## PERANCANGAN ALAT KEAMANAN GEDUNG MENGGUNAKAN RASPBERRY

## Pi PADA PINTU DAN MONITORING MELALUI SMARTPHONE
Mayda Waruni Kasrani 1 , Kalma Caesaria Novenda 2
mayda@uniba-bpn.ac.id
1,2, Program studi Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Inudstri Universitas Balikpapan Jl Pupuk Raya Gn Bahagia Balikpapan 76114 INDONESIA
Abstract —  In  an  effort  to  prevent  increasingly  high  crime, CCTV  (Closed  Circuit  Televisions)  is  an  alternative  as  a monitoring device for situations and conditions in a room  where monitoring is carried out elsewhere. The door is the main access to  be  able  to  enter  a  room  or  building.  Door  monitoring  using raspberry pi can be used by users to find out who is pressing the doorbell, or can be used to find out the conditions in front of the building via a smartphone.
Intisari —  Dalam  upaya  mencegah  tindak  kriminal  yang semakin  tinggi  CCTV  (Closed  Circuit  Televison)  merupakan salah satu alternatifnya sebagai perangkat pemantau situasi dan kondisi  dalam  suatu  ruangan  yang  pemantauannya  dilakukan ditempat lain. Pintu merupakan akses utama untuk dapat masuk kesuatu  ruangan  atau  gedung.  Pemantauan  pada  pintu  dengan menggunakan  raspberry  pi  dapat  digunakan  oleh  pengguna untuk mengetahui siapa saja yang menekan bel pintu, atau dapat juga  digunakan  untuk  mengetahui  kondisi  di  depan  bangunan tersebut melalui smartphone..
Kata Kunci — raspberry Pi, Smartphone , keamanan Gedung.

## I . PENDAHULUAN
Sistem  keamanan  menjadi  kebutuhan  yang  mutlak bagi  setiap  individu,  untuk  itu  dibutuhkan  suatu  perangkat sistem  keamanan  yang  dapat  menjaga  secara  terus  menerus dan real  time .  Sehingga  memerlukan  sebuah  teknologi keamanan  yang  mempunyai  ciri  mobile  technology,  yaitu dalam  mendapatkan  informasi  ataupun  pengaksesannya menggunakan  cara  yang  mudah  dan  tidak  mengganggu aktifitas  mereka.  Dengan  berkembangnya  teknologi  ponsel kini  hadir  ponsel  berbasis  android  yang  memungkinkan  user untuk  ber-explore  dalam  aplikasi-aplikasi  yang  menarik  dan gratis.
Dalam  upaya  mencegah  tindak  pencurian  yang semakin  tinggi  dibuat  beberapa  macam  alat  pencegah  tindak pencurian  seperti  pagar  listrik,  kunci  elektronik,  CCTV,  dan perangkat  keamanan  lainnya.  Namun  alat-alat  tersebut memiliki  kelebihan  dan  kelemahan  masing-masing,  pagar yang  dialiri  listrik  perlu  aliran  listrik  tinggi  sehingga membebani  biaya  listrik.  Kunci  elektronik  merupakan  kunci khusus  jadi  bila  kunci  tersebut  hilang  maka  untuk  mencari kunci duplikat sangat susah, karena belum tentu tukang kunci yang  ada  bisa  membuat  duplikat  kunci  elektronik  tersebut. CCTV (Closed  Circuit  Televison) merupakan  perangkat pemantau  situasi  dan  kondisi  yang  memudahkan  orang  dapat melihat  aktivitas  kegiatan  suatu  tempat  padahal  pemantauan berada ditempat lain.
Dari  penjelasan  tersebut  serta  terinspirasi  dari Internet Of Things maka akan dirancang sebuah sistem untuk pemantauan  pada  pintu  dengan  menggunakan  Raspberry  pi yang  nantinya  dapat  digunakan  oleh  pengguna  untuk
mengetahui  siapa  saja  yang  menekan  bel  pintu,  atau  dapat juga digunakan untuk mengetahui kondisi di depan bangunan tersebut melalui smartphone

## II. T INJAUAN PUSTAKA
Dalam  realisasi  perancangan  alat  keamanan  gedung dengan menggunakan raspberry pi pada pintu dan monitoring melalui smartphone ,  tidak  terlepas  dari  Raspberry  Pi  sebagai dasar  dari  sistem  ini  serta  Telegram  dan Built  Operate  and Transfer (BOT)  sebagai  pendukung  dari  pengiriman  pesan maupun  perintah  untuk  sistem  ini  pada  nantinya.  Selain daripada  itu  adapula  komponen  penting  lainnya  untuk terealisasinya  sistem  ini  baik  dari  Raspbian  Jessie  sebagai sistem  operasi  yang  digunakan  penulis,  bahasa  pemrograman python sebagai script pada BOT yang akan digunakan, GPIO , webcam,  sdcard,  speaker dan wireless  router yang  penulis gunakan.

## Raspberry Pi
Raspberry  Pi  adalah  adalah  sebuah  komputer berpapan  tunggal  ( Single  Board  Computer )  yang  berukuran kecil yang dapat melakukan tugas-tugas yang dapat dilakukan computer pada umumnya.
Raspberry  Pi  memiliki  dua  model:  model  A  dan model  B.  Secara  umum  Raspberry  Pi  Model  B  memiliki kapasitas penyimpanan RAM sebesar 512 MB.
Perbedaan  model  A  dan  B  terletak  pada  modul penyimpanan  yang  digunakan  Model  A  menggunakan penyimpanan  sebesar  256  MB  dan  penyimpanan  model  B sebesar 512 MB. Selain itu, model B sudah dilengkapi dengan porta  Ethernet  (untuk  LAN)  yang  tidak  terdapat  di  model  A. Desain Raspberry Pi didasarkan pada SoC ( system on a chip ) Broadcom  BCM2835,  yang  telah  menanamkan  prosesor ARM1176JZF-S  dengan  700  MHz,  GPU  VideoCore  IV,  dan RAM  sebesar  256  MB  (model  B).  Penyimpanan  data  tidak didesain untuk menggunakan hard disk atau solid-state drive, melainkan  mengandalkan  kartu  penyimpanan  tipe  SD  untuk menjalankan  sistem  dan  sebagai  media  penyimpanan  jangka panjang.  Raspberry  Pi  juga  dilengkapi  dengan  port  USB, HDMI, RCA, audio, SD card, dan RJ 45.

## Raspbian
Raspbian adalah sistem operasi gratis berbasis debian linux  yang  dioptimisasikan  untuk  perangkat  keras  Raspberry Pi.  Raspbian  dilengkapi  dengan  lebih  35.000 pre-compiled package  untuk  mempermudah  instalasi  dan  kompabilitasnya dengan Raspberry Pi.
Keunggulan lain yang dimiliki oleh Raspberry Pi yaitu adanya fitur  “turbo  mode”.  Perangkat  Raspberry  Pi  sendiri mendukung  overclock  dan  overvolting  hanya  dengan mengedit  file  config.txt.  Meski  begitu,  cara  itu  dapat memperpendek usia perangkat SoC. Sehingga dengan fitur ini, pengguna  dapat  melakukan  hal  tersebut  tanpa  membatalkan garansi. Teknik ini akan memicu fitur turbo saat kondisi sibuk, dan  membatasinya  saat  suhu  chip  BCM2835  mencapai  85 derajat  Celcius  sehingga  usia  Raspberry  Pi  lebih  panjang, Keunggulan  yang lain adalah keunggulan  pada grafis  3D  dan tampilan Blu-ray pada video.

## Python
Python  adalah  salah  satu  bahasa  pemrograman multiguna yang diklaim sebagai bahasa yang menggabungkan kapabilitas,  kemampuan,  dengan  sintaksis  kode  yang  sangat jelas  dan  dilengkapi  dengan  fungsionalitas  standard  pustaka yang besifat komprehensif.
Beberapa fitur yang dimiliki Python adalah:
1. Memiliki  kepustakaan  yang  luas,  menyediakan modul-modul berbagai keperluan.
2. Mendukung pemprogramanan berorientasi objek.
3. Memiliki tata bahasa yang mudah dipelajari.
4. Memiliki sistem pengelolaan memori otomatis
5. Arsitektur yang dapat dikembangkan ( extensible ) dan ditanam  ( embeddable )  dalam  bahasa  lain,  misal object  oriented  phyton dapat  digabungkan  dengan modul yang dibuat dengan c++.
6. Phyton  mendukung  beberapa  modul  khusus  untuk Rasberry Pi seperti modul picamera, dan modul gpio.

## Aplikasi Telegram
Telegram  adalah  Aplikasi  pesan chatting yang memungkinkan pengguna  untuk  pengirimkan pesan chatting rahasia  yang  dienkripsi end  to  end sebagai  keamanan tambahan.  Dengan  Telegram  Anda  juga  dapat  berbagi  lebih dari  sekedar  gambar  dan  video,  tapi  Telegram  juga memungkinkan  Anda  mentransfer  dokumen  atau  mengirim lokasi Anda saat ini ke teman dengan mudah.
Daya  tarik  utama  Telegram  adalah  ia  dapat dijalankan  pada  beragam  perangkat  dan  sistem  operasi,  tidak hanya telepon genggam, namun juga komputer dan perangkat pintar  serupa  komputer  lainnya.  Telegram  dan  bot  dapat memudahkan  kehidupan  keseharian  kita  tanpa  harus  terpaku di depan komputer.
Salah  satu  kelebihan  telegram  adalah  fitur  bot  (  program komputer yang melakukan pekerjaan tertentu secara otomatis )
Wireless Router (WRT) Wireless  Router  (WRT) merupakan  gabungan  dari router, switch dan access point . Wireless Access Point (WAP) sendiri menjalankan  2  fungsi.  Fungsi  yang  pertama  berperan  sebagai pusat  koneksi  dalam  jaringan  nirkabel,  layaknya switch atau hub pada jaringan kabel. Fungsi yang kedua menghubungkan jaringan  nirkabel  dengan  jaringan  kabel.  WRT  merupakan
perangkat  yang  tepat  dalam  mengkoneksikan  antara  jaringan kabel berskala kecil dan jaringan nirkabel ke jaringan internet.

## Webcam
Webcam secara  sederhana  terdiri  atas  digital  kamera  yang tersambung  dengan  perangkat.  Sebuah  webcam  memiliki resolusi antara  320x460  pixel  sampai  768x1024  pixel  dengan kemampuan  framerate  hingga  30  fps  (frame  per  second). Frame  rate  ini  berpengaruh  terhadap  hasil  video,  semakin besar frame ratenya maka gerakan video akan semakin halus.

## GPIO
General-purpose  input/output  (GPIO)  adalah  pin generik  pada  sirkuit  terpadu  (chip)  yang  perilakunya (termasuk  apakah  pin  itu  input  atau  output)  dapat  dikontrol (diprogram) oleh pengguna saat berjalan.
Pin  GPIO  tidak  ditetapkan  untuk  tujuan  khusus  dan secara default tidak digunakan. Ide dibalik GPIO adalah untuk memenuhi  sistem  integrator  dalam  memperluas  dan membangun sistem lengkap yang membutuhkan pin tambahan dari chip berupa sinyal kontrol ataupun data. Adanya konektor (pin) yang tersedia dari chip dapat menghemat kerumitan saat mengatur sirkuit tambahan.
Hampir  semua  SBC  (Single-Board  computer) menyediakan  GPIO  untuk  ekspansi  disambungkan  ke  modul atau  komponen  lainnya.  Papan  sirkuit  embedded  seperti Arduino,  BeagleBone,  Raspberry  Pi  dan  lainnya,  acapkali memanfaatkan  GPIO  untuk  membaca  data  atau  sinyal  dari berbagai sensor lingkungan seperti IR , video, suhu, orientasi 3  dimensi,  percepatan  dan  sebagainya,  disamping  untuk menulis  atau  mengirim  data  melalui  output  ke  motor  DC (melalui modul PWM), audio, display LCD, atau lampu LED.
Gambar 1.  GPIO Pada Raspberry Pi (Sumber: raspberrypi.org)

## III. METODE PENELITIAN

## 3.1. Studi Literatur
Tahap  pertama  dalam  penelitian  adalah  mencari referensi sebanyak mungkin yang berkaitan dengan penelitian yang dilakukan, sumber referensi dari paper, jurnal, buku dan prosiding. Pada tahap ini akan dilakukan pengkajian penelitian terdahulu  (10  tahun  terakhir)  guna  untuk  mencari pengembangan  lebih  lanjut  yang  belum  ada  pada  penelitian sebelumnya.

## 3.2. Pemilihan Komponen
Tahap  selanjutnya  yaitu  pemilihan  komponen  yang  akan digunakan  dalam  perancangan.  Pemilihan  didasarkan  pada kajian  referensi  penelitian  terdahulu  dan  ketersediaan  alat yang beredar.

## 3.3. Flowchart perancangan Sistem
Perancangan    adalah  tahap  setelah  analisis  sistem  dari siklus  pengembangan  sistem  yang  mendefinisikan  dari kebutuhan-kebutuhan  fungsional,  persiapan  untuk  rancang bangun  implementasi,  menggambarkan  bagaimana  suatu system dibentuk yang dapat berupa penggambaran, perencanaan  dan  pembuatan  sketsa  atau  pengaturan  dari beberapa  elemen  yang  terpisah  kedalam  satu  kesatuan  yang utuh  dan  berfungsi,  termasuk  menyangkut  mengkonfigurasi dari  komponenkomponen  perangkat  lunak  dan  perangkat keras dari suatu sistem.
Gambar 2. Perancangan system
Perancangan sistem ini terdiri dari beberapa tahapan yang digambarkan seperti pada Gambar 2 flowchart jalannya sistem. step pertama, pengguna masuk ke dalam sistem berbasis web, semua informasi mengenai pengontrolan akan ditampilkan ke dalam  sistem  informasi,  kemudian  pilih  menu  untuk mematikan  atau  menghidupkan  lampu  pada  ruangan  tertentu.
Step  kedua,  perintah  yang  dilakukan  pada  step  pertama  yang berupa data akan dikirimkan ke jaringan internet melalui layer yang ada pada internet. Step berikutnya, perintah yang dibawa ke  jaringan internet akan menuju  ke alamat ip  yang ada pada mikrokontroler  melalui  layanan  internet  yang  dipakai. Selanjutnya, yang terakhir mikrokontroler akan mengendalikan  perangkat  melalui  relay  sesuai  data  yang dikirimkan oleh pengguna.

## IV ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1. Rangkaian GPIO (General Purpose Input/Output) Pada perancangan sistem menggunakan 3 pin pada gpio yang tersedia  pada  raspberry  pi,  untuk  diaplikasikan  sebagai tombol-tombol yang dapat dinyalakan atau dimatikan. Berikut adalah penjelasan untuk pin yang nantinya akan dihubungkan dengan bel pintu:
1. Pin  39  sebagai  ground terhubung  ke  salah  satu  kaki dari bel pintu.
2. Pin 13 sebagai data dihubungkan ke Pin 2 yang berfungsi sebagai  tegangan  5V  (  bisa  ditambahkan  resistor  untuk menghindari lonjakan tegangan  )  kemudian  dihubungkan ke salah satu kaki dari bel pintu.
Pengaplikasian dengan cara pin 2 dihubungkan dengan pin 39 dimaksudkan  agar  berfungsi  sebagai  parameter  sensor sebelum  bel  ditekan,  dan  pin  39  sebagai trigger ketika  bel ditekan.
Gambar 3.  Skema Rangkaian GPIO Raspberry Pi.
Gambar 4.
Rangkaian GPIO yang terhubung ke Raspberry Pi.

## 4.2 Perangkat Lunak ( Software )
Raspberry  Pi  3  dengan  sistem  operasi  Raspbian  Jessie  harus terhubung  dengan  bot  Telegram  agar  sistem  yang  dibangun dapat  berjalan.  Bot  disini  membutuhkan  script  untuk menjalankan perintah yang diinginkan.

## 4.2.1 Mempersiapkan Sistem Raspbian Jessie
Untuk  dapat  mengoperasikan  Raspberry  Pi,  terlebih  dahulu menginstall  sebuah  sistem  operasi.  Raspberry  Pi  sudah mendukung  beberapa  OS  berbasis  linux  dan  windows.  Salah satunya  adalah  sistem  operasi  Raspbian  Jessie.,  Raspbian Jessie  adalah  OS  Debian  yang  sudah  dioptimalisasi  dan dikhususkan  untuk  Raspberry  Pi.  Berikut  adalah  cara  install Raspbian Jessie di Raspberry Pi :

## 4.2.2 Mempersiapkan Telegram Bot
Telegram,  platform  chat  yang  cukup  popular  yang  memiliki telegram  bot.  Langkah  awal  yang  harus  dilakukan  adalah kompilasi library telegram yang telah tersedia.
Gambar 5 Tampilan  Telegram Bot.
Setelah telegram bot pada raspberry pi sudah siap langkah selanjutnya adalah menghubungkan id telegram pada smartphone dengan raspberry.
Gambar 6.  Tampilan Chat Id Telegram.

## 4.3. Pengujian sistem.
Berikut adalah hasil pengujian antara muka menggunakan smartphone
Gambar 8. Tampilan ketika perintah “pic” dijalankan.
Gambar 9. Tampilan di depan pintu.
Gambar 10.  Tampilan pada saat uji coba

## 4.3 Pengujian dengan provider yang berbeda
Pada pengujian ini  mencoba menggunakan koneksi internet dengan provider yang berbeda , dengan hasil sebagai berikut :
Tabel 1. Ujia coba koneksi internet
Dari  hasil  pengujian  tersebut  dapat  terlihat  bahwa    apabila koneksi  internet  pada  raspberry  pi  atau smartphone tidak lancar,  maka  gambar  akan  terkirim  lebih  lama,  seperti  yang terjadi  pada provider C  dan  D,    terdapat  beberapa  kali delay dalam  pengiriman  gambar  dan  bahkan  gagal  kirim.  Pada koneksi yang  lancer seperti pada provider A dan B dapat kita lihat  bahwa  sistem  dapat  bekerja  dengan  baik  dalam  10  kali percobaan.

## V  KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan  hasil  perancangan  dan  pengujian  alat  apat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Sistem  yang  telah  dibangun  dapat  digunakan  untuk melakukan  monitoring  didepan  pintu  rumah  .dan mengirimkan  notifikasi  melalui  smartphone  berupa pesan gambar apabila bel dibunyikan.
2. Pengontrolan alat akan semakin baik jika menggunakan jaringan dengan sinyal 4G.

## R EFERENSI
[1] Anonim, Gudang Linux Indonesia, 2015, Http://gudanglinux.com/glossary/gpio-general purpose-inputoutput
[2] Hudaya, Kharisman Kholid, 2015 Pemrograman Desktop Database Python-MySQL Dengan BOA Contructor.
[3] Kurniawan, Agus, 2017, Getting Started with Android Things for Raspberry Pi 3
[4] Kurniawan, Agus, 2016, Smart Internet of Things Projects
[5] Edi Rakhman, Faisal Candrasyah & Fajar D. Sutera, 2015, RaspberryPI - Mikrokontroller Mungil Yang Serba bisa Bandung:  Andi
[6] Lee, Nick, 2016, Https://github.com/nickoala/telepot.