Rancang Bangun Antena Penerima Pada RFID Reader Untuk Aplikasi Parkir Kendaraan Bermotor Di Lingkungan Kampus Unikom

1 1.1 Latar Belakang

Teknologi parkir pada sebuah gedung sudah memberikan pelayanan yang begitu praktis dengan memanfaatkan Radio Frequency Identification (RFID) sebagai alat Bantu untuk mengetahui identitas pengguna layanan parkir. Tetapi pada kenyataannya modul RFID yang digunakan tidak dapat melakukan pembacaan kartu/tag sesuai dengan spesifikasi jarak maksimal pembacaan yang seharusnya mencapai jarak ± 12cm namun jarak baca kenyataannya hanya ± 2cm. Masalah ini dapat meningkatkan kesulitan dari sisi pengguna parkir terutama yang menggunakan kendaraan mobil, mereka harus lebih dekat menempelkan kartu/tag nya ke RFID Reader. Dan untuk menjawab permasalahan ini penulis bermaksud membuat sebuah alat yang dapat meningkatkan jarak baca nyata pada RFID Reader dengan menambahkan rangkaian antena ekternal pada modul RFID. Modul RFID ini dapat ditambahkan rangkaian antena tambahan di bandingkan dengan RFID lainnya, sehingga pengguna layanan parkir lebih nyaman saat melakukan scanning kartu atau tag RFID.

1.2 Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka dapat diidentifikasikan beberapa masalah yaitu sebagai berikut.

1. Masih belum tercapainya pembacaan kartu/tag sesuai dengan spesifikasi jarak maksimum pembacaan (± 12cm).

2. Belum maksimalnya data yang diterima antena pada RFID penerima (Internal).

1.3 Rumusan Masalah

Berdasarkan penjelasan pada bagian Identifikasi Masalah, maka dapat disimpulkan rumusan masalah berikut.

1. Bagaimana merancang antena yang dapat meningkatkan jarak pembacaan maksimum (± 12cm) terhadap kartu Radio Frekuency Identification (RFID)? 2. Bagaimana cara supaya data yang diterima bisa lebih maksimal jika

menggunakan tambahan rangkaian antena penerima? 1.4 Tujuan

Sebagai alternatif untuk menyelesaikan masalah-masalah yang dijelaskan dalam bagian Rumusan Masalah, maka penelitian ini memiliki tujuan-tujuan sebagai berikut.

1. Merancang antena eksternal di modul RDM6300 untuk meningkatkan jarak pembacaan pada Radio Frequency Identification (RFID) Reader.

2. Menentukan jarak pembacaan maksimal pada kartu Radio Frequency Identification (RFID)

1.5 Batasan Masalah

Beberapa batasan masalah yang didefinisikan oleh penulis sebagai pembatasan “beban” penelitian adalah sebagai berikut.

1. Merancang antena eksternal pada RDM6300 menggunakan jenis antena loop kecil dengan bentuk lingkaran.

3. Menentukan parameter antena sesuai dengan nilai VSWR, Return loss, Gain, Polaradiasi, Jumlah Lilitan dan Diameter.

4. Menggunakan kartu/tag pasif untuk menentukan jarak pembacaan.

5. Pengujian antena dilakukan dengan menggunakan arduino yang difungsikan sebagai tool untuk memonitoring data.

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. 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).

3. Pembuatan, merupakan tahap pengerjaan alat yang sebelumnya telah dirancang. 4. Pengujian, merupakan metoda untuk mengetahui hasil dari perancangan sistem

yang dibuat.

5. 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: LANDASAN TEORI

Menguraikan tentang pembahasan teori-teori dasar yang menunjang pada perancangan antena penerima pada RFID reader untuk aplikasi parkir kendaraan bermotor dilingkungan kampus UNIKOM.

BAB III: PERANCANGAN SISTEM

Membahas tentang perancangan dan pembuatan antena penerima pada RFID dan prinsip kerja dari masing-masing sistem.

BAB IV: PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM

Membahas tentang hasil pengujian dari perancangan sistem mulai dari segi fungsi maupun kinerja sistem yang digunakan.

BAB V: PENUTUP

Berisi tentang kesimpulan dari pengujian keseluruhan rancang bangun antena penerima pada RFID reader untuk aplikasi parkir kendaraan bermotor di lingkungan kampus UNIKOM.

5 2.1 Radio frequency identification (RFID)

Radio frequency identification (RFID) adalah teknologi yang menggabungkan fungsi dari kopling elektromagnetik atau elektrostatik pada porsi frekuensi radio dari spektrum 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.

2.1.1 Tag RFID

Tag RFID adalah perangkat yang dibuat dari rangkaian elektronika dan antena yang terintegrasi di dalam rangkaian tersebut. Rangkaian elektronik dari tag RFID umumnya memiliki memori sehingga tag ini mempunyai kemampuan untuk menyimpan data. Memori pada tag secara dibagi menjadi sel-sel. Beberapa sel

menyimpan data Read only, misalnya serial number yang unik yang disimpan pada saat tag tersebut diproduksi. Selain pada RFID mungkin juga dapat ditulis dan dibaca secara berulang. Berdasarkan catu daya tag, tag RFID dapat digolongkan menjadi:

a. Tag Aktif: yaitu tag yang catu dayanya diperoleh dari baterai, sehingga akan mengurangi daya yang diperlukan oleh pembaca RFID dan tag dapat mengirimkan informasi dalam jarak yang lebih jauh. Kelemahan dari tipe tag ini adalah harganya yang mahal dan ukurannya yang lebih besar karena lebih komplek. Semakin banyak fungsi yang dapat dilakukan oleh tag RFID maka rangkaiannya akan semakin komplek dan ukurannya akan semakin besar.

b. Tag Pasif: yaitu tag yang catu dayanya diperoleh dari medan yang dihasilkan oleh pembaca RFID. Rangkaiannya lebih sederhana, harganya jauh lebih murah, ukurannya kecil, dan lebih ringan. Kelemahannya adalah tag hanya dapat mengirimkan informasi dalam jarak yang dekat dan pembaca RFID harus menyediakan daya tambahan untuk tag RFID. Tag RFID telah sering dipertimbangkan untuk digunakan sebagai barcode pada masa yang akan datang. Pembacaan informasi pada tag RFID tidak memerlukan kontak sama sekali. Karena kemampuan rangkaian terintegrasi yang modern, maka tag RFID dapat menyimpan jauh lebih banyak informasi dibandingkan dengan barcode.

2.1.2 RFID Interrogators

Interrogator RFID bertindak sebagai jembatan antara tag RFID dan controller dan terdapat beberapa fungsi dasar.

a. Read the data contents of an RFID tag

b. Write data to the tag (in the case of smart tags) c. Relay data to and from the controller

d. Power the tag (in the case of passive tags)

Interrogator pada dasar nya sebuah komputer kecil. Yang terdiri dari kira-kira tiga bagian: antena, RF electronics module, yang betanggung jawab untuk melakukan komunikasi dengan RFID tag, dan controller electronics module yang bertanggung jawab untuk melakukan komunikasi dengan controller.

Sensor RFID yang digunakan adalah Modul RDM6300, modul ini memiliki dua buah jenis mode output yaitu, output TTL interface RS232 data format dan WEIGAND, sehingga harus teliti didalam pengaturan konfigurasinya, modul ini bekerja pada frekuensi 125kHz.

Langkah kerja 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 akan 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 2.3

Backscatter 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 domodulasi dengan gelombang carrier. Gelombang yang akan termodulasi ini ditangkap oleh reader. Ilustrasi untuk Backscatter coupling diberikan oleh Gambar 2.4

Gambar 2.4 Backscatter Coupling 2.1.3 RFID Controller

Controller RFID adalah otak dari sistem RFID. Biasanya digunakan dalam jaringan multiple integrasi RFID bersama-sama dan pemusatan proses informasi. Controller di dalam jaringan biasanya berupa PC, workstation running database atau software aplikasi, jaringan pada controller. Controller ini mengumpulkan informasi ke dalam suatu tempat oleh interrogator.

2.1.4 Frekuensi

Faktor penting yang harus diperhatikan dalam RFID adalah frekuensi kerja dari sistem RFID. Ini adalah frekuensi yang digunakan untuk komunikasi wireless

antara pembaca RFID dengan tag RFID.Ada beberapa band frekuensi yang digunakan untuk sistem RFID. Pemilihan dari frekuensi kerja sistem RFID akan mempengaruhi jarak komunikasi, interferensi dengan frekuensi sistem radio lain, kecepatan komunikasi data, dan ukuran antena. Untuk frekuensi yang rendah umumnya digunakan tag pasif, dan untuk frekuensi tinggi digunakan tag aktif.

Sistem RFID menggunakan rentang frekuensi yang tak berlisensi dan diklasifikasikan sebagai peralatan industrial scientific-medical atau peralatan berjarak pendek (short-range device) yang diizinkan oleh 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. Kombinasi dari level-level frekuensi dan daya yang dibolehkan menentukan rentang fungsional dari suatu aplikasi tertentu seperti keluaran daya dari Reader. Terdapat empat utama yang digunakan pada teknologi yaitu: (1) LF, (2) HF, (3) UHF, dan (4) gelombang mikro. Adapun beberapa band frekuensi yang digunakan untuk sistem RFID yaitu:

Tabel 2.1 Frekuensi RFID yang Umum Beroperasi Pada Tag Pasif

Gelombang Frekuensi Rentang dan laju baca

Low Frequency (LF) 125 - 134 KHz -1.5 kaki; kecepatan baca rendah. High Frequency (HF) 13.56 MHz ~3 kaki; kecepatan baca sedang. Ultra High Frequency (UHF) 868 - 956 MHz up to 15 kaki; kecepatan baca

tinggi

Microwave 2.45 GHz ~3 kaki; kKecepatan baca tinggi.

Pada frekuensi rendah, tag pasif tidak dapat mentransmisikan data dengan jarak yang jauh, karena keterbatasan daya yang diperoleh dari medan

elektromagnetik. Akan tetapi komunikasi tetap dapat dilakukan tanpa kontak langsung. Pada penelitian ini hal yang perlu mendapatkan perhatian adalah tag pasif harus terletak jauh dari obyek logam, karena logam secara signifikan mengurangi fluks dari medan magnet. Akibatnya tag RFID tidak bekerja dengan baik, karena tag tidak menerima daya minimum untuk dapat bekerja. Pada frekuensi tinggi, jarak komunikasi antara tag aktif dengan pembaca RFID dapat lebih jauh, tetapi masih terbatas oleh daya yang ada. Sinyal elektromagnetik pada frekuensi tinggi juga mendapatkan pelemahan (atenuasi) ketika tag tertutupi oleh es atau air. Pada kondisi terburuk, tag yang tertutup oleh logam tidak terdeteksi oleh pembaca RFID. Ukuran antena yang harus digunakan untuk transmisi data bergantung dari panjang gelombang elektromagnetik. Untuk frekuensi yang rendah, maka antena harus dibuat dengan ukuran yang lebih besar dibandingkan dengan RFID dengan frekuensi tinggi.

2.1.5 Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang mempunyai sifat listrik dan sifat magnet secara bersamaan. Gelombang radio merupakan bagian dari gelombang elektromagnetik pada spectrum frekuensi radio. Gelombang dikarakteristikkan oleh panjang gelombang dan frekuensi. Panjang gelombang ( ) memiliki hubungan dengan frekuensi (ƒ) dan kecepatan ( ) yang ditunjukkan pada Persamaan 2.1

= (2.1) Kecepatan ( ) bergantung pada medium. Ketika medium rambat adalah hampa udara (free space), maka:

2.2 Antena

Sebuah antena adalah rangkaian yang merubah bentuk gelombang terbimbing pada saluran kabel (Tx) ke dalam gelombang ruang bebas dan menangkap semua gelombang elektromagnetik, dan sebaliknya (Rx).

Gambar 2.5 Antena Sebagai Pengirim dan Penerima 2.2.1 Parameter Antena

Antena memiliki berbagai parameter yang menunjukkan karakteristik dari antena tersebut. Parameter- parameter tersebut adalah:

a. Frekuensi Kerja

Frekuensi kerja adalah frekuensi dimana antena tersebut memenuhi spesifikasi yang diinginkan, dalam hal ini adalah nilai Voltage Standing Wave Ratio (VSWR). VSWR adalah perbandingan amplitude maksimum dengan amplitude minimum gelombang berdiri. Gelombang berdiri adalah superposisi antara gelombang datang dan gelombang pantul. Berikut ini hubungan antara VSWR – Return loss- Koefisien Refleksi

VSWR = +⃒��⃒

−⃒��⃒

(2.2)

Dimana: ⃒�_�⃒= Koefisien Refleksi

RL = Return Loss

Voltage standing wave ratio (VSWR) adalah rasio dari tegangan yang keluar dari antenna dengan tengangan pantulan. VSWR terjadi ketika ada sebuah penghalang yang tidak cocok pada alat sistem RF, VSWR bisa disebabkan oleh sinyal RF yang di reflesikan pada suatu poin impedance mismatch pada alur sinyal. VSWR menyebabkan kehilangan titik balik, dimana dapat diartikan sebagai kehilangan energi penerus melalui suatu sistem untuk mematikan energi yang di reflesikan kembali menuju transmitter. Bila akhir dari penghalang pada sebuah koneksi tidak cocok, maka jumlah maximum dari energi yang ditransmisikan tidak akan diterima oleh antena.

b. Pola Radiasi

Pola radiasi adalah fungsi matematika atau representasi grafik dari sifat radiasi antena sebagai fungsi ruang. Sifat radiasi tersebut meliputi kerapatan flux, intensitas radiasi, kuat medan, atau polarisasi. Biasanya sifat dari radiasi yang sangat dipentingkan adalah persebaran secara tiga dimensi atau dua dimensi dari energi yang diradiasikan antena.

c. Direktivitas (Keterarahan)

Direktivitas sebuah antena didefinisikan sebagai perbandingan antara intensitas radiasi antena pada suatu arah tertentu dengan intensitas radiasi rata-rata dari segala arah. Intensitas radiasi rata-rata sebanding dengan total daya yang diradiasikan oleh antena dibagi dengan 4π. Dengan kata lain direktivitas adalah kemampuan suatu antena untuk mengkonsentrasikan energinya pada satu arah tertentu. Secara sederhana, keterarahan sumber non-isotropic sebanding dengan rasio intensitas radiasinya pada suatu arah tertentu terhadap intensitas radiasi

sumber isotropis. Nilai keterarahan sebuah antena dapat diketahui dari pola radiasi antena tersebut, semakin sempit main lobe maka keterarahannya semakin baik disbanding main lobe yang lebih lebar. Nilai keterarahan jika dilihat dari pola radiasi sebuah antena adalah sebagai berikut (Balanis, 2005: 105). Nilai D diperoleh melalui Persamaan:

� =

��

� 8 � ²

�∅

(2.4)

Dengan:

DdB= keterarahan (directivity) (dB)

� = lebar berkas daya pada polarisasi horisontal ( 0 )

∅ = lebar berkas daya pada polarisasi vertikal ( 0 ) d. Gain

Parameter lainya yang juga menggambarkan kinerja dari suatu antena adalah gain. Gain absolut dari suatu antena (dalam arah tertentu) didefinisikan sebagai rasio dari intensitasnya, dalam arah tertentu, terhadap intensitas radiasinya yang diperoleh jika daya yang di terima oleh antena diradiasikan secara isotropis, seperti yang ditunjukkan pada persamaan 2.4

G(dBm) = P1 rx(dBm)– P2(dBm) + GReff(dBm) (2.5)

Dengan:

GdBm) = gain antena yang diukur

P1 rx = level daya antena pada saat rx

P2 tx = level daya antena pada saat tx

GReff(dBm) = gain antena referensi

e. Impedansi Input

Impedansi antena didefinisikan sebagai perbandingan antara medan elektrik terhadap medan magnetik pada suatu titik. Dengan kata lain pada sepasang terminal maka impedansi antena bisa didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan terhadap arus pada terminal tersebut.

� = _�

(2.7)

Dimana:

ZT = impedansi terminal V = beda potensial terminal

I = arus terminal f. Beamwidth

Beamwidth adalah besarnya sudut berkas pancaran gelombang frekuensi radio utama (main lobe) yang dihitung pada titik 3 dB menurun dari puncak lobe utama. Besarnya beamwidth adalah sebagai berikut:

� = . � � �

(2.8)

Dimana:

B = 3 dB beamwidth (derajat) f = frekuensi (GHz)

d = diameter antena (m)

Gambar 2.6 menunjukkan tiga daerah pancaran yaitu lobe utama (main lobe, nomor 1), lobe sisi samping (side lobe, nomor 2) dan lobe sisi belakang (back lobe, nomor 3). Half Power Beamwidth (HPBW) adalah daerah sudut yang dibatasi oleh titik-titik setengah daya atau -3 dB atau 0.707 dari medan maksimum pada lobe

utama. First Null Beamwidth (FNBW) adalah besar sudut bidang diantara dua arah pada main lobe yang intensitas radiasinya nol.

Gambar 2.6 Beamwidth Antena g. Bandwidth

Bandwidth sebuah antena didefinisikan sebagai rentang frekuensi kerja dari suatu antena dengan memperhatikan beberapa kriteria yang mengacu pada suatu standar tertentu. Nilai bandwidth antena dapat ditentukan dengan mengetahui batas frekuensi kerja bawah dan atas terlebih dahulu. Frekuensi kerja bawah adalah nilai frekuensi kerja awal dari frekuensi kerja antena, sedangkan frekuensi atas merupakan nilai frekuensi kerja akhir dari frekuensi kerja antena. Nilai bandwidth dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.9)

_{� =} ℎ− _% (2.9)

= ℎ+

(2.10)

Dimana:

fh = frekuensi atas (Hz) fl = frekuensi bawah (Hz) fc = frekuensi tengah (Hz)

Terdapat berbagai cara penulisan bandwidth sebuah antena. Untuk broadband antena, bandwidth biasanya dinyatakan dengan rasio antara batas

frekuensi atas dan bawah yang telah sesuai dengan batas standar VSWR atau return loss tertentu. Sebagai contoh, bandwidth 5:1 menunjukkan bahwa batas frekuensi atas lebih besar 5 kali dari frekuensi bawahnya. Untuk narrowband antena, bandwidth biasanya dinyatakan dalam bentuk persentase. Sebagai contoh, 5% bandwidth menunjukkan bahwa selisih batas frekuensi kerja atas dan bawah besarnya 5% dari frekuensi tengahnya.

h. Diameter kawat tembaga

Pada pembuatan antena sangat dipengaruhi oleh diameter kawat tembaga yang akan digunakan untuk meningkatkan frekuensi, medan magnet akan meningkat pada induktor Oleh karena itu, reaktansi dekat pusat kawat meningkat. Hal ini menyebabkan impedansi disekitar arus lebih tinggi.

� =

√πf σ . Dimana

�= diameter antena (m) f = frequency (MHz)

= permeability (F/m) = ο r

o = Permeability of air = 4 π x 10-7 (h/m) r = 1 for Copper, Aluminum, Gold, etc

= 4000 for pure Iron

σ = Conductivity of the material (mho/m) = 5.8 x 107 (mho/m) for Copper

= 3.82 x 107 _{(mho/m) for Aluminum}

= 4.1 x 107 (mho/m) for Gold = 6.1 x 107 _{(mho/m) for Silver}

= 1.5 x 107 (mho/m) for Brass

2.2.2Daerah Medan Radiasi Antena

Daerah medan radiasi antena terbagi menjadi tiga daerah. Pada masing-masing daerah ini karakteristik distribusi medan akan berbeda. Perbedaan karakteristik distribusi medan pada masing – masing daerah terletak pada fungsi distribusi medan terhadap jarak. Ketiga daerah tersebut adalah:

a. Reactive Near – Field Region

Daerah ini merupakan daerah yang paling dekat dengan antena, dimana medan reaktif paling mendominasi dibandingkan dengan medan radiasi. Distribusi medan merupakan fungsi terhadap jarak Sehingga setiap penambahan jarak distribusi medan akan bervariasi.oleh karena itu medan radiasi antena pada daerah ini belum stabil dan daerah ini tidak dapat digunakan sebagai daerah propagasi antena untuk transmisi.

b. Radiating Near – Field Region

Daerah ini merupakan daerah transisi antara daerah reactive near – field dan daerah far – field. Batas daerah ini dimulai dari jarak R1 dari antena sampai pada batas far – field.

R1 = 0.62 x √ ²

� (2.12)

Dimana: R1= jarak antena sampai batas far-field

D = dimensi linier terbesar dari antenna [m] = penjang gelombang [m]

Daerah ini didominasi oleh medan radiasi dan distribusi medan angular sangat tergantung pada jarak

r

. Kekuatan medan memang tidak secara signifikan

berkurang dengan bertambahnya jarak, namun medan pada daerah ini akan memiliki karakter osilator (bolak – balik) sehingga daerah transmisi ini belum dapat digunakan untuk menghitung gain antena.

c. Far – Field Region

Far – field region merupakan daerah dimana pola radiasi antena tidak bergantung pada jarak. Medan radiasi pada daerah ini sudah stabil, sehingga pengukuran parameter antena seperti pola radiasi dan gain dilakukan pada daerah ini. Daerah far – field antena dimulai pada jarak R2. Pada praktiknya,

supaya propagasi gelombang dari antena pengirim menuju antena penerima berhasil, jarak antara pengirim dan penerima harus memenuhi jarak far – field ini.

R2 = ²

� (2.13)

2.3 Induktansi

Induktor merupakan kumparan yang memiliki banyak lilitan kawat. Induktor memiliki induktansi diri, yaitu gejala kelistrikan yang menyebabkan perubahan arus listrik pada kumparan dapat membangkitkan GGL induksi pada kumparan tersebut.

Joseph Henry telah melakukan penyelidikan tentang ggl induksi akibat perubahan fluks magnetik yang ditimbulkan oleh suatu kumparan dan diperoleh kesimpulan bahwa besarnya GGL induksi sebanding dengan laju perubahan arus terhadap waktu. Secara matematika pernyataan ini dapat dituliskan sebagai:

L = N �Φ

�

(henry) (2.14) Dimana: L = induktansi

N = jumlah lilitan I = arus

Φ = flux magnet

Prinsip kerja induktor: Dalam bentuk yang paling sederhana induktansi terjadi pada sebuah penghantar listrik (konduktor) yang bisa berupa kumparan atau sebuah kabel. Arus listrik (I) yang mengalir pada konduktor tersebut menghasilkan flux magnetik (Φ) yang sebanding dengan arus listrik yang mengalir tersebut. Dengan aturan tangan kanan dapat diketahui arah medan listrik terhadap arah arus listrik.

Gambar 2.8 Kaidah tangan kanan

Keterangan:

Φ = BA

Φ = Magnetic flux (Besar akumulasi medan listrik B pada suatu luas area A tertentu) Weber (Wb = T.m2)

B = Medan listrik Tesla (T) A = Luas Area meter kuadrat (m2₎

Jika kawat tembaga itu dililitkan membentuk koil atau kumparan. dan kumparan tersebut dialiri listrik maka tiap lilitan akan saling menginduksi satu dengan yang lainnya. Medan listrik yang terbentuk akan segaris dan saling menguatkan. Komponen yang seperti inilah yang dikenal dengan induktor selenoid. Induktor adalah komponen yang dapat menyimpan energi magnetik. Energi ini direpresentasikan dengan adanya tegangan emf (electromotive force) jika induktor dialiri listrik. Secara matematis tegangan emf ditulis :

E=-L��

��

(2.15)

E = Tegangan emf L = Induktansi diri (��

��) = Perubahan arus terhadap waktu

Maka sebuah induktor akan mempunyai induktansi 1 Henry ketika tegangan emf (ggl) satu volt diinduksi dalam induktor ketika ada arus yang mengalir melalui induktor dengan perubahan satu ampere / detik.

Induktansi dari multilayer persegi panjang lingkaran kumparan adalah dihitung dengan:

� = _, , _{+ ℎ+}� � (2.16) Dimana:

N = Jumlah lilitan C = x + y + 2h

x = lebar coil y = Panjang coil b = lebar penampang

h = tinggi coil dari penampang Catatan: Semua dimensi dalam cm

C = Kapasitansi stray bahan

Komponen stray adalah jumlah dari pengurangan nilai komponen yang telah dihitung, dan dinotasikan dengan nilai komponen yang baru (‘C, L’), yang nilainya lebih kecil dibandingkan dengan nilai perhitungan. [11]

Gambar 2.9 N-turn Multilayer Persegi Panjang Loop Coil

Induktansi N- turn multilayer circular coil dapat di hitung menggunakan persamaan:

� = ,_{+ ℎ+}� � (2.17)

a. _{Induktor inti udara (Air Core Inductor)}

Beroperasi pada frekuensi tinggi tetapi mempunyai induktansi yang rendah

Gambar 2.11 Induktor Inti Udara (Air Core Inductor) b. _{Induktor inti besi (Iron Core Inductor)}

Mempunyai resistansi yang kecil dan induktansi yang besar. Rugi-rugi pada inti, eddy current (arus eddy), saturasi magnetik dan batas histerisis membuat batas frekuensi dan arus operasi.

Gambar 2.12 Induktor Inti Besi (Iron Core Inductor) c. _{Induktor inti ferit (Ferrite Core Inductor)}

Material keramik yang tidak konduktif membuat induktor jenis ini beroperasi pada frekuensi tinggi, namun mempunyai batasan pada saturasi magnetik.

2.4 Medan Magnetik

Medan magnet, dalam ilmu Fisika, adalah suatu medan yang dibentuk dengan menggerakan muatan listrik (arus listrik) yang menyebabkan munculnya gaya di muatan listrik yang bergerak lainnya. (Putaran mekanika kuantum dari satu partikel membentuk medan magnet dan putaran itu dipengaruhi oleh dirinya sendiri seperti arus listrik

Besarnya medan Magnet disekitar kawat lurus panjang berarus listrik. Dipengaruhi oleh besarnya kuat arus listrik dan jarak titik tinjauan terhadap kawat. Semakin besar kuat arus semakin besar kuat medan magnetnya, semakin jauh jaraknya terhadap kawat semakin kecil kuat medan magnetnya. Berdasarkan perumusan matematik oleh Biot-Savart maka besarnya kuat medan magnet disekitar kawat berarus listrik dirumuskan dengan:

�� = μoINa²₊ / (2.18) Dimana:

I = Arus

a = Radius lingkaran r = Jarak dari pusat loop

0 = Permeabilitas ruang bebas dan diberikan sebagai

4 π x 10-7 (Henry/meter) 2.5 Komunikasi serial

Komunikasi serial adalah suatu metode komunikasi dengan transmisi data per bit dalam satu waktu melalui sebuah jalur transmisi, kabel, atau pun wireless. Komunikasi serial digunakan untuk komunikasi jarak jauh dan kebanyakn dari jaringan komputer, dimana harga kabel dan proses sinkronisasi data menjadi

pertimbangn utama. Karakteristik penting pada komunikasi serial, adalah sebagai berikut.

a. Baud rate

Baud rate adalah sistem perhitungan untuk komunikasi. Baud rate mengindikasikan berapa bit data yang dikirimkan setiap detik, dan pada clock cycle, baud rate menunjukkan frekuensi yang digunakan oleh clock tersebut. b. Data bits

Data bits adalah perhitungan jumlah dari data bit yang sedang ditansmisikan. Pengiriman data ini pada standarnya adalah 5,7 atau 8 bit, tergantung dari data yang akan ditransmisikan.

c. Stop bit

Stop bit digunakn untuk mengakhiri komunikasi untuk satu paket, dan juga digunakn untuk mengangani error pada clock speed.

d. Parity

Parity adalah bit tambahan yang akan mendeteksi adanya kesalahan pada komunikasi serial. Bit tambahan ini terletak di akhir data yang ditransmisikan. Parity ada beberapa jenis, yaitu even, odd, MARK, dan SPACE parity. Pada even parity, bit parity akan bernilai ‘1’ jika bit ‘0’ pada data yang ditransmisikan berjumlah genap. Pada odd parity, bit parity akan bernilai ‘1’ jika bit ‘0’ pada data yang ditransmisikan berjumlah ganjil. Pada MARK parity, bit parity akan selalu bernilai ‘1’. Sedangkan pada SPACE parity, bit parity akan bernilai ‘0’.

Berdasarkan clock-nya terdapat 2 macam cara transmisi data serial, yaitu: a. Transmisi data serial secara sinkron

Pada sistem ini, clock dikirim bersamaan dengan data serial, dan komunikasi berlangsung secara half-duplex, dimana pengiriman dan penerimaan data dapat berlangsung dua arah tetapi harus saling bergantian. b. Transmisi data serial secara asinkron

Pada sistem ini, clock tidak dikirim bersama data serial. Rangkaian penerima data harus membangkitkan sendiri clock pendorong data serial atau harus memiliki baud rate generator. Sistem komunikasi berlangsung secara full-duplex, dimana penerima dan pengiriman data dapat berlangsung secara bersamaan.

28

APLIKASI SISTEM PARKIR 3.1 Perancangan Sistem Parkir Keseluruhan

Secara umum perancangan sistem keseluruhan dibagi menjadi dua komponen utama yaitu perancangan perangkat keras (hardware) dan perancangan perangkat lunak (software). Namun secara sistematis perancangan sistem melibatkan tiga bagian yaitu masukan (input), pemroses (process), dan keluaran (output). Tiga bagian ini memiliki fungsi masing-masing dalam sistem secara keseluruhan. Berikut diagram blok sistem parkir keseluruhan dapat dilihat di Gambar 3.1

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Parkir Keseluruhan

Secara umum cara kerja dari sistem parkir berbasis RFID ini bersumber dari pembacaan data identifikasi dari kartu RFID atau dari tag. Informasi yang berada atau tersimpan dalam chip ini akan terkirim/terbaca melalui gelombang elektromagnetik setelah tag antena mendapatkan atau menerima pancaran gelombang elektromagnetik dari reader antena. RFID reader ini yang sekaligus akan meneruskan informasi ke USB

to TTL sebagai data masukan yang berguna untuk melakukan perintah-perintah yang sudah dirancang pada komputer. Kemudian komputer akan menerjemahkan pembacaan data RFID ke server sebagai masukkan database. Jika database sesuai maka komputer akan mengirimkan perintah untuk mengaktifkan driver motor melalui port USB. Berikut akan dijelaskan cara kerja dari masing-masing bagian yang ada pada blok digram.

1. Masukan (input)

Masukan dalam blok diagram terdiri dari: a. Kartu/ tag

Kartu/ tag yang digunakan disini adalah kartu berjenis pasif. Perpindahan data pada RFID tag pasif menggunakan metode magnetik (induktive) coupling. 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 akan terjadi suatu tegangan jatuh pada beban tag. Tegangan jatuh ini akan terbaca oleh reader.

2. Proses

a. Antena

Antena akan mengirimkan sinyal untuk mengaktifkan medan magnet pada antena kartu atau tag sehingga terjadi perpindahan sinyal dalam antena reader dan antena kartu atau tag.

b. RFID reader

Bagian ini berisi alat yang dapat mendeteksi Tag RFID yaitu RFID reader. Pengidentifikasian di lakukan dengan menggunakan perangkat interogasi (interrogator) juga disebut sebagai Reader atau “Master” dan sebuah Tag disebut sebagai transponder atau “Slave” yang menyimpan informasi kode indentifikasi yang unik. Pertukaran data terjadi antara Reader dengan Tag dengan menggunakan gelombang radio frekuensi dan tidak membutuhkan “direct Line of Sight” atau tanpa harus secara fisik terlihat. Perangkat interrogator atau reader akan mengirimkan signal kepada Tag untuk mengidentifikasi kode yang terkandung dalam Tag tersebut. Atau memproses signal yang dipancarkan oleh Tag dan mengdecodekan untuk kemudian dikirimkan ke komputer, signal tersebut oleh komputer kemudian disimpan atau diadakan pencocokan didalam data base komputer untuk pemprosesan lebih lanjut atau dapat juga menginstruksikan kepada interrogator/reader untuk menuliskan informasi tambahan pada Tag tersebut.

c. Komunikasi Serial

Merupakan jalur komunikasi yang menggunakan USB to TTL digunakan untuk mengkoneksikan RFID Reader ke PC

3. Keluaran (Output)

Bagian keluaran/output adalah bagian yang merupakan hasil eksekusi perangkat dan bertindak sebagai hasil dari kinerja perangkat sesuai keinginan perancang. Perangkat yang digunakan pada sistem pendeteksi ini, yaitu:

a. Komputer

Komputer pada sistem ini merupakan penerima laporan dari peralatan yang terdapat didalam blok diagram proses. Komputer juga akan diinstal sebuah aplikasi GUI yang akan menampilkan data dari sistem. Aplikasi yang akan digunakan dengan menggunakan LabView.

b. Server

Server dalam sistem parkir ini berfungsi untuk menampung atau memonitoring data dari komputer.

c. Driver Motor

Apabila data yang diterima oleh server benar maka motor bergerak. 3.2 Perancangan Antena Loop Kecil

Pada tugas akhir ini akan dirancang sebuah antena loop kecil yang digunakan pada sistem parkir sebagai penguat jarak pembacaan antena. Tahap perancangan di mulai dari memperhitungkan frekuensi kerja antena, selanjutnya menghitung dimensi jarak baca antena. Untuk mendapatkan rancangan antena yang optimal dilakukan beberapa karakterisasi berupa perubahan jumlah lilitan dan perubahan dimensi jarak pembacaan dengan melakukan beberapa percobaan selanjutnya diperoleh hasil rancangan yang lebih optimal tersebut.

3.2.1 Tahapan Perancangan Antena

Pada proses perancangan antena, dilakukan beberapa tahapan mulai dari penentuan frekuensi antena sampai dengan pengujian antena. Berikut adalah perancanga antena.

Menentukan Spesifikasi Mulai

Menentukan Diameter

Mencapai Frekuensi 125KHz Menghitung Jumlah

lilitan

Pengukuran

Pengujian

Selesai

Gambar 3.2 Diagram Tahapan Pembuatan Antena A. Menentukan Spesifikasi Antena yang dibuat

- _{Antena Loop (Air Core = inti udara)}

Antena yang di pakai antena berjenis ‘loop kecil’. Antena loop ini jauh lebih kecil dari panjang gelombangnya, dengan frekuensi paling rendah. Untuk itu biasanya dinamakan sebagai loop magnetik, karena berprilaku elektrik sebagai kumparan. (penerapan Maxwell persamaan).

- _Frekuensi

Frekuensi yang diharapkan dalam pembutan antena ini antara 120 KHz – 130 KHz (frekuensi rendah). Frekuensi untuk antena loop kecil pada umumnya sangat rendah dikarenakan Arus yang dimiliki sangat kecil.

- _{Voltage Standing Wave Ratio (VSWR)}

Adapun antena loop kecil ini mempunyai batasan VSWR yang dipakai yaitu ≤ 2dB. Karena mempunyai rugi-rugi dielektrikal maka antena loop kecil ini mempunyai Return Lost ± -14dB.

- _{Gain (Daya)}

Didalam antena loop kecil dengan gelombang elektromagnetik untuk menghasilkan tegangan yang kecil diujung kutubnya, biasanya mempunyai daya yang kecil yaitu 1-1,5dB, dikarenakan antena loop kecil ini mempunyai unsur reflektif dan direktif sehingga permukaannya tidak terhubung ke pemancar.

- _Bandwidth

Pada antena loop kecil mempunyai bandwidth antara 5-10 KHz. B. Perhitungan Diameter dan Jumlah Lilitan Antena

Penentuan Diameter kawat tembaga

Untuk memperoleh nilai induktansi yang sesuai dengan nilai frekuensi yang di inginkan maka dalam menentukan nilai diameter kawat sangat diperlukan dari persamaan (2.10).

� =

=

√πf π x − _{. x}

= , � � � √f �� = , �

√ , �� = ,_,

= , �� ≈ , ��

Dalam perancangan antena diperlukan langkah-langkah yang tepat agar didapatkan hasil sesuai dengan yang diinginkan. Tidak hanya itu, proses perancangan yang baik akan mempercepat waktu proses perancangan antena. Hal ini dikarenakan perancangan sudah memiliki acuan dengan mengambil data dari antena referensi. Dimana:

Induktansi dari multilayer persegi panjang lingkaran kumparan dihitung dengan persamaan (2.15):

= ,

Gambar 3.3 N-turn Multilayer Persegi Panjang Loop Coil

Dalam antena referensi terdapat nilai x= 3 cm, y=4 cm, dan h= 0,2 cm C = x + y + 2h

C= 3 cm + 4 cm + 2 (0,2 cm) C= 3 cm + 4 cm + 0,4 cm C= 7,4

Nilai C dalam hal ini menunjukan nilai dari Kapasitansi stray bahan untuk membangkitkan resonansi. Berikut ilustrasi persamaan diatas:

Gambar 3.4 Resonansi

Dengan N= 100 dari nilai lilitan antena referensi Sehingga diperoleh:

L = _, , _{+ ℎ +} .

L = _, , _{, +} . , ._{, + ,} L = _., ._{+ , +}

L = , _, . L = _, ,

Untuk merancang antena yang akan di buat terlebih dahulu menentukan jari-jari lingkaran seperti pada Gambar 3.5 menggunakan persamaan (2.16) dengan L=

843,4394 H

Gambar 3.5 N-turn Multilayer Circular Coil

L = , ._{+ ℎ +}

, = ₊, . ._{, + ,} , = , ._{+ , +}

, = , ._{+ , +}

, = _{+ ,}

, . a + , =

, a + , =

− , + , =

− , + , =

Sehingga:

A= 1 B= -1,6324 C= -1,0339

Untuk memperoleh a dengan menggunakan persamaan.

, =− ± √ −

, =− − , ± √− , − . . − ,

, = , ± √− , − . . − ,

, = , ± √ , + ,

, = , ± √ ,

, = , ± ,

= , + , = , = ,

= , − , = − , = − ,

Jadi untuk jari jari lingkaran a= 2,12 cm

Untuk menentukan jumlah lilitan yang akan digunakan dalam membuat antena maka terlebih dahulu mengetahui jarak yang akan diinginkan. Dimana kita asumsikan

dengan nilai r1= 6,5 cm, r2= 5,40 cm, N1= 100 lilitan dan nilai a= 2.12 cm dari radius

lingkaran.

Sehingga dapat diperoleh dari persamaan (2.16):

� = μoINa²_{+ � /}

μoIN a²_{+ � / =} μoIN a²_{+ � / + �}N _{/ = + �}N _/

_{, + ,}N _{/ = , + ,}N _/ , + , / ₌

N

, + . /

_, , _{+ ,}+ , _{/ = N}/ , /

, / _{= N}

√ , √ , = N N = . _, ,

N = 61

3.2.2 Perencanaan Dimensi Elemen Peradiasi

Untuk menentukan dimensi elemen peradiasi maka terlebih dahulu harus direncanakan nilai frekuensi kerja (fr) yaitu 125 KHz dengan nilai perambatan diruang bebas (c) sebesar 3.108 _{m/s. Dengan menggunakan persamaan (2.1):}

Untuk frekuensi 125 KHz:

=

= . _{�� =} �

3.3 Pembuatan Antena

Setelah informasi dan data yang diperlukan sudah didapat, maka langkah selanjutnya adalah menyiapkan seluruh perlengkapan alat dan bahan yang akan digunakan dalam membuat piranti antena.

Tahap 1: Persiapan Alat dan Bahan Antena

Gambar 3.6 Alat dan Bahan antena a. Kawat Tembaga 0.20mm

b. Chooker c. Tang potong d. Connector female

Tahap 2: Alat Pengujian dan Pengukuran Antena

a. Spectrum Analyzer merupakan sebuah alat ukur yang digunakan untuk mengetahui distribusi energi dari suatu spektrum frekuensi dari sebuah sinyal listrik yang di ukur, pada pengukuran ini menggunakan produk dari Hp 8593a spectrum analyser jangkauan range 9 kHz to 2.2 GHz

b. Signal Generator adalah alat ukur elektronik yang menghasilkan, atau membangkitkan gelombang pada pengukuran ini menggunakan produk dari Anritsu SIGNAL GENERATOR MG3602A generator sinyal sintesis yang menyediakan amplitudo, frekuensi, fase, dan modulasi video yang jangkauan range antara 0.1Mhz- 2080MHz.

c. Antena refferensi digunakan untuk antena pembanding supaya di antena uji Vout menghasilkan spesifikasi yang dinginkan ( gain, medan jauh, bandwidth).

Tahap 3: Langkah Pembuatan Antena Loop a. Chooker

Chooker inipun dibuat sebagai mal untuk membuat jalur coil yang akan di bentuk,adapun bahan yang digunakan bahan dari kertas karton atau plastik mika yang disesuaikan dengan ukuran yang diinginkan.

b. Melilit coil

Adapun banyaknya jumlah lilitan yang dipakai untuk antena loop kecil ini adalah disesuaikan dengan perhitungan untuk mencapai frekuensi yang digunakan sesuai dengan fungsi kerjanya.

Gambar 3.7 Proses Melilit Antena

Gambar 3.8 Proses Setelah Antena di Lilit c. Sirlak

Suatu cairan yang pada umumnya digunakan setelah akhir dari pelilitan/ menggulung coil ke chooker, dimana cairan ini berfungsi untuk menyusun/

membentuk lilitan yang dibuat di chooker tersusun rapih dan tidak acak-acakan/ molor.

3.4 Pemilihan Komponen

Pada perancangan antena penerima berbasis RFID ini membutuhkan RFID reader yang tepat sesuai dengan yang dibutuhkan sistem yang akan di rancang. Berikut adalah daftar spesifikasi dari masing-masing jenis RFID reader:

A. Modul RDM6300

Modul RDM6300 adalah modul yang digunakan untuk membaca kode dari kartu tag. Modul ini tidak bisa menampilkan secara mandiri mengenai kode yang dibacanya sehingga memerlukan device lain sebagai penampil. Terdapat 2 port yang digunakan untuk komunikasi ke device lain yaitu port Rx dan TX.

Gambar 3.9 Modul RDM6300 Features

a. Support external antena

b. Maximum effective distance up to 150mm c. Less than 100ms decoding time

e. Support EM4100 compatible read only or read/write tags f. Built-in external bi-color LED and buzzer driver

g. Small outline design

Tabel 3.1 Spesifikasi RFID 125 KHz Modul

Frequency 125KHz

Baud Rate 9600 (TTL Electricity Level RS232 format)

Interface Weigang26 Or TTL Electricity Level RS232 format Power supply DC 5V㸦±5%㸧

Current <50Ma

Operating range >50mm(Depend on Card/Tag shape, manufacturer) Expand I/O port N/A

Indication light N/A

Working temperature -10℃~ +70℃ Storage temperature -20℃~ +80℃

Max. humidity Relative humidity 0 ~ 95%

Size 38.5mm ×19mm×9mm

(Datasheet RFID 125 KHz Module)

Gambar 3.10 Konfigurasi Pin RFID RDM 6300 Definisi Pin

P1: PIN1 TX PIN2 RX PIN3 PIN4 GND PIN5 +5V(DC) P2:

PIN1 ANT1 PIN2 ANT2 P3:

PIN1 LED PIN2 +5V(DC) PIN3 GND

B. Modul RFID ID-12

ID-12 merupakan reader yang khusus mendeteksi RFID tag frekuensi 125kHz.RFID tag yang kompatibel dengan ID-12 diantaranya GK4001 dan EM4001. Dengan membaca sekitar ± 12 cm. Bentuk fisik ID-12 yang sering dijumpai diperlihatkan pada gambar 3.11 ID12 tidak memiliki kemampuan untuk baca-tulis (Read - Write) pada sebuah tag. Format data yang dihasilkan oleh ID-12 berupa ASCII dan Wiegand26 Spesifikasi lengkap Modul RFID reader ID-12 dapat dilihat pada Tabel 3.2

http://RFID.handbook.com

Gambar 3.11 RFID ID-12

Tabel 3.2 Spesifikasi modul RFID reader ID-12

Jarak Baca Sampai 12 cm

Dimensi 26mm ×25mm×7mm

Frekuensi 125 KHz

Format Kartu GK4001/EM4001 atau yang compatible Encoding Manchaster 64-bit, modulus 64

Operating range 5VDC pada 30mA nominal Arus output I/O port N/A

Jangkauan catudaya +4.6V – 5.4V

_{http://RFID.handbook.com}

Pemilihan keadaan untuk pin 5, pin 7, dan pin 8/pin 9 pada ID-12 digunakan untuk memilih keluaran data yang diinginkan. Pin 3 dan 4 digunakan untuk penambahan antena luar dan kapasitor tuning. Pin 10 digunakan untuk menyalakan buzzer atau led sebagai penanda sebuah tag terbaca. Konfigurasi pin ID-12 diberikan pada Gambar 3.12

http://RFID.handbook.com

Gambar 3.12 Spesifikasi pin pada ID-2, ID-12, dan ID-20 3.5 Hardware

Pada bagian ini hardware arduino yang akan di gunakan sebagai alat bantu untuk memprogram perangakat RDM6300. Hardware (perangkat keras)-nya memiliki prosesor Atmel AVR dan software (perangkat lunak)-nya memiliki bahasa pemrograman sendiri. Open source IDE yang digunakan untuk membuat aplikasi mikrokontroler yang berbasis platform arduino. Mikrokontroler single-board yang bersifat open source hardware dikembangkan untuk arsitektur mikrokontroller AVR 8 bit dan ARM 32 bit.

48 4.1 Pengujian

Setelah dilakukan perancangan dan pembuatan antena seperti disebutkan pada bab 3 untuk aplikasi pada sistem parkir, maka langkah selanjutnya dilakukan pengukuran dan pengujian terhadap kartu/tag, antena dan RFID reader.

KARTU / TAG

RFID READER ANTENA

ARDUINO

PC / LAPTOP

INPUT PROSES _OUTPUT

Gambar 4.1 Blok Diagram Sistem Pengujian

Secara umum cara kerja dari sistem parkir berbasis RFID ini bersumber dari pembacaan data identifikasi dari kartu RFID atau dari tag. Informasi yang berada atau tersimpan dalam chip ini akan terkirim/terbaca melalui gelombang elektromagnetik setelah tag antena mendapatkan atau menerima pancaran gelombang elektromagnetik dari reader antena.

4.1.1 Kartu

Gulungan tembaga pada piranti pembaca membangkitkan medan elektromagnetik, kemudian gulungan yang ada di kartu RFID terinduksi oleh medan ini, hasil induksi inilah yang menjadi sumber tenaga bagi kartu RFID untuk

mengirimkan kembali sinyal yang berisi data ke piranti pembaca. Karena menggunakan prinsip induksi coupling, maka jarak antara kartu RFID dengan piranti pembaca juga harus pendek agar induksi dapat ditangkap, jadi bila dihadapkan dengan material logam maka induksinya akan diserap, seperti pada magnet dan prinsip magnet. Didalam setiap tag ini terdapat chip yang mampu menyimpan ID number dan sejumlah informasi sebagai sumber data untuk membedakan kartu/tag yang satu dengan kartu/tag yang lainnya.

4.1.2 Antena

Proses pengukuran antena ini dilakukan di lab Pusat Penelitian Elektronika dan Telekomunikasi – Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (PPET – LIPI). Adapun pengukuran yang dilakukan untuk mengetahui parameter-parameter dari antena yang telah dirancang dan difabrikasi, pada skripsi ini pengukuran meliputi pengukuran VSWR, return loss, polaradiasi, gain. Pengukuran parameter-parameter tersebut mengunakan alat ukur Anritsu SIGNAL GENERATOR MG3602A sebagai sinyal penerima dan Hp 8593A spectrum analyser sebagai sinyal pengirim konfigurasi pengukurannya seperti pada Gambar 4.1. Adapun prosedur pengukuran pada Signal Generator dan spectrum analyser adalah sebagai berikut:

a. Probe 50 ohm pada input spectrum analyzer dipasang, lalu kalibrasi dengan memasukan sinyal dari signal generator untuk melakukan validasi pengukuran dengan cara membuat kondisi alat ukur sesuai standar.

b. Setelah kalibrasi selesai hubungkan konektor input 50ohm pada antena yang akan diukur pada probe yang terpasang di spectrum analyzer dan signal generator

c. Untuk menampilkan rentang frekuensi sebagai pengamatan, digunakan tombol start dan tombol stop pada spectrum analyzer. Spectrum analyzer hanya menampilkan frekuensi dari 9 kHz – 2.2 kHz.

d. Signal generator dan spectrum analyser dinyalakan dengan frekuensi 125 kHz sebagai frekuensi kerja antena.

e. Tampilkan parameter-parameter yang akan dilihat pada spectrum analyzer f. Gambar (foto) hasil dari pengukuran parameter-parameter tersebut dapat

diambil sebagai bukti.

Gambar 4.2 Konfigurasi Pengukuran

4.1.2.1 Pengukuran Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) Antena

Tujuan pengukuran VSWR adalah untuk mengetahui besar gelombang berdiri akibat adanya sinyal pantul. Semakin besar nilainya maka akan semakin

buruk. Nilai VSWR yang diharapkan pada tugas akhir ini adalah ≤ 2dB. Nilai VSWR sebanding dengan nilai return loss, semakin kecil nilai return loss maka nilai VSWR akan semakin kecil. Pada gambar di bawah ini menunjukan nilai Koefisien Refleksi. Tegangan pada Beban dapat didefinisikan sebagai Perbandingan Tegangan Pantulan terhadap Tegangan Datang yang terjadi pada Beban atau Perbandingan Arus Pantulan terhadap Arus yang Datang pada Beban.

Gambar 4.3 Hasil Pengujian

Dimana nilai VSWR di tunjukan dalam persamaan (2.2) dimana pada gambar nilai �_�= (-60,36) dBm

VSWR = + ⃒��⃒

− ⃒��⃒

VSWR = +₋ ,_,

VSWR = ,

, VSWR = , �

4.1.2.2 Pengukuran Return Loss Antena

Pengukuran return loss dilakukan dengan cara yang hampir sama dengan pengukuran VSWR. Return Loss sendiri adalah parameter yang menginidikasikan seberapa matching antenna yang didesain. Sehingga dapat dinyatakan dalam persamaan (2.3) dimana (|�_�|) = -60,36dBm dan terdapat loss kabel sebesar -55dBm RL= -20 log 10 (|�_�|)

RL= -20 log 10 ( , )

RL= -35,61dBm Dengan frekuensi kerja (fr) pada 125KHz yang memiliki return loss

minimum -35,61 dBm dari data tersebut dapat dihitung besar persentase impedansi bandwidth menggunakan persamaan (2.9) yang dituliskan kembali sebagai berikut:

� = �ℎ − �_� %

fh = frekuensi atas fl = frekuensi bawah fc = frekuensi tengah

� = � � −_{� �} � �. %

� = � �_{� � .} %

� = , . %

� =

4.1.2.3 Pengukuran Pola Radiasi

Antena omnidirectional memancarkan dan menerima sinyal dari segala arah dengan daya yang sama. Untuk menghasilkan cakupan area yang luas, gain antena

omnidirectional harus memfokuskan dayanya secara horizontal, dengan mengabaikan pola pancaran ke atas dan ke bawah. Dengan demikian, keuntungan dari antena jenis ini adalah dapat melayani jumlah pengguna yang lebih banyak dan biasanya digunakan untuk posisi pengguna yang melebar. Kesulitannya adalah pada pengalokasian frekuensi untuk setiap sel agar tidak terjadi interferensi. Direktivitas antena omnidirectional berada dalam arah vertikal. Bentuk pola radiasi antena omnidirectional digambarkan seperti bentuk kue donat (doughnut) dengan pusat berimpit. Kebanyakan antena ini mempunyai polarisasi vertikal, meskipun tersedia juga polarisasi horisontal. Pada pengukuran pola radiasi, dibutuhkan dua buah antena dimana antena tersebut berperan sebagai Rx dan Tx. Seperti pada gambar 4.4

Prosedur pengukuran pola radiasi adalah sebagai berikut:

1. Antena pemancar dan pengirim disusun seperti pada Gambar 4.4 2. Antena uji dengan spectrum analyzer dan antena pemancar

dihubungkan dengan signal generator dengan menggunakan daya pancar 0 dBm. Antena pemancar yang digunakan dalam pengukuran ini yaitu antena horn.

3. Signal generator dan spectrum analyzer dinyalakan dengan frekuensi 125 KHz sebagai frekuensi kerja antena yang diatur dengan frekuensi star 100 KHz dan frekuensi stop nya 130 KHz.

4. Antena diputar searah sumbu azimuth dan elevasi per 10o_{. Hasil}

pengukuran adalah level daya terima anten uji yang diperoleh dalam satuan dBm.

5. Level daya terima yang terbaca pada spectrum analyser dicatat. Hasil pengukuran arah azimuth dan elevasi dicatat sebanyak 360°

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Polaradiasi Antena Sudut ( ° ) Polaradiasi (dBm)

0 -60,36

10 -60,59

20 -59,89

30 -60,10

40 -61,03

50 -61,56

60 -60,21

70 -60,65

80 -61,01

90 -61,34

100 -61,83

110 -60,53

120 -61,97

130 -60, 91

140 -60,67

150 -61,54

160 -61,26

170 -61,08

180 -60,36

190 -60,59

200 -59,89

210 -60,10

220 -61,03

230 -61,56

240 -60,21

250 -60,65

260 -61,01

270 -61,34

280 -61,83

290 -60,53

300 -61,97

310 -60,91

320 -60,67

330 -61,54

340 -61,26

350 -61,08

Gambar 4.5 Pola Radiasi hasil pengukuran 4.1.2.4 Pengukuran Gain

Pengukuran Gain dilakukan untuk mengetahui besarnya jarak pancar serta coverage area yang dapat dicapai oleh antena melalui daya yang dipancarkan. Metode yang digunakan pada tugas akhir ini yaitu dengan menggunakan metode antena referensi. Cara untuk memperoleh gain antena adalah dengan membandingkan antara daya yang dipancarkan antena Tx dengan daya yang diterima oleh antena Rx kemudian hasil pengukuran dihitung dengan menggunakan persamaan:

G(dBm) = P1 rx(dBm)– P2(dBm) + GReff(dBm)

GdBm) = gain antena yang diukur

P1 rx = level daya antena pada saat rx

P2 tx = level daya antena pada saat tx

GReff(dBm) = gain antena referensi

-62 -61.5 -61 -60.5 -60 -59.5 -59 -58.5 1 2 ₃ 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 3435 36

Polarisasi

Gambar 4.6 Konfigurasi Pengukuran Gain (a. antena refferensi, b. antena uji)

Gambar 4.7 Spesifikasi antena referensi Hasil pengukuran gain dapat dilihat dari tabel di bawah ini

Tabel 4.2 Nilai Gain Antena Hasil Pengukuran Frekuensi P1 (dBm) P2 (dBm)

125 KHz -44,52 -39,82

Gain (dBi) 1,3dBm

Dari hasil pengukuran yang diperoleh, maka gain yang dihasilkan oleh antena dapat ditentukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut,

= � �� − � �� + � � �

= − , − − , + dBm

Gambar 4.8 Pada Saat P1 Tx

Gambar 4.9 Pada Saat P2 Rx

Dari hasil diatas, nilai gain dari spesifikasi memiliki perbedaan 0,2 dBm dengan gain yang dihasilkan dari pengukuran realisasi antena. Berdasarkan hasil pengukuran, gain yang didapatkan sebesar 1,3 dBm. Maka, gain yang diperoleh sudah memenuhi spesifikasi awal yang ditentukan yaitu, 1- 1,5 dBm.

4.1.3 Reader

Modul elektronika ini adalah modul pembaca Radio Frequency Identification (RFID) yang bekerja pada frekuensi 125 kHz. Dengan kemampuan membaca kartu 125 kHz RFID Contactless Smart Card / Tag, dan dapat membaca kartu/tag dengan jarak 15 cm. RFID reader memancarkan gelombang radio, saat sebuah RFID tag melewati gelombang tersebut, RFID tag tersebut akan mendeteksi bahwa RFID reader dalam keadaan aktif. Output dari reader akan diterima pada arduino sebagai data yang akan ditampilkan pada serial monitor dalam format data berupa desimal.

4.2 Pengujian Sitem Keseluruhan

RFID digunakan untuk membaca rangkaian kode-kode yang terdapat pada tag card. Variasi kode tag card mencakup nilai 1-9 dan huruf A-Z sehingga setiap tag card kecil kemungkinan berkode sama. Prinsip kerja alat ini sangatlah sederhana, yaitu modul RFID RDM6300 terdapat antena yang mana antena ini merupakan reader atau alat pembaca tag card, sehingga tag card harus didekatkan ke antenna ini, antenna modul ini berupa lilitan yang membentuk persegi panjang, dari antenna tersebut data dikirimkan ke bagian penerjemah input yang telah terdapat pada modul, dari modul RDM6300, data dikirimkan pada Arduino melalui port RX dan TX.

Gambar 4.10 Skema Rangkaian Sistem

Gambar 4.11 Rangkaian Sistem

Arduino IDE adalah software yang disediakan dalam penulisan listing program yang telah disediakan oleh developer Arduino. Pada perancangan perangkat lunak akan menggunakan software Arduino IDE digunakan untuk menuliskan listing program dan menyimpannya dengan file yang berekstensi .pde, Arduino sebagai media yang digunakan untuk mengupload program dalam sebuah mikrokontroler, sehingga mikrokontroler dapat bekerja sesuai dengan apa yang telah diperintahkan. Adapun langkah-langkah untuk memulai menjalankan

software Arduino IDE dan prosesnya, dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Software Arduino IDE diisi program, biasanya memakai bahasa pemrograman C. Tampilan awal IDE ini dapat dilihat di gambar 4.11:

Gambar 4.12 Interface Awal Arduino

Gambar 4.14 Tampilan Data Serial Monitor

Tabel 4.3 Data Hasil Pembacaan Kartu di Modul RDM6300

Kartu Kode

1 3 2 48 66 48 48 56 55 57 70 53 53 52 54 3 2 3 2 56 55 48 48 52 51 48 51 49 66 68 67 3 3 3 2 48 66 48 48 53 68 53 65 50 50 50 69 3 4 3 2 56 55 48 48 51 56 56 68 53 50 54 48 3

Pengambilan data dalam sistem parkir menggunakan RFID berbasis Arduino ini dilakukan dengan pengamatan pada unjuk kerja desain penggunaan teknologi RFID, dilakukan pengukuran pada RFID yang digunakan sehingga dapat dihasilkan perbandingan antara teoritis dan juga secara praktiknya. Dapat terlihat dalam gambar 4.3 Data yang tampil berupa desimal berbeda dengan hasil dari RFID kampus yang tampil berupa hexadesimal. Sehingga data pada tabel dapat dirubah ke dalam hexadesimal hal ini untuk membuktikan bahwa hasil data pembacaan kartu/tag dari modul RDM6300 akan sama dengan data keluaran modul RFID di kampus.

Tabel 4.4 Data Hasil Perubahan Dari Desimal ke Hexadesimal

Kartu Kode

1 0B00879F5546

2 870043031BDC

3 0B005D5A222E

4 8700388D5260

A. Pengujian Jarak Sensor

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah RFID Reader dapat membaca informasi yang ada pada tag, sejauh mana tag masih dapat dideteksi oleh sistem, serta dapat mengirimkan data tersebut secara serial ke Arduino. Dari hasil pengujian menggunakan 4 kartu/tag yang berjenis dan berbahan sama dalam gambar (4.14), dapat diamati bahwa kode tag yang berhasil terdeteksi oleh reader.

Tabel 4.5 Data Hasil Pembacaan Kartu di Kampus

Kartu Kode

1 0B00879F5546

2 870043031BDC

3 0B005D5A222E

4 8700388D5260

Data yang diterima oleh hyperterminal merupakan data ID yang terdapat pada RFID tag yang akan digunakan pada program aplikasi sistem parkir pada saat kartu tersebut dideteksi reader RFID berupa dalam hexadecimal seperti yang terlihat dalam tabel 4.3.

a. Pengujian dengan menggunakan alat pendeteksi atau modul RFID yang berada di Kampus seperti pada gambar berikut ini.

Gambar 4.16 Modul RFID Kampus

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Alat di kampus Jarak Pembacaan Tag RFID No Kartu Kode Kartu / Tag Jarak Pembacaan maksimal

(cm)

1 0B00879F5546 4

2 870043031BDC 3.5

3 0B005D5A222E 4

Dari data yang didapatkan dari hasil pengujian, menunjukkan bahwa nilai pembacaan terjauh menggunakan jenis kartu no 1 dan 3 rata-rata berada pada jarak baca 4 cm.

b. Pengujian menggunakan Modul RFID RDM6300 dengan menggunakan antena pabrikasi pada gambar berikut ini:

Gambar 4.17 Modul RDM6300 dengan Antena Pabrikasi

Tabel 4.7 Hasil Pengujian Alat dari Antena Pabrikasi untuk Menentukan Jarak Pembacaan Tag RFID

No Kartu Kode Kartu / Tag Jarak Pembacaan maksimal (cm)

1 0B00879F5546 5,8

2 870043031BDC 3,2

3 0B005D5A222E 5,8

4 8700388D5260 3,2

Dari data yang didapatkan dari hasil pengujian, menunjukkan bahwa nilai pembacaan terjauh menggunakan jenis kartu no 1 dan 3 rata-rata berada pada jarak baca 5,8 cm.

c. Pengujian menggunakan Modul RFID RDM6300 dengan menggunakan antena perancangan pada gambar berikut ini:

Gambar 4.18 Modul RDM6300 dengan Antena Perancangan Tabel 4.8 Hasil Pengujian Alat dari Antena yang di Rancang untuk Menentukan

Jarak Pembacaan dengan Tag RFID

No Kartu Kode Kartu / Tag Jarak Pembacaan maksimal (cm)

1 0B00879F5546 6,9

2 870043031BDC 4

3 0B005D5A222E 6,9

4 8700388D5260 4

Dari data yang didapatkan dari hasil pengujian, menunjukkan bahwa nilai pembacaan terjauh menggunakan jenis kartu no 1 dan 3 rata-rata berada pada jarak baca 6,9 cm.

4.3 Analisis Hasil Pengukuran dan Pengujian Antena

Setelah diperoleh hasil dari pengukuran parameter antena selanjutnya adalah membandingkan hasil tersebut dengan hasil spesifikasi yang diinginkan. Berikut ini adalah tabel perbandingan antara parameter hasil pengukuran dengan hasil spesifikasi.

Tabel 4.9 Perbandingan Hasil Simulasi dengan Hasil Pengukuran

Spesifikasi Pengukuran

VSWR ≤ 2 1,03

Return Loss ± -14dB -35,61 dBm

Bandwidth 5-10 KHz 8

Gain 1- 1,5 dB 1,3 dB

Dari tabel diatas dapat dilihat perbedaan nilai VSWR dimana dari spesifikasi nilainya ≤ 2dB dan hasil pengukuran 1.03, hal ini dapat disebabkan beberapa hal antara lain karena sifatnya yang ideal, karena pada saat pengukuran radiasi sinyal yang dipancarkan sangat peka terhadap kondisi di sekitarnya maka sinyal dapat mengalami pemantulan atau penyerapan sinyal oleh benda-benda di dalam ruangan percobaan.

Return loss yang dihasilkan terdapat perbedaan jauh dari spesifikasi yang diinginkan dalam data spesifikasi ± -14dB sedangkan dalam pengukuran terdapat nilai -35,61 dBm hal ini dapat terjadi dikarenakan:

a. sinyal mengalami atenuasi di ruang bebas dan sinyal yang dipantulkan maupun diserap oleh benda-benda sekitar ketika pengukuran dilakukan.

b. Pembacaan oleh alat ukur yang kurang presisi.

c. Terdapat loss kabel yang begitu besar dengan nilai -55 dBm

Pengujian dilakukan dengan cara menggunakan jenis kartu/tag yang sama untuk melihat jarak pembacaan pada reader dan antena yang digunakan.

Tabel 4.10 Data Hasil Pengujian dari Jarak Pembacaan

No

Kartu Kode Kartu / tag

Modul RFID Kampus (Cm) Modul RDM6300 Antena Pabrikasi (Cm) Modul RDM6300 Antena Rancangan (Cm)

1 0B00879F5546 4 5,8 6,9

2 870043031BDC 3,5 3,2 4

3 0B005D5A222E 4 5,8 6,9

4 8700388D5260 3,5 3,2 4

Dengan melihat data hasil pengujian dengan kartu/ tag yang sama terdapat perbedaan dari ketiga pengujian, hal ini disebabkan dari jenis kartu/tag yang dipakai, dalam pengujian ini menggunakan kartu/tag pasif yang tidak memiliki daya sendiri, sehingga memperoleh daya dari medan gelombang elektromagnet yang dihasilkan oleh reader RFID. Ketika antena tag dipengaruhi oleh sinyal frekuensi radio yang datang dari reader RFID, maka akan timbul daya yang cukup pada tag RFID untuk mengirimkan sebuah respon. Dan hal lain yang dapat mempengaruhi adalah antena yang digunakan. Antena untuk mentransmisikan sinyal frekuensi radio antara reader dengan kartu/tag tidak memiliki frekuensi yang sesuai antara antena reader dengan antena pada kartu/tag sehingga dalam pembacaan kartu/tag jarak pembacaannnya pendek.

69 BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

Berikut ini merupakan kesimpulan dari penelitian tugas akhir yang telah dilaksanakan beberapa pengujian:

1. Dari hasil perancangan antena eksternal pada RDM6300 sudah memenuhi spesifikasi yang diingankan dengan nilai hasil pengukuran sebagai berikut. a. Nilai VSWR yang didapatkan pada frekuensi kerja 125KHz adalah 1,03 dan dengan spesifikasi VSWR sebesar ≤ 2 memiliki bandwidth 8 KHz b. Pola radiasi yang dihasilkan sudah memenuhi spesifikasi yaitu

omnidirectional dengan tujuan RFID tag ini dapat digunakan dalam segala arah.

c. Gain yang dihasilkan sudah memenuhi spesifikasi yaitu 1,3 dB dimana dalam spesifikasinya 1-1,5 dB.

d. Return Loss yang dihasilkan jauh dari spesifikasi yang diharapkan, hal ini karena terjadi loss kabel yang besar -55dB.

2. Dari hasil pengujian ke empat kartu/tag didapatkan data jarak pembcaan modul RFID kampus dengan jarak baca 4cm, dengan menggunakan modul RDM6300 beserta antena pabrikasi memperoleh jarak baca 5,8cm dan dengan menggunakan antena perancangan dapat memperoleh jarak pembacaan 6,9 cm.

5.2 Saran

Adapun saran bagi pengembangan penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Merubah kartu / tag pembacaan dengan menggunakan kartu / tag aktif supaya dalam pembacaan kartu dapat memperoleh jarak maksimal walau di pasaran untuk saat ini masih belum tersedia.

2. Merubah RFID reader dengan menggunakan ID-3 dari innovations, karena jarak pembacaan stabil dan low power consumption.

3. Perlu melakukan pengkajian ulang terhadap pendekatan persamaan terhadap pencarian nilai parameter antena, karena dalam perhitungan ini diperoleh dari nilai pendekatan.

4. Dalam menyesuaikan spesifikasi yang dibutuhkan aplikasi RFID juga harus memperhatikan ukuran antena yang disesuaikan lingkungan dan aplikasi sistem RFID.

5. Nilai gain dari antena sangat penting dalam sistem komunikasi radio hubungannya berada pada jarak dalam penggunaan antena RFID tag tersebut, semakin besar gain maka antena dapat bekerja di jarak yang lebih jauh

BERMOTOR DI LINGKUNGAN KAMPUS UNIKOM

SKRIPSI

Tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam menempuh pendidikan Program Sarjana di Program Studi Teknik Elektro

oleh : Cisko Nurdiyanto

1.31.11.014

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

BANDUNG

vi

ABSTRAK ... ii

ABSTRACT ... iv

KATA PENGANTAR ... iv

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR TABEL ... xi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Identifikasi Masalah ... 1

1.3 Rumusan Masalah ... 1

1.4 Tujuan ... 2

1.5 Batasan Masalah ... 2

1.6 Metode Penelitian ... 3

1.7 Sistematika Penulisan Laporan ... 4

BAB II LANDASAN TEORI ... 5

2.1 RFID ... 5

2.1.1 Tag RFID ... 5

2.1.2 RFID Interrogators ... 7

2.1.3 RFID Controller……… . 9

2.1.4 Frekuesi………. . 9

vii

2.2.2 Daerah Medan Radiasi ... 18

2.3 Induksi ... 20

2.4 Medan Magnetik ... 25

2.5 Komunikasi Serial ... 25

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ANTENA LOOP KECIL UNTUK APLIKASI SISTEM PARKIR ... 28

3.1 Perancangan Sistem Parkir Keseluruhan ... 28

3.2 Perancangan Antena Loop Kecil ... 31

3.2.1 Tahap Perancangan Antena ... 31

3.2.2 Perancanaan Dimensi Elemen Peradiasi ... 39

3.3 Pembuatan Antena ... 40

3.4 Pemilihan Komponen ... 43

3.5 Hardware... 47

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ... 52

4.1 Pengujian ... 48

4.1.1 Kartu ... 48

4.1.2 Antena ... 49

4.1.2.1 Pengukuran voltage Standing Wave Ratio (VSWR) Antena ... 50

4.1.2.2 Pengukuran Return Loss Antena ... 52

4.1.2.3 Pengukuran Pola Radiasi ... 52

viii

4.3 Analisa Hasil Pengukuran dan Pengujian Antena ... 66

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 69

5.1 Kesimpulan ... 69

5.2 Saran ... 69

DAFTAR PUSTAKA ... xii

Contactless Smart Cards, Radio Frequency Identification and Near-Field Communication Third Edition. wiley

[2] Wolfgang Rankl and Wolfgang Effing, 2002. “Smart Card Handbook Third Edition” Wiley

[3] Antenna Research from Miller & Beasley 2002

[4] Zakaria, Dwyan. 2012. “Rancang Bangun RFID Implan Dipole Berbentuk Helix” Skripsi UNIVERSITAS INDONESIA

[5] Hunt, V. D., Puglia, A. and Puglia, M. (2007). RFID - A Guide to Radio Frequency Identification. John Wiley & Sons.

[6] Didik Suyoko. 2012. Alat Pengaman Pintu Rumah Menggunakan RFID (Radio Frequency Identification) 125 KHz Berbasis Mikrokontroler ATMEGA328, Skripsi, Universitas Negeri Yogyakarta, Yogyakarta

[7] Ida Bagus N.W.W, 2010. Perancangan dan Pembuatan Antena Mikrostrip Circular Patch Array Empat Elemen Dengan Konfigurasi Symmetry Parallel Feed Network Untuk Frekuensi Kerja 2,4 GHz, Skripsi, Universitas Brawijaya Malang, Malang

[8] Ilyas Safari, 2010. Rancang Bangun Antena Multiband Untuk Aplikasi RFID, Skripsi, Universitas Indonesia, Depok

[9] Jurnal Elektronika dan Telekomunikasi, 2013 volume 13 no 1, LIPI, Bandung [10] Microchip, 2004. MicroID® 125 kHz RFID System Design Guide. USA [11] Hendarsyah, hanum fatonah, 2012. Realisasi Penguat Daya RF 20 Watt untuk

Pemancar TV VHF Kanal 4 pada Band Frekuensi 174 - 181 MHz, Skripsi. Politeknik Negeri Bandung. Bandung

Identitas Diri

Nama : Cisko Nurdiyanto

Alamat : Blok Karang Baru Timur Rt/Rw: 03/01 Lobener kecamatan Jatibarang – Indramayu 45273

Tempat dan Tanggal Lahir : Indramyu, 30 April 1991

Jenis Kelamin : Laki - laki

Agama : Islam

Email : ciskonurdiyanto30@gmail.com

Pendidikan Formal

1. 1998-2004 : SD Negeri 3 Lobener 2. 2004-2007 : SMP Negeri 1 Indramayu 3. 2007-2011 : SMA Negeri 1 Sliyeg

4. 2011-Sekarang : Jurusan Teknik Elektro Universitas Komputer Indonesia

iv Assalamu’alaikum wr.wb

Alhamdulillah rasa syukur penulis sampaikan kepada Allah SWT yang memiliki limpahan kasih tanpa pilih kasih dan luapan sayang tanpa pandang orang termasuk bagi penulis yang merasakan kebahagiaan tiada tara atas limpahan kasih sayang Allah SWT sehingga proses penulisan laporan kerja praktek telah terselesaikan. Sholawat dan salam Allah semoga senantisa tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW manusia pilihan sebagai suritaladan bagi manusia sepanjang zaman.

Dalam penulisan laporan kerja praktek, terdapat suka duka yang penulis rasakan untuk dilalui dalam penyelesaiannya. Kesukaran telah diringankan oleh pihak-pihak yang telah berkenan untuk membantu dengan setulus hati. Tentu yang utama adalah karena adanya ridha Allah SWT yang memberikan kemudahan dan semangat tinggi bagi penulis dalam menyelesaikannya.

Dalam untaian kalimat sederhana ini, penulis haturkan terimakasih yang dalam kepada pihak-pihak yang telah membantu baik secara moril maupun dukungan materil. Rasa terimakasih penulis sampaikan kepada yang terhormat:

1. Bapak Muhammad Aria, M.T selaku Ketua Jurusan Elektro Universitas Komputer Indonesia.

2. Ibu Tri Rahajoeningroem, M.T. sebagai Pembimbing Tugas Akhir Program Studi Teknik Elektro UNIKOM.

v

LIPI ). Yang sudah bersedia memberikan arahan dan pengetahuan kepada saya.

4. Bapak Hendra.amd , selaku Teknisi Labolatorium Telekomunikasi, Pusat Penelitian Elektronika dan Telekomunikasi – Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia ( PPET – LIPI ) yang sudah memberikan tempat pengetahuan baru bagi saya dan membantu selama pengukuran, pengujian antena.

5. Teman-teman mahasiswa Teknik Elektro angkatan tahun 2011 yang selalu memberikan semangat dan dukungan belajar. Serta semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tugas laporan praktek.

Penulis sangat menyadari bahwa dalam penulisan masih terdapat kekurangan dan ketidaktelitian. Karenanya, penulis mengharapkan kritik dan saran yang dapat membangun sehingga menyempurnakan karya yang telah penulis sampaikan. Semoga penulisan sekripsi ini dapat bermanfaat bagi setiap pembaca dan menjadi jalan ibadah di sisi Allah SWT. Semoga semua pihak yang telah membantu mendapat balasan melimpah dari Allah SWT.

Wassalamu’alaikum, wr.wb

Bandung, Januari 2016

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Identitas Diri

Nama : Cisko Nurdiyanto

Alamat : Blok Karang Baru Timur Rt/Rw: 03/01 Lobener kecamatan Jatibarang – Indramayu 45273

Tempat dan Tanggal Lahir : Indramyu, 30 April 1991 Jenis Kelamin : Laki - laki

Agama : Islam

Email : ciskonurdiyanto30@gmail.com

Pendidikan Formal

1. 1998-2004 : SD Negeri 3 Lobener 2. 2004-2007 : SMP Negeri 1 Indramayu 3. 2007-2011 : SMA Negeri 1 Sliyeg

4. 2011-Sekarang : Jurusan Teknik Elektro Universitas Komputer Indonesia

iv

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum wr.wb

Alhamdulillah rasa syukur penulis sampaikan kepada Allah SWT yang memiliki limpahan kasih tanpa pilih kasih dan luapan sayang tanpa pandang orang termasuk bagi penulis yang merasakan kebahagiaan tiada tara atas limpahan kasih sayang Allah SWT sehingga proses penulisan laporan kerja praktek telah terselesaikan. Sholawat dan salam Allah semoga senantisa tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW manusia pilihan sebagai suritaladan bagi manusia sepanjang zaman.

Dalam penulisan laporan kerja praktek, terdapat suka duka yang penulis rasakan untuk dilalui dalam penyelesaiannya. Kesukaran telah diringankan oleh pihak-pihak yang telah berkenan untuk membantu dengan setulus hati. Tentu yang utama adalah karena adanya ridha Allah SWT yang memberikan kemudahan dan semangat tinggi bagi penulis dalam menyelesaikannya.

Dalam untaian kalimat sederhana ini, penulis haturkan terimakasih yang dalam kepada pihak-pihak yang telah membantu baik secara moril maupun dukungan materil. Rasa terimakasih penulis sampaikan kepada yang terhormat:

1. Bapak Muhammad Aria, M.T selaku Ketua Jurusan Elektro Universitas Komputer Indonesia.

2. Ibu Tri Rahajoeningroem, M.T. sebagai Pembimbing Tugas Akhir Program Studi Teknik Elektro UNIKOM.

v

3. Bapak Yuyu Wahyu, M.T, selaku pembimbing Pusat Penelitian Elektronika dan Telekomunikasi – Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia ( PPET – LIPI ). Yang sudah bersedia memberikan arahan dan pengetahuan kepada saya.

4. Bapak Hendra.amd , selaku Teknisi Labolatorium Telekomunikasi, Pusat Penelitian Elektronika dan Telekomunikasi – Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia ( PPET – LIPI ) yang sudah memberikan tempat pengetahuan baru bagi saya dan membantu selama pengukuran, pengujian antena.

5. Teman-teman mahasiswa Teknik Elektro angkatan tahun 2011 yang selalu memberikan semangat dan dukungan belajar. Serta semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tugas laporan praktek.

Penulis sangat menyadari bahwa dalam penulisan masih terdapat kekurangan dan ketidaktelitian. Karenanya, penulis mengharapkan kritik dan saran yang dapat membangun sehingga menyempurnakan karya yang telah penulis sampaikan. Semoga penulisan sekripsi ini dapat bermanfaat bagi setiap pembaca dan menjadi jalan ibadah di sisi Allah SWT. Semoga semua pihak yang telah membantu mendapat balasan melimpah dari Allah SWT.

Wassalamu’alaikum, wr.wb

Bandung, Januari 2016