## RANCANG BANGUN PINTU PORTAL OTOMATIS BERBASIS IOT

## (STUDI KASUS: PERUMAHAN MUTIARA JINGGA)
Gita Indah Marthasari, S.T, M.Kom 1, Zamah Sari S.T, M.T 2, Hanafi Prasetyoko3
1,2,3, Teknik Informatika, Universitas Muhammadiyah Malang Co Responden Email: gita@umm.ac.id

## Article history
Received April 08, 2021 Revised July 01, 2021 Accepted Sept 27, 2021 Available online Oct 04  2021

## Keywords
Automatic Portal Door, IoT, Wemos D1, Ultrasonic, Servo SG90, RFid RC522
Abstract The development of computer technology is now very fast, especially in the field of  microcontrollers.  Microcontrollers  can  be  used  to  make  a  variety  of  devices. Using  Arduino we can  make useful tools. One  of them is a portal for IoT-based housing. The tool used is Wemos D1 which has integrated the ESP8266 module as a  connection  to  the  server  via  WiFi  network  media.  Using  Servo  SG90  to  open Portal Doors, using RFid RC522 for identification, Ultrasonic Sensor HC-SR04 and Breadboard PowerSupply. Wemos D1 will send data from RFid RC522 to Server with HTTP Port. The data that has been sent will be managed by the Server, the data that will be managed are RFID Card, Action, and Clock Out. The purpose of this research is to monitor residents who go out and enter through the Housing Portal Door and increase security.
Riwayat Diterima 08 April 2021
Revisi 01 juli 2021 Disetujui 27 Sept 2021 Terbit 04 Okt 2021
Kata Kunci Pintu Portal Otomatis, IoT,
Wemos D1, Ultrasonic, Servo
SG90, RFid RC522
Abstrak o Perkembangan  teknologi  komputer  kini  sangat  cepat,  terutama  dibidang mikrokontroler.  Mikrokontroler  bisa  digunakan  untuk  membuat  berbagai macam  alat.  Dengan  menggunakan  Arduino  kita  bisa  membuat  alat  yang berguna. Salah satunya adalah pintu portal untuk perumahan berbasis IoT. Alat yang  digunakan  adalah  Wemos  D1  yang  sudah  terintegrasi  modul  ESP8266 sebagai  koneksi  ke  Server  melalui  media  jaringan  WiFi.  Menggunakan  Servo SG90 untuk membuka Pintu Portal, menggunakan RFid RC522 untuk identifikasi, Sensor  Ultrasonic  HC-SR04  dan  Breadboard  PowerSupply.  Wemos  D1  akan mengirim  data  dari  RFid  RC522  menuju  Server  dengan  Port  HTTP.  Data  yang sudah dikirim akan dikelola oleh Server, data yang akan dikelola adalah Kartu RFid, Aksi, dan Jam Keluar Masuk. Tujuan Penelitian ini adalah untuk monitoring warga yang keluar dan masuk melalui Pintu Portal Perumahan dan menambah keamananan.

## PENDAHULUAN
Perkembangan  teknologi  komputer  kini sangat  cepat,  terutama  dibidang  mikrokontroler. Mikrokontroller bisa  digunakan  untuk  membuat berbagai macam alat [1]–[3]. Dengan menggunakan Arduino  kita  bisa  membuat  alat  yang  berguna  [4]. Salah satunya adalah pintu portal untuk perumahan [5]–[7].  Karena  banyaknya  perumahan  di  era sekarang  yang  tidak  menggunakan  portal  yang membuat masyarakat bebas keluar masuk dan tidak memperhatikan  dari  sisi  keamanan.  Salah  satu
contoh  kasus  adalah  Perumahan  Mutiara  Jingga Kota  Malang.  Untuk  meningkatkan  keamanan diantaranya  adalah  dengan  membuat  pintu  portal otomatis,  dengan  penataan  sensor  dan  alat  yang tepat  diharapkan  alat  tersebut  mampu  digunakan sesuai  dengan  rancangan, masyarakat juga  akan  di data kedalam sistem. Dengan ada pendataan, siapa saja  yang  keluar  masuk  akan  terekam  oleh  sistim. Sistem juga mampu mengambil statistik siapa yang keluar masuk kedalam perumahan tersebut. Dengan memanfaatkan  jaringan  lokal,  Wemos  D1  akan mengirim  data  ke  dalam  komputer  yang  terdapat
sebuah  web  untuk  pengolahan  data.  Web  tersebut bersifat localhost atau menggunakan jaringan lokal.
Penelitian [8] membuat sistem parkir yang langsung terintegrasi dengan internet dengan sistem pembayaran dompet online. User akan ditunjukkan lokasi  parkirnya,  Aplikasi  ini  memungkinkan pengguna  untuk  memantau  ketersediaan  slot, mengelola  keputusan,  dan  memesan  slot  di  muka dengan  mengotomatisasi  pembayaran  melalui sistem  dompet.  Penelitian  sebelumnya  [9]  dengan topik  gerbang  otomatis  berbasis  kode  QR.  IAGS adalah  sistem  yang  menggunakan  kartu  pass  kode QR  staf  yang  valid  untuk  mengaktifkan  gerbang tanpa  memicu  alarm.  Ini  dikembangkan  untuk terhubung ke internet dan memberikan pemberitahuan  email  real-time  jika  ada  kegiatan tidak  sah  terdeteksi.  Selain  itu,  ini  juga  dirancang untuk  merekam  semua  kegiatan  yang  masuk  dan keluar  untuk  semua  staf.  Perangkat  Lunak  yang digunakan  menggunakan  VB.NET.  Peneitian sebelumnya  juga  dilakukan  oleh  [10]  yaitu  sistem presensi  asisten  berbasis  QR  Code  yang  dibuat untuk  dapat  membantu  proses  presensi  asisten praktikum  maupun  asisten  praktikum  pengganti Program  Studi  Informatika  FKI  UMS.  Adanya aplikasi  ini  membuat  proses  pengelolaan  presensi menjadi lebih efektif dan efisien dengan memanfaatkan  web  cam  external  dan  framework CodeIgniter.  Penelitian  sebelumnya  juga  pernah dilakukan oleh [11] dengan judul “Automated Gate of  Animal  Cage  using  Arduino  Mega  2560  and Raspberry  pi.  Dengan  menggunakan  alat  seperti Arduino  Mega2560,  Gear,  Motor,  Camera, Raspberry  pi,  Tombol,  Layar  TFT,  Powersupply yang  bertujuan  adalah  melakukan realtime system monitoring.
Penelitian
ini
bertujuan untuk memonitoring  warga  yang  keluar  masuk  di Perumahan Mutiara Jingga. Perlu disiapkan adalah bagaimana  cara  merancang  dan  konfigurasi  alat sesuai topik, bagaimana cara menyambungkan alat ke  server  dan  bagaimana  server  mengolah  data untuk monitoring.
Bab  ini  akan  menjelaskan  isi  dari  Penelitian  yang akan dilakukan, diantaranya adalah Analisis Sistem, Persiapan  Data,  Arsitektur  Sistem,  Perancangan Sistem, Perancangan Proses.

## 2.1 Analisis Sistem
Dari  judul  Rancang  Bangun  Pintu  Portal Otomatis  berbasis  IoT,  Penerapan  IoT  pada  judul tersebut  adalah  proses  Monitoring  keluar  masuk melalui  Pintu  Portal.  Tujuan  Penerapan  IoT  pada judul  ini  adalah  warga  akan  termonitoring  keluar masuk perumahan sekaligus menambah keamanan. Sensor  Node  yang  terdiri  dari  Wemos  D1,  Sensor Ultrasonic,  RFid  Reader  dan  Servo  Motor.  RFid Reader  akan  meneriman  data  dari  Kartu  Rfid, Sensor  Ultrasonic  digunakan  untuk  membaca adanya kendaraan dan Servo Motor untuk membuka tutup Portal. Sink Node dan Sever berfungsi untuk mengirim data dan mengelola data. Sink Node/Server  terdiri  dari  Wemos  D1,  Access  Point dan Server. Wemos D1 akan mengirim data melalui Access Point menuju Server, Server akan mengelola data,  data  yang  dikelola  adalah  Nama  Pengguna, UID Rfid dan Jam tanggal keluar masuk.

## 2.2 Persiapan Data
Untuk  pengembangan  selanjutnya  penulis  akan membuat  Pintu  Portal  Otomatis  Berbasis  IOT. Untuk membuka dengan menempelkan Kartu RFid yang diberikan untuk masyarakat, kemudian didata siapa  yang  mempunyai  RFid  dan  memiliki  akses untuk  masuk.  Data  diperoleh  dari  pendataan masyarakat  secara  menyeluruh  yang  tinggal diperumahan  Mutiara  Jingga  Kota  Malang  dengan mengumpulkan indentitas masing masing pengguna kartu rfid. Untuk Tamu diberikan kartu sendiri.

## 2.3 Arsitektur Sistem
Bagian ini akan menjelaskan Arsitektur Sistem, Terdapat  2  Node,  yaitu  Sensor  Node  dan  Sink Node/Server.  Sensor  Node  berfungsi  untuk Mendapatkan data dari tiap Sensor, kemudian Sink Node/Server berfungsi untuk media pengiriman data dan mengolah data di Server.

## Tabel 1 -  Sensor Node dan Sink/Node
Sensor Node berisi Sensor Ultrasonik HC-SR04 untuk  medeteksi  benda,  Rfid  RC522  untuk identifikasi pengguna, Servo SG90 untuk membuka pintu portal, Wemos D1 untuk memanajemen semua sensor  dan  mengirim  data  ke  Server,  dan Breadboard  Powersupply  untuk  penggunaan  Daya Listrik.  Pada  Sink  Node  &  Server,  Access  Point berfungsi sebagai media pengiriman data dan Server bertugas Mengelola Data.

## 2.4 Perancangan Perangkat Keras
Pada  bagian  ini,  akan  menjelaskan  rancangan dari  Pintu  Portal  Otomatis.  Terdapat  beberapa  alat yaitu  Wemos  D1,  Sensor  Ultrasonik  HC-SR04, RFid  Reader  RC522,  Servo  Motor  SG90  dan Breadboard Powersupply.
Gambar 1 - Rangkaian Pintu Portal
Otomatis

## Gambar 2 – PinOut Perancangan Pintu Portal Otomatis
Dari Gambar 2 Adalah rangkaian membuat pintu portal Otomatis. Setiap alat mempunyai tugas atau fungsi  masing-masing,  Dimulai  dari  Servo  Motor SG90  yang  berfungsi  untuk  membuka  tutup  pintu portal. Sensor Ultrasonic HC-SR04 berfungsi untuk membaca  jarak.  Sensor  RFid  Reader  digunakan untuk  membaca  UID  dari  RFid  Tag  atau  Kartu. Breadboard Powersupply berfungsi untuk menambah daya sekaligus membuat stabil arus yang dibutuhkan  setiap  sensor.  Wemos  D1  berfungsi untuk megontrol semua sensor sekaligus mengirim data ke Server melalui media WiFi.

## 2.5 Perancangan Proses
Dibutuhkan  Perancangan  Proses  yang  bertujuan agar  penelitian  dapat  berjalan  dengan  baik  sesuai dengan  yang  diharapkan,  diantarnya  Perancangan Proses Sensor Node, Perancangan Proses Sink Node & Server
2.5.1 Perancangan Proses Sensor Node Bagian  ini  akan  menjelaskan  Alur  Perancangan
Proses dari Sensor Node. Berikut adalah penjelasannya :

## Gambar 3 - Flowchart Pintu Portal
Otomatis.
Dari  Gambar  3  akan  dijelaskan  setiap langkahnya :
 Start = Program Dimulai
 Prepare RFid, Ultrasonik, Servo = Wemos D1 akan inisialisasi setiap perangkatnya dan menyambungkan ke SSID.
 Bacar RFid = Proses Pembacaan UID RFid. Dengan cara menempelkan kartu ke Sensor
RFid
 RFid  Terbaca =    Sebuah  proses  untuk menentukan Kartu RFid terdaftar atau tidak didalam  Wemos  D1,  Jika  RFid  tidak terdaftar  akan  mengulang  untuk  membaca kartu.  Jika  RFid  terdaftar  akan  menuju proses selanjutnya.
 Kirim  UID  RFid  ke  Server =  Proses mengirim  data  dari  Wemos  D1  ke  Server. Wemos  D1  menerima  data  UID  dari  RFid Reader,  kemudian  data  UID  tersebut  akan dikirim ke Server untuk disimpan kedalam Database dengan menggunakan media WiFi.
 Buka Portal = Setelah data berhasil dikirim, menuju  langkah  selanjutnya  yaitu  Buka Portal,  Wemos  akan  memberikan  perintah ke Servo SG90 untuk membuka Portal.
 Baca  Kendaraan =  Wemos  D1  akan mengirimkan  perintah  untuk  membaca benda  didepannya.  Jika  ada  kendaraan didepannya,  Wemos  akan  memberikan perintah  ke  Servo  SG90  untuk  membuka, jika tidak ada kendaraan atau tidak terbaca adanya  kendaraan  maka  akan  menuju proses Selanjutnya.
 Tutup Portal = Proses selanjutnya dari Baca Kendaraan,  Wemos  D1  akan  memberikan perintah  untuk  menutup  portal,  dan diberikan jeda untuk menutupnya.
 Finish = Program Selesai

## 2.5.2 Perancangan  Proses  Sink  Node  dan Server
Bagian  ini  akan  menjelaskan  Alur  Proses  dari Sink Node dan Server. Berikut penjelasannya.
Gambar 4 - Perancangan Proses Sink Node dan Server Node.
Dari  gambar  4  dapat  dijelaskan  setiap langkahnya:
 Start : Program dimulai
 Konfigrasi  Server  : Konfigurasi  Server, Dengan menyambungkan Server ke Wifi
 Tersambung Wifi : Sebuah Pengkondisian, jika  Server  tersambung  WiFi  maka  akan menuju  proses  selanjutnya,  namun  jika tidak  tersambung  maka  akan  kembali  ke Konfigurasi Server
 Record Data : Server akan menerima data Dari Sensor Node.
 Simpan  Data  di  MySQL  : Server  akan menyimpan data ke Database
 User Terdaftar : Pengkondisian, Jika User Terdaftar data akan ditampilkan, namun jika tidak tersimpan akan menuju Manage User
 Manage  User  : Sebuah  proses  untuk menambah  data  atau  menghapus  data pengguna dan disimpan kedalam Database.
 Tampilkan Data : Tampilan hasil
Monitoring,  terdiri  dari  Nama,  Aksi,  Jam Masuk Keluar.
 Selesai : Program Selesai

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari  Hasil  penilitian  penulis  akan  menjelaskan hasilnya.  Diantaranya  adalah  Hasil  Pembahasan Web  Server  dan  Pembahsan  Sensor  Node,  Sink Node dan Server.

## 3.1 Pembahasan Web Server
Implementasi  User  Web  Server  terdiri  dari  Laman Monitoring  dan  Manage  Pengguna.  Berikut adalah hasil dari Implementasi WebServer

## Gambar 5 – Hasil Monitoring Pintu Portal Otomatis Berbasis IoT
Gambar 5 adalah hasil monitoring dari Pintu Portal Otomatis.  Diagram  pada  gambar  adalah  data  siapa saja yang sering keluar masuk melalui Pintu Portal Otomatis  dengan  tingkat  persentasenya.    Tabel berisi  pada  gambar  4  berisi  #,  Rfid,  Name,  Aksi, Created  At.  #  berisi  nomor  urut.  Rfid  berisi  UID Rfid  dan  Name  adalah  pemilik  RFid.  Aksi  adalah Pengguna  tersebut  keluar  atau  masuk  perumahan. Created  At    digunakan  untuk  menampilkan  waktu dan tanggal keluar masuk Perumahan melalui Pintu Portal Otomatis berbasis IOT.

## Gambar 6 – Menambah Pengguna
Gambar 7 – Data Pengguna Yang Terdaftar
Proses  penambahan  pada  Gambar  5  cukup mudah digunakan, yaitu dengan memasukkan UID Rfid dan Nama Pengguna. Kemudian data tersebut akan  disimpan  kedalam  Database  dan  akan ditampilkan pada Halaman Data User pada Gambar 7.  Terdapat  anggota  baru  artinya  penambahan anggota berhasil dan pengujian ini berhasil dengan baik.  Untuk  menghapus  data  pengguna  dengan menekan tombol Hapus.
3.2 Pembahasan  Sensor  Node,  Sink  Node  & Server Sensor Node mempunyai peran untuk mengambil  data,  data  tersebut  didapatkan  dari sensor ultrasonik , servo motor sg90 dan rfid reader . Sensor  RFid  Reader  digunakan  untuk  membaca kartu rfid atau rfid tag. Jika terdaftar dalam sistem, bisa  digunakan  untuk  membuka  pintu  portal otomatis,  tapi  jika  tidak  terdaftar  maka  dipastikan gagal  untuk  membuka  pintu  otomatis  tersebut. Sensor ultrasonik digunakan untuk mengukur jarak, kemudian  dari  jarak  tersebut  servo  motor  akan menjalankan perintah yaitu dengan membuka portal pintu  ke  posisi  0  derajat.  Sensor  ultrasonik  akan terus  membaca  jarak  sampai  kondisi  sudah  tidak mendeteksi  benda  lagi  dan  memberikan  perintah untuk menutup portal ke 90 derajat.
Gambar 8 - Perangkat Sensor Node dan Sink

## Node
Pada Gambar 8 alat yang digunakan pada Sensor Node adalah RFid RC522, Sensor Ultrasonik, Servo SG90,  Breadboard  Powersupply  dan  Wemos  D1. Sink Node dan Server Node terdiri dari Wemos D1, Access Point, dan Laptop (Server).
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  telah dilakukan  pada  tugas  akhir  ini,  penulis  dapat menarik  beberapa  kesimpulan  yang  diambil diantaranya:
 Implementasi Pintu Portal Otomatis berbasis  IOT  studi  kasus  Perumahan
Mutiara  Jingga  Kota  Malang  berjalan dengan  baik  sesuai  rancangan  yang  sudah dibuat.
 Dari  hasil  perencanaan  dan  pengujian, Wemos  D1  dapat  tersambung  dengan  baik dengan  Access  Point  dan  dapat  mengirim Data  ke  Server.  Sensor  Ultrasonik  mampu mendeteksi adanya kendaraan, Servo SG90 bisa bergerak untuk membuka tutup Portal Pintu,  Breadboard  Powersupply  mampu memberikan  daya  yang  stabil,  dan  Sensor RFid RC522 mampu membaca dengan baik Kartu RFid.
 Dalam  monitoring  “Pintu  Portal  Otomatis berbasis IOT” hasil terdiri UID RFid, Nama Pemilik,  Aksi,  dan  Jam  bisa  dilihat  di
Webserver  sesuai  yang  yang  sudah direncanakan. Penambahan data Pengguna, Pengurangan data pengguna dapat dilakukan dengan baik.

## DAFTAR PUSTAKA
A.  Syofian,  “Pengendalian  Pintu  Pagar  Geser
Menggunakan Aplikasi Smartphone
Android  Dan  Mikrokontroler  Arduino Melalui Bluetooth,” J. Tek. Elektro ITP , vol.
5, no. 2252, pp. 45–50, 2016.
D.  Puput,  M.  Putri,  and  H.  Supriyono,  “Rancang Bangun  Sistem  Presensi  Berbasis  QR  Code Menggunakan Framework Codeigniter
(Studi Kasus Kehadiran Asisten Praktikum)
Development  of  QR  Code-based  Presence System  Using  Codeigniter  Framework (Pratical  Assistant’s  Attendance  Case Study),” J.  INSYPRO  (Information  Syst. Process. , vol. 4, no. 1, pp. 1–9, 2019.
Candra  S.  Ben,  “Prototipe  Portal  Komplek Perumahan  dengan  Sistem  RFID  (Radio Frequency  Identification)  Berbasis  Arduino Mega  2560,” J.  Electr.  Vocat.  Educ. Technol. , vol. 1, no. 2, pp. 52–57, 2016.
E.  Hamid,  L.  C.  Gee,  N.  Bahaman,  S.  Anawar,  Z. Ayob, and A. A. Malek, “Implementation of Intelligent Automated Gate System with QR Code-An  IOT  System  to  help  gate management,” Int. J. Adv. Comput. Sci. Appl. , vol.  9,  no.  10,  pp.  359–363,  2018,  doi: 10.14569/IJACSA.2018.091043.
F.  H.  Amalina  Mubarok  and  M.  Subali,  “Sistem Keamanan  Pintu  Portal  Pada  Perumahan Dengan  Rfid  Menggunakan  Nodemcu,”
Semin. Nas. Teknol. Inf. dan Komun. STI&K , vol. 4 Nomor 1, no. September, pp. 311–321, 2020.
M.  W.  Sari  and  H.  Hardyanto,  “Implementasi
Aplikasi  Monitoring  Pengendalian  Pintu Gerbang Rumah Menggunakan App
Inventor  Berbasis  Android,” J.  Eksplor. Karya Sist. Inf. dan Sains , vol. 09, no. 1, pp. 20–28, 2016.
P.  Prasetyawan,  Y.  Ferdianto,  S.  Ahdan,  and  F. Trisnawati,  “Pengendali  Lengan  Robot Dengan  Mikrokontroler  Arduino  Berbasis Smartphone,” J. Tek. Elektro ITP , vol. 7, no.
2, pp. 104–109, 2018, doi: 10.21063/jte.2018.3133715.
R.  Kadam,  R.  Shelke,  P.  Bagde,  G.  Bande,  S.
Dongre, and H. Chachane, “Automated Gate of Animal Cage Using Arduino Mega 2560,” Int.  J.  Eng.  Sci. ,  vol.  8,  no.  3,  pp.  16204– 16206, 2018.
S. Poornimakkani, S. Senthilkumar, and S. F. Daniel, “A Cloud Based End-To-End Smart Parking Solution  Powered  By  Iot,” Int  Res  J  Eng Technol , vol. 3, no. 5, pp. 3559–3565, 2018.
V. D. M. A. S. M. Lumenta, A. M. Rumagit, and J.
T. Elektro-ft,
“Perancangan Sistem Monitoring Mengajar Berbasis Mikrokontroler  Atmega  8535,” E-Journal Tek. Elektro Dan Komput. , vol. 3, no. 3, pp. 19–25, 2014.
Y.  A.  Badamasi,  “The  working  principle  of  an Arduino,” Proc.  11th  Int.  Conf.  Electron. Comput. Comput. ICECCO 2014 , 2014, doi: 10.1109/ICECCO.2014.6997578.