlah tag secara bersamaan (tidak harus satu-satu). Hal itu semua,
barcode atau alat semacamnya tidaklah mampu seperti halnya yang digunakan
dalam sistem ini. Untuk menggunakan komunikasi dengan RFID diperlukan
adanya
RFID
reader atau RFID module yang berbasiskan mikrokontroller
berbasis arduino UNO 328p,
tag
RFID, serta beberapa perangkat sesuai
kebutuhan rancangan sistem pada gerbang pendeteksi.
1.2 Rumusan Masalah
Sesuai dengan latar belakang yang muncul diatas, adapun rumusan
masalah untuk tugas akhir ini diantranya :
2
1. Bagaimana cara kerja RFID dalam pembacaan gelombang frekuensi dan
dalam aplikasi gerbang masuk safety area ?
2. Bagaimana mengimplementasikan RFID pada gerbang pendeteksi APD ?
3. Bagaimana menguji RFID saat mendeteksi kelengkapan APD sebelum
memasuki safety area ?
1.3 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dari tugas akhir ini diantaranya :
1. Simulasi gerbang masuk safety area menggunakan RFID reader, chip, dan tag
RFID pada sisi masukan dan Arduino UNO 328p beserta rangkaian LED
dan alarm pada sisi keluaran.
2. Pembahasan RFID hanya sebagai aplikasi tanda pendeteksian dan peringatan
sebelum memasuki safety area suatu perusahaan.
3. Safety area yang dimaksud merupakan safety area tertentu yang memliki
banyak potensi terjadinya kecelakaan kerja dalam suatu perusahaan.
4. Pembahasan Arduino UNO 328p sebatas
mengendalikan
lampu
pengggunaannya
LED, alarm dan menampilkan LCD
pada
untuk
sisi
keluaran.
5. Tag RFID yang digunakan mewakili setiap alat kerja, dan dalam tugas
akhir ini terdapat 2 chip yang mewakili kartu identitas pekerja memasuki
safety area (ID Card) dan beberapa alat kerja yang akan digunakan sebagai
sample dalam tugas akhir ini sesuai kebutuhan pekerjaan di dalam safety area,
diantaranya :
a. Helmet (Helm), topi pelindung atau pengaman (Safety Helmet) untuk
melindungi kepala dari benda keras, pukulan dan benturan, terjatuh dan
terkena arus listrik.
b. Ear plug (Sumbat telinga), pelindung telinga ini berfungsi untuk
mengurangi intensitas suara 10 s/d 15 dB.
3
c.
Masker (Alat pelindung pernafasan), untuk melindungi pernafasan
terhadap gas, uap, debu, atau udara yang terkontaminasi di tempat kerja
yang bersifat racun, korosi maupun rangsangan. Berupa masker yang
berguna mengurangi debu atau partikel-partikel yang lebih besar yang
masuk kedalam pernafasan.
6. Penggunaan jenis RFID menurut jarak jangkauan pembacaan gelombang,
karena semakin jauh jarak yang ditentukan maka harga juga akan semakin
mahal.
7. Dalam memasuki safety area, setiap user secara bergantian melewati gerbang
pendeteksi kelengkapan APD bukan secara bersamaan.
1.4 Tujuan
Adapun tujuan dari tugas akhir ini diantaranya :
1. Memperoleh dan mewujudkan alat berbasis RFID yang dapat mendeteksi
dalam memasuki safety area.
2. Untuk pendeteksi kelengkapan kerja sebelum memasuki safety area dalam
perusahaan tertentu.
3. Sebagai alat bantu pengamanan dalam kerja-kerja dalam safety area suatu
perusahaan.
4. Mengingatkan karyawan akan pentingnya realisasi Keselamatan Kerja dan
Kesehatan (K3) dalam setiap pekerjaan serta juga untuk media pendidikan dan
pelayanan K3 di perusahaan tersebut.
5. Meminimalisir kecelakaan-kecelakaan kerja yang sering kali terjadi.
1.5 Metodologi Penelitian
1. Study literatur
Yaitu tentang pencarian data-data tentang ketentuan alat pelindung diri (APD),
dan teori – teori yang digunakan sensor untuk pembacaan objek, serta
mengenai rangkaian elektronika dari implementasi RFID itu sendiri.
2. Perancangan dan pembuatan software
Yaitu perancangan software merupakan proses perancangan untuk pembuatan
program yang nantinya akan dikendalikan oleh mikrokontroller. Sebuah
4
mikrokontroller tidak dapat bekerja sebelum instruksi-instruksi pemrograman
di-download kedalamnya. Instruksi-instruksi program yang telah diprogram
dengan menggunakan Basic Compiler akan di-download ke dalam sebuah flash
ROM yang ada didalam mikrokontroller, dan program tersebut akan bekerja
mengendalikan beberapa hardware (input dan output pada suatu rangkaian)
yang terhubung dengannya.
3. Perancangan pembuatan hardware
Yaitu merencanakan dan membuat simulasi pendeteksian alat pelindung diri
oleh gerbang berbasis RFID.
4. Perencanaan pembuatan sistem elektronik
Yaitu merencanakan dan membuat perangkat elektronik dengan menggunakan
Arduino UNO 328p sebagai pusat pemrosesan data, LCD sebagai tampilan alat
kerja yang belum terbawa, alarm dan perangkat elektronik pendukung lainnya.
5. Pengujian
Yaitu melakukan pengujian alat yang telah dirancang dan dibuat.
6. Penutup
Yaitu berisi kesimpulan dan saran.
1.6 Sistematika Pembahasan
Adapun sistematika pembahasan akan dijabarkan sebagai berikut :
1.
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini membahas tentang hal-hal yang menjadi latar belakang, tujuan,
rumusan masalah dan metodologi serta sistematika pembahasan.
2. BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini menguraiakan teori-teori yang mendasari dan mendukung dalam
perencanaan serta pembuatan hardware seperti pengetahuan RFID,
alarm/buzzer, LCD, Arduino UNO 328p dan perangkat pendukung lainnya.
3. BAB III PERENCANAAN
Bab ini membahas tentang perencanaan serta pembuatan alat hardware.
5
4. BAB IV PEMBAHASAN
Bab ini membahas tentang pengujian alat (hardware) serta pembahasan dan
hasil pengujian tersebut per blok sistem.
5. BAB V PENUTUP
Bab ini membahas tentang kesimpulan dan saran terhadap laporan akhir
untuk pengembangan menjadi sistem yang lebih sempurna.
6
IMPLEMENTASI RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION (RFID) DALAM
MENDETEKSI APD (ALAT PELINDUNG DIRI) SEBELUM MEMASUKI
SAFETY AREA DEMI OPTIMALISASI SISTEM MANAJEMEN K3
(KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA)
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1)
Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun oleh :
RHOZY DWI ALFIANTO
NIM : 201010130311185
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan hasil Tugas Akhir
ini. Shalawat serta salam tak lupa penulis panjatkan kepada seorang revolusioner
besar sepanjang sejarah peradaban manusia yaitu junjungan kita Nabi Muhammad
SAW yang telah memberikan pencerahan di muka bumi ini.
Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi S1
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang. Tugas Akhir yang
berjudul “IMPLEMENTASI RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION (RFID)
DALAM MENDETEKSI APD (ALAT PELINDUNG DIRI) SEBELUM
MEMASUKI SAFETY AREA DEMI OPTIMALISASI SISTEM MANAJEMEN
K3 (KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA)”. Ini masih jauh dari
kesempurnaan, namun penulis tetap berharap ada sebuah itikat baik bagi pembaca
untuk lebih mengembangkan Tugas Akhir ini dengan aplikasi yang variatif dan
semoga tulisan ini bermanfaat bagi semuanya.
Selama proses penyusunan skripsi ini banyak hal yang menjadi kendala dan
rintangan, tetapi dengan bantuan berbagai pihak Alhamdulillah telah terselesaikan
satu kewajiban penulis sebagai Mahasiswa Universitas Muhammadiyah Malang.
Ucapan terima kasih tidak lupa penulis haturkan kepada pihak-pihak yang telah
membantu dalam proses penyusunan laporan ini sehingga dapat dijadikan bahan
untuk pengembangan diri dalam mengikuti perkembangan teknologi pada saat ini,
antara lain:
1. Ir. Nur Alif Mardiyah, MT. dan Machmud Effendy, ST. M.Eng selaku
Kepala Jurusan dan Sekretaris Jurusan Elektro.
2. Ir. Diding Suhardi, MT. selaku Dosen Pembimbing I dan ucapan terima
kasih yang sebesar-besarnya atas ilmu dan bimbingannya.
3. Machmud Effendy, ST. M.Eng selaku Dosen Pembimbing II terima kasih
penulis haturkan atas kritik dan saran serta bimbingannya.
4. Kedua Orang tua beserta keluarga yang telah banyak membantu melalui
do’a, materi dan supportnya, saya mengucapkan terima kasih yang tak
terhingga.
5. Teman-teman elektro khususnya angkatan 2010 yang tak dapat disebutkan
namanya satu persatu.
Masih banyak pihak-pihak yang tidak penulis sebutkan dalam proses
penyusunan laporan ini, semoga apa yang telah di berikan tercatat sebagai
amal ibadah, Amien.
Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.
Malang, 1 Mei 2015
Penyusun
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ................................................................................................................................... i
LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................................................... iii
LEMBAR PERNYATAAN .................................................................................................................... iv
LEMBAR PERSEMBAHAN ................................................................................................................. v
ABSTRAK ............................................................................................................................................... vii
ABSTRACT ............................................................................................................................................. viii
KATA PENGANTAR ............................................................................................................................. ix
DAFTAR ISI............................................................................................................................................ xi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL ................................................................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ...................................................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................................................. 2
1.3 Batasan Masalah ................................................................................................................... 3
1.4 Tujuan ................................................................................................................................... 4
1.5 Metodologi Penelitian ........................................................................................................... 4
1.6 Sistimatika Pembahasan ........................................................................................................ 5
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 RFID (Radio Frequency Identification) ................................................................................ 7
2.2 Komponen RFID ................................................................................................................... 8
2.2.1 Tag ................................................................................................................................. 8
2.2.1 Tag Reader .................................................................................................................... 10
2.3 LCD 16x4 .............................................................................................................................. 11
2.4 Arduino Uno 328P ................................................................................................................ 11
2.5 Bahasa Pemrograman C++.................................................................................................... 13
BAB III PERANCANGAN SISTEM
3.1.1 Metodologi Penelitian ........................................................................................................ 16
3.1.2 Studi Literatur .................................................................................................................... 16
3.1.3 Perancangan dan Pembuatan Software............................................................................... 17
3.1.4 Perancangan Alat (Hardware) ........................................................................................... 20
3.1.5 Perancangan Konstruksi Mekanik Pintu ............................................................................ 20
3.1.6 Penjelasan Blok Diagram ................................................................................................... 21
3.1.7 Perancangan Rangkaian LCD ............................................................................................ 22
3.1.8 Perancangan Rangkaian Buzzer ......................................................................................... 23
3.1.9 Perancangan rangkaian Keseluruhan ................................................................................. 26
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian Minimum Sistem Arduino Uno............................................................................ 27
4.2 Pengujian LCD ...................................................................................................................... 29
4.3 Pengujian Modul RFID Reader ............................................................................................ 32
4.4 Pengujian Rangkaian Driver Buzzer ..................................................................................... 35
4.5 Pengujian Perangkat Lunak Baca RFID ............................................................................... 36
4.6 Pengujian Keseluruhan.......................................................................................................... 40
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan ......................................................................................................................... 44
5.2. Saran ................................................................................................................................... 44
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................................ 46
LAMPIRAN
BIOGRAFI PENULIS
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Prinsip Kerja RFID ................. ........................................................................................... 7
Gambar 2.2
RFID Tag Reader ................ .............................................................................................. 8
Gambar 2.3
Tag RFID ........................................................................................................................... 8
Gambar 2.4
Komunikasi Antara Reader dan Transponder (Tag) ........................................................ 10
Gambar 2.5
LCD 16 x 4 Karakter ................ ....................................................................................... 11
Gambar 2.6
Arduino Uno 328P ................ .......................................................................................... 12
Gambar 2.7
Pinout Diagram Arduino 328P ................. ....................................................................... 12
Gambar 3.1
Contoh APD Jenis Helmet Sebagai Pelindung Kepala ................ .................................... 16
Gambar 3.2
Contoh APD Jenis Ear Plug Sebagai Penyumbat Telinga ................ ............................... 16
Gambar 3.3
Contoh APD Jenis Masker Sebagai Alat Pelindung Pernafasan ................ ...................... 17
Gambar 3.4
Flowchart dalam memasuki Safety Area................. ......................................................... 18
Gambar 3.5
Flowchart Keluar Dari Safety Area ................. ................................................................. 19
Gambar 3.6
Blok Diagram Gerbang Pendeteksi Berbasis RFID ................ ......................................... 20
Gambar 3.7
Perencanaan Konstruksi Mekanik Gerbang Pendeteksi Berbasis RFID …...................... 21
Gambar 3.8
Komunikasi Antara Tag Reader Dengan Tag ................. ................................................. 22
Gambar 3.9
Rangkaian LCD 16 x4 ..................................................................................................... 22
Gambar 3.10
Rangkaian Buzzer Terhadap MCU .............................................................................. 23
Gambar 3.11
Rancangan Rangkaian Keseluruhan ............................................................................ 26
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Perbedaan RFID Pasif dan RFID Aktif ................................................................... 9
Tabel 4.1
Hasil Pembacaan RFID Tag ................................................................................... 34
Tabel 4.2
Pengujian Tegangan Input Buzzer ................................................................. 35
Tabel 4.3
Pengujian Tegangan Output Pin 13 Arduino Uno 328P ................................ 36
DAFTAR PUSTAKA
1. Albert, P, Malvino, 1994 Prinsip-prinsip Dasar Elektronika. Penerbit
Erlangga.
2. Budiharto, Widodo, 2004 Interfacing Komputer dan Mikrokontroler, PT
Elex Media Komputindo, Jakarta.
3. BISHOP, OWEN, 2002 Dasar-Dasar Elektronika, Jakarta: Erlangga.
4. Sutanto, 2006 Rangkaian Elektronika Penerbit: UI–Press, Jakarta.
5. Yoedy, M, dkk, 1994 Rangkaian Elektronika. PENS-ITS. Surabaya.
6. Ikhwan, 2013 Dasar K3. Konsultasi K3. www.konsultasik3.com
7. Edi, 2014 Komunikasi TAG Reader. Elektronika Dasar. http://elektronikadasar.web.id
8. Sabrina,
Abi,
2014
RFID
TAG
Reader.
Prinsip
Kerja
RFID.
www.Abisabrina.wordpress.com
9. Suhendri,
2015.
Pemrograman.htm
Belajar
Pemrograman.
Arduino
Uno.
Belajar
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kebutuhan akan teknologi dalam era globalisasi hari ini yang semakin
tinggi, diperlukan suatu solusi yang dapat lebih membantu proses akan kerja dan
kinerja dengan segala keterbatasan manusia itu sendiri. Seiring dengan hal itu,
berbagai metode telah kemudian dilakukan untuk membantu dan mempermudah
pastinya dalam sebuah proses pekerjaan yang ada. Pada masa sekarang ini pun
bidang elektronika mengalami kemajuan yang sangat pesat dan tidak terlepas pada
bidang komputerisasi saja. Komputer saat inilah yang telah menjadi alat bantu
utama bagi manusia dan digunakan bukan hanya untuk menyelesaikan
permasalahan di tempat kerja, membuat program atau bermain game semata,
tetapi kemanfaatan komputer pun juga harus dipadukan dengan kemajuan
teknologi yang ada hari ini, agar proses penggunaannya mampu lebih efektif dan
efisien serta komprehensif dalam memadukan berbagai teknologi, terlebih lagi
dalam proccesing akan suatu pekerjaan.
Menurut Occupational Safety and Health Administration (OSHA), pesonal
protective equipment atau alat pelindung diri (APD) didefinisikan sebagai alat
yang digunakan untuk melindungi pekerja dari luka atau penyakit yang
diakibatkan oleh adanya kontak dengan bahaya (hazards) di tempat kerja, baik
yang bersifat kimia, biologis, radiasi, fisik, elektrik, mekanik dan lainnya. Namun
nyatanya, masih banyak kecelakaan-kecelakaan kerja yang sering kali terjadi
hanya karena mengesampingkan alat pelindung diri dengan anggapan jika
mengenakan atau menggunakan peralatan pelindung tersebut adalah termasuk
seorang yang penakut dan dirasa sangat mengganggu. Padahal dalam Peraturan
Menteri Tenaga Kerja dan Transmigrasi Pasal 4 pun juga menegaskan
bahwasannya Alat Pelindung Diri (APD) wajib digunakan yang senantiasa
bertujuan untuk melindungi diri dari bahaya-bahaya cacat yang serius. Potensi
bahaya-bahaya cacat atau luka diberbagai situasi di dalam suatu perusahaan.
Dari hal ini, sehingga diperlukan adanya suatu sistem yang lebih maju
untuk membantu dan mempermudah dengan tetap mengikuti perkembangan
1
teknologi di era globalisasi ini dengan tujuan agar lebih meminimalisir potensi
kecelakaan kerja. Dengan itu timbul lah ide dari penulis untuk membuat sistem
pengamanan dalam membantu pendeteksian akan pemakaian alat pelindung diri
(APD) dalam eksekusi sebuah pekerjaan dalam sebuah perusahaan sebelum
memasuki safety area, salah satunya dengan adanya gerbang yang mendeteksi
akan pemakaian alat pelindung diri (APD) secara lengkap sebagai bentuk
checking sebelum memasuki safety area. Sistem sebagai alat bantu pengamanan
ini menggunakan Radio Frequency Identification (RFID) yang menghasilkan
output bunyi alarm dan lampu led serta terdapat bentuk tampilan pada LCD
sebagai tanda peringatan akan ketidaklengkapan alat pelindung diri (APD) ketika
hendak memasuki safety area tertentu dalam suatu perusahaan.
Sistem yang bertujuan merancang gerbang masuk safety area ini dengan
memanfaatkan teknologi yang lebih maju, salah satunya yaitu menggunakan
Radio Frequency Identification (RFID) yang merupakan
sebuah
alat
yang
bekerja dengan memanfaatkan gelombang frekuensi transmisi radio untuk
menyampaikan data yang berisi nomor unik. Teknologi ini juga memiliki
keterbatasan namun dengan kelebihan yang juga dimiliki dan lebih dibutuhkan
pada kondisi saat ini yang masih belum terealisasi. Kelebihannya tentang cara
penyampaian datanya yang tanpa menggunakan kontak tertentu dan mampu
bekerja di setiap kondisi lingkungan. Selain itu, keunggulan lainnya tag RFID
bisa dibaca dalam segala kondisi, dan tag tidak harus ada di permukaan objek,
serta kecepatan pembacaan tag kurang dari 100 mili detik, selain itu mampu
membaca sejumlah tag secara bersamaan (tidak harus satu-satu). Hal itu semua,
barcode atau alat semacamnya tidaklah mampu seperti halnya yang digunakan
dalam sistem ini. Untuk menggunakan komunikasi dengan RFID diperlukan
adanya
RFID
reader atau RFID module yang berbasiskan mikrokontroller
berbasis arduino UNO 328p,
tag
RFID, serta beberapa perangkat sesuai
kebutuhan rancangan sistem pada gerbang pendeteksi.
1.2 Rumusan Masalah
Sesuai dengan latar belakang yang muncul diatas, adapun rumusan
masalah untuk tugas akhir ini diantranya :
2
1. Bagaimana cara kerja RFID dalam pembacaan gelombang frekuensi dan
dalam aplikasi gerbang masuk safety area ?
2. Bagaimana mengimplementasikan RFID pada gerbang pendeteksi APD ?
3. Bagaimana menguji RFID saat mendeteksi kelengkapan APD sebelum
memasuki safety area ?
1.3 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dari tugas akhir ini diantaranya :
1. Simulasi gerbang masuk safety area menggunakan RFID reader, chip, dan tag
RFID pada sisi masukan dan Arduino UNO 328p beserta rangkaian LED
dan alarm pada sisi keluaran.
2. Pembahasan RFID hanya sebagai aplikasi tanda pendeteksian dan peringatan
sebelum memasuki safety area suatu perusahaan.
3. Safety area yang dimaksud merupakan safety area tertentu yang memliki
banyak potensi terjadinya kecelakaan kerja dalam suatu perusahaan.
4. Pembahasan Arduino UNO 328p sebatas
mengendalikan
lampu
pengggunaannya
LED, alarm dan menampilkan LCD
pada
untuk
sisi
keluaran.
5. Tag RFID yang digunakan mewakili setiap alat kerja, dan dalam tugas
akhir ini terdapat 2 chip yang mewakili kartu identitas pekerja memasuki
safety area (ID Card) dan beberapa alat kerja yang akan digunakan sebagai
sample dalam tugas akhir ini sesuai kebutuhan pekerjaan di dalam safety area,
diantaranya :
a. Helmet (Helm), topi pelindung atau pengaman (Safety Helmet) untuk
melindungi kepala dari benda keras, pukulan dan benturan, terjatuh dan
terkena arus listrik.
b. Ear plug (Sumbat telinga), pelindung telinga ini berfungsi untuk
mengurangi intensitas suara 10 s/d 15 dB.
3
c.
Masker (Alat pelindung pernafasan), untuk melindungi pernafasan
terhadap gas, uap, debu, atau udara yang terkontaminasi di tempat kerja
yang bersifat racun, korosi maupun rangsangan. Berupa masker yang
berguna mengurangi debu atau partikel-partikel yang lebih besar yang
masuk kedalam pernafasan.
6. Penggunaan jenis RFID menurut jarak jangkauan pembacaan gelombang,
karena semakin jauh jarak yang ditentukan maka harga juga akan semakin
mahal.
7. Dalam memasuki safety area, setiap user secara bergantian melewati gerbang
pendeteksi kelengkapan APD bukan secara bersamaan.
1.4 Tujuan
Adapun tujuan dari tugas akhir ini diantaranya :
1. Memperoleh dan mewujudkan alat berbasis RFID yang dapat mendeteksi
dalam memasuki safety area.
2. Untuk pendeteksi kelengkapan kerja sebelum memasuki safety area dalam
perusahaan tertentu.
3. Sebagai alat bantu pengamanan dalam kerja-kerja dalam safety area suatu
perusahaan.
4. Mengingatkan karyawan akan pentingnya realisasi Keselamatan Kerja dan
Kesehatan (K3) dalam setiap pekerjaan serta juga untuk media pendidikan dan
pelayanan K3 di perusahaan tersebut.
5. Meminimalisir kecelakaan-kecelakaan kerja yang sering kali terjadi.
1.5 Metodologi Penelitian
1. Study literatur
Yaitu tentang pencarian data-data tentang ketentuan alat pelindung diri (APD),
dan teori – teori yang digunakan sensor untuk pembacaan objek, serta
mengenai rangkaian elektronika dari implementasi RFID itu sendiri.
2. Perancangan dan pembuatan software
Yaitu perancangan software merupakan proses perancangan untuk pembuatan
program yang nantinya akan dikendalikan oleh mikrokontroller. Sebuah
4
mikrokontroller tidak dapat bekerja sebelum instruksi-instruksi pemrograman
di-download kedalamnya. Instruksi-instruksi program yang telah diprogram
dengan menggunakan Basic Compiler akan di-download ke dalam sebuah flash
ROM yang ada didalam mikrokontroller, dan program tersebut akan bekerja
mengendalikan beberapa hardware (input dan output pada suatu rangkaian)
yang terhubung dengannya.
3. Perancangan pembuatan hardware
Yaitu merencanakan dan membuat simulasi pendeteksian alat pelindung diri
oleh gerbang berbasis RFID.
4. Perencanaan pembuatan sistem elektronik
Yaitu merencanakan dan membuat perangkat elektronik dengan menggunakan
Arduino UNO 328p sebagai pusat pemrosesan data, LCD sebagai tampilan alat
kerja yang belum terbawa, alarm dan perangkat elektronik pendukung lainnya.
5. Pengujian
Yaitu melakukan pengujian alat yang telah dirancang dan dibuat.
6. Penutup
Yaitu berisi kesimpulan dan saran.
1.6 Sistematika Pembahasan
Adapun sistematika pembahasan akan dijabarkan sebagai berikut :
1.
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini membahas tentang hal-hal yang menjadi latar belakang, tujuan,
rumusan masalah dan metodologi serta sistematika pembahasan.
2. BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini menguraiakan teori-teori yang mendasari dan mendukung dalam
perencanaan serta pembuatan hardware seperti pengetahuan RFID,
alarm/buzzer, LCD, Arduino UNO 328p dan perangkat pendukung lainnya.
3. BAB III PERENCANAAN
Bab ini membahas tentang perencanaan serta pembuatan alat hardware.
5
4. BAB IV PEMBAHASAN
Bab ini membahas tentang pengujian alat (hardware) serta pembahasan dan
hasil pengujian tersebut per blok sistem.
5. BAB V PENUTUP
Bab ini membahas tentang kesimpulan dan saran terhadap laporan akhir
untuk pengembangan menjadi sistem yang lebih sempurna.
6
IMPLEMENTASI RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION (RFID) DALAM
MENDETEKSI APD (ALAT PELINDUNG DIRI) SEBELUM MEMASUKI
SAFETY AREA DEMI OPTIMALISASI SISTEM MANAJEMEN K3
(KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA)
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1)
Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun oleh :
RHOZY DWI ALFIANTO
NIM : 201010130311185
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan hasil Tugas Akhir
ini. Shalawat serta salam tak lupa penulis panjatkan kepada seorang revolusioner
besar sepanjang sejarah peradaban manusia yaitu junjungan kita Nabi Muhammad
SAW yang telah memberikan pencerahan di muka bumi ini.
Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi S1
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang. Tugas Akhir yang
berjudul “IMPLEMENTASI RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION (RFID)
DALAM MENDETEKSI APD (ALAT PELINDUNG DIRI) SEBELUM
MEMASUKI SAFETY AREA DEMI OPTIMALISASI SISTEM MANAJEMEN
K3 (KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA)”. Ini masih jauh dari
kesempurnaan, namun penulis tetap berharap ada sebuah itikat baik bagi pembaca
untuk lebih mengembangkan Tugas Akhir ini dengan aplikasi yang variatif dan
semoga tulisan ini bermanfaat bagi semuanya.
Selama proses penyusunan skripsi ini banyak hal yang menjadi kendala dan
rintangan, tetapi dengan bantuan berbagai pihak Alhamdulillah telah terselesaikan
satu kewajiban penulis sebagai Mahasiswa Universitas Muhammadiyah Malang.
Ucapan terima kasih tidak lupa penulis haturkan kepada pihak-pihak yang telah
membantu dalam proses penyusunan laporan ini sehingga dapat dijadikan bahan
untuk pengembangan diri dalam mengikuti perkembangan teknologi pada saat ini,
antara lain:
1. Ir. Nur Alif Mardiyah, MT. dan Machmud Effendy, ST. M.Eng selaku
Kepala Jurusan dan Sekretaris Jurusan Elektro.
2. Ir. Diding Suhardi, MT. selaku Dosen Pembimbing I dan ucapan terima
kasih yang sebesar-besarnya atas ilmu dan bimbingannya.
3. Machmud Effendy, ST. M.Eng selaku Dosen Pembimbing II terima kasih
penulis haturkan atas kritik dan saran serta bimbingannya.
4. Kedua Orang tua beserta keluarga yang telah banyak membantu melalui
do’a, materi dan supportnya, saya mengucapkan terima kasih yang tak
terhingga.
5. Teman-teman elektro khususnya angkatan 2010 yang tak dapat disebutkan
namanya satu persatu.
Masih banyak pihak-pihak yang tidak penulis sebutkan dalam proses
penyusunan laporan ini, semoga apa yang telah di berikan tercatat sebagai
amal ibadah, Amien.
Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.
Malang, 1 Mei 2015
Penyusun
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ................................................................................................................................... i
LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................................................... iii
LEMBAR PERNYATAAN .................................................................................................................... iv
LEMBAR PERSEMBAHAN ................................................................................................................. v
ABSTRAK ............................................................................................................................................... vii
ABSTRACT ............................................................................................................................................. viii
KATA PENGANTAR ............................................................................................................................. ix
DAFTAR ISI............................................................................................................................................ xi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL ................................................................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ...................................................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................................................. 2
1.3 Batasan Masalah ................................................................................................................... 3
1.4 Tujuan ................................................................................................................................... 4
1.5 Metodologi Penelitian ........................................................................................................... 4
1.6 Sistimatika Pembahasan ........................................................................................................ 5
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 RFID (Radio Frequency Identification) ................................................................................ 7
2.2 Komponen RFID ................................................................................................................... 8
2.2.1 Tag ................................................................................................................................. 8
2.2.1 Tag Reader .................................................................................................................... 10
2.3 LCD 16x4 .............................................................................................................................. 11
2.4 Arduino Uno 328P ................................................................................................................ 11
2.5 Bahasa Pemrograman C++.................................................................................................... 13
BAB III PERANCANGAN SISTEM
3.1.1 Metodologi Penelitian ........................................................................................................ 16
3.1.2 Studi Literatur .................................................................................................................... 16
3.1.3 Perancangan dan Pembuatan Software............................................................................... 17
3.1.4 Perancangan Alat (Hardware) ........................................................................................... 20
3.1.5 Perancangan Konstruksi Mekanik Pintu ............................................................................ 20
3.1.6 Penjelasan Blok Diagram ................................................................................................... 21
3.1.7 Perancangan Rangkaian LCD ............................................................................................ 22
3.1.8 Perancangan Rangkaian Buzzer ......................................................................................... 23
3.1.9 Perancangan rangkaian Keseluruhan ................................................................................. 26
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian Minimum Sistem Arduino Uno............................................................................ 27
4.2 Pengujian LCD ...................................................................................................................... 29
4.3 Pengujian Modul RFID Reader ............................................................................................ 32
4.4 Pengujian Rangkaian Driver Buzzer ..................................................................................... 35
4.5 Pengujian Perangkat Lunak Baca RFID ............................................................................... 36
4.6 Pengujian Keseluruhan.......................................................................................................... 40
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan ......................................................................................................................... 44
5.2. Saran ................................................................................................................................... 44
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................................ 46
LAMPIRAN
BIOGRAFI PENULIS
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Prinsip Kerja RFID ................. ........................................................................................... 7
Gambar 2.2
RFID Tag Reader ................ .............................................................................................. 8
Gambar 2.3
Tag RFID ........................................................................................................................... 8
Gambar 2.4
Komunikasi Antara Reader dan Transponder (Tag) ........................................................ 10
Gambar 2.5
LCD 16 x 4 Karakter ................ ....................................................................................... 11
Gambar 2.6
Arduino Uno 328P ................ .......................................................................................... 12
Gambar 2.7
Pinout Diagram Arduino 328P ................. ....................................................................... 12
Gambar 3.1
Contoh APD Jenis Helmet Sebagai Pelindung Kepala ................ .................................... 16
Gambar 3.2
Contoh APD Jenis Ear Plug Sebagai Penyumbat Telinga ................ ............................... 16
Gambar 3.3
Contoh APD Jenis Masker Sebagai Alat Pelindung Pernafasan ................ ...................... 17
Gambar 3.4
Flowchart dalam memasuki Safety Area................. ......................................................... 18
Gambar 3.5
Flowchart Keluar Dari Safety Area ................. ................................................................. 19
Gambar 3.6
Blok Diagram Gerbang Pendeteksi Berbasis RFID ................ ......................................... 20
Gambar 3.7
Perencanaan Konstruksi Mekanik Gerbang Pendeteksi Berbasis RFID …...................... 21
Gambar 3.8
Komunikasi Antara Tag Reader Dengan Tag ................. ................................................. 22
Gambar 3.9
Rangkaian LCD 16 x4 ..................................................................................................... 22
Gambar 3.10
Rangkaian Buzzer Terhadap MCU .............................................................................. 23
Gambar 3.11
Rancangan Rangkaian Keseluruhan ............................................................................ 26
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Perbedaan RFID Pasif dan RFID Aktif ................................................................... 9
Tabel 4.1
Hasil Pembacaan RFID Tag ................................................................................... 34
Tabel 4.2
Pengujian Tegangan Input Buzzer ................................................................. 35
Tabel 4.3
Pengujian Tegangan Output Pin 13 Arduino Uno 328P ................................ 36
DAFTAR PUSTAKA
1. Albert, P, Malvino, 1994 Prinsip-prinsip Dasar Elektronika. Penerbit
Erlangga.
2. Budiharto, Widodo, 2004 Interfacing Komputer dan Mikrokontroler, PT
Elex Media Komputindo, Jakarta.
3. BISHOP, OWEN, 2002 Dasar-Dasar Elektronika, Jakarta: Erlangga.
4. Sutanto, 2006 Rangkaian Elektronika Penerbit: UI–Press, Jakarta.
5. Yoedy, M, dkk, 1994 Rangkaian Elektronika. PENS-ITS. Surabaya.
6. Ikhwan, 2013 Dasar K3. Konsultasi K3. www.konsultasik3.com
7. Edi, 2014 Komunikasi TAG Reader. Elektronika Dasar. http://elektronikadasar.web.id
8. Sabrina,
Abi,
2014
RFID
TAG
Reader.
Prinsip
Kerja
RFID.
www.Abisabrina.wordpress.com
9. Suhendri,
2015.
Pemrograman.htm
Belajar
Pemrograman.
Arduino
Uno.
Belajar