## Sistem Akses Kontrol Kunci Elektrik untuk Keamanan Rumah dengan E-KTP Berbasis RFID
Electric Lock Access Control System for Home Security with RFID Based on E-KTP
Suwasti Broto 1 , Syahrinnuar Muqod 2 , Nifty Fath 3 1,2,3 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Budi Luhur E-mail: 1 suwasti.broto@budiluhur.ac.id, 2 syahrinnuarogin@gmail.com,
3 nifty.fath@budiluhur.ac.id

## Abstrak
Pada saat ini, selain hanya untuk tanda pengenal seseorang, e-KTP masih jarang dimanfaatkan sebagai kartu pintar. Salah satu pemanfaatan e-KTP adalah sebagai sistem kunci elektrik berbasis RFID ( radio frequency identification ) maupun NFC ( near field communication ). Pada penelitian ini, dirancang sebuah sistem akses kontrol kunci elektrik untuk keamanan rumah dengan e-KTP berbasis RFID yang dilengkapi dengan keypad untuk memasukkan password.  Sensor hall effect digunakan untuk mengaktifkan dan menonaktifkan solenoid yang bekerja untuk membuka dan menutup pintu. Proses kerja sistem adalah dengan mencocokkan nomor unik pada ID e-KTP dan memasukkan  password  yang  sudah  tersimpan  pada  database mikrokontroler.  Hasil  dari  proses tersebut akan menampilkan nama, UID ( unique identification ) e-KTP dan waktu akses pada LCD. Hasil  dari  pengujian  menunjukkan  bahwa  sensor  RFID  memiliki  batas  pembacaan  maksimal yakni  2  cm  untuk  membaca  sebuah  e-KTP  dengan  jeda  waktu  pembacaan  e-KTP  selanjutnya dalam selang waktu 1 detik.
Kata kunci: kunci elektrik, e-KTP, RFID, UID, sensor hall effect

## Abstract
At this time, other than just to identify a person, e-KTP is still rarely used as a smart card. One of the uses of e-KTP is as an electric lock system based on RFID (radio frequency identification) and NFC (near field communication). In this study, an electric lock access control system was designed  for  home  security  with  an  RFID-based  e-KTP  equipped  with  a  keypad  to  enter  a password. The hall effect sensor is used to activate and deactivate the solenoid that works to open and close the door. The working process of the system is to match the unique number on the e- KTP ID and enter the password that has been stored in the microcontroller database. The result of the process will display the name, UID e-KTP and access time on the LCD. The results of the test show that the RFID sensor has a maximum reading limit of 2 cm to read an e-KTP with a lag time of reading the next e-KTP in an interval of 2 seconds.
Keywords: electric keys, e-KTP, RFID, UID

## 1. PENDAHULUAN
Pada awal tahun 2011, Indonesia mulai menggunakan kartu tanda penduduk elektronik yakni e-KTP yang termasuk ke dalam jenis kartu pintar. e-KTP dapat dimanfaatkan masyarakat saat  akan  menggunakan  transportasi  umum  yakni  Transjakarta,  kereta  rel  listrik  (KRL), mass rapid transit (MRT), dan lain-lain. Namun, hingga saat ini fungsi e-KTP masih kurang maksimal dalam  penggunaannya.  Padahal,  dengan  teknologi  RFID  reader  atau  NFC  ( near  field communication ), e-KTP dapat dimanfaatkan sebagai sistem keamanan. Beberapa penelitian telah menggunakan e-KTP sebagai sistem keamanan berbasis RFID maupun NFC. Sistem keamanan dengan teknologi NFC dapat digunakan untuk sistem akses pintu [1], [2], perhotelan [3], sistem keamanan  brankas  [4],  kotak  penyimpanan  [5],  sistem  pelayanan  rumah  sakit  [6].  Sistem
keamanan  dengan  RFID  juga  telah  dilakukan  sebagai smart  door [7]  dan  menggunakan mikrokontroler ATMEGA 8535 [8].
Perancangan  sistem  keamanan  pada  [9]  juga  memanfaatkan  kartu  e-KTP  sebagai transponder  untuk  membuka  akses  pada  aplikasi  untuk  memberikan  perintah  membuka  atau mengunci  kunci  pintu.  Terdapat  sebuah  metode  alternatif  jika  sistem  keamanan  menggunakan RFID tidak berjalan yakni dengan menggunakan kode kombinasi menggunakan 4 toggle switch sebagai  masukan  yang  sudah  disesuaikan  di  dalam  algoritma.  Jika  kode  kombinasi  yang dimasukkan sesuai maka kunci pintu terbuka, sedangkan jika kunci kombinasi salah maka kunci pintu akan tetap terkunci. Komunikasi serial adalah metode yang digunakan untuk pengiriman data secara serial (data dikirim satu persatu secara berurutan). Media transmisi yang digunakan adalah Bluetooth HC-05 untuk menghubungkan smartphone android dengan Arduino Uno secara wireless dan bekerja secara serial.
Selain  berbasis  RFID  dan  NFC,  terdapat  pula  REST  ( representational  state  transfer ) sebagai media untuk menghubungkan Raspberry PI dengan web server untuk sistem keamanan akses kelas [10]. Dalam penelitian ini, dirancang sebuah sistem akses kontrol kunci elektrik untuk keamanan rumah dengan e-KTP berbasis RFID. Penggunaan e-KTP dilakukan karena di setiap rumah, secara umum terdapat orang di atas 17 tahun yang memiliki e-KTP sehingga sistem ini mudah  untuk  dapat  diaplikasikan.  Kontribusi  dalam  penelitian  ini  adalah  pembuatan  prototipe pintu dengan penggunaan sensor hall effect yang dapat mengaktifkan dan menonaktifkan solenoid pada sistem kontrol kunci elektrik berbasis RFID.

## 2. METODE PENELITIAN
Sistem  pembacaan  e-KTP  berbasis  RFID  terdiri  dari  beberapa  komponen  yakni  RFID reader , keypad 4 x 4 matriks, LCD 16 x 2, push button , solenoid door lock , dan sensor hall effect. Diagram blok sistem terlihat pada Gambar 1.

## Gambar 1 Diagram Blok Sistem
RFID  reader  digunakan  untuk  membaca  UID  yang  terdapat  pada  sebuah  e-KTP.  Jika UID sesuai dengan data yang tersimpan pada Arduino, maka akan terjadi proses lanjutan yaitu verifikasi  password  pada  keypad.  Skematik  rangkaian  RFID  reader  ditunjukkan  pada  Gambar 2(a). Rangkaian keypad 4x4 yang terhubung dengan Arduino berfungsi sebagai proses lanjutan untuk memasukkan password. Password menjadi proses tambahan untuk sistem keamanan. Jika password sesuai maka relay akan aktif dan status solenoid menjadi aktif ‘ high’ . Jika password tidak sesuai, maka relay tidak aktif dan solenoid aktif ‘ low ’ serta kunci pintu tetap tidak terbuka. Skematik rangkaian ini ditunjukkan pada Gambar 2(b).
LCD  16x2  I2C  digunakan  sebagai  keluaran  dengan  cara  menampilkan  teks  yang
Arduino Uno PUSH BUTTON SOLENOI D Sensor Hall Effect LCD 16x2 RFID E-KTP Keypad Power Supply 12V Adaptor 5-9 Volt RTC
diperintahkan oleh Arduino. Teks yang ditampilkan oleh LCD adalah “E-KTP Tidak Valid”  jika e-KTP tersebut tidak sesuai, jika e-KTP sesuai, maka LCD akan menampilkan UID e-KTP, Nama pengakses serta waktu akses. Skematik rangkaian ini ditunjukkan pada Gambar 2.
(a) (b)
(c)
Gambar 2 Rangkaian skematik (a) rangkaian Arduino dan RFID reader , (b) Arduino dan keypad matriks 4x4, (c) Arduino dengan LCD 16 x 2 12C
Rangkaian solenoid door lock digunakan sebagai kunci elektrik yang terhubung dengan relay dan Arduino. Solenoid door lock diberi tegangan 12 volt terkoneksi dengan relay yang akan mengaliri tegangan 12 V jika diberi perintah oleh Arduino. Push button yang diletakkan di dalam rumah  berfungsi  untuk  membuka  solenoid door  lock .  Skematik  rangkaian  selenoid door  lock ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3 Skema Rangkaian Arduino, Relay, Push Button dan Solenoid Door Lock

## 2.1 Diagram Alir Sistem Keamanan Pintu
Berdasarkan  Gambar  4,  terlihat  cara  kerja  sistem  dalam  bentuk  diagram  alir.  Program diawali  dengan  menginisialisasi  mikrokontroler  Arduino.  RFID reader kemudian  membaca  e-
KTP. Jika UID e-KTP tidak sesuai dengan database, maka LCD akan menampilkan teks “E-KTP TIDAK  VALID”.  Jika  UID  e-KTP  sesuai  maka  proses  akan  dilanjutkan  untuk  memasukkan password dan keypad sebagai masukan. Jika password tidak sesuai dengan database, maka LCD akan  menampilkan  teks  “PASSWORD  SALAH”.  Jika  password  sesuai  maka  LCD  akan menampilkan nama pengakses, UID Pengakses dan waktu akses, kemudian solenoid akan aktif (kunci terbuka). Jika pintu sudah tertutup, maka sensor hall effect akan bekerja dan menonaktifkan solenoid.
Push button juga dipasang di pintu sisi sebelah dalam rumah untuk membuka pintu dari dalam  rumah.  Jika push  button ditekan,  maka  Arduino  akan  memberi  perintah  ke  relay  untuk memberi tegangan 12 V ke solenoid sehingga solenoid akan aktif (kunci terbuka). Sensor hall effect akan bekerja untuk menonaktifkan solenoid tersebut jika pintu tersebut tertutup

## Gambar 4 Flowchart Sistem Kunci Elektrik

## 3. PENGUJIAN DAN ANALISIS DATA
Dalam pengujian alat, semua komponen telah dipasang dan diprogram hingga menjadi miniatur pintu yang memiliki sistem akses kunci elektrik. Pengujian dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan menempelkan kartu e-KTP dan memasukkan password pada keypad 4x4 matriks. Pengujian ini akan diuji beberapa komponen yang terdiri dari pengujian RFID, pengujian keypad, pengujian solenoid door lock , dan pengujian sistem secara keseluruhan.

## 3.1 RFID
Pengujian  ini  dilakukan  dengan  mendekatkan  kartu  e-KTP  ke  RFID.  Jika  RFID mendeteksi kartu e-KTP maka LCD akan menampilkan keterangan dan solenoid akan membuka kunci. Pengujian kemampuan jarak dari sensor RFID dan UID e-KTP dapat dilihat dari Tabel 1.
Berdasarkan hasil pengujian pada Tabel 1, dapat disimpulkan bahwa pengujian jarak maksimal antara e-KTP dengan reader adalah 2 cm. Jika melebihi 2 cm, maka RFID tidak dapat membaca e-KTP.  Hasil  pengujian  sensor  RFID  dengan  adanya  penghalang  terlihat  pada  Tabel  2. Penghalang digunakan adalah kertas dan kertas karton. Untuk penghalang kertas, jarak maksimal sensor  RFID  untuk  mendeteksi  e-KTP  sama  dengan  tanpa  penghalang  yakni  maksimal  2  cm. Namun, dengan kertas penghalang berupa kertas karton, jarak deteksi RFID menjadi 1 cm.
Tabel 1 Pengujian Sensor RFID
UID E-KTP Jarak Sensor Pada RFID 1cm 2cm 3cm 4cm 5cm 042929EA344E80 Terdeteksi Terdeteksi Tidak Terdeteksi Tidak Terdeteksi Tidak Terdeteksi 044557CA7D5B80 Terdeteksi Terdeteksi Tidak Terdeteksi Tidak Terdeteksi Tidak Terdeteksi 0583B9A9A7E100 Terdeteksi Terdeteksi Tidak Terdeteksi Tidak Terdeteksi Tidak Terdeteksi 0410698A555C80 Terdeteksi Terdeteksi Tidak Terdeteksi Tidak Terdeteksi Tidak Terdeteksi 02C74651713DA0 Terdeteksi Terdeteksi Tidak Terdeteksi Tidak Terdeteksi Tidak
Terdeteksi

## Tabel 2 Pengujian sensor RFID dengan penghalang
Penghalang Jarak Sensor Pada RFID 1cm 2cm 3cm 4cm 5cm Tanpa Penghalang Terdeteksi Terdeteksi Tidak Terdeteksi Tidak Terdeteksi Tidak Terdeteksi Kertas Terdeteksi Terdeteksi Tidak Terdeteksi Tidak Terdeteksi Tidak Terdeteksi Kertas Karton Terdeteksi Tidak Terdeteksi Tidak Terdeteksi Tidak Terdeteksi Tidak Terdeteksi
Gambar 5 Pembacaan UID pada serial monitor
Gambar 6 Pembacaan UID e-KTP jika dilihat dari LCD 16 x 2 I2C

## 3.2 Pengujian Keypad Sebagai Masukan
Pengujian keypad dilakukan dengan memasukkan password yang telah tersimpan dalam mikrokontroler. Jika password sesuai, maka LCD akan menampilkan keterangan bahwa password benar. Setelah itu, solenoid akan aktif dan kunci akan terbuka. Jika e-KTP berhasil terbaca namun password yang dimasukkan salah, maka kunci solenoid akan tetap tertutup, seperti yang terlihat pada  hasil  pengujian  Tabel  3.  Gambar  7  menunjukkan  tampilan  LCD  setelah  password dimasukkan.
Tabel 3 Pengujian Keypad Sebagai Masukan Menguji Coba Keypad Untuk Masukkan Password Uji coba Password Keterangan Tampilan LCD Solenoid 1 150198 Benar Password Berhasil Kunci Terbuka 2 239488 Salah Password Salah Kunci Tertutup 3 217388 Salah Password Salah Kunci Tertutup 4 388432 Salah Password Salah Kunci tertutup

## Gambar 7 Tampilan LCD saat input password dan notifikasi status password

## 3.3 Solenoid door lock
Pengujian  kunci  solenoid  doorlock  membutuhkan  tegangan  12  volt  dan  arus  DC. Pengujian  ini  dilakukan  pada  saat  seluruh  perangkat  dalam  keadaan  siap  dan  e-KTP  serta password yang benar. Pengujian ini dapat dilihat pada Tabel 4. sebagai berikut.
Tabel 4 Pengujian solenoid door lock Status Solenoid Keterangan E-KTP Password Push Button - - ON Terbuka Pintu Terbuka Dari Dalam Rumah Berhasil Berhasil Off Terbuka Pintu terbuka dari Luar Rumah Berhasil Salah Off Tertutup Pintu Tidak Terbuka

## 3.4 Real Time Clock
Pengujian RTC ini dilakukan untuk menampilkan keluaran RTC pada serial monitor dan LCD 16x2 I2C dengan format tanggal/bulan/tahun jam:menit:detik. Gambar 8 adalah tampilan RTC dari serial monitor. Keluaran RTC yang tampil pada LCD 16x2 I2C akan terlihat seperti Gambar  9.  Keluaran  RTC akan tampil  jika  UID  e-KTP  dan  password  sesuai dengan  yang  ada pada database mikrokontroler.
Gambar 8 Pengujian RTC Jika Dilihat Pada Serial Monitor
Gambar 9 Pengujian RTC Jika Dilihat Pada LCD 16x2 I2C
Pada Gambar 10(b), terlihat tampilan LCD saat E-KTP valid dan password salah. Jika e- KTP sesuai dengan data yang tersimpan pada mikrokontroler, maka LCD akan menampilkan kata “E-KTP  Valid”  serta  memunculkan  UID  E-KTP  tersebut,  seperti  yang  terlihat  pada  Gambar 10(c).  Perintah  untuk  memasukkan  password  akan  muncul  dan  pengakses  diharuskan memasukkan password. Jika password yang dimasukkan salah, maka LCD akan menampilkan teks “Passsword Salah” sehingga solenoid door lock tidak akan terbuka dan LCD akan kembali ke  tampilan  awal.  Jika  password  benar,  maka  akan  terlihat  tampilan  seperti  pada  Gambar  11. Mikrokontroler  akan  memberi  perintah  kepada  relay  agar  memberi  tegangan  12  V  untuk membuka solenoid  door  lock dan  pintu  akan  terbuka.  Rancangan  sistem akses  kontrol  kunci secara  keseluruhan  terlihat  pada  Gambar  12.  Solenoid  tidak  akan  menutup  jika  pintu  tersebut masih dalam keadaan terbuka. Jika pintu dalam keadaan tertutup, maka sensor hall effect akan bekerja dan solenoid doorlock akan menutup kembali.
(a)
(b) (c)
Gambar 10 Pengujian Sistem (a) Tampilan Awal Sebelum RFID Mendeteksi E-KTP, (2) Tampilan Jika E-KTP Tidak Valid (c) Tampilan jika E-KTP Valid
Gambar 11 Pengujian Sistem saat (a) perintah memasukkan password, (b) Password benar, (c) LCD menampilkan Nama (d) memunculkan waktu akses
Gambar 12 Miniatur Pintu dengan Sistem Akses Kontrol Kunci Elektrik
4. KESIMPULAN DAN SARAN
e-KTP  dapat  digunakan  sebagai  sistem  akses  kontrol  kunci  elektrik  untuk  keamanan rumah berbasis RFID sebagai perangkat pembaca dan Arduino Uno sebagai mikrokontroler. Pada penelitian  ini,  digunakan  sensor hall  effect yang  bertujuan  untuk  mengaktifkan  dan menonaktifkan  solenoid.  Jarak  maksimal  e-KTP  sehingga  masih  dapat  terdeteksi  oleh  modul RFID adalah 2 cm. Pintu hanya akan terbuka dari luar rumah jika UID pada e-KTP valid dan password  yang  ditekan  pada  keypad  cocok  dengan  database  pada  mikrokontroler.  Penghuni rumah dapat membuka pintu dari dalam rumah dengan push button.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] S. Widodo, G. Z. Sasmita, L. N. Sari, and A. Hasan, “Sistem Akses Pintu Menggunakan e-KTP Sebagai Kunci Elektronik Berbasis Near Field Communication Dimonitor Melalui Jaringan Komputer,” Pros. Semin. Nas. FDI , no. January 2016, pp. 1–8, 2016.
[2] A. S. Djamar, S. R. U. . Sompie, and M. D. Putro, “Implementasi Teknologi NFC Untuk Akses Pintu Masuk dan Keluar,” J. Tek. Inform. , vol. 11, no. 1, 2017.
[3] B.  Arifin,  “Perancangan  Sistem  Keamanan  Kunci  Pintu  Hotel  Dengan  e-Ktp  Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno,” Universitas Dinamika Bangsa, 2017.
[4] A. T. Mahesa, H. Rahmawan, A. Rinharsah, and S. Arifin, “Sistem Keamanan Brankas Berbasis Kartu RFID E-KTP,” J. Teknol. dan Manaj. Inform. , vol. 5, no. 1, 2019.
[5] S. Hani, G. Santoso, and F. Bilbirril Hikam, “Perancangan Sistem Akses Kunci Elektronis Pada  Kotak  Penyimpanan  Memanfaatkan  E-KTP  Dan  Teknologi  RFID,” J.  Teknol. Technoscientia , vol. 12, no. 1, pp. 68–76, 2019.
[6] H. A. Salamet, A. Wibowo, and D. Indrayana, “PENERAPAN RADIO - FREQUENCY IDENTIFICATION  (  RFID  )  PASIF  UNTUK  IDENTIFIKASI  RESPON  TIME PERAWAT PADA MANAJEMEN SISTEM,” pp. 40–49.
[7] S. A. Prity, J. Afrose, and M. M. Hasan, “RFID Based Smart Door Lock Security System,” Am. J. Sci. Eng. Res. , vol. 4, no. 3, pp. 162–168, 2021.
[8] D.  P.  Septiano,  “Sistem  Dasar  Pembuatan  Kunci  Pintu  Elektrik  Menggunakan  Rfid Berbasis Mikrokontroler Atmega 8535,” Universitas Negeri Semarang, 2012.
[9] A.  Kurniana,  M.  A.  Murti,  R.  Nugraha,  and  S.  Pd,  “Perancangan  Dan  Implementasi Prototipe  Sistem  Kunci  Pintu  Menggunakan  E-Ktp  Berbasis  Android  Prototype Design and Implementation System Lock Door Using E-Ktp Based on Android,” e-Proceeding Eng. , vol. 5, no. 1, p. 55, 2018.
[10] L.  Affandi,  A.  Prasetyo,  and  R.  H.  Wahid,  “Penerapan  Teknologi  NFC  untuk  Sistem Keamanan  Akses  Pintu  Kelas  Menggunakan  Raspibery  PI,” Pros.  Semin.  Inform.  Apl. Polinema , pp. 267–274, 2019.