Implementasi Low Power Mode Pada Sistem Keamanan Ignition Coil Breaker Sepeda Motor dengan Pengenalan Sidik Jari
Vol. 2, No. 11, November 2018, hlm. 5123-5130 http://j-ptiik.ub.ac.id
Implementasi Low Power Mode Pada Sistem Keamanan Ignition Coil
Breaker Sepeda Motor dengan Pengenalan Sidik Jari
1 2 3 Belsazar Elgiborado Giovani Djoedir , Dahnial Syauqy , Hurriyatul FitriyahProgram Studi Teknik Informatika, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Brawijaya 1 2 3 Email: belsazar.giovani@gmail.com, dahnial87@ub.ac.id, hfitriyah@ub.ac.id
Abstrak
Berkembang pesatnya teknologi serta ilmu pengetahuan tentu menghasilkan banyak keuntungan.Demikian juga halnya dengan tindakan kriminal seperti pencurian kendaraan bermotor dimana pelakunya melakukan aksi mulai dari menggunakan kunci T dan cairan kimia. Dari permasalahan inilah muncul ide untuk membuat sistem keamanan biometrik kendaraan bermotor menggunakan sidik jari dengan menerapkan low power. Sistem keamanan ini dibuat dengan menggunakan sensor sidik jari R305 untuk menyimpan dan mendeteksi sidik jari pengguna, mikrokontroler arduino nano v3.0 sebagai pemroses data dari sensor sidik jari serta modul relay yang berfungsi sebagai saklar yang dihubungkan kepada ignition coil system yang terdapat disepeda motor. Sistem ini juga didukung dengan fitur wake dan sleep berupa external interrupt yang di picu oleh push button untuk memicu kondisi wake dari sleep. Dari pengujian menunjukkan bahwa sensor sidik jari berhasil melakukan proses enroll dan
authentication . Dari pengujian juga diperoleh bahwa sistem dapat menghemat daya sebesar 32,95 %
saat modul relay dalam keadaan aktif dan 51,92 % saat modul relay dalam keadaan tidak aktif . Selain itu, sistem juga mempunyai waktu bangun dengan rata-rata 134,2 milidetik untuk bisa melakukan wake dari kondisi sleep.
Kata kunci: sidik jari, low power, sistem keamanan sepeda motor, ignition coil
Abstract
The development of science and technology is increasing and generate many advantages. In the other
hand, criminal offense also increasing such as motorcycyle theft where the criminal subject take action
by using the T key and chemical liquids. As the result based on this problem, the idea to make biometric
security for motorcycle using fingerprint sensor by applying low power appeared. This security system
is constructed using the R305 fingerprint sensor as the input to detect the user’s fingerprint and registerthe fingerprint’s user to its memory, arduino nano v3.0 as the microcontroller to process data from the
fingerprint sensor and relay module as a switch that connected to the ignition coil system on the
motorcycle. This system is also supported with wake and sleep feature with external interrupt in the
form of push button to trigger wake condition from sleep. From the test a fingerprint sensor successfully
perform enroll and authentication. From the test also obtained a decrease in current consumption used
by system and reach 32.95%, when the relay module is active and 51.92% when relay module is inactive.
In addition, the test results show that the system takes an average time of 134.2 milliseconds for wake
from sleep condition.Keywords: fingerprint, low power, motorcycle security system, ignition coil
Permasalahan ini sangat meresahkan bagi 1. pemilik kendaraan bermotor. Perlunya
PENDAHULUAN
pengamanan yang mumpuni dapat menjadi Penelitian ini dilatarbelakangi oleh beberapa solusi untuk pemilik kendaraan bermotor. Salah hal seperti pencurian kendaraan bermotor, satu solusi yang meyakinkan adalah dengan
biometric security , low power system dan
adanya biometric security. Biometric security penelitian pendukung. Pencurian kendaraan merupakan sistem keamanan yang mempunyai bermotor banyak terjadi dengan menggunakan mekanisme menggunakan karakteristik individu modus yang sangat bermacam
- – macam. Pada dari seseorang untuk keperluan verifikasi, tahun 2015 saja sudah terjadi sekitar kurang karakteristik ini bermacam
- – macam mulai dari lebih 38 ribu kasus (Katadata, 2016).
Fakultas Ilmu Komputer Universitas Brawijaya
5123 bentuk wajah, garis telapak tangan, suara, sidik jari dan lain sebagainya (Jain dan Uludag, 2003). Karena sistem keamanan seperti biometric
security
IMPLEMENTASI
2.1.2. Rancangan Desain Tampilan Casing
Gambar 1. Diagram Blok Purwarupa/Hardware
sebagai external interrupt agar sistem dapat melakukan kondisi wake dan sebagai pemicu untuk mengaktifkan kembali sistem keamanan, led digunakan sebagai notifikasi, warna merah yang berarti motor tidak dapat menyala/relay dalam keadaan tidak aktif dan lampu hijau yang berarti sepeda motor dapat menyala/relay dalam keadaan aktif. Diagram blok purwarupa/hardware dapat dilihat pada Gambar 1.
ignition coil system , push button digunakan
hijau dan merah. Sensor fingerprint akan digunakan sebagai masukan untuk sidik jari sehingga dapat dilakukan proses pendaftaran dan pencocokkan sidik jari, mikrokontroler digunakan sebagai pengolah berbagai data dari berbagai masukan, relay akan digunakan sebagai saklar/switch yang akan terhubung dengan
push button dan led sebagai notifikasi berwarna
Sistem akan dirancang menggunakan sensor sidik jari dengan tipe R305, mikrokontroler bertipe arduino nano, relay,
2.1.1. Rancangan Purwarupa/Hardware
Perancangan sistem terbagi dari purwarupa/hardware, desain tampilan casing dan software/perangkat lunak.
2.1. Perancangan Sistem
Berikut adalah perancangan dan implementasi dari sistem.
2. PERANCANGAN DAN
harus standby setiap saat, tentu hal ini akan berpengaruh terhadap daya yang akan dikonsumsi olehnya. Maka dari itu, Low power
jari, melakukan implementasi konsumsi daya rendah pada sistem keamanan, dan mengetahui seberapa efisien sistem mampu menghemat daya serta waktu bangun dari sistem.
ignition coil system menggunakan sensor sidik
Beberapa hal yang akan dicapai dalam penelitian ini adalah membangun sistem keamanan sepeda motor yang terhubung dengan
Pada penelitian ini sistem akan mempunyai cara kerja sebagai berikut. Sistem akan dimulai dengan kondisi sleep. Jika pengguna ingin melakukan verifikasi sistem keamanan agar sepeda motor bisa digunakan, maka pengguna harus menekan pemicu kondisi wake dari sistem sehingga dapat dilakukan verifikasi menggunakan sidik jari, selain itu pemicu dapat melakukan fungsi lain untuk mengaktifkan lagi sistem keamanan sepeda motor.
system pada sepeda motor beserta penerapan low power system berupa kondisi wake dan sleep.
Dari beberapa latar belakang dan penelitian pendukung tersebut maka pada penelitian ini akan dibangun sistem keamanan sepeda motor menggunakan sidik jari dengan konsumsi daya yang rendah dan terhubung dengan ignition coil
” ditulis oleh Joyner R. Oroh. Dua penelitian ini akan dijadikan penelitian pendukung serta akan dilakukan tambahan berupa penerapan low power system .
Rancang Bangun Sistem Keamanan Motor Dengan Pengenalan Sidik Jari
“
sangat berperan penting agar sistem dapat bertahan lebih lama dengan daya yang seminimal mungkin. Low power system merupakan sistem yang mempunyai konsumsi daya yang rendah sehingga mampu menghemat daya dengan cara kerja menggunakan daya hanya ketika sistem dibutuhkan untuk berjalan dan daya tidak akan digunakan saat tidak dibutuhkan. Low power system ini menggunakan proses dari teknologi, rekayasa arsitektur dari IC dan juga rekayasa perangkat lunak (Silicon Labs, 2012). Untuk sistem keamanan sepeda motor menggunakan sidik jari sendiri sudah terdapat beberapa penelitian diantaranya yaitu “Perancangan Sistem Keamanan Motor dengan Sistem Sidik Jari” ditulis oleh Beman Suharjo, Steven Falentino dan S. Liawatimena. Serta
system
Desain tampilan casing yang digunakan pada sistem akan ditunjukkan pada Gambar 2. Pada desain akan terdapat penunjuk berupa A, B, C dan D. Penunjuk ini merupakan tata letak dari komponen yang akan dapat dilihat dan digunakan dari permukaannya. Dan hanya berlaku untuk empat komponen berikut. A menunjukkan letak dari sensor fingerprint R305, B menunjukkan letak dari led berwarna merah, C menunjukkan letak dari led berwarna hijau dan D menunjukkan letak dari push button.
Gambar 2. Desain Tampilan Casing
2.1.3. Rancangan Software/Perangkat Lunak
Software /perangkat lunak yang akan digunakan terdiri atas pendaftaran sidik jari (dapat dilihat pada Gambar 3), pencocokan Gambar 3. Pendaftaran Sidik Jari sidik jari (dapat dilihat pada Gambar 4), interup eksternal (dapat dilihat pada Gambar 5) dan penghematan daya (dapat dilihat pada gambar 6). Pendaftaran sidik jari merupakan program yang memiliki kegunaan untuk mendaftarkan sidik jari, pencocokkan sidik jari merupakan program yang memiliki kegunaan untuk mencocokkan sidik jari pengguna dengan sidik jari yang telah terdaftar, interup eksternal merupakan program yang memiliki kegunaan agar sistem dapat melakukan kondisi wake dan untuk mengaktifkan kembali sistem keamanan dengan sebuah tombol dan penghematan daya merupakan program yang memiliki kegunaan agar sistem dapat melakukan kondisi wake dan sleep.
Gambar 4. Pencocokkan Sidik Jari
2.2. Implementasi Sistem
Implementasi sistem juga terbagi atas purwarupa/hardware, desain tampilan casing dan software/perangkat lunak.
2.2.1. Hasil Purwarupa/Hardware
Hasil dari purwarupa/hardware setelah melakukan perancangan terdapat pada Gambar
7. Gambar 5. Interup Eksternal Gambar 7. Hasil Purwarupa/Hardware
2.2.2. Hasil Desain Tampilan Casing
Hasil desain tampilan casing setelah dilakukan perancangan terdapat pada Gambar 8. Pada penunjuk A, B, C dan D sama seperti pada perancangan sebelumnya. Sedangkan pada penunjuk E, F dan G merupakan tambahan, E menunjukkan kabel yang terhubung dengan sumber daya sistem yaitu powerbank, F menunjukkan kabel yang terhubung dengan pin COM yang terdapat pada relay dan G menunjukkan kabel yang terhubung dengan pin NO yang juga terdapat pada relay.
Gambar 6. Penghematan Daya Gambar 8. Hasil Desain Tampilan Casing
Tabel 1. Hasil Pengujian Enroll Fingerprint
2.2.3. Hasil Software/Perangkat Lunak
Hasil dari rancangan software/perangkat lunak diterapkan ke dalam bentuk kode pada arduino dengan beberapa bantuan library yang terdapat pada arduino sehingga dapat berjalan sesuai dengan tujuan penelitian. Library yang digunakan antara lain avr sleep, avr power,
Adafruit_Fingerprint , SoftwareSerial dan Stdint.
3. PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pengujian terbagi atas enroll fingerprint,
authentication fingerprint , Penghematan daya
yang diperoleh sistem serta waktu wake dari sleep .
3.1. Pengujian Enroll Fingerprint
Dalam pengujian ini ada beberapa hal yang harus dihindari seperti tangan yang basah. Pengujian ini dilakukan dengan bantuan serial monitor dari arduino IDE. Sebelum bisa mendaftarkan sidik jari, pengguna harus terlebih dulu memasukkan ID sebagai penanda dari sidik jari yang akan didaftarkan Setelah melalui proses pendaftaran sidik jari maka hasil pengujian dari enroll fingerprint dapat dilihat pada Tabel 1.
Hasil dari pengujian menunjukkan bahwa sidik jari berhasil didaftarkan dan tersimpan. Pada pengujian ini terdapat empat pengguna yang melakukan pendaftaran sidik jari (A, B, C Tabel 3. Hasil Pengujian Authentication dan D) dengan mendaftarkan dua sidik jari yaitu Fingerprint ibu jari dan telunjuk.
3.2. Pengujian Authentication Fingerprint
Pada pengujian ini akan terdapat dua tabel, yaitu Tabel 2 yang berisi sidik jari yang telah terdaftar, dan Tabel 3 yang berisi pencocokan sidik jari dengan sidik jari yang telah terdaftar. Pada pengujian ini juga tangan tidak boleh basah. Pengujian ini dilakukan pada semua sidik jari untuk memastikan apabila sidik jari tidak terdaftar maka tidak akan bisa dilakukan verifikasi untuk dapat menyalakan sepeda motor.
Tabel 2. Hasil Pengujian Enroll Untuk Pengujian Authentication Fingerprint
Hasil pengujian menunjukkan bahwa jika terdapat kecocokan sidik jari maka modul relay akan aktif dan sepeda motor dapat dinyalakan jika tidak maka sebaliknya.
Hasil pengujian berdasarkan Tabel 6 menunjukkan bahwa sistem membutuhkan waktu bangun dengan rata-rata 134,2
5. DAFTAR PUSTAKA
Selain itu, pada penelitian ini menunjukkan bahwa, sistem dapat melakukan penghematan daya sebesar 32,95% saat relay dalam keadaan aktif dan sebesar 51,92% saat relay dalam keadaan tidak aktif. Sistem ini juga mempunyai waktu bangun dengan rata-rata 134,2 milidetik dari kondisi sleep setelah penekanan tombol interrupt eksternal dilakukan.
Pada penelitian ini juga menunjukkan, Penghematan daya dapat diterapkan pada sistem keamanan dengan bantuan perangkat lunak penghematan daya dalam bentuk kondisi wake dan sleep.
serta push button sebagai interup eksternal dengan melakukan perancangan dan penerapan baik dalam bentuk purwarupa/hardware, desain tampilan casing dan software/perangkat lunak.
relay , led hijau dan merah sebagai notifikasi
Pada penelitian ini menunjukkan bahwa, sistem keamanan dapat dibangun menggunakan mikrokontroler, sensor sidik jari bertipe R305,
4. KESIMPULAN
millisecond untuk bisa melakukan wake dari kondisi sleep.
Sleep
3.3. Penghematan Daya Sistem
Tabel 6. Hasil Pengujian Waktu Wake Dari
Pada pengujian ini waktu akan dihitung dengan merombak sedikit program dengan menambahkan fungsi millis dan dicari selisihnya kemudian akan ditampilkan pada serial monitor arduino IDE. Hasil dari pengujian dapat dilihat pada Tabel 6.
3.4 Pengujian Waktu Wake Dari Sleep
Hasil pengujian berdasarkan Tabel 4 dan Tabel 5 menunjukkan bahwa terdapat penghematan daya, yaitu pada saat relay dalam keadaan aktif sistem dapat menghemat daya sebesar 32,95% dan 51,92% saat dalam keadaan tidak aktif.
Relay Dalam Keadaan Aktif)
Tabel 5. Hasil Pengujian Konsumsi Arus (
Tabel 4. Hasil Pengujian Konsumsi Arus (Relay Dalam Keadaan Tidak Aktif)
̅ − ̅ ̅ × 100 %
Pada pengujian ini akan dihitung konsumsi arus menggunakan usb volt-amp meter dan dibagi atas dua kondisi yaitu saat relay aktif (dapat dilihat pada Tabel 5) dan tidak aktif (dapat dilihat pada Tabel 4). Konsumsi arus ini akan dirata-rata setelah itu akan diolah dengan rumus sehingga didapat besaran persen daya yang akan dihemat dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Arduino. 2018. Attach Interrupt. [online] Arduino. Tersedia di: < https://www.arduino.cc/reference/en/la nguage/functions/external- interrupts/attachinterrupt/> [Diakses 14 Mei 2018]
- relay-fungsi-relay/> [Diakses 6 Maret 2017]
Jain, A. K. and Uludag, U. (2003), Hiding biometric data, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 25.
Teknik Elektronika. 2017. Pengertian Relay dan Fungsinya. [online] Teknik Elektronika.
[online] Sunrom. Tersedia di: < https://www.sunrom.com/p/finger- print-sensor-r305> [Diakses 14 Mei 2018]
2011. Perancangan Sistem Keamanan Sepeda Motor dengan Sistem Sidik Jari. Jurnal Teknik Komputer 19 (1): 17-27. Sunrom. 2018. Fingerprint Sensor (R305).
[online] Silicon Labs. Tersedia di: < https://wwwqa.silabs.com/documents/p ublic/white-papers/Low-Power-Design Basics.pdf> [Diakses 24 November 2017] Suharjo, Beman, Steven F. dan S. Liawatimena.
Tersedia di: < https://www.silabs.com/documents/pub lic/white-papers/low-energy-system- design-silicon-choices.pdf> [Diakses 24 November 2017] Silicon Labs. 2017. Low Power Design Basics.
Silicon Labs. 2012. Designing Low-Energy Embedded Systems from Silicon to Software. [online] Silicon Labs.
Random Nerd Tutorials. 2018. Guide For Relay Module With Arduino. [online] Random Nerd Tutorials. Tersedia di: < https://randomnerdtutorials.com/guide- for-relay-module-with-arduino/> [Diakses 14 Mei 2018]
Oroh, Joyner R. 2014. Rancang Bangun Sistem Keamanan Motor Dengan Pengenalan Sidik Jari. Jurnal Teknik Elektro dan Komputer Vol 3, No 1.
Basuki. Sistem Sekuriti Kendaraan Bermotor Menggunakan Fingerprint sebagai Authentication Access Control Berbasis Embedded PC. Skripsi Teknik Komputer.
Arduino. 2018. Detach Interrupt. [online] Arduino. Tersedia di: < https://www.arduino.cc/reference/en/la nguage/functions/external- interrupts/detachinterrupt/> [Diakses 14 Mei 2018] Arduino. 2018. Sleep. [online] Arduino.
Tersedia di: < https://www.gammon.com.au/forum/?i d=11497> [Diakses 14 Mei 2018] Gayuhaneki,R.R, A.R. Anom Besari, dan D.K.
System. IEEE. Gammon. 2018. Power Saving Techniques for microprocessors. [online] Gammon.
14 Mei 2018] Fons, M. Francisco F., Enrique C. 2006. Design of an Embedded Fingerprint Matcher
[online] Fairchild. Tersedia di: < https://www.fairchildsemi.com/applicat ion-notes/AN/AN-8208.pdf> [Diakses
Fairchild. 2014. Automotive Ignition Systems.
Demir, U. and Mustafa C.A. 2016. Investigation on The effect of Airgap Distance for Ignition Coils using Finite Element Methods. Journal of New Results in Science 12:18-25.
Katadata. 2016. Kasus Pencurian Kendaraan Bermotor Jawa Barat Tertinggi di Indonesia. [online] Katadata. Tersedia di: < https://databoks.katadata.co.id/datapubl ish/2016/12/23/2015-kasus-curanmor- jawa-barat-tertinggi> [Diakses 14 Mei 2018]
Tersedia di: < https://playground.arduino.cc/Learning/ ArduinoSleepCode> [Diakses 14 Mei 2018]
Tersedia di: < http://teknikelektronika.com/pengertian