Cyberspace : Jurnal Pendidikan Teknologi informasi Volume 7, Nomor 2, Oktober 2023, hal. 109 - 117 ISSN 2598-2079 (print) | ISSN 2597-9671 (online)

## SISTEM IDENTIFIKASI MENGGUNAKAN RFID DAN SENSOR INFRARED BERBASIS IOT TERHADAP PENGEMBANGAN KAMPUS PINTAR
1 Nazuarsyah, 2 Ully Muzakir, 3 Mukhroji, 4 Rossiana Ginting, 5 Rizal Munadi
1234 Ilmu Komputer, Fakultas Sains Teknologi dan Ilmu Kesehatan, Universitas Bina Bangsa Getsempena, Jl. Tanggul Krueng Lamnyong No.34 Desa Rukoh Kecamatan Syiah Kuala, Banda Aceh, Indonesia
5 Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala, Jalan Tengku Syech Abdur Rauf No. 7, Darussalam, Kota Banda Aceh, Provinsi Aceh, Indonesia E-mail: nazuarsyah@bbg.ac.id

## Abstract
This study aims to discuss the development of an identification system tool to unlock doors using Radio Frequency Identification (RFID) and infrared sensors based on the Internet  of  Things  (IoT).  This  research  model  is  the  development  of  prototyping, consisting of several stages, namely the needs analysis stage through interviews with lecturers and education staff, and conducting literature studies on previous research to get more information on this research. The design and design phase of the tool consists of  RFID,  infrared  sensor,  relay,  and  I2C  LCD  connected  to  microcontroller.  The solenoid  lock  is  connected  directly  to  the  relay  as  output.  The  test  results  on  the hardware and software side, the average response time of the device to unlock from outside the room using RFID is 1.13 seconds, while the average response time of the tool to unlock from inside the room using infrared is 0.77 seconds. Thus, the results of this study found the average response time of infrared sensors is faster by 0.09 seconds than  RFID. This  system  can  be  further  developed  using  other  access  media  such  as bluetooth devices that are easily found in smartphones.

## Keywords: Microcontroller NodeMCU esp8266, RFID, Infrared, Solenoid Lock, IoT

## Abstrak
Penelitian ini bertujuan membahas pengembangan sebuah alat sistem identifikasi untuk membuka kunci pintu menggunakan Radio Frequency Identification ( RFID) dan sensor infrared berbasis Internet of Things ( IoT ). Model penelitian ini adalah pengembangan prototyping ,  terdiri  dari  beberapa  tahapan  yaitu  tahap  analisis  kebutuhan  melalui wawancara kepada dosen dan tenaga kependidikan, serta melakukan studi literatur pada penelitian sebelumnya untuk mendapatkan lebih banyak informasi terhadap penelitian ini. Tahap desain dan perancangan alat terdiri dari RFID , sensor infrared , relay , dan LCD I2C dihubungkan ke microcontroller . Solenoid lock dihubungkan secara langsung ke relay sebagai output .  Hasil  pengujian  pada  sisi hardware dan software ,  rata-rata waktu respon alat untuk membuka kunci dari luar ruangan menggunakan RFID adalah 1,13  detik,  sedangkan  rata-rata  waktu  respon  alat  untuk  membuka  kunci  dari  dalam ruangan menggunakan infrared adalah 0,77 detik. Dengan demikian, hasil penelitian ini menemukan rata-rata waktu respon sensor infrared lebih cepat sebesar 0,09 detik dari pada RFID . Sistem ini dapat dikembangkan lebih lanjut menggunakan media akses lain
seperti perangkat bluetooth yang mudah ditemukan di smartphone .
Kata Kunci: Microcontroller NodeMCU esp8266, RFID, Infrared, Solenoid Lock, IoT

## 1. Pendahuluan
Internet  of  Things ( IoT )  ditandai  dengan  banyak  perangkat  yang  saling berkomunikasi,  bertukar  data  secara  cerdas,  dan  terhubung  ke  internet.  Data  dari perangkat IoT disimpan  di  database  pada platform IoT  untuk  kebutuhan  analisis  [1]. Teknologi  “ IoT ”  sering  dihubungkan  dengan  Kevin  Aston  di  tahun  1997  yaitu pengelolaan sistem rantai pasok menggunakan teknologi RFID yang mana pada lapisan jaringan dapat menghubungkan perangkat dengan internet [2]. Teknologi RFID memiliki tingkat  keamanan  yang  tinggi  karena  sulit  dipalsukan  [3]. RFID tag dengan memanfaatkan  Kartu Tanda  Penduduk  (KTP)  elektronik  atau  e-KTP  dimiliki  individu yang telah berusia 18 tahun keatas, dengan menggunakan frekuensi  operasional 13,56 MHz [4]. E-KTP memiliki kode numeric yang unik dan hanya dapat dibaca oleh RFID reader seperti  tipe  RC522  selanjutnya  kode numeric tersebut  dikirimkan  dan  diproses oleh mikrokontroler [5].
Mikrokontroler  seperti  nodeMCU  esp8266  berfungsi  sebagai  pengendali  suatu perangkat yang telah dilengkapi dengan modul Wi-Fi untuk dapat terhubung ke internet. Pada  mikrokontroler  nodeMCU  esp8266  terdapat  pin  GPIO  yang  digunakan  untuk menghubungkan  perangkat  masukan  data  ( input )  dan  mengontrol  perangkat  keluaran ( output ).  Sensor infrared adalah  perangkat input yang  memiliki  kemampuan  untuk mengindentifikasi cahaya inframerah dan dapat digunakan sebagai alat komunikasi data antara transmitter dan receiver [3]. Infrared tipe  FC-51  memiliki  jarak  deteksi  yang pendek dan sangat sensitif terhadap cahaya yang menghalanginya [6].
Solenoid lock adalah perangkat output yang berfungsi sebagai alat pengunci pintu yang membutuhkan tegangan listrik sebesar 12V. Agar s olenoid lock dapat dikendalikan dan bekerja secara otomatis maka harus dihubungkan ke relay [5]. Relay adalah perangkat output yang  berfungsi  sebagai  saklar  elektronik  yang  jika  diberikan  arus  listrik  akan bekerja secara otomatis untuk menghubungkan atau memutuskan arus listrik [7]. Liquid Crystal Display ( LCD ) adalah perangkat output yang berfungsi untuk menampilkan data dan  informasi  berupa  teks  yang  dikirimkan  dari  mikrokontroler  dengan  menggunakan sistem komunikasi data I2C. LCD I2C membutuhkan teganggan listrik sebesar 5 Volt DC dengan menggunakan pin GPIO 4 & 5 (pin D2 & D1) pada mikrokontroler nodeMCU esp8266 [7].

## 2. Metode
Bentuk penelitian yang digunakan adalah Research & Development ( R&D ) dengan jenis model pengembangan prototyping terdiri dari beberapa tahapan yaitu tahap analisis kebutuhan, desain dan perancangan alat, perancangan aplikasi, dan pengujian. Diagram tahapan pengembangan pada penelitian ini seperti pada Gambar 1.

## SISTEM IDENTIFIKASI MENGGUNAKAN RFID DAN SENSOR INFRARED BERBASIS IOT TERHADAP PENGEMBANGAN KAMPUS PINTAR

## Gambar 1. Tahapan kegiatan pengembangan

## A. Analisis Kebutuhan
Pada  tahap  analisis  kebutuhan  ini  dilakukan  wawancara  kepada  dosen  dan  tenaga kependidikan, serta melakukan studi literatur pada penelitian sebelumnya yang bertujuan untuk  mengetahui lebih banyak informasi terhadap penelitian ini, yaitu pengembangan smart lock sebagai sistem kunci pintu otomatis berbasis IoT .

## B. Desain dan Perancangan alat
Tahap desain dan perancangan alat ini dilakukan dengan tujuan untuk sistematisasi dalam  proses  pengembangan.  Tahap  ini  terbagi  dalam  dua  bagian  yaitu  desain pengembangan smart  lock seperti  pada  Gambar  2,  dan  perancangan  alat  seperti  pada Gambar 3.
Gambar 2. Desain pengembangan smart lock
Gambar 3. Perancangan alat
Analisis Kebutuhan Desain dan Perancangan Alat Perancangan Aplikasi Pengujian Smartphone /Computer Microcontroller NodeMCU esp8266 Modul Relay Solenoid Door Lock Modul RFID Modul Infrared

## C. Perancangan Aplikasi
Perancangan  aplikasi  untuk  monitoring  ruangan  ini  berbasis web menggunakan bahasa  pemrograman  PHP  dan  database  MySQL.  Aplikasi  ini  dapat  diakses  melalui aplikasi browser seperti google  crome dan mozilla  firefox baik  dari  komputer  atau smartphone , seperti pada Gambar 4.
Gambar 4. Perancangan aplikasi

## D. Pengujian
Tujuan  dari  pengujian  sistem  secara  menyeluruh  adalah  untuk  mendapatkan  hasil pengujian dari pemeriksaan fungsi software dan hardware . Pemeriksaan fungsi software yaitu  apakah  sistem  monitoring  pengguna  ruangan  dapat  dilakukan  melalui  aplikasi, sedangkan  pemeriksaan  fungsi hardware yaitu  apakah  alat  dapat  membuka  atau mengunci pintu, mengumpulkan dan mengirimkan data ke database.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Pengujian  pada  sistem  kunci  pintu  menggunakan RFID dan Infrared memiliki perbedaan  kecepatan  respon  pada  saat  membuka  kunci  pintu,  perbedaan  respon  ini dipengaruhi  oleh  kemampuan  alat  saat  membaca  kartu RFID dan  mendeteksi  objek. Sedangkan  pengiriman  data  dari  alat  ke  database  dipengaruhi  oleh  kecepatan  jaringan internet. Hasil pengujian pada Tabel 1 menunjukkan kinerja alat berjalan dengan baik, waktu respon alat yang berbeda-beda setiap kali dilakukan pengujian. Rata-rata waktu respon untuk membuka kunci dari luar ruangan menggunakan RFID adalah 1,13 detik yang  ditunjukkan  ada  Gambar  5.  Rata-rata  waktu  respon  untuk  membuka  kunci  dari dalam  ruangan  menggunakan infrared adalah  0,77.  Nilai  rata-rata  tersebut  merupakan hasil dari pengujian alat sebanyak 10 (sepuluh) kali yang ditunjukkan pada Tabel 1.
TABEL 1. HASIL PENGUJIAN ALAT Pengujian Waktu Respon (detik) Luar Ruangan (RFID) Dalam Ruangan (Infrared) 1 1,06 0,87 2 0,93 0,67 3 0,93 0,87 4 0,93 0,66 5 0,93 0,93 6 1,39 0,86 7 2,36 0,73 8 0,80 0,99 9 1,18 0,67 10 0,80 0,59 Rata-rata 1,13 0,77
Masuk Login Menu Data Ruangan Search ID Waktu Ruangan Status Pengguna

## SISTEM IDENTIFIKASI MENGGUNAKAN RFID DAN SENSOR INFRARED BERBASIS IOT TERHADAP PENGEMBANGAN KAMPUS PINTAR

## Gambar 5. Grafik Pengujian Membuka Kunci
Solenoid lock sebagai  alat  yang membuka dan mengunci  pintu dapat  bekerja pada tegangan 12v. Solenoid lock akan membuka kunci apabila diberikan arus listrik dan akan mengunci apabila diputuskan arus listrik. Relay digunakan sebagai saklar otomatis untuk mengalirkan  dan  memutuskan  arus  listrik  ke solenoid  lock . Relay bekerja  dengan  arus listrik yang bertegangan rendah dan dapat menghantarkan arus listrik yang berteganggan lebih tinggi. Jika relay dalam kondisi aktif maka pada pin Normaly Open (NO) terhubung dan Normaly Close (NC) terputus, dan jika relay dalam kondisi tidak aktif maka pin NO akan  terputus  dan NC akan  terhubung  [1].  Pada  saat relay diberikan  arus  listrik  akan terjadi  kontak  maka  aliran  listrik  akan  mengalir. Microcontroller mengumpulkan  data dari RFID dan Infrared kemudian  mengirimkan  intruksi  ke relay sebagai  saklar  dari solenoid lock untuk membuka atau mengunci pintu. Alat kunci pintu menggunakan RFID dan Infrared ditunjukkan pada Gambar 6.
Gambar 6. Alat kunci pintu menggunakan RFID dan Infrared
Aplikasi  monitoring  ruangan  dapat  menampilkan  riwayat  akses  ruangan berdasarkan  waktu,  ruangan,  status,  dan  pengguna.  Apabila  tidak  tersedia  jaringan internet  maka  data  dari  alat  tidak  akan  terkirim  ke  database,  sehingga  tidak  dapat ditampilkan pada aplikasi. Aplikasi monitoring pada Gambar 7.
1, 06 0, 93 0, 93 0, 93 0,93 1,39 2, 36 0, 80 1, 18 0, 80 0, 70 0, 67 0, 87 0, 66 0, 93 0, 86 0, 73 0, 99 0, 67 0, 59 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 DET IK PENGUJIAN RFID Infrared

## Gambar 7. Aplikasi monitoring ruangan
NodeMCU  esp8266  merupakan microcontroller sebagai  kendali  perangkat  baik sensor maupun aktuator, yang berisi blok kode program yang disebut dengan sketch . Blok kode  program  dimulai  dari  blok  inisialisasi  dan  mendefinisikan  seperti  sensor  atau aktuator, blok kode setup sampai dengan blok kode perulangan ( loop ). Microcontroller NodeMCU ESP 8266 dapat terkoneksi ke database karena adanya internet ,  kemudian akan ditampilkan melalui aplikasi berbasis web  [8]. Berikut s ketch atau kode program smart lock yang diunggah ke microcontroller :
//IoT-Smartlock #include <ESP8266WiFi.h> #include <ESP8266HTTPClient.h> #include <WiFIClient.h> #include <SPI.h> #include <MFRC522.h> #include <LiquidCrystal_I2C.h> LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 2);
WiFiClient client; HTTPClient http; const char* ssid = "DND"; const char* password = "12345678";
String serverName = "http://192.168.43.99/iot-smartlock/"; #define RST_PIN D0 #define SDA_PIN D8 #define relay D3 MFRC522 mfrc522(SDA_PIN, RST_PIN); int val = 0; int pot; void kirimData() { delay(1000); if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) { //String  serverPath  =  serverName  +  "adddata.php?serial="+  ESP.getChipId() +"&sensor=pot&nilai=" + String(pot);
String serverPath = serverName + "adddata.php?serial=13588547&sensor=Status&nilai=" + String(pot); http.begin(client, serverPath.c_str());

## SISTEM IDENTIFIKASI MENGGUNAKAN RFID DAN SENSOR INFRARED BERBASIS IOT TERHADAP PENGEMBANGAN KAMPUS PINTAR
int httpResponseCode = http.GET(); delay(2000); if (httpResponseCode > 0) { Serial.print("Kode Respon: "); Serial.println(httpResponseCode); String payload = http.getString(); Serial.println(payload); } else { Serial.print("Error Code: "); Serial.println(httpResponseCode); } http.end(); } else { Serial.println("WiFi Terputus"); } }
void setup() { Serial.begin(9600); SPI.begin(); pinMode(relay, OUTPUT); mfrc522.PCD_Init(); Serial.println("Put your card to the reader..."); lcd.begin(); lcd.backlight(); WiFi.begin(ssid, password); Serial.println("Menghubungkan ke WiFi"); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); Serial.print("."); } Serial.println("Terhubung ke WiFi dengan IP Address: "); Serial.println(WiFi.localIP()); kirimData(); } void loop() { lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("PRODI ILKOM UBBG"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Tempelkan Kartu"); val = digitalRead(2); if(val == 1){ Serial.println("AKSES DITERIMA"); Serial.println(); lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("AKSES DITERIMA"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("SILAHKAN MASUK.."); pot = 1; digitalWrite(relay, HIGH); delay(6000);
digitalWrite(relay, LOW); }else{ Serial.println("AKSES DITOLAK"); lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("AKSES DITOLAK!!!"); pot = 0; digitalWrite(relay, LOW); delay(3000); } if(!mfrc522.PICC_IsNewCardPresent()){ return; } if(!mfrc522.PICC_ReadCardSerial()){ return; } Serial.print("UID tag :"); String content = ""; byte letter; for(byte i = 0; i < mfrc522.uid.size; i++){ Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " "); Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX); content.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " ")); content.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX)); }
Serial.println(); Serial.print("Pesan : "); content.toUpperCase();
if(content.substring(1) == "E0 90 CF 19" || content.substring(1) == "E3 0A A0 2E" || content.substring(1) == "13 DE 2A 13" || content.substring(1) == "53 D6 61 11" || content.substring(1) == "73 93 27 13" || content .substring(1) == "C3 7D 1A 13" || content.substring(1) == "B3 E2 12 13" || content.substring(1) == "A3 03 F7 12" || content.substring(1) == "A3 E9 EE 12" || content.substring(1) == "73 60 64 11" || content.substring(1) == "03 88 F4 12") { Serial.println("AKSES DITERIMA"); Serial.println(); lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("AKSES DITERIMA"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("SILAHKAN MASUK.."); pot = 1; digitalWrite(relay, HIGH); delay(6000); digitalWrite(relay, LOW); } else{ Serial.println("AKSES DITOLAK"); lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("AKSES DITOLAK!!!"); pot = 0; digitalWrite(relay, LOW); delay(3000); } }

## SISTEM IDENTIFIKASI MENGGUNAKAN RFID DAN SENSOR INFRARED BERBASIS IOT TERHADAP PENGEMBANGAN KAMPUS PINTAR
Pengiriman sketch atau  kode  program  ke microcontroller dari  aplikasi Integrated Development Environment ( IDE ) Arduino yaitu menggunakan kabel micro USB. Ada 4 bagian pokok pada sketch program yaitu: deklarasi dan inisialisasi, setup , kirimData(), dan loop . Bagian deklarasi dan inisialisasi yaitu mendeklarasikan library RFID , LCD , dan wifi  agar  dapat  dikenal  dan  terbaca  oleh microcontroller sehingga  dapat  difungsikan dengan  baik.  Bagian setup dijalankan  satu  kali  pada  saat microcontroller dinyalakan, untuk pengaturan mode dan kode seperti LCD , RFID , dan menampilkan status koneksi internet .  Terdapat  sebuah method dengan  nama  kirimData(),  yang  berisi  kode  untuk mengirimkan data ke database. Bagian loop akan dieksekusi secara berulang-ulang ( loop ) selama microcontroller dalam  kondisi  hidup,  dan  pada  bagian loop berisi methode kirimData().

## 4. Simpulan
Berdasarkan hasil pengujian alat sistem identifikasi menggunakan RFID dan sensor infrared berbasis IoT dapat berfungsi dengan baik dan sesuai harapan, rata-rata waktu respon  alat  untuk  membuka  pintu  dari  luar  ruangan  menggunakan RFID adalah  1,13 detik. Sedangkan untuk membuka pintu dari dalam ruangan menggunakan sensor infrared adalah  0,77  detik.  Lebih  lanjut  sistem  ini  dapat  dimodifikasi  dan  dikembangkan menggunakan magnetic dan bluetooth untuk memperluas media identifikasi.
5. Referensi
[1] Nazuarsyah, U. Muzakir, Mukhroji, R. B. Ginting, and W. Saputra, “Remote IoT Blynk:  Suhu  dan  Penerangan  Ruang  Laboratorium  Keperawatan,” J.  Pendidik. Inform.  dan  Sains ,  vol.  11,  no.  2,  pp.  180–188,  2022,  doi: 10.31571/saintek.v11i2.4720.
[2] I. Cholissodin, D. Syauqy, D. A. Firmanda, I. Aji, and E. Rahman, “Pengembangan Auto-AI  Model  Generatif Analisis  Kompleksitas  Waktu  Algoritma  untuk  Data Multi-Sensor IoT Pada Node-Red Menggunakan Extreme Learning Machine,” J. Teknol.  Inf.  dan  Ilmu  Komput. ,  vol.  9,  no.  7,  pp.  1349–1356,  2022,  doi: 10.25126/jtiik.202296738.
[3] Darussalam and A. Goeritno, “Pemanfaatan RFID, Loadcell, dan Sensor Infrared Untuk Miniatur Penukaran Botol Plastik Bekas Darussalam1,” vol. 1, no. 10, pp. 281–291, 2021.
[4] I.  U.  V  Simanjuntak,  A.  Y.  Basuki,  and  M.  Ridlon,  “RANCANG  BANGUN SISTEM PENGAMANAN PINTU RUMAH TINGGAL MENGGUNAKAN E- KTP DAN MAGNETIC DOOR,” J. Ilm. Teknol. dan Rekayasa , vol. 25, pp. 149– 160, 2020.
[5] H.  Pratiwia,  A.  Satyaputrab,  and  A.  Aribowoc,  “Purwarupa  Sistem  Pendataan Pengunjung  dan  Pengendalian  Perangkat  Laboratorium  Dalam  Pengembangan Smart Campus,” vol. 1, no. 1, pp. 50–57, 2017.
[6] A. Lestari and O. Candra, “Sistem Otomasi Pensortiran Barang berbasis Arduino Uno,” vol. 7, no. 1, pp. 27–36, 2021.
[7] L.  Suryani et  al. ,  “Implementation  of  Maggot  Cage Temperature  and  Humidity Control  Using  ESP8266  Based  On  the  Internet  of Things,” Rekayasa  Sist.  dan Teknol. Inf. , vol. 5, no. 158, pp. 877–882, 2022.
[8] K. P. Aji, U. Darusalam, N. D. Nathasia, P. Studi, T. Informatika, and U. Nasional, “Perancangan  Sistem  Presensi  Untuk  Pegawai  Dengan  RFID  Berbasis  IoT Menggunakan NodeMCU ESP8266,” vol. 3, no. 28, pp. 25–32, 2022.