## IMPLEMENTASI SMART SECURITY SYSTEM BERBASIS INTERNET OF THINGS CONCEPT DENGAN FITUR MESSAGE BROADCAST

## Aikawa Fufa Aryo Putra
Program Studi Teknik Informatika S1, Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Nasional Malang, Jalan Raya Karanglo km 2 Malang, Indonesia fufaputra.fp@gmail.com

## ABSTRAK
Rumah dipastikan sebagai tempat tinggal semua orang, dimana setiap orang memerlukan kenyamanan dimanapun mereka tinggal sekalipun itu di sebuah rumah idamannya. Dalam aspek keamanan rumah sangat perlu diperhatikan untuk mendapatkan kenyamanan yang diinginkan serta terhindar dari aksi kejahatan seperti pencurian dan perampokan.
Dengan  penerapan smart  security  system berbasis internet  of  things  concept dapat  meningkatkan  keamanan  pada sebuah rumah. Smart security system ini didukung sensor seperti magnetic switch dan PIR ( Passive Infrared Receiver ) serta  komponen  seperti motor  servo dan selenoid  door  lock .  Untuk  komponen  motor  servo  dan solenoid  door  lock berfungsi  untuk  menutup  pintu  otomatis.  Untuk  sensor magnetic switch sendiri  berfungsi  untuk  deteksi  jika  pintu  atau jendela dalam kondisi tertutup atau terbuka, sedangkan PIR sensor sendiri berfungsi untuk pendeteksi adanya pergerakan didalam rumah. Jika pintu atau jendela terbuka maka akan mengirimkan push notification ke aplikasi android pengguna dan alarm akan  berbunyi,  serta  dapat  melakukan broadcast  message . Smart  security  system dibekali  fitur broadcast message ,  dimana  fitur  ini  dapat  memberikan  informasi  keadaan  rumah  seperti  pintu  atau  jendela  terbuka  ke  semua tetangga yang ditambahkan.
Aplikasi smart  security  system yang  dibuat  berupa  aplikasi  android  yang  sudah  sinkron  dengan hardware menggunakan internet of things concept . Aplikasi dapat memonitoring keadaan rumah secara realtime . Dengan penerapan sistem ini dapat meningkatkan keamanan rumah.
Kata kunci : Rumah, Smart Security System, Internet of Things Concept, Broadcast Message, Push Notification.

## 1. PENDAHULUAN
Tindakan  kriminalitas  seperti  pencurian  dan perampokan  sering  sekali  terjadi.  Hal  tersebut membuat  semua  orang  menjadi  was-was  dan  tidak nyaman,  selain  itu  banyak  pelaku  pencurian  dan perampokan  yang  tidak  tertangkap.  Di  era  digital  ini banyak  inovasi  peralatan  baru  yang  diciptakan  untuk mempermudah aktivitas manusia. Memang seharusnya  ada  sistem  yang  setidaknya  dapat membantu  untuk  meningkatkan  keamanan.  Dimana sistem  ini  yang  nantinya  juga  dapat  diterapkan  pada sebuah  rumah.  Sehingga  pemilik  rumah  dapat  lebih aman  dan  nyaman  serta  jika  terjadi  tindakan kriminalitas maka pelaku dapat segera ditangkap.
Perkembangan  teknologi  saat  ini  sangat  pesat. Saat ini perkembangan dalam bidang IoT ( Internet of Things ) menjadi tranding topic . Dengan memanfaatkan Internet  of  Things  Concept dapat melakukan  kontrol  pada hardware atau  alat menggunakan smartphone . IoT  Concept dapat digunakan  untuk monitoring serta  kendali  jarak  jauh dengan bantuan akses internet. Dengan memanfaatkan IoT Concept dapat dilakukan pengembangan dengan menambahkan sistem broadcast message pada tetangga terdekat jika terjadi tindakan kriminalitas seperti pencurian dan perampokan.
Oleh  karena itu, penulis akan  membuat aplikasi dengan menerapkan Internet of Things Concept untuk
monitoring jarak  jauh  pada  sistem  keamanan  yang diterapkan  pada  rumah  yang  nantinya  juga  dapat melakukan broadcast message pada tetangga terdekat.
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Internet of Things Concept
Internet  of  Things dikenal  juga  dengan singkatan IoT ,  merupakan  sebuah  konsep  yang  dapat diterapkan dengan memanfaatkan konektifitas internet. Penerapan internet of things tentu saja sangat diperlukan  adanya  internet  yang  tersambung  secara terus  menerus.[1] Dengan  menggunakan IoT concept dapat  menghubungkan  peralatan  atau  komponen berupa hardware dengan  internet.[1][2] IoT  concept dapat  diterapkembangkan  pada  sebuah  sistem  yang menghubungkan  antara  2 device .  Dalam  penerapan IoT concept diperlukan  komponen  seperti device connection dan data  sensing ,  dimana device connection inilah  yang  dapat  menyambungkan dengan  internet  secara  terus  menerus  serta data sensing bertujuan untuk dapat menyimpan data.[2] Dengan penerapan IoT concept dapat menghasilkan  sistem  keamanan  pintar  yang  dapat memberikan informasi keamanan rumah pada pemilik rumah  saat  keadaan  rumah  dalam  kondisi  bahaya. Pemilik rumah dapat memonitoring keadaan rumahnya dari jarak jauh. Saat pemilik rumah sedang
tidak  berada  di  dalam  rumah,  maka  pemilik  rumah akan menerima notifikasi berupa kondisi rumah.
Sistem keamanan pintar yang diterapkan dengan saling  menghubungkan  2 device menggunakan internet  sebagai  penghubungnya  merupakan  salah satu  contoh  bentuk Internet  of  Things Concept .  Pada sistem  ini didukung  beberapa  sensor  seperti  sensor PIR  dan Magnetic  Switch serta  komponen  seperti Selenoid Door Lock sebagai actuator .
Gambar 1 PIR Sensor
Pada Gambar 1 merupakan PIR Sensor , dimana sensor  ini  digunakan  untuk  pendeteksi  gerak.  Sensor ini  mampu  bekerja  normal  dengan  jangkauan  8m, untuk jarak sekitar 12m sensor bekerja tidak normal.
Gambar 2 Magnetic Switch Sensor[2]
Pada  Gambar  2  merupakan Magnetic  Switch
Sensor, dimana sensor ini terdapat 2 plat yang saling berhubungan.  Jika  kedua  plat  berdekatan  maka bernilai  0  atau OFF sedangkan  jika  kedua  plat terpisah maka bernilai 1 atau ON .
Gambar 3 Selenoid Door Lock
Pada Gambar 3 merupakan Selenoid Door Lock, dimana  komponen  ini  bekerja  secara  otomatis.  Jika komponen dialiri listrik maka lock akan ditarik masuk (terbuka) sedangkan jika tidak ada aliran listrik maka lock terdorong keluar (tertutup).

## 2.2 Android Mobile Application
Sistem  android  saat  ini  sangat  berkembang  dan sangat  berguna  untuk  mengembangkan  sebuah software yang  inovatif.  Android  menyediakan platform yang  terbuka  ( open  source ).[1][3]  Hal  ini memungkinkan developer mudah  dalam  melakukan pengembangan software atau  aplikasi  serta game .[3] Penggunaan  sistem  android  ini  sebagai  media  atau interface dari  sistem  untuk  mempermudah  pengguna dalam  melakukan akses sistem  yang telah diterapkan IoT concept.

## 2.3 Push  Notification  menggunakan  Firebase Cloud Messaging
Firebase  Cloud  Messaging atau  dapat  disebut dengan  FCM  merupakan  layanan cross-platform untuk  berkirim  pesan  yang  disediakan  oleh Google secara  gratis.  FCM  juga  menyediakan  fungsi  untuk melakukan push  notification ,  yaitu  notifikasi  yang muncul  di  bagian  atas  layar smartphone dan  dapat diseret ke bawah, untuk mengakses pesan lengkapnya pengguna  cukup  menekan  pesan  yang  tampil  pada notifikasinya.  Penggunaan  Fitur push  notification dengan  FCM  sangat  membantu  karena  akan mengirimkan  notifikasi  secara realtime. Push notification sendiri dapat digunakan dengan menggunakan token pada device yang sudah terdaftar atau  sudah  melakukan  registrasi.[4]  Pada  aplikasi yang  dibuat  dengan  sistem  android  harus  melakukan registrasi  token  untuk  dapat  menggunakan  layanan dari firebase .  Setiap device meiliki  token  yang berbeda karena sistem akan melakukan random token pada setiap device yang melakukan registrasi.
Gambar 4 Firebase Cloud Messaging Service
Pada  Gambar  4  merupakan  cara  kerja firebase cloud messaging . Smartphone sebagai device mengirimkan token registrasi ke firebase menggunakan  internet  dan firebase dapat  memberi layanan push  notification pada device melalui internet.

## 2.4 Email Broadcast
Email  broadcast merupakan  sebuah  email  yang berisikan  pesan  dengan  informasi  yang  sama kemudian  disebarkan. Electronic- mail  atau  sering disebut  dengan  Email  merupakan  pesan  yang  terdiri dari kumpulan karakter  ASCII yang disusun  menjadi satu dan dapat dibaca oleh manusia.[5] Email sendiri sering  dipergunakan  untuk  bertukar  pesan  atau sebagai  media  pemberi  informasi  menggunkaan
internet. Dengan menggunakan Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) dapat melakukan email broadcast . Dimana  fungsi  SMTP  Server  sebagai  jalan  untuk meneruskan  pesan  ke  mail  server  tujuan.[5]  Contoh SMTP  Server  milik  Gmail  yaitu  smtp.gmail.com. Dengan menggunakan SMTP server.

## 3. METODE PENELITIAN
Dalam penelitian pembuatan dan penerapan sistem ini  diperlukan  beberapa  alat  dan  bahan  dengan memanfaatkan  fungsinya  untuk  terbentuknya  kesatuan smart  security  system  untuk  meningkatkan  keamanan rumah.

## 3.1     Alat dan Bahan
Alat  dan  bahan  diperlukan  untuk  menunjang pembuatan  sistem.  Pada  Tabel  1  merupakan  alat  dan bahan beserta fungsinya.
Tabel 1 Fungsi Alat dan Bahan
No Alat dan Bahan Jumlah Fungsi 1 Arduino UNO 1 Sebagai mikrokontroler 2 Magnetic Switch Sensor 3 Untuk sensor buka tutup pintu dan jendela 3 PIR Sensor 1 Untuk sensor pendeteksi gerak 4 Solenoid Door Lock 12V 1 Untuk pengunci pintu 5 Buzzer 1 Untuk alarm 6 LED 1 Untuk indikasi sistem aktif 7 Modul Wifi ESP8266 1 Untuk koneksi internet 8 Relay 5V 1 Untuk saklar dari selenoid door lock 9 Motor Servo 1 Untuk pendorong pintu agar tertutup 10 Stepdown 1 Untuk penurun tegangan pada Modul Wifi ESP8266 11 Adaptor 12V 2 Untuk catu daya Arduino dan solenoid door lock

## 3.1   Software Pendukung
Software pendukung  diperlukan  untuk  menunjang pembuatan  aplikasi  android.  Pada  Tabel  2  merupakan software pendukung yang diperlukan.
Tabel 2 Software Pendukung No Software 1 Arduino IDE 2 Android Studio
3 MySQL
3.2   Perancangan Sistem
Gambar 5 Diagram Blok Sistem Pada Gambar 5 merupakan gambaran keseluruhan  sistem.  Dimana  sensor  dan  komponen terkontrol oleh Mikrokontroler Arduino UNO. Sistem dapat  terhubung  dengan  aplikasi  android  pada smartphone dengan terhubung ke internet.

## 3.3   Perancangan Perangkat Lunak

## Gambar 6 Flowchart System Menu
Pada  Gambar  6  merupakan flowchart sistem  yang menggambarkan  cara  kerja  pada software atau  aplikasi yang  dibuat.  Terdapat  beberapa menu sepertu Neighbor , Monitoring dan Broadcast . Setiap menu mempunyai cara kerja yang berbeda. Setiap menu mempunyai fungsi yang berbeda seperti pada Gambar 7.
Start Form Login Sudah Login ? Punya
Akun ? Form Registrasi Data Pengguna Data Valid ? Simpan Data Database Server Masukkan ID dan Password
Login Data Valid ? Menu Utama Menu Neighbor ? Menu Monitoring ? Menu Broadcast ?
Device Off ? End A B C Y T T Y T Y T T T Y Y Y Y T Y T
A Form Tambah Tetangga Masukkan Data Tetangga Simpan Data Database Server B Form Monitoring Pintu Terbuka ? Jendela Terbuka ? Gerakan ? Notification Broadcast ? C Form Broadcast Tekan Tombal Broadcast Broadcast Y Y Y Y T T T T Gambar 7 Flowchart System Sub Menu
Pada Gambar 7 merupakan alur kerja atau cara kerja pada masing-masing menu yang terdapat pada aplikasi.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari perancangan yang dibuat terdapaat 2 hasil yang berupa hardware dan software yang  saling  terhubung. Dimana hardware tersebut sebagai actuator dan software sebagai media monitoring dari sistem.

## 4.1    Hasil Implementasi Hardware
Pada  proses  perancangan hardware ,  dibuat adanya  miniatur  rumah  untuk  penerapan  alatnya. Komponen  yang  digunakan  yaitu  sensor Magnetic Switch dan  sensor PIR serta  komponen  lain  berupa LED,  Buzzer,  Selenoid  Door  Lock,  Relay,  Modul Wifi  ESP8266  dan  stepdown.  Semua  komponen sudah  dirangkai  dan  saling  terhubung  menjadi  1 sistem.
Gambar 8 Rangkaian Arduino UNO
Pada Gambar 8 merupakan rangkaian keseluruhan hardware . 1 set hardware ini diletakkan didalam  miniatur  rumah  yang  dibuat  seperti  pada Gambar 10.
Gambar 9 Pemasangan hardware pada Miniatur
Pada  Gambar  9  merupakan  pemasangan  atau peletakkan komponen pada  miniatur rumah. 1 sensor PIR  diletakkan  diatas  serta  3 sensor  magnetic  switch diletakkan  pada  2  jendela  dan  1  pintu.  Motor  servo dan solenoid  door  lock diletakkan  di  samping  pintu untuk menutup dan mengunci pintu.

## Gambar 10 Miniatur Rumah
Pada  Gambar  10  merupakan  miniatur  rumah yang  dibuat  untuk  menerapkan  atau  implementasi sistem  yang  dibuat.  Terdapat  2  jendela  dan  1  pintu. Hardware yang  sudah  terpasang  pada  miniatur  akan diuji  dengan serial  monitor .  Hasil  pengujian  cara kerja hardware dapat  dilihat  pada serial  monitor seperti pada Gambar 11.
Gambar 11 Serial Monitor
Pada Gambar 11 merupakan hasil monitor kerja alat.  Terdapat  keterangan  error  pada  bagian  AT- CWQAP (perintah disconnect wifi). Keterangan error tersebut pada intinya tidak masalah karena transceiver dan  receiver  memerlukan  koneksi  yang  bagus  untuk hasil yang akurat.
Ketika  pintu  dan  jendela  terbuka  maka magnetic  switch aktif  dan  modul  wifi  ESP8266 bekerja untuk melakukan request ke server agar push notification dikirimkan  ke  pemilik  rumah  ataupun tetangga  secara realtime. Pintu  akan  tertutup  setelah notification berhasil dikirimkan.

## 4.2    Hasil Impelemtasi Software
Gambar 12 Login
Pada  Gambar  12  merupakan  tampilan login pada software yang  dibuat.  Untuk login dapat  menggunakan nomor telepon dan password yang sudah didaftarkan. Jika sudah login maka akan  masuk  pada aplikasi  seperti pada Gambar 13, Gambar 14 dan Gambar 15.
Gambar 13 Monitoring
Pada  Gambar  13  merupakan  tampilan  monitoring. Dimana tampilan ini utnuk memantau kondisi rumah. Jika jendela dan pintu terbuka atau terdapat gerakan maka push notification akan bekerja secara realtime dan konsisi pada aplikasi  akan  berubah  seperti  kondisi  pada  rumah  yang sebenarnya.
Gambar 14 Neighbor
Pada  Gambar  14  merupakan  tampilan Neighbor . Dimana pengguna atau pemilik rumah dapat menambahkan  email  tanpa  ada  Batasan.  Email  ini  akan menerima broadcast  message jika  pengguna  menekan tombol DANGER pada Gambar 15.
Gambar 15 Broadcast
Pada  Gambar  15  merupakan  tampilan  Broadcast. Terdapat  adanya  fungsi auto  mode .  Dimana auto  mode digunakan  jika  pintu,  jendela  terbuka  atau  terdeteksi gerakan maka sistem akan melakukan broadcast message otomatis  tanpa  harus  menekan  tombol DANGER yang dilakukan pengguna.
Gambar 16 Push Notification dan Mail Notification
Pada  Gambar  16  merupakan  pengujian push notification dan mail  notification dari broadcast  message oleh  sistem. Mail  notification berisikan  pesan  keadaan rumah terkini secara detail seperti pada Gambar 17.
Gambar 17 Detail Informasi Email Broadcast
Pada Gambar 17 merupakan detail informasi yang di broadcastkan  kepada  neighbor  yang  terdaftar  dengan rincian keadaan rumah terkini.

## 4.3    Hasil Pengujian Fungsional Hardware
Pada  Tabel  2  merupakan  hasil  keterangan  hasil pengujian sensor. Ada 2 jenis sensor yang digunakan.
Tabel 2 Pengujian Sensor No Sensor Hasil 1 Magnetic Switch OK 2 Passive Infrared Receiver OK

## 4.4    Hasil Pengujian Fungsional Software
Pengujian  aplikasi  pada smartphone dengan sistem operasi yang berbeda.
Tabel 3 Pengujian Aplikasi No Proses Device X1 X2 X3 X4 X5 1 Install Aplikasi      2 Layout Aplikasi      3 Splash Screen      4 Login      5 Register User      6 Register Family      7 Add Family      8 Add Neighbor      9 Update     
Neighbor 10 Delete Neighbor      11 Monitoring      12 Broadcast      13 Auto Mode Broadcast      14 Push Notification      15 Logout     
Keterangan simbol :
 = Berfungsi
 = Tidak Berfungsi
Keterangan device : X1  = Android OS 7.0    dengan layar 5.0” X2  = Android OS 6.0.1 dengan layar 5.5”
X3  = Android OS 5.1.1 dengan layar 5.0”
X4  = Android OS 4.4    dengan layer 5.0” X5  = Android OS 4.1.1 dengan layer 3.7”

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1    Kesimpulan Dari  pembuatan  sistem  ini  dapat  disimpulkan sebagai berikut ini :
1. Penerapan Internet of Things Concept diperlukan  koneksi  internet  yang  stabil.  Sistem akan bekerja lebih baik dengan koneksi internet yang stabil.
2. Proses koneksi modul wifi ESP8266 dibutuhkan waktu  12  Detik, transceiver dan receiver data dibutuhkan  waktu 10 detik untuk 4 proses data, motor servo akan menutup pintu dalam waktu 3 detik, solenoid  door  lock akan  mengunci  pintu dalam  waktu  5  detik  setelah  pintu  tertutup, alarm berbunyi sampai 15 menit.
3. Push notification dan message  broadcast serta auto  mode pada message  broadcast dapat bekerja dengan baik dan sesuai kebutuhan.
4. Sensor  yang  digunakan  dapat  bekerja  dalam jarak  tertentu,  terdapat  batasan  pada  jangkauan sensor.  Pada  sensor passive  infrared  receiver
yang  digunakan  untuk  pendeteksi  gerakan dengan jangkauan kurang dari 8m dapat bekerja normal,  sedangakan  diatas  8m  sampai  12m dapat  bekerja  namun  tidak  normal.  Pada  sensor magnetic switch dapat bekerja saat 2 plat sensor terpisah dari 0.5cm.

## 5.2    Saran
Dari  pembuatan  sistem  ini  terdapat  beberapa saran  untuk  mengembangkan  sisem  agar  menjadi smart security system yang sempurna.
1. Ditambahkan  webcap  sebagai  camera  pada ruangan  yang  nantinya  dapat  digunakan  untuk merekam  kondisi  ruangan  jika  benar  terdapat gerakan.
2. Tidak  hanya  penutup  pintu,  diharapkan  adanya penambahan  penutup  jendela  otomatis  dengan bantuan motor servo dan kontrol jendela melalui software yang dibuat.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Mahali , M.I., 2016. Smart Door Locks Based on Internet of Things Concept with mobile Backend as  a  Service .  Elinvo  (Electronics,  Informatics, and Vocational Education), 1(3), pp.171-181.
[2] Arafat . 2016. Sistem Pengamanan Pintu Rumah Berbasis  Internet  Of  Things  (IoT)  Dengan Esp8266. Technologia Vol 7, No.4 .
[3] Sinsuw ,  A.  and  Najoan,  X.,  2013. Prototipe Aplikasi  Sistem  Informasi  Akademik  Pada Perangkat  Android .  E-journal  Teknik  Elektro dan Komputer, 2(5), pp.21-30.
[4] Nurzam ,  F.,  Fajri,  I.N.  and  Prabowo,  D.,  2017. Rancang  bangun  aplikasi  media  laporan aspirasi  dengan  firebase  cloud  messaging berbasis  mobile . Semnasteknomedia  online, 5(1), pp.4-5.
[5] Sasongko ,  T.A.,  Idris  Winarno,  S.,  Kom,  M., Fathoni,  K.  and  Kom,  S.,  2009.  Rancang Bangun  Email  Client  Pada  Perangkat  Mobile. Jurnal Penelitian .