## Bulletin of Information Technology (BIT)
Vol 4, No 2, Juni 2023, Hal 239 - 244 ISSN 2722-0524 (media online) DOI 10.47065/ bit.v3i1. 696 https://journal.fkpt.org/index.php/BIT

## Sistem Smart Door Lock Menggunakan Voice Recognition Berbasis Arduino
Ray Fathur Rizky , Ahmad Turmudi Zy , Aswan S. Sunge
1 Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Informatika, Universitas Pelita Bangsa, Kabupaten Bekasi, Indonesia Email: 1 ray25@mhs.pelitabangsa.ac.id , 2 turmudi@pelitabangsa.ac.id, 3 aswan.sunge@pelitabangsa.ac.id Email Penulis Korespondensi: turmudi@pelitabangsa.ac.id
Abstrak − Penelitian ini mencakup implementasi algoritma HMM pada smart door lock dengan menggunakan pengenalan suara berbasis Arduino. Tujuan penelitian ini adalah untuk meningkatkan keamanan pintu agar terhindar dari upaya pembobolan dan kejahatan. Saat ini, penguncian pintu rumah masih dilakukan secara manual. Dalam penelitian ini, algoritma yang digunakan adalah Hidden Markov Model. Pembuatan alat ini dilakukan dengan menggunakan bahasa pemrograman C++. Hasil penelitian ini dapat diimplementasikan dalam bentuk alat/robotik, di mana sistem dapat membuka dan menutup pintu rumah sesuai dengan rancangan yang telah direncanakan, yaitu melalui perintah suara.
Kata Kunci : Hidden Markov Model; Smart Door Lock
Abstract − This research encompasses the implementation of the Hidden Markov Model (HMM) algorithm on a smart door lock using voice recognition based on Arduino. The objective of this study is to enhance the security of doors, safeguarding them from burglary attempts and criminal activities. Currently, the locking mechanism of residential doors relies on manual operations. In this research,  the  Hidden  Markov  Model  algorithm  is  employed.  The  development  of  the  device  is  carried  out  using  the  C++ programming language. The outcomes of this research can be implemented in the form of a robotic device, where the system is capable of opening and closing the house door according to the pre-planned design, specifically through voice commands.
Keywords : Hidden Markov Model; Smart Door Lock

## 1. PENDAHULUAN
Saat ini, dalam domain keamanan atau industri keamanan,  belum ada  kesimpulan  yang  dapat ditarik  mengenai kunci pintu pintar yang sempurna dan paling efisien. Hal ini disebabkan oleh kekurangan-kekurangan yang dimiliki oleh setiap penemuan yang telah ada hingga saat ini [1]. Masalah utama yang dihadapi adalah seringnya terjadinya pembobolan pintu rumah karena kunci pintu yang masih menggunakan metode manual. Banyak orang yang  dengan sembarangan masuk ke dalam ruangan pribadi, seperti kamar tidur, dan tempat penyimpanan barang berharga seperti brankas yang masih menggunakan kunci manual [2]. Hal ini terjadi karena orang-orang yang tidak bertanggung jawab dapat dengan mudah membobol kunci pintu rumah secara manual dan masuk ke dalam ruangan pribadi seseorang. Kunci pintu pintar adalah salah satu bentuk teknologi terbaru yang berkaitan dengan keamanan rumah atau bangunan. Kunci  pintu  pintar  menggabungkan  teknologi  digital  dengan  kunci  pintu  tradisional  untuk  memberikan  keamanan yang lebih baik dan pengalaman pengguna yang lebih nyaman [3].
Penggunaan kunci pintu pintar dapat membantu mencegah kejahatan dan memudahkan pengguna dalam mengakses rumah atau bangunan. Dengan teknologi ini, pengguna dapat membuka dan mengunci pintu menggunakan smartphone atau perangkat pintar lainnya, tanpa harus membawa kunci fisik. Fitur-fitur seperti ini membuat kunci pintu pintar sangat  populer  di  kalangan  pengguna  yang  ingin  meningkatkan  keamanan  rumah  dan  mempermudah  penggunaan pintu [4]. Banyak orang yang terburu-buru meninggalkan rumah dan menganggap bahwa wilayah mereka aman tanpa mengunci  pintu.  Faktanya,  49%  kasus  pencurian  terjadi  karena  pintu  rumah  tidak  dikunci  dengan  baik  sumber Tribunnews.com, Meskipun pintu sudah dikunci, pencuri terlatih dalam membuka pintu yang terkunci, dan kunci juga dapat hilang atau terlupa [5].
Oleh  karena  itu,  ide  untuk  membuat  kunci  pintar  yang  lebih  aman  dengan  sensor  suara  muncul.  Sistem  ini  akan diprogram  menggunakan  ARDUINO  dengan  bantuan  Bluetooth  dan  algoritma  HMM  (Hidden  Markov  Model), sehingga dapat diakses melalui telepon pintar. Hidden Markov Model adalah model statistik dari sebuah sistem yang diasumsikan sebuah Proses Markov dengan parameter yang tidak diketahui. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghasilkan  smart  door  lock  yang  dapat  mencegah  pencurian  pintu  dengan  metode  manual  dan  meningkatkan keamanan smart door lock tersebut dengan pengenalan suara.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN

## 2.1 Metode Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data yang penulis gunakan dalam penelitian antara lain adalah:
1. Metode Studi Pustaka
Penulis  melakukan  studi  pustaka  dengan  mengacu  pada  berbagai  buku,  artikel,  jurnal,  internet,  dan  sumber informasi lainnya untuk mendapatkan informasi yang relevan dengan masalah yang dibahas dalam penulisan ini. Metode ini bersifat teoritis dan bertujuan untuk mendukung semua materi yang terkait dengan permasalahan yang ada.

## Bulletin of Information Technology (BIT)
Vol 4, No 2, Juni 2023, Hal 239 - 244 ISSN 2722-0524 (media online) DOI 10.47065/ bit.v3i1. 696 https://journal.fkpt.org/index.php/BIT
2. Metode Observasi
Penulis  melakukan  studi  lapangan  atau  observasi  untuk  mendapatkan  data  dasar  yang  akan  digunakan  dalam penelitian ini. Observasi dilakukan dengan memperhatikan proses keamanan yang dilakukan oleh warga sekitar kontrakan serta mengamati keluhan pemilik kontrakan. Tujuan dari metode ini adalah untuk mengumpulkan data yang relevan dengan penelitian.
3. Metode Wawancara
Dalam wawancara ini penulis melakukan tanya jawab langsung kepada pemilik kontakan prima.

## 2.2 Analisis Sistem
Perancangan  sistem  ini  dirancang  untuk  mengatasi  permasalahan  yang  ditemui  dalam  penelitian  ini  melalui penerapan metode pengecekan menggunakan teknologi voice recognition berbasis arduino pada kunci pintar. Berikut ini adalah gambaran sistem untuk kunci pintar menggunakan voice recognition berbasis arduino .
Gambar 1 . Flowchart Sistem Keamanan Kunci Pintu Pintar
Keterangan:
1. User ingin memulai terhadap kunci pintar.
2. User menghubungkan smartphone melalui Bluetooth terhadap Arduino.
3. Mengirimkan perintah melalui suara.
4. Jika perintah suara salah maka akan balik point ke 3, jika berhasil maka berlanjut.
5. Jika perintah untuk buka maka alat akan membuka, jika perintah untuk tutup maka akan terkunci kembali.

## 2.3 Tahapan Yang Dilakukan
Tahapan yang terjadi dalam sistem pengontrolan ini dimulai dengan menerima masukan atau input berupa suara dari pengguna melalui smartphone, yang kemudian dikirimkan ke perangkat arduino.
1. Masukan (input)
Dalam sistem pengontrolan ini yang menjadi masukan atau input yaitu suara user melalui smartphone yang dikirimkan ke Arduino.
Cara kerjanya:

## Bulletin of Information Technology (BIT)
Vol 4, No 2, Juni 2023, Hal 239 - 244 ISSN 2722-0524 (media online) DOI 10.47065/ bit.v3i1. 696 https://journal.fkpt.org/index.php/BIT
User membuka aplikasi Arduino voice control yang sudah ada di playstore kemudian mengkoneksikan Bluetooth dengan Bluetooth Arduino setelah terkoneksi user akan mengucapkan kata “buka pintu” atau “kunci pintu”.
2. Proses (process)
Komponen pada proses terdapat pada arduino. Cara kerjanya: Arduino menerima suara yang diolah berdasarkan perintah yang di berikan. Kemudian Arduino mengeluarkan output yang diterima.
3. Keluaran (output)
Output dikeluarkan untuk melakukan buka/tutup kunci pintu. Kemudian Arduino memberikan perintah ke servo untuk buka/tutup pintu.

## 2.3 Analisis Kebutuhan Sistem
Dalam pemanfaatan penelitian ini, terdapat fasilitas pendukung berupa komponen perangkat keras dan perangkat lunak yang terdiri dari:
Tabel 1. Perangkat Keras Arduino uno R3 Sebagai tempat proses perintah dari sensor Relay 5V Penyambung arus/ Pemutus arus Selenoid Door Lock   Kunci membuka/ menutup Modul Bluetooth Untuk menghubungkan antara alat dengan telepon Adaptor Power Supply Untuk solenoid
Laptop Asus X555B   Processor AMD Dual Core A9-9420 3,6 GHz Installed RAM 4,00 GB (3,89 GB usable)
Harddisk 500 GB Xiaomi Mi 8 Lite
Ram 4/ 64 gb
Perangkat  lunak  yang  digunakan  dalam  perancangan  sistem  ini  berfungsi  sebagai  penghubung  antara  pengguna dengan alat yang telah dibuat. Perangkat lunak yang digunakan meliputi:

## Tabel 2. Perangkat Lunak
Arduino IDE digunakan untuk membuat sketch pemrogaman atau dengan kata lain arduino IDE sebagai media untuk pemrogaman pada board yang ingin diprogram. Arduino IDE ini berguna untuk mengedit, membuat, meng-upload ke board yang ditentukan, dan meng-coding program tertentu.
Bluetooth
Untuk mesinkronisasikan Bluetooth dengan kunci digital.
Arduino Voice
Control Apps
Untuk menyandingkan alat dengan Handphone.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  tahap  ini,  terdapat  serangkaian  langkah  yang  dilakukan  untuk  mengimplementasikan  alat  yang  telah dirancang. Tahapan ini dimulai dengan memanfaatkan data yang diharapkan dapat memberikan bantuan dan dukungan dalam mencapai penerapan yang diinginkan.

## 3.1 Perancangan sistem menggunakan Algoritma HMM

## Bulletin of Information Technology (BIT)
Vol 4, No 2, Juni 2023, Hal 239 - 244 ISSN 2722-0524 (media online) DOI 10.47065/ bit.v3i1. 696 https://journal.fkpt.org/index.php/BIT
Beberapa jenis part of speech yang umum adalah: kata benda (noun), kata ganti (pronoun), kata kerja (verb), dan kata depan (preposition) [6].

## 3.2 Implementasi Sistem
Setelah  mengalami  pengembangan  dan  peningkatan,  sistem  akan  diuji  oleh  pengguna.  Berikut  adalah implementasi sistem yang telah dibuat berdasarkan usulan pengguna pada tahap sebelumnya :

## Gambar 3. Implementasi Sistem
Alat ini terdiri dari dua komponen utama, yaitu Arduino R3 dan Handphone Android. Cara kerjanya adalah sebagai berikut:  Sistem  terletak  pada  Arduino  yang  diberikan  perintah-perintah  menggunakan  bahasa  C++.  Arduino  ini membutuhkan  Bluetooth  HC-05  untuk  mengirimkan  sinyal  Bluetooth  kepada  alat  kunci  pintu  pintar  agar  dapat terhubung  dengan  handphone  Android  [8].  Sebelum  merespons,  Arduino  membutuhkan  tenaga  dari  power  supply dengan tegangan 12 volt. Setelah power supply memberikan aliran listrik, relay akan mengatur distribusi listrik ke komponen-komponen yang membutuhkannya dan membaginya secara merata. Arduino bekerja sebagai sistem kunci pintar. Dalam studi kasus jika sistem menerima sinyal untuk membuka/tutup, alat akan langsung menjalankan perintah tersebut [9].
Berikut adalah penjelasan singkat tentang komponen-komponen yang digunakan:
1. Arduino Uno R3 : Arduino berfungsi sebagai pusat perancangan, dan alat mikrokontroler Arduino Uno R3 dibuat dengan menggunakan bahasa C++ melalui aplikasi Arduino IDE .
2. Relay : Relay berfungsi  untuk  mengatur  aliran  listrik  ke  beberapa  komponen  yang  membutuhkannya, mendistribusikannya secara merata sesuai dengan kebutuhan.
3. Selenoid Door Lock : Perangkat pengunci pintu seperti engsel pintu yang akan berfungsi secara otomatis sesuai dengan perintah yang diberikan oleh Arduino .
4. Power  supply : Power  supply memberikan  aliran  listrik  dan  didistribusikan  ke  komponen-komponen  yang membutuhkannya, dengan tegangan 12 volt.
5. Bluetooth HC-05: Bluetooth HC-05 digunakan untuk mengirimkan sinyal Bluetooth kepada handphone yang akan dipasangkan dengan alat ini.

## 3.3 Pemrograman Arduino
Program  ini  bertujuan  untuk  mengatur  pengiriman  data  suara  melalui  aplikasi Arduino  Voice  Control yang terhubung dengan Arduino [10] . Aplikasi ini dilengkapi dengan beberapa fitur, termasuk fitur connect, disconnect, dan language [11].
Berikut adalah kode pemrograman yang digunakan dalam aplikasi Arduino IDE.

## Bulletin of Information Technology (BIT)
Vol 4, No 2, Juni 2023, Hal 239 - 244 ISSN 2722-0524 (media online) DOI 10.47065/ bit.v3i1. 696 https://journal.fkpt.org/index.php/BIT

## 3.4 Pengujian Sistem
Uji  coba  dilakukan  untuk  memverifikasi  bahwa  rangkaian  yang  telah  dirancang  dapat  berfungsi  sebagaimana yang  diharapkan.  Langkah  pertama  adalah  melakukan  pengujian  dan  observasi  langsung  terhadap  rangkaian  dan komponennya [12]. Melalui pengukuran ini, dapat diketahui apakah rangkaian berfungsi dengan baik atau tidak. Jika terdapat kesalahan atau kekurangan, hal ini dapat terdeteksi. Berikut ini adalah gambar yang menunjukkan tampilan fisik dari alat yang telah dibuat [13].
Gambar 5. Prototype Smart Door Lock

## 3.5. Blackbox Testing
Pengujian  Black  Box  difokuskan  pada  spesifikasi  fungsional  perangkat  lunak.  Penguji  sistem  memiliki kemampuan  untuk  mendefinisikan  berbagai  kondisi  input  dan  menguji  kepatuhan  program  terhadap  spesifikasi fungsional tersebut. Berdasarkan fungsi input yang dilakukan oleh pengguna, data uji inputan dipersiapkan terlebih dahulu. Berikut adalah skenario dan hasil dari pengujian yang dilakukan. Penulis melakukan beberapa pengujian pada perangkat  smart  door  lock  melalui  aplikasi  Arduino  Voice  Control  untuk  memastikan  perangkat  berjalan  sesuai dengan harapan. Oleh karena itu, dilakukan uji coba terhadap program yang telah dibuat.

## Tabel 4. Blackbox Testing
No Test Persyaratan Fungsional Nilai Input Hasil Status 1. Tes Koneksi Ke Arduino Set Port Terdeteksi Port terdeteksi Sukses 2. Test Perintah Suara Suara Terdeteksi Buka/Terkunci Pintu Rumah Sukses

## 3.5 Metode Yang Digunakan
Penggunaan NLP sudah diterapkan diberbagai bidang kehidupan manusia. Hal ini dikarenakan NLP lebih mudah digunakan  untuk  menjadi  tampilan  antar  muka  komputer  dibandingkan  mempelajari  bahasa  perintah-perintah komputer [14]. NLP mempermudah komunikasi antara manusia dan mesin. Penggunaan NLP telah diterapkan dalam berbagai bidang kehidupan manusia. Alasannya adalah karena NLP lebih user-friendly sebagai antarmuka komputer daripada harus mempelajari bahasa perintah-perintah komputer secara khusus.

## 4. KESIMPULAN
Kesimpulan  dari  penelitian  yang  mengimplementasikan  algoritma  HMM  pada  smart  door  lock  menggunakan pengenalan suara berbasis Arduino. Perancangan alat ini berhasil mengubah sistem pengendalian pintu secara manual menjadi  sistem  pengendalian  yang  berbasis  sistem  terintegrasi.  Sistem  dapat  mengoperasikan  pintu  rumah  untuk membuka dan menutup sesuai dengan perancangan yang telah direncanakan, yaitu melalui perintah suara. Solenoid door lock berfungsi dengan baik dalam membuka dan menutup pintu rumah ketika berhasil mendeteksi suara melalui sensor  suara. Relay berfungsi  optimal  dalam  mengaktifkan  pergerakan  solenoid  door  lock  untuk  membuka  dan mengunci pintu. Arduino Uno mampu mengolah input suara dari sensor dengan baik. Dengan demikian, sistem pada smart door lock menggunakan algoritma HMM dengan pengenalan suara telah berhasil membuktikan kinerja yang memadai dalam mengendalikan pintu secara otomatis.

## Bulletin of Information Technology (BIT)
Vol 4, No 2, Juni 2023, Hal 239 - 244 ISSN 2722-0524 (media online) DOI 10.47065/ bit.v3i1. 696 https://journal.fkpt.org/index.php/BIT

## REFERENCES
[1] Tesa Lonika and Susanto Hariyanto, “Simulasi Smart Door Lock Berbasis QR Code Menggunakan Arduino Uno pada Penyewaan Apartemen Online,” JURNAL ALGOR , vol. 1, no. 1, pp. 9–15, 2019.
[2] Stenly Asali and Tan Suryani Sollu, “RANCANG BANGUN ALAT PENETAS TELUR AYAM OTOMATIS DENGAN PENGIRIMAN DATA VIA SMS GATEWAY BERBASIS ARDUINO NANO,” Jurnal Ilmiah Foristek , vol. 11, no. 1, pp. 57–67, 2021.
[3] Dandya  Gultom  and  Mohammad  Farid  Susanto,  “Studi  Aplikasi  Smartlock  Pada  Pintu  Rumah  Dengan Arduino  Berbasis Iot Dengan Sensor Suara,” Prosiding The 11th Industrial Research Workshop and National Seminar Bandung , pp. 239–245, 2020.
[4] Indra Hasan, Denur, and Reky Zukriady, “Modifikasi Kunci Kontak Menggunakan Perintah  Suara (Arduino Uno R3) Pada Sepeda Motor,” Surya Teknika , vol. 07, no. 02, pp. 156–163, 2020.
[5] Rizki Aditya, Abdul Muid, and Uray Ristian, “Tempat Sampah Otomatis Speech Recognition Menggunakan Pocketsphinx,” Jurnal Ilmiah Ilmu Komputer , vol. 15, no. 01, pp. 39–46, 2020.
[6] G. G. Maulana, “PEMBELAJARAN DASAR ALGORITMA DAN  PEMROGRAMAN MENGGUNAKAN EL-GORITMA BERBASIS  WEB,” Jurnal Teknik Mesin , vol. 06, no. 02, 2017.
[7] Rizqi Rosaly and Andy Prasetyo, “Pengertian Flowchart Beserta Fungsi dan  Simbol-simbol Flowchart yang Paling Umum  Digunakan,” Https://Www.Nesabamedia.Com , vol. 02, 2019.
[8] Siswanto, M. Anif, Dwi Nur Hayati, and Yuhefizar, “Pengamanan Pintu Ruangan Menggunakan  Arduino Mega 2560, MQ-2,  DHT-11 Berbasis Android,” JURNAL RESTI (Rekayasa Sistem dan Teknologi Informasi) , vol. 3, no. 1, pp. 66–72, 2019.
[9] Rini  Novita  and  Syaiful  Zuhri  Harahap,  “PENGEMBANGAN  MEDIA  PEMBELAJARAN INTERAKTIF  PADA MATA PELAJARAN SISTEM KOMPUTER DI SMK,” Informatika : Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Labuhanbatu , vol. 08, no. 01, pp. 36–44, 2020.
[10] Wisnu Wendanto, D Jayus Nor Salim, and Dhika Wahyu Trisna Putra, “Rancang Bangun Sistem Keamanan Smart  Door  Lock   Menggunakan  E-KTP  (Elektronik  Kartu  Tanda  Penduduk)  Dan   Personal  Identification Number Berbasis Arduino Mega R3,” GO INFOTECH: JURNAL ILMIAH STMIK AUB , vol. 25, no. 02, pp. 133–142, 2019.
[11] Arief Pratama Zanofa, Ristiandika Arrahman, Muhammad Bakri, and Arief Budiman, “PINTU GERBANG OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER  ARDUINO UNO R3,” JTIKOM , vol. 01, no. 01, pp. 22– 27, 2020.
[12] D. Setiadi, M. Nurdin, and A. Muhaemin, “PENERAPAN INTERNET OF THINGS (IoT) PADA SISTEM MONITORING IRIGASI (SMART IRIGASI),” Jurnal Infotronik , vol. 3, no. 2, 2018.
[13] Y.  Efendi,  “INTERNET  OF  THINGS  (IOT)  SISTEM  PENGENDALIAN  LAMPU  MENGGUNAKAN RASPBERRY  PI  BERBASIS  MOBILE,” Jurnal  Ilmiah  Ilmu  Komputer ,  vol.  4,  no.  1,  2018,  [Online]. Available: http://ejournal.fikom-unasman.ac.id
[14] Hanssen, Muhammad Saleh, and Dedy Suryadi, “Monitoring dan Kendali On/Off Peralatan Listrik Berbasis Web Menggunakan Natural  Language Processing (NLP) dan Wit.Ai,” Jurnal untan , vol. 01, no. 01, pp. 1–8, 2023.