## Smart home : Pintu Otomatis Berbasis Voice Recognition
Adlian Jefiza 1 , Widya Rika Puspita 2 , Fadli Firdaus 1 , Fitri Andini Sihombing 1 , Afif Setiawan 1 , Gise Herlina 1 , Gerry Ibnu Luthfi Sembiring Milala 1 , Heri Fernanda 1
Politeknik Negeri Batam
1 Mechatronics Engineering
2 Electronic Manufacture Engineering Ahmad Yani Street, Batam Centre, Batam, 29461, Indonesia adlian@polibatam.ac.id

## Abstrak
Perkembangan Smart  home saat  sekarang  ini  tidak  hanya  digunakan  sebagai  otomatisasi  dan  monitoring  suatu ruangan,  namun  juga  digunakan  sebagai  pengamanan  atau  biasa  disebut  security.  Salah  satu  bentuk  teknologi security smart home adalah kunci pintu otomatis yang dipasang pada salah satu laboratorium di Politeknik Negeri Batam. Perangkat kunci pintu otomatis dibuat dengan menggunakan pengenalan suara sebagai masukan perintah. User dapat memberikan kata Open untuk membuka kunci pintu dan Close untuk mengunci pintu. Selenoid Door Lock digunakan sebagai alat untuk pengunci pintu, serta LED dan Speaker digunakan sebagai informasi. Alat diuji dengan  memberikan perintah  oleh user  yang telah diregistrasi dan  yang belum diregistrasi.  Hasil  pengujian nya adalah 100% alat bekerja untuk user yang teregistrasi dengan intonasi suara normal, 77 % alat bekerja pada user tidak teregistrasi dengan intonasi suara normal, 48 % alat bekerja untuk user teregistrasi untuk intonasi suara tidak normal  dan  43  %  alat  bekerja  untuk  user  yang  tidak  teregistrasi  dengan  intonasi  suara  tidak  normal.  Dengan demikian, rata-rata alat bekerja dengan baik sebesar 67 %.
Kata kunci: Voice Recognition , Door Lock, Smart home

## Abstract
The current development of the Smart home is not only used for automation and monitoring of a room, but also used as security or what is usually called security. One form of smart home security technology is an automatic door lock installed in one of the laboratories at the Batam State Polytechnic. Automatic door lock devices are created using Voice Recognition as command input. Users can give the word Open to unlock the door and Close to lock the door. Selenoid Door Lock is used as a tool to lock doors, and LEDs and speakers are used for information. The tool is tested by giving commands by registered and unregistered users. The test results were 100% of the tool worked for registered users with normal Voice intonation, 77% of the tool worked for unregistered users with normal Voice intonation, 48% of the tool worked for registered users with abnormal Voice intonation and 43% of the tool worked for registered users. not registered with abnormal Voice intonation. Thus, the average tool works well by 67%.
Keywords: Voice Recognition, Door lock, Smart home

## I. PENDAHULUAN
Perkembangan smart  home saat  ini  mencapai puncak  inovasi  dengan  integrasi  teknologi  canggih. Rumah  pintar  kini  dapat  dikendalikan  melalui perangkat mobile, memungkinkan pengguna mengelola  pencahayaan,  suhu,  keamanan,  dan perangkat elektronik secara efisien. Sensor pintar dan kecerdasan buatan semakin mengoptimalkan pengalaman  penghuni  rumah  dengan  mendeteksi kebutuhan  dan  preferensi  secara  otomatis.  Platform pintar  yang  terhubung  memberikan  kemudahan integrasi  antarperangkat,  meningkatkan  efisiensi
energi,  dan  meningkatkan  keamanan.  Salah  satu perangkat smart  home yang  sedang  dikembangkan adalah pengunci pintu otomatis.
Perkembangan  pengunci  pintu  otomatis  terus mengalami  inovasi  dan  peningkatan.  Saat  ini, teknologi pengunci pintu otomatis semakin pintar dan terkoneksi.  Sistem  keamanan  yang  ditingkatkan melalui  sensor-sensor  canggih  memungkinkan pengguna untuk mendeteksi aktivitas yang mencurigakan atau mencatat jejak akses secara akurat. Namun di berbagai instansi masih menggunakan kuci pintu  manual.  Termasuk  di  Lab  Otomasi  Politeknik Negeri  Batam.  Kunci  pintu  manual,  meskipun  telah
Vol. 16 No. 1, April 2024, 62-67
e -ISSN: 2548-9828
menjadi  bagian  integral  dari  sistem  keamanan tradisional, memiliki beberapa kekurangan yang perlu dipertimbangkan.  Pertama-tama,  keamanan  kunci manual  sering  kali  terbatas  karena  rentan  terhadap teknik  pembukaan  paksa  atau  manipulasi  mekanis. Selain  itu,  risiko  kehilangan  atau  pencurian  kunci manual  dapat  membuka  celah  potensial  bagi pelanggaran  keamanan.  Kemungkinan  penggunaan ganda atau duplikat tanpa izin juga  menjadi masalah yang mungkin muncul. Selain itu, kunci manual tidak praktis  untuk  akses  jarak  jauh  dan  memerlukan kehadiran  fisik,  yang  dapat  menjadi  tidak  nyaman dalam  situasi  tertentu.  Oleh  karena  itu,  meskipun masih umum digunakan, kunci pintu manual memiliki keterbatasan  yang  mungkin  memotivasi  orang  untuk beralih ke solusi keamanan pintu otomatis yang lebih canggih.
Salah  satu  Solusi  untuk  keamanan  adalah penerapan  biometerik.  Biometrik  merupakan  metode identifikasi  atau  verifikasi  yang  menggunakan karakteristik biologis atau perilaku unik seseorang. Ini melibatkan  pengukuran  dan  analisis  fitur-fitur  fisik atau perilaku yang unik, seperti sidik jari, retinal atau sidik  mata,  bentuk  wajah,  suara,  atau  tanda  tangan. Sistem  biometrik  digunakan  untuk  memberikan tingkat  keamanan  yang  tinggi  karena  kesulitan mereplikasi  atau  menyamar  karakteristik  biometric Salah  satu  penerapan  biometric  adalah  Pengenalan Suara.
Berdasarkan  penelitian  sebelumnya  yang dilakukan oleh Rizki Dwi Aptiant Putra menggunakan mikrokontroller  ESP32  CAM  dengan  metode  Face Recognition, alat dapat bekerja efektif dengan jarak 40 cm  dengan  keberhasilan  membua  pintu  solenoid sebesar 80% dibandingkan dengan jarak 20cm hanya didapatkan keberhasilan sebesar 12% dan jarak 60cm sebesar 16%[1].
Penelitian  selanjutanya  di  lakukan  oleh  Indah Purwitasari Ihsan, dkk[2] menggunakan variable derau dan  non-derau,  pada  pintu  otomatis  berbasis Voice Recognition , Arduino  sebagai  mikrokontroller,  relay sebagai  saklar,  serta  solenoid  lock  door  sebegai penggerak  kunci otomatis pada  pintu,  jarak terhadap data  testing,  data  training  pengguna  berhak  dan pengguna  tidak  berhak,  menunjukkan  bahwa  sistem yang  dibangun  memiliki  tingkat  akurasi  yang  baik sehingga  layak  untuk  diimplementasikan  Pengujian tingkat  keberhasilan  sistemdilakukan  menggunakan variable    derau,non    derau    dan    jarak.    Pada  data training tingkat keberhasilan sistemini jika tanpa derau adalah 100%, sedangkan dengan derau 50.0 dB hingga 70 dB rata-rata tingkat keberhasilannya adalah 56,2%. Untuk  jarak  30  cm  sampai  180  cm  rata-rata keberhasilannya sebesar 40,51%.  Jarak terjauh adalah pada jarak 150 cm dengan presentase keberhasilan 5%. Pada  data  testingtingkat  keberhasilannya  jika  tanpa derau  adalah  0%,  sedangkan  dengan  derau  50.0  dB hingga 70 dB rata-rata tingkat keberhasilannya adalah
1,9%.  Untuk  jarak  30  cm  sampai  180  cm  rata-rata keberhasilannya sebesar 0%.
Penelitian  selanjutnya  dilakukan  Syaeful  Ulum, dkk[3].  Pada  tingkat  kebisingan  45dB  dan  75dB tingkat keberhasilan suara 40% dan suara personal di atas  90%.  Penggunaan  jumlah  kata  perintah mempengaruhi  terhadap  pengenalan  suara,  dan menentukan  kecepatan  kerja  sistem  membuka  atau menutup pintu.
Berdasarkan permasalahan dan penelitian sebelumnnya,  peneliti  melakukan  pengembangan dalam pembuatan Smart home : pintu otomatis berbasis Voice Recognition .

## II. METODOLOGI PENELITIAN

## A. Perancangan Sistem
Dalam perancangan alat, peneliti menggunakan beberapa komponen elektronik yang berfungsi sesuai kebutuhannya. Adapun komponen yang  digunakan  untuk  membangun  system  kunci pintu otomatis adalah
1. Module Voice Recognition
Voice Recognition , atau pengenalan suara, adalah teknologi yang memungkinkan komputer atau sistem lainnya  untuk  mengidentifikasi  dan  memahami instruksi atau perintah yang diucapkan oleh seseorang melalui  suara.  Modul  pengenalan  suaran  yang digunakan adalah
Gambar 1 Modul Voice Recognition [4]
2. ESP32
ESP32
adalah
mikrokontroler yang dikembangkan  oleh  perusahaan  Espressif  Systems. Mikrokontroler ini populer karena memiliki berbagai fitur  yang  canggih  dan  dapat  diaplikasikan  dalam berbagai proyek elektronik.
ESP32  memiliki  dua  prosesor  komputasi,  satu prosesor untuk mengelola jaringan WiFi dan Bluetooth, serta satu prosesor lainnya untuk menjalankan aplikasi. Dilengkapi  dengan  memori  RAM  yang  cukup  besar untuk menyimpan data.
Fitur  yang  berguna  seperti  TCP/IP,  HTTP,  dan
FTP.  Modul  ini  juga  dilengkapi  fitur  pemrosesan sinyal analog, dukungan untuk sensor, dan dukungan untuk  perangkat  masukan/keluaran  (I/O)  digital. ESP32  juga  memiliki  dukungan  untuk  konektivitas Bluetooth.  Dapat  digunakan  untuk  mengendalikan perangkat yang terhubung dengan Bluetooth.

## Gambar 2 ESP32 Microcontroller [5]
3. Modul Speaker
Modul speaker adalah perangkat keras (hardware) yang dirancang untuk menghasilkan suara atau audio.
4. Selenoid door lock
Solenoid door lock adalah jenis mekanisme kunci pintu yang menggunakan solenoid untuk mengendalikan  penguncian  dan  pembukaan  pintu. Solenoid adalah  perangkat  elektromagnetik  yang menghasilkan gerakan linier saat diaktifkan oleh arus listrik.  Dalam  konteks  kunci  pintu, solenoid dapat digunakan  untuk  menggerakkan  tuas  atau  baut  yang mengunci pintu.
Gambar 4. Selenoid Door Lock [6]
5. Relay
Relay adalah output yang dapat digunakan sebagai switch  atau  saklar  untuk  perangkat  lain.  Relay dikontrol dengan tegangan dari pin Arduino sehingga dapat  melakukan  switch.  Terdapat  3  koneksi  utama yaitu  COM  untuk  input  dari  perangkat  lain.  NC
( Normaly  Close )  pada  keadaan  biasa  com  akan terhubung ke pin NC.

## Gambar 5. Relay
6. I2C
Inter  Integrated  Circuit  atau  sering  disebut  I2C adalah  standar  komunikasi  serial  dua  arah menggunakan dua saluran yang didisain khusus untuk mengirim maupun menerima data. Sistem I2C terdiri dari saluran SCL (Serial Clock) dan SDA (Serial Data) yang  membawa  informasi  data  antara  I2C  dengan pengontrolnya.  Piranti  yang  dihubungkan  dengan sistem I2C Bus dapat dioperasikan sebagai Master dan Slave.  Master  adalah  piranti  yang  memulai  transfer data  pada  I2C  Bus  dengan  membentuk  sinyal  Start, mengakhiri  transfer  data  dengan  membentuk  sinyal Stop, dan membangkitkan sinyal clock. Slave adalah piranti yang dialamati master.
Gambar 6. I2C
7. LCD
Lcd  berfungsi  untuk  menampilkan  hasil  dari input berbagai komponen.
Setiap  komponen  elektronik  yang  di  gunakan, berfungsi  sebagai  input,  proses  dan  output.  Adapun flowchat kerja alat dapat dilihat pada gambar
Gambar 3. Module Speaker
Gambar 7. LCD
Gambar 8. Flowchart Sistem

## B. Perancangan Elektrikal
Esp 32 berfungsi sebagai otak dalam pemrosesan informasi  yang  bersumber  dari  modul  voice.  Modul ESP32  memberikan  informasi  berupa  perintah close/open  pada  relay,  informasi  suara  pada  speaker, dan  status  pintu  yang  dituliskan  pada  LCD.  Skema rangkaian dapat dilihat pada gambar
Gambar 9. Perancangan Elektronis

## C. Design Mekanis
Gambar 10. Perancangan Mekanis
Panel  box  yang  digunakan  dengan  ukuran 200x200x130mm  dan  komponen  elektronik  akan dimasukkan dan disusun di dalamnya.

## D. Pemasangan alat
Alat pengunci pintu otomatis dipasangkan pada pintu.  Sedangkan  solenoid  door  lock  dipasangkan diantara bibir pintu yang nantinya akan terhubung ke pengunji  yang  dipasang  pada  dinding.  Adapun pemasangan alat dapat dilihjat pada gambar

## Gambar 11. Pemasangan Alat

## III.HASIL DAN PEMBAHASAN
Dilakukan  berbagai  bentuk  pengujian  untuk mengetahui  sistem  kerja  alat.  Beberapa  pengujian antara lain:
A. Pengujian  dengan  meregistrasi  suara  dan menggunakan intonasi yang sama.
Dari  masing-masing  sample  dilakukan  10  kali pengujian  dengan  megucapkan  kata  “Open”  dan “Close” menggunakan intonasi yang jelas dan sama. Tabel  1  menunjukkan  hasil  dari  pengujian  suara teregistrasi dan intonasi sama.

## Table 1 Diregister dan intonasi sama REGISTER DAN INTONASI YANG SAMA
NO OPEN CLOSE SAMPLE 1 100% 100% SAMPLE 2 100% 100% SAMPLE 3 100% 100% SAMPLE 4 100% 100% AVERAGE 100% 100%
Dari pengujian tersebut 100% persen berhasil membuka pintu dengan kata “Open” dan menutup pintu dengan kata “Close”.
B. Pengujian  dilakukan  dengan  cara  tidak meregistrasi suara dan menggunakan intonasi yang sama.
Pengujian  dilakukan  masing-masing  10  kali untuk  setiap  sample.  Suara  sample  tidak  diregister terlebih dahulu ke program Voice Recognition namun pada  praktiknya  melafalkan  kata  “OPEN”  dan “CLOSE” dengan jelas dan intonasi yang sama. Tabel 2 menunjukkan hasil pengujian.
Table 2 Tidak Register, Intonasi Sama
TIDAK REGISTER DAN INTONASI SAMA NO OPEN CLOSE SAMPLE 5 0% 0% SAMPLE 6 20% 60% SAMPLE 7 50% 0% AVERAGE 23,3% 20%
Rata-rata  nilai  error  pintu  tebuka  dengan  kata “OPEN” adalah 23,3 %dan pintu tidak tertutup dengan kata “CLOSE” adalah 20%.
C. Pengujian  dengan  meregister  suara  sample terlebih  dahulu  pada  module Voice recognize,  lalu melafalkan  kata  “OPEN”  dan  “CLOSE”  dengan intonasi  yang  berbeda-beda.  Berikut  table  3  adalah hasil  yang diperoleh suara diregister, namun intonasi berbeda.
Table 3 Diregister dan Intonasi Beda

## REGISTER DAN INTONASI YANG BEDA
NO OPEN CLOSE SAMPLE 1 60% 80% SAMPLE 2 80% 60% SAMPLE 3 80% 80% AVERAGE 73,3 % 73,3%
Dari  hasil  pengujian  dapat  dihasilkan  73,3% akurasi  untuk  menjalankan  perintah  buka  dan  tutup pintu.
D. Pengujian  dilakukan  dengan  cara  tidak meregister  suara  sample  dan  tidak  menggunakan intonasi  yang  sama  dengan  kodisi  Ketika  user menggunakan  kata  OPEN  maka  pintu  tidak  akan terbuka  dan  kata  CLOSE  pintu  tidak  akan  tertutup. hasilnya seperti yang tertera di table di bawah.
Table 4 Tidak Register, Intonasi Beda

## TIDAK REGISTER DAN INTONASI BEDA
NO OPEN CLOSE SAMPLE 6 30% 0% SAMPLE 7 30% 30% AVERAGE 30% 15 %
Dikarenakan suara sample tidak diregister dan suara yang diuji tidak sama maka nilai error untuk kata  Open  sebesar  30%  dan  nilai  error  untuk kata Close sebesar 15 %.
Pengujian selanjutnya bertujuan untuk melihat sesnitifitas  alat  berdasarkan  jarak  user.  Pengujian dilakukan  oleh  5  user  yang  telah  di  registrasi  dan menggunakan  intonasi  nada  yang  normal  dengan menggunakan  kata  OPEN  dan  CLOSE.  Adapun

## hasil akurasi dapat dilihat pada table5

## Table 5 Total Rata-Rata Akurasi Hasil Pengujian
Berdasarkan  table  5,  alat  masih  memiliki keterbatasan  dalam  sensitifitas  suara.  Dalam  jarak 1m,  alat  masih  memiliki  akurasi  sensitifitas  pada nilai  83  %  untuk  kata  Open  dan  79  %  untuk kata Close

## IV. KESIMPULAN
Hasil  penelitian  ini  belum  mendapatkan akurasi  yang  maksimal.  Hal  ini  dikarenakan sensitifitas  mikrofon  menjadi  acuan  utama  dalam pemberian  informasi.  Rata-rata  nilai Akurasi  yang diperoleh  untuk  user  terregistrasi  adalah  sebesar 86,65 %. Sedangkan rata-rata nilai error untuk user yang  tidak  teregistrasi  sebesar  22,07%.  Batas sensitifitas alat dalam mendeteksi suara adalah 1 m.

## Acknowladgement
Artikel jurnal ini ditulis oleh tim dosen Prodi Teknik  Mekatronika  Politeknik  Negeri  Batam berdasarkan  hasil  penelitian  Smart  Home: Monitoring dan kendali ruangan 506 berbasis Voice Recongnition  dan  IoT  yang  dibiayai  oleh  Pusat Penelitian  dan  Pengabdian  Masyarakat  (P3M) Polibatam  melalui  Program  Hibah  Penelitian,  dan Pengabdian  kepada  Masyarakat  2023.  Isi sepenuhnya menjadi tanggung jawab penulis

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  D.  A.  P.  Rizki,  “RANCANG  BANGUN
SISTEM  KEAMANAN  RUMAH  SMART
DOOR DENGAN METODE FACE RECOGNITION  BERBASIS  ESP32  CAM.”
Accessed: Mar. 22, 2024. [Online]. Available: https://digilib.unila.ac.id/76515/
[2]  I. P. Ihsan, S. Buwarda, H. Novianty, and I. A. Putra, “Voice Recognition Untuk Otomatisasi Sistem  Pengakses  Pintu,” JSAI  J.  Sci.  Appl. Inform. , vol. 4, no. 1, pp. 116–125, Jan. 2021, doi: 10.36085/jsai.v4i1.1318.
[3]  S.  Ulum  and  M.  Budiyanto,  “Prototipe
Pengaman  Pintu  Rumah  Menggunakan  Voice
Recognition dengan EasyVR Berbasis
Mikrokontroler,” J.  List.  Instrumentasi  Dan Elektron.  Terap.  JuLIET ,  vol.  1,  no.  2,  Jan. 2021, doi: 10.22146/juliet.v1i2.60744.
[4]  P.  D.  Microcontroller,  .:  “Mengakses  Modul Voice  Recognition  dengan  Arduino  (Kendali Alat / Device Menggunakan Perintah Suara),” . Accessed: Mar. 22, 2024. [Online]. Available: https://kursuselektronikaku.blogspot.com/201
6/11/mengakses-modul-voice-recognition.html [5]  sulistio, “Mikrokontroler ESP32,” UNIVERSITAS  RAHARJA.  Accessed:  Mar. 22, 2024. [Online]. Available: https://raharja.ac.id/2021/11/16/mikrokontrole r-esp32-3/
[6]  E. Riyanto, “SISTEM KEAMANAN RUMAH
BERBASIS ANDROID DENGAN RASBERRY Pi,” J. Inform. Upgris , vol. 5, no.
1, Jul. 2019, doi: 10.26877/jiu.v5i1.3214.
Jarak Open Close 5 cm 100% 100% 10 cm 100% 100% 30 cm 100% 100% 50 cm 97% 100% 1 m 83% 79% 1,5 m 43% 35% 2 m 9% 16%