## PUSH BUTTON SISTEM KEAMANAN PINTU RUMAH MENGGUNAKAN RASPBERRY PI BERBASIS IOT
1 Ilham Tejana Putra, 2 Wahyu Kusuma Raharja, 3 Mochamad Karjadi 1,2 Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma, 3 Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma Jl. Margonda Raya No. 100, Depok 16424, Jawa Barat
1 llhamtejanap20@student.gunadarma.ac.id, 2 wahyukr@staff.gunadarma.ac.id,
3 mkaryadi@staff.gunadarma.ac.id

## Abstrak
Pemanfaatan sensor  semakin meluas pada berbagai bidang termasuk keamanan.   Salah satu  permasalahan  keamanan  dalam  kehidupan  sehari-hari  adalah  keamanan  pintu  rumah. Selama ini sistem keamanan pintu rumah masih menggunakan kunci biasa  yang dapat dengan mudah  dibobol  sehingga  diperlukan  sistem  keamanan  tambahan.  Pada  penelitian  ini  dibuat suatu  alat  guna  memudahkan  dalam  memantau  dan  menjaga  keamanan  pintu  rumah  dengan menggunakan  sistem  keamanan  berbasis  IOT.  Penelitian  ini  berhasil  membuat  push  button sitem  keamanan  pintu  rumah  menggunakan  Raspberry  Pi  berbasis  IoT  dengan  sensor  RFID dan kamera. Raspberry Pi sebagai pengontrol utama keseluruhan alat dan sebagai penghubung antara  alat  dengan  web  database.  Setelah  itu,  relay  dan  solenoid  loockdoor  sebagai  output mengunci  pintu  dan  LCD  16x2  sebagai  penampil  tulisan  informasi.  Pada    sensor  RFID mendeteksi  adanya  kartu  yang  di  tap  dan  kamera  mengambil  gambar,  lalu  Raspberry  Pi memproses  sinyal  tersebut  untuk  mengirimkan  data  ke  web  database  dan  membuka  kunci solenoid lockdoor, dan LCD menampilkan teks. Apabila sensor RFID tidak mendeteksi adanya kartu  yang  di  tap,  kamera  tidak  akan  mengambil  gambar  dan  solenoid  tidak  akan  membuka kunci,  dan  LCD  menampilkan teks. Alat  ini  bisa  dipantau  melalui  handphone, laptop  ataupun personal komputer dengan membuka solenoid. Alat ini juga mencatatkan data secara real time di solenoid.
Kata Kunci : LCD, Raspberry Pi, RFID, solenoid lockdoor

## Abstract
One of the security problems in daily life is the security of the door of the house. The door security  system  of  the  house  is  still  using  ordinary  keys  that  can  be  easily  broken  into,  so  an additional  security  system  is  needed.  In  this  study  a  tool  was  created  to  make  it  easier  to monitor and maintain the security of home doors by using an IOT-based security system. This research succeeded in creating a prototype system for home door security using Raspberry Pi based on IoT with RFID sensor and camera. Raspberry Pi as the main controller of the whole tool  and  as  a  liaison  between  the  tool  with  a  web  database.  After  that,  the  relay  and  the loockdoor solenoid as the  output  lock the door and the 16x2 LCD as the information writing viewer. The RFID sensor detects the card being taped and the camera takes a picture, then the Raspberry  Pi  processes  the  signal  to  send  data  to  the  web  database  and  unlock  the  solenoid lockdoor,  and  the  LCD  displays  the  text.  If  the  RFID  sensor  does  not  detect  the  card  being tapped,  the  camera  will  not  take  a  picture  and  the  solenoid  will  not  unlock,  and  the  LCD displays  text.  This tool  can  be  monitored  via  mobile, laptop  or  personal computer  by  opening the solenoid. This tool also records data in real time on the solenoid.
Keywords: LCD, Raspberry Pi, RFID, solenoid lockdoor

## PENDAHULUAN
Perkembangan  teknologi  di  bidang elektronika  dari  waktu  ke waktu  berkembang dengan sangat. Hal ini didukung oleh muncul- nya  inovasi  baru  dari  penelitian  terutama perangkat  elektronik  yang  semakin  canggih dengan  ukuran  yang  semakin  kecil  seperti mikrokontroller.  Salah  satu  mikro-kontroller yang  banyak  dipakai  adalah  Arduino. Pemanfaatan  Arduino  ini  mencakup  berbagai bidang salah satunya adalah bidang keamanan.
Keamanan rumah yang baik merupakan impian  bagi  setiap  orang.  Pintu  rumah merupakan  salah  satu  komponen  yang signifikan  mempengaruhi  keamanan  rumah. Saat  ini  secara  umum    setiap  rumah  tinggal masih  menggunakan  kunci  biasa  bagi  pintu rumah.  Pintu  rumah  dengan  pengamanan kunci biasa tersebut masih kurang aman. Pada pintu  dengan  pengaman  kunci  biasa  ini  lebih mudah  dibobol  oleh  para  pencuri.  Resiko  ini juga terjadi bagi rumah-rumah dalam komplek karena pihak keamanan rumah tidak 24  jam  selalu  ada  di  dekat  rumah.  Oleh karena itu diperlukan sistem keamanan rumah yang  dapat  dipantau  dari  jarak  jauh    meng- gunakan  alat  yang  sudah  berbasis Internet  of Things .
Penelitian  pada  bidang  keamanan terkait peralatan penunjang keamanan berbasis  teknologi  telah  banyak  berkembang. Salah  satunya  adalah  pengamanan  pintu rumah  berbasis  arduino  yang  dihubungkan dengan  aplikasi  Android  pada smartphone.
Perangkat  dari  pengaman  pintu  rumah  ini terdiri  dari  aplikasi  Android  yang  terpasang pada smartphone ,  modul bluetooth ,  dan Arduino.  Aplikasi  Android  yang  terinstal pada smartphone sebagai  media  pengendali, modul bluetooth sebagai  media  penghubung dan  Arduino  Uno  sebagai  pusat  pengendali dan  pengolahan  data  yang  akan  memberikan perintah kepada solenoid untuk membuka dan menutup  kunci  pintu.  Kelemahan  dari  alat tersebut  adalah  kontrol  via bluetooth dari aplikasi  android  yang  dapat    dibobol  orang lain selama memiliki aplikasi tersebut [1].
Prototipe  sistem  keamanan  pintu  juga dikembangkan  untuk  keamanan  ruang  dosen. Prototipe    tersebut    menggunakan    sensor fingerprint untuk scan data  sidik  jari dosen yang  akan  diteruskan  ke  rangkaian  kontrol dengan  Arduino  Mega  sebagai mikrokontroler- nya. Alat tersebut dirancang dengan identifikasi unik  untuk  pengguna  [2].  Penelitian  lain terkait keamanan pintu juga dibuat berdasarkan  aplikasi  pengenalan  wajah  untuk membuka  kunci  pintu.  Pada  alat  tersebut digunakan  C#  pada  perangkat  komputer  dan Arduino  Uno  sebagai  penggerak  kunci  pintu [3].  Sistem  keamanan  buka  pintu  juga  telah berhasil  dibuat  menggunakan  RFID  dan mikrokontroler  ATMEGA  8535  yang  di- lengkapi  dengan  sensor Passive  Infrared (PIR) . Jika  pintu  dibuka  dengan  paksa  maka sistem  akan  mengirimkan  pesan  ke  ponsel pemilik.  Sensor  PIR  digunakan  untuk  mem- buka  pintu  dari  arah  dalam,  sedang-kan  dari arah luar menggunakan RFID [4].
Berdasarkan  latar  belakang  tersebut, maka  pada  penelitian  ini  di  buat  sebuah prototipe  sistem  keamanan  pintu  rumah menggunakan  Raspberry  Pi  berbasis  IoT. Raspberry  Pi  adalah  modul  mikro  komputer yang  mempunyai input  output    digital  port seperti pada board microcontroller [5].

## METODE PENELITIAN
Blok diagram pada push button sistem keamanan pintu rumah menggunakan Raspberry  Pi  Berbasis  IoT  terdiri  dari  blok input , blok proses, dan blok output .

## Gambar 1. Blok Diagram
Pada  Gambar  1  ditunjukkan  blok diagram dari alat sistem keamanan pintu rumah menggunakan Raspberry Pi berbasis IoT yang tediri  dari  blok input ,  blok  proses,  dan  blok output .  Blok input terdiri dari modul kamera Raspberry  Pi, push  button ,  dan  RFID.  Blok input berfungsi sebagai penentu terbuka atau tertutupnya solenoid  lockdoor .  Blok  proses terdiri  dari  Raspberry  Pi  sebagai  pengontrol. Blok  proses  berfungsi  untuk  memproses program  yang  sudah  dibuat  dan  diunggah  ke
Raspberry  Pi  tersebut.    Blok output terdiri dari LCD yang terhubung dengan I2C, modul relay, solenoid  lockdoor dan solenoid .  LCD sebagai  penampil  karakter  yang  sudah  di program  dan  relay  sebagai  saklar  otomatis untuk menggerakkan solenoid lockdoor . Solenoid berfungsi sebagai media untuk memantau alat.
Diagram alur pada Gambar 2 menunjuk- kan  algoritma  program  dari push  button sistem  keamanan  pintu  rumah  menggunakan Raspberry Pi berbasis IoT.
Gambar 2. Flowchart Push Button Sistem Keamanan Pintu Rumah Menggunakan Raspberry Pi

## Berbasis IoT
Pada  Gambar  2  dijelaskan  proses program  alat  bekerja.  Inisialisasi  merupakan proses penggunaan library dan pemberian nilai awal, deklarasi pin pin,  dan variabel-variabel beserta  tipe  datanya.  LCD  mulai  menampilkan tulisan  “Selamat  Datang”  kemudian  terdapat kondisi  penekanan push  button atau  tidak.  Jika
terdapat  penekanan  maka solenoid terbuka  dan LCD  menampilkan  “Terbuka”  dan  kembali lagi  ke  kondisi  awal.  Jika  penekanan  push button  tidak  dilakukan  maka  berlanjut  pada kondisi berikutnya yaitu kondisi pendeteksian kartu RFID terhadap RFID reader . Jika RFID reader tidak  mendeteksi  adanya  kartu  RFID
yang di- tap maka kembali ke awal. Pada saat RFID reader mendeteksi  adanya  kartu  RFID yang  di- tap maka  akan  menuju  pada  kondisi berikutnya  yaitu  mengecek  nomer  UID  pada kartu  RFID  yang  di- tap terdaftar  atau  tidak.
Jika  nomor  tidak  terdaftar  maka solenoid tetap terkunci dan LCD menampilkan “Tidak Ditemukan”.  Jika  nomer  UID  pada  kartu terdaftar  maka  proses  akan  berlanjut  seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Flowchart Push Button Sistem Keamanan Pintu Rumah Menggunakan Raspberry Pi Berbasis IoT
Pada  Gambar  3  ditunjukkan  proses lanjutan  dari flowchart sebelumnya.  Jika nomer  UID  terdaftar  maka  kamera  meng- capture lalu  nomer  UID  dan  hasil capture kamera  akan  di upload ke solenoid dengan alamat yang sudah ditentukan yaitu http://absensiraspirfid.000webhostapp.com/ap i/post_absen.php.  Pada  saat  proses upload
berhasil  maka    LCD  menampilakn  “Pintu Terbuka” dan solenoid terbuka. Pada solenoid juga  dapat  dilihat  siapa  saja  yang  mengakses pintu rumah.
Cara  kerja  pada  rangkaian  dari push button sistem  keamanan  pintu  rumah menggunakan  Raspberry  Pi  berbasis  IoT secara detail akan dijelaskan pada Gambar 4.
Gambar 4. Rangkaian Push Button Sistem Keamanan Pintu Rumah Menggunakan Raspberry Pi Berbasis IoT
Berdasarkan  pada  Gambar  4,  RFID reader pada blok input akan menunggu hingga terdapat  kartu  RFID  yang  di- tap .  Saat  kartu RFID  yang  di- tap sesuai  atau  benar  dengan yang  diinginkan  yang  dimasukkan  ke  dalam program maka kamera akan aktif dengan meng- capture objek  muka  pengguna  kartu  RFID tersebut. Pada blok proses Raspberry Pi 3 model B akan menerima sinyal dari kartu RFID yang di- tap . Tegangan dari RFID reader akan masuk
ke pin yang ada pada Raspberry Pi 3 model B yang  akan  mengubah  tegangan  analog  yang masuk  menjadi  digital.  Selain  itu,  Raspberry Pi  3  model  B  menerima  data  berupa  hasil capture kamera  dan  nomer  kode  UID  dari kartu  RFID. Single  board  computer Raspberry Pi 3 model B akan  memproses  data masukan sesuai program yang telah diunduh sebelumnya. Hasil  dari  proses  tersebut  akan  dikirim  ke solenoid dan ke output LCD dan solenoid .
Gambar 5. Bentuk Fisik Push button Sistem Keamanan Pintu Rumah Menggunakan Raspberry Pi Berbasis IoT
Pada Gambar 5 ditunjukkan bentuk fisik dari sistem keamanan pintu rumah menggunakan Raspberry  Pi  berbasis  IoT.  Proses  kerja  alat ini  diawali  dengan  LCD  akan  aktif  dan menampilkan  karakter  pembuka.  Setalah  itu, RFID siap menerima masukan dari kartu tag .
Pada  awalnya  kartu tag RFID  di  tempelkan terhadap  RFID reader .  Selanjutnya  RFID akan  mengirimkan  sinyal  ke  Raspberry  Pi untuk mencocokan dengan database . Apabila kartu tag RFID terdaftar maka modul kamera akan  mengambil  gambar  objek  yang  ada didepannya. Setelah modul kamera mengambil  gambar  maka  raspberry  akan mengunggah  data  kartu  RFID  dan  gambar yang  telah  diambil  oleh  kamera  ke  web database . Jika proses berhasil maka Raspberry  akan  memerintahkan  relay  untuk aktif  dan solenoid lockdoor akan  membuka
kunci.  Setelah  itu solenoid lockdoor akan kembali pada posisi awal. LCD menampilkan nomer UID RFID dan nama pemilik kartu.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian keterbacaan RFID dilakukan dengan  pengukuran  jarak  terjauh  RFID tag dapat  terbaca  oleh  RFID reader ,  dan mengetahui apa saja yang dapat menghalangi RFID reader untuk  membaca tag RFID. Pengujian ini dilakukan dengan cara mendekatkan  RFID tag perlahan-lahan  ke RFID reader dimulai  dari  jarak  5  cm.  Pada saat  RFID tag mulai  terbaca,  maka  angka tersebut  diambil  sebagai  sampel.  Pengujian dilakukan  dengan  alat  bantu  penggaris sederhana  dengan  ketelitian  1  mm.  Hasil pengujian ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Jarak Baca Modul RFID-RC522 No. Jarak (cm) Keterangan 1. 1 Terbaca 2. 2 Terbaca 3. 2,5 Terbaca 4. 3 Tidak Terbaca 5. 4 Tidak Terbaca 6. 5 Tidak Terbaca Berdasarkan  Tabel  1  dapat  diketahui
bahwa  pada  alat  ini  jarak  terjauh  pembacaan
tag RFID adalah sebesar 2,5cm tanpa adanya media penghalang.
Tabel 2. Hasil pembacaan RFID tag dengan media penghalang No. Media Keterangan 1. Kain Terbaca 2. Karton Terbaca 3. Plastik Terbaca 4. Besi Tidak Terbaca 5. Acrylic Terbaca
Pada  Tabel  2  dapat  diketahui  media yang  dapat  menghalangi  proses  pembacaan RFID tag dan  yang  tidak  dapat  menghalangi proses pembacaan RFID tag . Berdasarkan hasil percobaan,  maka  yang  dapat  menghalangi proses pembacaan RFID tag hanya besi.
Pengamatan  RFID-RC522  dilakukan untuk mengetahui gelombang yang dihasilkan oleh pin MISO dan SDA pada RFID-RC522,
dimana  pin  MISO  tersebut  berperan  sebagai Trasnmitter (Tx) dan pin SDA sebagai Receiver (Rx) pada RFID reader . Pengamatan ini dilakukan menggunakan logic analyzer dengan 4 sampel kartu tag RFID, dimana dari ke-4 kartu tersebut 2 kartu sudah didaftarkan, dan 2 kartu lainnya tidak didaftarkan. Pada Gambar 6 ditunjukkan hasil  gelombang  yang  didapat  dari  2  sampel kartu RFID tag yang terdaftar pada database .
Gambar 6. Tampilan Gelombang pada Pin MISO dan SDA
Pada Gambar 6 ditunjukkan gelombang yang didapatkan saat kartu yang dengan nomor UID  di- tap ke  RFID reader .  Dua  gambar gelombang pertama menunjukkan kartu RFID dengan UID yang terdaftar dengan nomor UID 17166173165 dan 165212842762 sebagai kartu yang  terdaftar  pada  perangkat.  Hasil  dari gelombang yang diamati di UID 17166173165 adalah frekuensi sebesar 322,3Hz dan periode sebesar 3,103ms pada pin SDA, lalu frekuensi dan  periode  pada  pin  MISO  masing-masing sebesar  448,9Hz  dan  2,228ms.  Hasil  dari gelombang yang diamati di UID 165212842762 adalah frekuensi sebesar 205,4Hz dan periode sebesar 4,868ms pada pin SDA, lalu frekuensi dan  periode  pada  pin  MISO  masing-masing sebesar  266,6Hz  dan  3,75ms.  Dua  gambar gelombang  berikutnya  dengan  nomor  UID
17239110245 dan 2251001616133 kartu yang tidak  terdaftar.  Hasil  dari  gelombang  yang diamati di UID 17239110245  adalah frekuensi sebesar 230,1Hz dan periode sebesar 4,346ms pada pin SDA, lalu frekuensi dan periode pada pin MISO masing-masing sebesar 266,6Hz dan 3,752ms. Hasil dari gelombang yang diamati di UID 2251001616133 adalah frekuensi sebesar 307,6Hz  dan  periode  sebesar  3,252ms  pada pin SDA, lalu frekuensi dan periode pada pin MISO  masing-masing  sebesar  436Hz  dan 2,293ms.
Tampilan pada solenoid merupakan salah satu output yang dihasilkan ketika kartu RFID yang terdaftar di- tap ke RFID reader . Tampilan solenoid ini  bisa  dilihat  menggunakan smart- phone ataupun laptop dan gadget yang lainnya.
Tampilan solenoid ditunjukkan pada Gambar 7.

## Gambar 7. Tampilan Solenoid
Pada  Gambar  7  ditunjukkan  tampilan solenoid yang dilihat menggunakan perangkat laptop.  Informasi  yang  dapat  diperoleh  dari solenoid berupa  nomer  kartu,  nama,  jam
datang dan foto dari pemilik kartu yang sudah didaftarkan  pada database .  Adanya solenoid ini  memungkinkan  alat  dapat  dipantau  dari manapun dengan syarat terdapat sebuah koneksi internet dan juga sebuah gadget .

## KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang dilakukan,  maka  dapat  disimpulkan  bahwa penelitian  ini  berhasil  membuat push  button sistem  keamanan  pintu  rumah  menggunakan Raspberry Pi berbasis IoT yang tersusun oleh blok input  , blok  proses , dan  blok output . Blok input yaitu sensor RFID, modul kamera Raspberry  Pi,  dan push  button .  Blok  proses yaitu  Raspberry  Pi  3  Model  B.  Blok ouput yaitu relay, solenoid lockdoor dan LCD 16×2.
RFID  reader akan  mendeteksi RFID  tag lalu mengirimkan  sinyal  tersebut  ke  Raspberry  Pi untuk diolah datanya, lalu kamera mengambil gambar  dan  dikirimkan  juga  gambar  tersebut ke  Raspberry  untuk  dikirimkan  ke solenoid.
Pada saat Raspberry sudah mengolah data dan mengirimnya  ke solenoid maka  Raspberry akan  mengirimkan  sinyal  ke relay untuk mengaktifkan solenoid lockdoor agar solenoid lockdoor membuka  kunci,  dan  LCD  akan menampilkan teks. Prototipe ini memungkinkan penggunanya  untuk  memantau  keamanan rumah dari jauh melalui solenoid.
Hasil pengambilan data dan gambar telah disimpan dalam web database dengan alamat: http://absensiraspirfid.000webhostapp.com/. Frekuensi  yang  didapat  dari  kartu  yang  ter-
daftar di tap dari 2 sample kartu yang digunakan masing-masing  adalah  pada  pin  SDA  322,3 Hz  dan  205,4  Hz,  lalu  pada  pin  MISO  448,9 Hz dan 266,6 Hz. Frekuensi yang didapat dari kartu yang tidak terdaftar ditap dari 2 sample kartu  yang  digunakan  masing-masing  adalah pada  pin  SDA  230,1  Hz  dan  307,6  Hz,  lalu pada  pin  MISO  266,6  Hz  dan  436  Hz.  Pada penelitian  selanjutnya  dapat  dikembangkan dengan menambahkan sistem operasi Android.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] S.  Winardi,  Firmansyah,  dan  W.  A. Kristiana,  “Rancang  bangun  sistem pengaman  pintu  rumah  menggunakan android  berbasis  Arduino  Uno,” e-Jurnal NARODROID , vol. 2, no.1, hal. 98 – 104,
2016.
[2] A.  Iskandar,  Muhajirin  dan  Lisah, “Sistem keamanan pintu berbasis Arduino Mega,” Jurnal Informatika UPGRIS , vol.
3, no. 2, hal. 99 – 104, 2017.
[3] B.  M.  Susanto,  “Sistem  keamanan  pintu berbasis  pengenalan  wajah  menggunakan metode Fisherface ,” Jurnal Ilmiah INOVASI ,  vol.  17,  no.  1,  hal.  44  –  47,
2017.
[4] M.  Sirait  dan  K.  Tanjung,  “Perancangan sistem  keamanan  akses  buka  pintu menggunakan  RFID  (Radio  Frequency Identification) dan pengiriman   informasi ke  ponsel,” Jurnal  SINGUDA  ENSIKOM , vol.13, no.37, hal.129 – 133, 2015.
[5] E.  Rakhman,  F.  Candrasyah,  dan  F.  D.
Sutera, Raspberry Pi–mikrokontroler mungil yang serba bisa . Yogyakarta: Andi, 2014.