J OURNAL OF T ELECOMMUNICATION , E LECTRONICS , AND C ONTROL E NGINEERING (JTECE) ISSN: 2654-8275 (O NLINE ) JTECE. V OL . 03, N O . 01, PP. 42-49, JAN 2021 DOI: 10.20895/ JTECE . V 3 I 1.251
Perancangan Sistem Informasi Peminjaman Alat dan Peralatan Laboratorium Berbasis RFID
The Design of Laboratory Equipments Lending Information System based on RFID
Akhmad Choerudin 1, *, Jaka Windarta 2 , Sumardi 3
# Program Studi Pendidikan Profesi Insinyur, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Soedarto, SH., Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia
1, *Penulis korespondensi: akhmadchoerudin@students.undip.ac.id 2 jakawindarta@lecturer.undip.ac.id, 3 sumardi@elektro.undip.ac.id
Received on 21-05-2021, accepted on 08-07-2021, published on 17-07-2021

## Abstrak
Laboratorium membutuhkan sebuah perancangan sistem informasi otomatis untuk mempermudah dalam proses pinjam meminjam barang. Perancangan sistem peminjaman alat dan barang berbasis RFID di Laboratorium Teknik Elektro  IT  Telkom  Purwokerto  diharapkan  dapat  membantu  mempermudah  manajemen  peminjaman  alat  dan barang dan memoderenisasi sistem yang ada pada saat ini. Alat ini bekerja dengan cara membaca Frequency RFID Tag yang terdapat dikartu identitas peminjam menggunakan sensor RFID reader , kemudian menampilkan pesan pada layar Liquid Cristal Display (LCD) berupa kode RFID Tag tersebut. RFID reader ini dapat membaca dengan jarak efektif kurang dari 5 cm dengan sudut kemirringan pembacaan ideal 0º. Percobaan pembacaan RFID Tag dilakukan dengan total 15 Kartu RFID, dengan skenario pengujian pembacaan sensor RFID reader terhadap jarak dari 1 cm sampai dengan 3 cm mendapatkan hasil pembacaan baik, pada jarak 4cm terdapat 4 kartu yang dapat dibaca dan 11  kartu  yang  gagal,  dan  pada  jarak  5cm  –  7cm  kartu  RFID  semuanya  gagal  terbaca.  Pembacaan  kartu  RFID berdasarkan sudut kemiringan 15º sampai dengan 90º mendapatkan hasil 15º  - 80º kartu dapat terbaca dengan baik, sedangkan pada sudut 90º semua kartu gagal dibaca. Serta pengambilan data QOS ( Quality of Service ) dengan variasi  waktu  yang  berbeda  beda  yaitu  1  menit,  3  menit,  5  menit,  7  menit,  10  menit,  13  menit  dan  15  menit didapatkan rata rata Delay 2,49 detik, throughtput 958,14 bps, dan Packet Loss -0,0014%.
Keywords: Delay, Paket Loss, Quality of Service, RFID, Throughtput.

## Abstract
The laboratory needs an automatic information system design to facilitate the process of borrowing and lending equipment.  The  design  of  an  RFID-based  lending  system  at  the  Electrical  Engineering  Laboratory,  IT  Telkom Purwokerto, is expected to modernize the current system by improving the store and lending system. This RFID- based tool works by reading the Frequency RFID Tag contained on the borrower's identity card using an RFID reader sensor, then displaying a message on the Liquid Crystal Display (LCD) screen in the form of the RFID Tag code. This RFID reader can read with an effective distance of less than 5 cm with an ideal reading angle of 0º. The RFID Tag reading experiment was carried out with 15 RFID cards. The distance test scenario was placing an RFID card above the reader sensor. At a distance from 1 to 3 cm, the tag is well-read. At a distance of 4 cm, 4 cards can be read, and the other 11 are failed. At a 5 – 7 cm distance, all RFID cards were failed to be read. The angle test was carried out by tilting the angle of the card from 15º to 90º. Results in 15º - 80º tilt angle, call ards can be read correctly. While at an angle of 90º, all cards are failed to be read. The data was taken for the Quality of Service test by different time variations: 1, 3, 5, 7, 10, 13, and 15 minutes. The results are: an average delay is 2.49 seconds, throughput is 958.14 bps, and Packet Loss -0.0014%.
Keywords: Delay, Paket Loss, Quality of Service, RFID, Throughtput.
A. C HOERUDIN et al.: JTECE. V OL . 03, N O . 01, PP. 42-49, JAN 2021

## I. PENDAHULUAN
Di zaman  modern  ini sangat mudah untuk mencari segala  jenis informasi  bahkan dari seluruh penjuru dunia.  Salah  satu  tempat  untuk  mencari  informasi  lebih  detail  tentang  suatu  pengujian  atau  percobaan adalah dilaboratorium. Dalam dunia pendidikan, laboratorium memiliki peranan penting untuk menunjang proses pembelajaran Mahasiswa atau Siswa baik dalam proses pengambilan data, praktikum dan tempat pendukung penelitian.

## II. KAJIAN  PUSTAKA
Penelitian    oleh  Dani  Yusuf  dengan  judul  Sistem  Peminjaman  Barang  di  Perusahaan  Menggunakan Teknologi  RFID.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  memudahkan  pegawai  dalam  melakukan  pegawasan, pendataan  yang  revelan,  sehingga  cost  yang  berlebihan  dapat  dihindari  memudahakan  pengolahan  data peminjaman  asset  dengan  kartu  RFID.  Peneltian  Dani  Yusuf  ini  menggunakan  metode Waterfall  yaitu Requirement,  Design,  Implementation,  Verification  &  Validation,  dan  Operation  &  Maintenance [1]. Penelitian    oleh  Ashar  Ruslan  dengan  judul  Sistem  Peminjaman  Dan  Keamanan  Pada  Perpustakaan Menggunakan RFID. Tujuan dari penelitian dari Ashar Ruslan ini adalah untuk merancang sebuah sistem keamanan  untuk  memelihara  dan  menjaga  koleksi  koleksi  buku  –  buku  diperpustakaan.  Penelitian  in menggunakan  Arduino  Uno  sebagai  mikrokontoller,  dan  mendapatkan  masukan  dari  RFID  sebagai masukan utama untuk mendeteksi buku buku dalam melakukan suatu peminjaman dan proses keamanan suatu buku[2].

## A. Definisi Radio Frequency Identification (RFID)
Radio Frequency Identification ( RFID ) sering kita jumpai diperkantoran, transportasi public, dan tempat perkuliahan dimana mahasiswa atau karyawan menggunakan kartu RFID untuk identitas mereka. Ukuran dan bentuk RFID sebagai identitas ini bermacam  – macam ada yang berupa kartu, sticker, dan gantungan kunci.  Walaupun  terdiri  dari  bermacam  macam,  fungsi  RFID  sebagai  identitas  adalah  tetap  sama  yaitu menyimpan kode sebagai identitas seseorang atau barang tertentu. Radio Frequency Identification ( RFID ) yang digunakan di Kawasan IT Telkom Purwokerto adalah berupa RFID Tag, RFID Tag ini berbentuk seperti kartu dengan ukuran (8.5cm x 5.5cm) [3].

## B. Sensor RFID reader Mifare - RC522
Mifare RC-522 merupakan modul RFID interrogator yang bekerja pada frekuensi 13.56 MHz. Sensor RC422  ini  mendukung  mode  ISO  1443A/MIFARE.  Modul  ini  menggunakan  SPI  untuk  berkomunikasi dengan mikrokontroller .
Gambar 1. Sensor Mifare RC-522 [4]

## C. NodeMCU ESP8266
NodeMCU  adalah  sebuah  platform Internet  of  Things(IoT) yang  bersifat open source .  Terdiri  dari perangkat  keras  yang  berupa System  On  Chips  ESP8266 dari ESP8266 buatan Espressif System ,  juga firmware yang  digunakan,  yang  menggunakan  Bahasa  pemrograman Scripting  Lua .  Istilah  NodeMCU
A. C HOERUDIN et al.: JTECE. V OL . 03, N O . 01, PP. 42-49, JAN 2021
secara default sebenarnya mengacu pada firmware yang digunakan daripada perangkat keras development kit. NodeMCU juga dapat dianalogikan sebagai board Arduino-nya ESP8266.
Gambar 2. Tampilan NodeMCU ESP8266  [5]

## D. PENGUJIAN QUALITY OF SERVICES JARINGAN
Pada  pengujian Quality  of  Services yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  untuk  mengukur kemampuan layanan jaringan Hardware yang terhubung ke server lokal. Dalam pengujian QOS ini dapat diketahui diantaranya adalah Delay , Packet Loss , dan Throughput .

## 1. DELAY ( WAKTU TUNDA )
Dengan  memperhitungkan  waktu Delay ,  maka  dapat  diketahui  waktu  yang  dibutuhkan  data  untuk menempuh jarak dari asal sampai ke tujuan, dalam penelitian ini yaitu di mulai dari data masuk ke RFID reader sampai ke server lokal. Untuk data pengujian yang diambil pada penelitian ini adalah sejumlah 15 sample kartu RFID, masing masing pengujian dengan variasi waktu yang berbeda. Satuan dari Delay adalah second , dan bisa dikonversikan ke millisecond .
2. THROUGHPUT
Throughput untuk mengetahui  jumlah total kedatangan paket sukses  yang diamati pada tujuan selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut. Satuan dalam Throughput adalah bps ( bit persecond ). Throughput juga memiliki definisi kecepatan ( rate ) transfer data efektif.

## 3. PACKET LOSS ( PAKET HILANG )
Untuk Packet  Loss yang  dihitung  dalam  penelitian  kali  ini  adalah  parameter  yang  digambarkan  suatu kondisi  yang  menunjukan  jumlah  paket  yang  hilang.  Dan  satuan  yang  berlaku  pada Packet  Loss adalah persen (%)

## III. METODOLOGI PENELITIAN

## A. Alur Penelitian
Alur penelitian untuk perancangan studi kasus ini bisa digambarkan pada  Gambar  dibawah ini :
A. C HOERUDIN et al.: JTECE. V OL . 03, N O . 01, PP. 42-49, JAN 2021
Mulai Studi Literatur Perancangan Alat Pemrograman Arduino IDE dan Server lokal Pengujian Pembacaan RFID dan Pengujian QOS (Quality Of Service) Jaringan Apakah sistem berjalan sesuai perencanaan ? Analisis Hasil Pengujian Kesimpulan Selesai Ya Tidak Perbaikan sistem
Gambar 3 . Diagram alur penelitian
Gambar  3  merupakan  alur  penelitian  yang  dilakukan  dalam  perancangan  penelitian  ini.  Terlihat  dari gambar 3 dimulai dari studi literatur adalah dengan serangkaian kegiatan untuk mengumpulkan data pustaka informasi yang diperlukan, dan referensi dari rekan rekan. Dan diakhiri dengan pengambilan kesimpulan. Pada  gambar  3.1  flowchart  alur  penelitian  juga  terdapat  proses  perbaikan  sistem.  Perbaikan  sistem diperlukan  apabila  selama  percobaan  berlangsung  terdapat  hasil  pengujian  yang  tidak  sesuai  dengan perencanaan atau konsep yang sudah dibuat.

## B. Perancangan Sistem Alat
Pada  penelitian  yang  dibuat  pada  kesempatan  ini,  penulis  membuat  perancangan  sistem  informasi peminjaman alat dan barang berbasis RFID.

## 1. Arsiteksur Dasar Hardware
Pembuatan sistem Hardware pada penelitian ini, dibuat sebagai langkah awal perencanaan alat yang akan dirancang. Berikut Gambar 3.2 sebagai ilustrasi arsitektur dasar Hardware penelitian.
ADAPTOR Adaptor 5V = 1,5A ADAPTOR NodeMCU ESP8266 Server Aplikasi Website Buzzer RFID Reader LCD 16x2
Gambar 4. Arsitektur Dasar Hardware
A. C HOERUDIN et al.: JTECE. V OL . 03, N O . 01, PP. 42-49, JAN 2021
Gambar  4  merupakan  gambaran  arsitektur  dasar Hardware yang  akan  dirancang.  Alat  ini  digunakan untuk membaca kartu identitas ( Kartu RFID ) yang dibawa oleh peminjam alat. Setelah RFID reader dapat membaca  kode  didalam  kartu  RFID  selanjutnya  akan  memprosesnya  didalam  NodeMCU  ES8266  dan selanjutnya akan ditampilkan informasi kode kartu tersebut pada LCD 16x2. Dan NodeMCU ESP8266 juga bertindak  sebagai  media  untuk  terhubung  dengan server local .  Selanjutnya  pada  penelitian  ini menggunakan  MySQL  dan phpMyAdmin untuk  proses  menyimpan  data  identitas  peminjam  barang  dan menyimpan data asset atau alat yang terdapat dilaboratorium, yang nantinya akan ditampilkan pada sebuah aplikasi website .
4. Perancangan Ilustrasi Hardware Menggunakan Fritzing
Perancangan Hardware yang dikerjakan pada penelitian ini menggunakan beberapa komponen dan alat. Perancangan alat ini terdiri dari sensor RFID reader RC522, Kartu RFID (13,56 MHz), NodeMCU 8266, Buzzer, Adaptor 5V-1,5A, dan LCD 16x2. Untuk ilustrasi perancangan Wiring Hardware dapat digambarkan seperti Gambar 5.
Gambar 5.  Wiring diagram sistem perancangan Hardware menggunakan aplikasi fritzing.
Pada  gambar  5 Wiring diagram  terdapat  NodeMCU  sebagai  pusat  pemrosesan  dan  kendali  dari input berupa  RFID  sensor  dan  keluaran Buzzer dan  LCD  yang  dirancang.  Pada  tahap  pertama  NodeMCU diberikan tegangan sebesar 5 VDC-1,5A, sensor yang menjadi input adalah sensor RFID reader RC522, sedangkan  outputnya  adalah  berupa  suara  dari Buzzer dan  juga  informasi  dilayar  LCD  16x2.  Media komunikasi  yang  digunakan  untuk  mengubungkan  perangkat  keras  dengan server lokal  adalah  dengan menggunakan  Wifi,  dimana  didalam server lokal  terdapat  penyimpanan  data,  pengelolaan  web,  dan management  akun.  Dan  menggunakan  aplikasi  website  sebagai  penampil  interaksi  informasi  kepada pengguna aplikasi ini.

## IV. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Penelitian ini menganalisis dari pengujian QOS ( Quality of Service s) menggunakan protocol filter HTTP pada pengambilan data menggunakan software wireshark , dan menggunakan jaringan layanan Wifi dengan variasi waktu pembambilan data yang berbeda yaitu 1 menit, 3 menit, 5 menit, 7 menit, dan 10 menit, 13 menit, dan 15 menit. Pengujian ini diimplementasikan pada sistem perancangan alat yang sudah dibuat.

## 1. Delay
Pada pengujian Delay menggunakan software wireshark nilai rata rata Delay dapat dilihat pada kolom time delta  from previous displayed  frame  yang terdapat pada fitur wireshark , dimana Delay pengiriman data dari NodeMCU menuju server local dan NodeMCU mendapatkan reply dari server local .
Tabel 1. Hasil Pengujian Rata-Rata Delay (Second) Parameter Skenario Waktu Pengukuran (menit) 1 3 5 7 10 13 15 Delay (Second) Normal 2,32 2,48 2,5 2,54 2,54 2,53 2,54
A. C HOERUDIN et al.: JTECE. V OL . 03, N O . 01, PP. 42-49, JAN 2021
Gambar 6. Hasil Pengujian Delay Dengan Variabel Waktu
Dari hasil pengujian Delay yang dilakukan diatas, hasil pengujian Delay menunjukan pada pengambilan data pertama yaitu 1 menit mendapatkan rata-rata Delay 2,32 detik, pengambilan data kedua yaitu 3 menit mendapatkan rata-rata 2,48 detik, pengambilan data ketiga yaitu 5 menit mendapatkan rata-rata 2,5 detik, pengambilan data keempat yaitu 7 menit mendapatkan rata-rata 2,54 detik, pengambilan data kelima yaitu 10 menit mendapatkan rata-rata 2,54 detik, pengambilan data kenam yaitu 13 menit mendapatkan rata-rata 2,53  detik  dan  pengambilan  data  ketujuh  yaitu  15  menit  mendapatkan  rata-rata  2,54  detik.  Berdasarkan semua pengambilan data Delay dari rata-rata 2,32 detik sampai dengan 2,54 detik

## 5. Analisis Throughput
Tabel 2 Pengujian Throughput Dengan Variable Waktu Parameter Skenario Waktu Pengukuran ( Menit ) 1 3 5 7 10 13 15 Throughput (bit persecond / bps) Normal 1029,43 963,56 953,02 937,23 940,53 942,06 941,21
Gambar 7. Hasil Pengujian Throughput Dengan Variable Waktu
Dari hasil pengujian Throughput yang dilakukan diatas, hasil pengujian Throughput menunjukan pada pengambilan data pertama yaitu 1 menit mendapatkan rata-rata Throughput 1029,43 bps, pengambilan data kedua yaitu 3 menit mendapatkan rata-rata Throughput 963,56 bps, pengambilan data ketiga yaitu 5 menit mendapatkan rata-rata Throughput 953,02 bps, pengambilan data keempat yaitu 7 menit mendapatkan rata- rata Throughput 937,23 bps, pengambilan data kelima yaitu 10 menit mendapatkan rata-rata Throughput 940,53 bps, pengambilan data keenam yaitu 13 menit mendapatkan rata-rata Throughput 942,06 bps, dan
2.2 2.25 2.3 2.35 2.4 2.45 2.5 2.55 2.6 1 3 5 7 10 13 15 D e la y (s e co nd ) Pengambilan data (menit) Delay 850 900 950 1000 1050 1 3 5 7 10 13 15 Th ro u gh p u t (b p s) Pengambilan data ( Menit ) Throughput
A. C HOERUDIN et al.: JTECE. V OL . 03, N O . 01, PP. 42-49, JAN 2021
pengambilan  data  ketujuh  yaitu  15  menit  mendapatkan  rata-rata Throughput 941,21  bps.  Berdasarkan semua  pengujian  pengambilan  data Throughput yang  dilakukan  mendapatkan  hasil  937,23  bps  sampai dengan  1029,43  bps,  dapat  dikategorikan  hasil Throughput yang  didapatkan  berdasarkan  standarisasi TIPHON adalah sangat bagus.

## 6. Analisi Packet Loss
Tabel 3 Pengujian hasil Delay dengan variable waktu Parameter Skenario Waktu Pengukuran ( Menit ) 1 3 5 7 10 13 15 Packet Loss (Persen / % ) Normal 0 0 0 -0.01 0 0 0
Gambar 8. Hasil Pengujian Packet Loss Dengan Variable Waktu Tertentu
Dari hasil pengujian Packet Loss yang dilakukan diatas, hasil pengujian Packet Loss menunjukan pada pengambilan data pertama yaitu 1 menit mendapatkan rata-rata Packet Loss 0%, pengambilan data kedua yaitu  3  menit  mendapatkan  hasil  0%,  pengambilan  data  ketiga  yaitu  5  menit  mendapatkan  hasil  0%, pengambilan  data  keempat  yaitu  7  menit  mendapatkan  hasil  -0,01%,  pengambilan  data  kelima  yaitu  10 menit  mendapatkan  hasil  0%,  pengambilan  data  keenam  yaitu  13  menit  mendapatkan  hasil  0%,  dan pengambilan data ketujuh yaitu 15 menit mendapatkan hasil 0%. Berdasarkan semua hasil pengujian paket loss yang didapatkan yaitu dari -0,01% sampai dengan 0% berdasarkan standarisasi TIPHON maka Packet Loss termasuk dalam kategori sangat bagus.

## V. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian, perancangan dan  implementasi perancangan sistem peminjaman alat dan peralatan  menggunakan  RFID  studi  kasus  di  laboratorium  teknik  elektro  IT  Telkom  Purwokerto,  dapat disimpulkan  sebagai  berikut:  Sensor  RFID  reader  (MRFC522)  dapat  bekerja  sesuai  dengan  spesifikasi datasheet, yaitu dapat membaca kartu dengan jarak kurang dari 5 cm dan efektif pembacaan pada jarak 1cm –  3  cm;  Pembacaan  sensor  RFID  reader  dapat  berjalan  secara  offline,  namun  akses  menuju  server membutuhkan  koneksi  internet  dalam  menjalankannya;  Media  browser  yang  dapat  digunakan  untuk menjalankan aplikasi website peminjaman diantaranya adalah Mozila Firefox, Google Chrome pada PC; Parameter Delay yang didapatkan dari pengambilan data secara variasi yaitu selama 1 menit,  3 menit, 5 menit, 7 menit, 10 menit, 13 menit dan 15 menit adalah berkisar 2,32 detik – 2,54 detik; Throughput yang dihasilkan  dari  hasil  pengujian  didapatkan  937,23  bps  –  1029,43  bps  berdasarkan  standarisasi  TIPHON maka Throughput yang  dihasilkan  dikategorikan  sangat  bagus;  Presentase Packet  Loss yang  dihasilkan adalah -0,01% - 0% berdasarakan standarisari TIPHON termasuk dalam kategori sangat bagus.
-0.015 -0.01 -0.005 0 1 3 5 7 10 13 15 P ack et Lo ss (%) Pengambilan data ( Menit ) Packet Loss
A. C HOERUDIN et al.: JTECE. V OL . 03, N O . 01, PP. 42-49, JAN 2021

## R EFERENSI
[1]  D.  Yusuf,  “SISTEM  PEMINJAMAN  BARANG  DI  PERUSAHAAN  MENGGUNAKAN  TEKNOLOGI  RFID  Dani,” J. Technol. , vol. 6, no. 14, pp. 49–58, 2017.
[2]  A. Ruslan, “Sistem Peminjaman Dan  Keamanan Pada Perpustakaan  Menggunakan RFID,” UNIVERSITAS  ISLAM NEGERI ALAUDDIN MAKASSAR, 2018.
[3]  B. B. Firdaus, “Rancang Bangun Alat Penampil Judul Buku Pada Perpustakaan Menggunakan RFID Berbasis Arduino,” Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom, 2017.
[4]  M. R. Adhitama, “Analisis Pembacaan dan Penulisan Data Buku Menggunakan RFID Mifare RC-522 untuk Perpustakaan,” J. Sist. dan Inform. , vol. 14, no. 1, pp. 23–34, 2019, doi: 10.30864/jsi.v14i1.228.
[5]  C. P. Buana, “RANCANG BANGUN SISTEM DETEKSI DINI KEBAKARAN HOTEL SECARA  REAL TIME BERBASIS INTERNET OF THINGS,” 2020.