## PERANCANGAN DAN PENGUJIAN MINIATUR LIFT BERBASIS ARDUINO DENGAN MENGGUNAKAN RFID SEBAGAI SISTEM IDENTIFIKASI LANTAI
Beny Nugraha, Yudistiro, Dian Widi Astuti, Setiyo Budiyanto Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Mercu Buana Jl. Raya Meruya Selatan, Kembangan, Jakarta 11650 E-mail: benynugraha@mercubuana.ac.id, yudis@yahoo.com, dian_widia1@yahoo.com, budiys1@gmail.com
Abstrak --  Lift  biasa  diaplikasikan  di  gedung-gedung  bertingkat  merupakan  pengembangan  dari katrol yang menggunakan energi listrik untuk menggerakkannya dari satu lantai ke lantai yang lain. Penggunaan  lift  masih  menggunakan  tombol  sebagai  penanda  lantai,  di  mana  setiap  orang  yang masuk  ke  dalam  lift  dapat  menekan  tombol  lantai  yang  ingin  mereka  tuju.  Hal  ini  akan  membuat privasi  para  penghuni  di  apartemen  tersebut  menjadi  terganggu  dan  terbuka  peluang  seorang penyusup  yang  berniat  jahat  terhadap  penghuni  apartemen.    Untuk  mengatasi  masalah  tersebut, penelitian ini membuat sebuah miniatur lift berbasis Arduino Uno dengan menggunakan kartu RFID sebagai penanda setiap lantai. Setiap penghuni apartemen memiliki kartu RFID yang berisikan data lantai  kamar  mereka  masing-masing.  Hasil  pengujian  yang  didapatkan,  dengan  menggunakan sistem indentifikasi kartu RFID, lift hanya bergerak ke lantai yang sesuai dengan kartu RFID tersebut sehingga  para  penghuni  apartement  dapat  langsung  menuju  ke  kamarnya  masing –masing  tanpa perlu menekan tombol lantai. Untuk pengujian waktu tempuh miniatur lift ini, didapatkan hasil waktu tempuh rata-rata lift bergerak dari satu lantai ke lantai yang lain adalah 1 menit dan 34 detik.
Kata Kunci : Arduino Uno, Lift, RFID reader, RFID tag
Abstract -- Lift that commonly applied in high-rise buildings is the development of a pulley that uses electrical energy to move from one floor to another. The elevator is still used a  button as indicator of the floor, where everyone who got into the elevator can press  it. This will make disturb the privacy of the  occupants  in  the  apartment  and  there  are  opportunities  to  be  disturbed  an  intruder  who  intend harm to the occupants of the apartment. To overcome these problems, this study makes a miniature lift based on Arduino Uno by using RFID card as a key of each floor. Each apartment dwellers have a RFID card that contains data room floor of their own.  Based on results it is obtained that using RFID card  identification  system,  the  lift  only  moves  to  the  floor  in  accordance  with  the  RFID  card  so  that apartment dwellers can go directly to their beds without the need to press the floor button.  Based on elevator  miniature  travel  time  times  showed  an  average  travel  time  of  the  elevator  moving  from  one floor to another is 1 minute and 34 seconds
Keywords: Arduino Uno, Lift, RFID reader, RFID tag ` 1. PENDAHULUAN
Lift  merupakan  suatu  teknologi  yang dapat  memudahkan  manusia  untuk  berpindah dari  satu  lantai  ke  lantai  yang  lain  di  dalam gedung-gedung  bertingkat.  Prinsip  kerja  dasar dari  sebuah  lift  adalah  penggunaan  katrol  dan energi  listrik  sebagai  sumber  daya  penggerak dari satu lantai ke lantai yang lain.
Penggunaan lift di gedung-gedung bertingkat  yang  berfungsi  sebagai  tempat tinggal,  seperti  apartemen,  umumnya  masih menggunakan  tombol  lantai  sebagai  penanda lantai.  Sistem  seperti  ini  memungkinkan  setiap orang yang masuk ke dalam lift dapat menekan tombol  lantai  yang  mereka  inginkan  dan  dapat menuju  ke  lantai  tersebut.  Hal  ini  dapat mengganggu  kenyamanan,  keamanan,  serta
privasi para penghuni apartemen karena memungkinkan  orang-orang  yang  berniat  jahat untuk menyusup ke lantai penghuni apartemen.
Untuk  mengatasi  hal  tersebut,  dalam penelitian  ini  dirancang  sebuah  miniatur  lift berbasis  Arduino  Uno  yang  tidak  menggunakan tombol  lif  sebagai  penanda  lantai,  melainkan menggunakan  kartu  RFID.  Setiap  penghuni apartemen  yang  sah  memiliki  kartu  RFID  masing- masing  yang  berisikan  data  lantai  kamar  mereka masing-masing. RFID reader ditempatkan di lantai dasar  apartemen,  sehingga  hanya  yang  memiliki kartu  RFID  yang  dapat  memasuki  lift.  Dengan menggunakan  RFID  sebagai  sistem  identifikasi setiap  lantai, maka para penghuni dapat langsung menuju  lantai  di  mana  kamar  mereka  berada tanpa  perlu  menekan  tombol.  Sistem  seperti  ini
diharapkan dapat meningkatkan tingkat keamanan dan keamanan dari sebuah apartemen.
Struktur  dari  makalah  ini  adalah  sebagai berikut:  Landasan  teori  mengenai  lift  dan  RFID dijelaskan  di  bagian  2,  perancangan  sistem miniatur  lift  dijelaskan  di  bagian  3,  analisa kinerja  dari  sistem  miniatur  lift  dijabarkan  di bagian  4,  dan  bagian  5  berisikan  kesimpulan yang didapat dari keseluruhan tulisan ini.

## 2. LANDASAN TEORI
Dalam  bagian  ini  dibahas  landasan  teori yang  digunakan  untuk  mengerjakan  penelitian ini, teori yang akan dijelaskan adalah mengenai lift dan RFID.

## Lift
Lift  adalah  salah  satu  teknologi  yang mempermudah  aktifitas  manusia  yang  berada di  dalam  gedung-gedung bertingkat.  Lift berperan penting sebagai  pengganti fungsi dari pada  tangga  dalam  mencapai  tiap-tiap  lantai pada suatu gedung bertingkat, dengan demikian  keberadaan  lift  dapat  mengefisienkan energi dan waktu si pengguna (Kusuma, 2010). Sesuai  kegunanaanya  lift  dapat  dibagi  menjadi beberapa  bagian,  yaitu  lift  penumpang,  lift barang  atau  dumb  waiter,  lift  service,  dan  lift hidraulik. Tulisan
ini
memfokuskan pembahasan pada lift penumpang.
Komponen pendukung lift adalah sebagai berikut (Kusuma, 2010) (Rildova, 2004): 1. Ruang Mesin
Ruang  mesin  adalah  terjadinya  semua proses  pengoperasian  lift  berlangsung  secara keseluruhan.  Alat-alat  penggerak  lift  yang berada di ruang mesin diantaranya:
a.  Motor  penggerak.  Komponen  ini  memiliki asupan daya tegangan bolak-balik (AC) dan sangat  berperan  dalam  pelaksanaan  kerja lift.  Motor  penggerak  ini  dilengkapi  dengan rem magnet  yang berfungsi menahan motor ketika  lift  telah  sampai  pada  lantai  yang dituju.
b.  Governor.  Komponen  penggerak  utama dalam  lift,  di  dalam  governor  ini  terdapat saklar  yang  berfungsi  untuk  mematikan semua rangkaian sehingga kerja lift menjadi tidak  berfungsi.  Di  dalam  governor  juga terdapat  pengait  rem  yang  berfungsi  untuk menghentikan  kawat  selling  dan  kawat selling ini menarik rem yang ada di lift. c.  Panel. Panel adalah tempat untuk mengontrol  lift  secara  otomatis,  di  dalam panel  terdapat  inverter  motor  dan  program logic  control  yang  berfungsi  untuk mengatur geraknya lift.
2. Ruang Luncur
Ruang  luncur  ini  adalah  tempat  di  mana  lift beroperasi secara vertical sehingga dapat bergerak  ke  tiap  lantai.  Di  dalam  ruang  luncur terdapat beberapa komponen diantaranya:
a.  Kereta.  Kereta  pada  lift  menapak  pada  rail  di kedua sisinya, pada sisi kanan dan kiri terdapat pemandu rail ( sliding  guide )  yang  berfungsi memandu rail.
b.  Saklar pintu. Berguna untuk menjaga keselamatan  pengguna  lift.  Apabila  salah  satu pintu  dibuka  secara  sengaja  maka  lift  tidak bekerja,  ini  dikarenakan  untuk  keselamatan pengguna.
c.  Bobot  imbang.  Berfungsi  untuk  menjaga kesimbangan  berat  lift  dihitung  berdasarkan kapasitas pada lift.
Ilustrasi dari komponen-komponen lift secara menyeluruh dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Ilustrasi Sistem Lift (Rildova, 2004)

## RFID
RFID ( Radio Frequency Identification )
merupakan sistem yang memungkinkan identifikasi  dari  jarak  jauh  dan  dapat  bekerja meskipun ada penghalang. RFID tags memungkinkan  sekumpulan  ID  unik  yang  sangat banyak  jumlahnya  dibandingkan  dengan  barcode dan  dapat  mengakomodasi  data-data  tambahan seperti  tipe  produk,  nama  produsen,  serta  suhu. RFID  digunakan  untuk  menangkap  data  secara automatis  dengan  menggunakan  frekuensi  radio (Mandeep et al. , 2011).
RFID  memiliki  tiga  buah  komponen penting  yang  dikombinasikan  menjadi  dua yaitu:  sebuah transceiver ( transmitter-receiver ) dan  sebuah  antena  yang  dikombinasikan  akan menjadi RFID reader , serta sebuah transponder ( transmitter-responder )  dan  sebuah  antena dikombinasikan  menjadi  RFID tags (Mandeep et al. , 2011).
Ilustrasi  cara  kerja  RFID  dapat  dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Cara Kerja RFID (Mandeep et. al. , 2011)
Penjelasan cara kerjanya adalah sebagai berikut:
1.  Antena memancarkan sinyal untuk mengatifkan RFID tags dan untuk menginput atau membaca data di dalam tags tersebut.
2.  RFID  reader  memancarkan  gelombang radio,  saat  sebuah  RFID  tag  melewati gelombang tersebut, RFID tag tersebut akan mendeteksi  bahwa  RFID  reader  dalam keadaan aktif.
3.  RFID reader kemudian membaca data yang terdapat  di  dalam  RFID  tag,  dan  kemudian diteruskan ke komputer untuk diproses.
Rentang  gelombang  frekuensi  di  mana RFID bekerja dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Rentang Frekuensi RFID (Elisabeth, et. al. , 2006)

## 3. PERANCANGAN MINIATUR LIFT
Bagian  ini membahas perancangan miniatur  lift  berbasis  Arduino  Uno  yang menggunakan  RFID  sebagai  sistem  identifikasi lantai.

## Blok Diagram Sistem Miniatur Lift
Blok  diagram  dari  sistem  miniatur  lift  yang dirancang  pada  penelitian  ini  adalah  sebagai berikut:
Gambar 4. Blok Diagram Sistem
Penjelasan dari diagram blok di atas adalah sebagai berikut:
1.  Kartu  RFID  bekerja  dengan  cara  menerima radiasi gelombang elektromagnet yang dipancarkan oleh
RFID reader
dan mengirimkan  data  berupa  ID  ke  RFID  reader untuk diproses.
2.  RFID reader memancarkan  gelombang  radio sehingga  dapat  diterima  oleh  kartu  RFID  dan menerima  data  yang  dikirim  oleh  kartu  RFID tersebut untuk meneruskan ke Mikrokontroller. 3.  Proses pembacaan ID yang dikirim oleh reader dilakukan oleh Arduino Uno. Selain itu, Arduino Uno  juga  mencocokkan  dengan  ID  yang tersimpan  di  dalam  program.  Arduino  juga mencocokan  pemilihan  lantai  sesuai  dengan hasil identifikasi kartu dan mengirimkan perintah ke motor DC untuk menggerakkan lift. Informasi  mengenai  kartu  RFID  yang  telah digesek juga ditampilkan pada layar LCD.
4.  Motor  DC  merupakan  motor  penggerak  yang digunakan  untuk  menggerakkan  sangkar  lift naik  dan  turun  menuju  lantai  yang  sesuai dengan RFID.
5.  Switch  digunakan  sebagai  penanda  tiap  lantai. Jika  lift  telah  sampai  di  lantai  tertentu  maka switch  akan  tertekan  dan  mengirimkan  sinyal ke Arduino.
6.  Push  button  berfungsi  sebagai  pemberi  sinyal bahwa  pengguna  akan  menggunakan  lift  untuk turun  ke  lantai  satu.  Push  button  terdapat  di lantai dua dan tiga.
7.  Layar LCD berfungsi sebagai pemberi informasi tentang  keberadaan  lift,  status  lift,  penampil data  pengguna  ketika  teridentifikasi  oleh  RFID reader.
Flowchart Skenario Pengujian
Skenario  pengujian  sistem  dapat  dilihat
pada Gambar 5.
Gambar 5. Flowchart Skenario Pengujian
Dapat  dilihat  pada  Gambar  5  bahwa terdapat  tiga  buah  kartu  RFID  yang  digunakan pada  penelitian  ini,  kartu  pertama  adalah  RFID yang berisikan data lantai 2, kartu kedua adalah RFID  yang  berisikan  data  lantai  3,  dan  kartu ketiga adalah RFID yang tidak diinput ke dalam Arduino.
Kartu  RFID  pertama  dan  kedua  akan menggerakkan  lift  ke  lantai  yang  dituju, sementara  kartu  RFID  ketiga  tidak  akan menggerakkan  lift,  sehingga  hanya  kartu  RFID yang sudah terdaftar saja yang dapat menggerakan lift.
Ilustrasi  keseluruhan  sistem  miniatur  lift ini  dapat  dilihat  pada  Gambar  6.  Komponen- komponen  mekanis yang terdapat pada miniatur adalah sebagai berikut:
1.  Akrilik  yang  digunakan  sebagai  rangka utama mempunyai ketebalan 5 mm.
2.  Sangkar  lift  berbentuk  kotak  dan  dibuat  dari sebuah box plastik berukuran 13 cm x 9 cm x 6 cm.
3.  Penggerak lift menggunakan Motor DC yang dihubungkan dengan sebuah gear.
4.  Terdapat tiga buah switch yang ditempatkan
pada  tiap  lantai  lift, switch ini  memiliki  fungsi sebagai  penanda  bahwa  sangkar  lift  telah mencapai lantai tertentu.
Gambar 6. Sistem Miniatur Lift
Komponen-komponen elektrik yang terdapat pada miniature adalah sebagai berikut: 1.  Arduino Uno R3 2.  Modul RFID MDS 6300 3.  Motor Shield L298
4.  Power Supply 5.  LCD 16x4 6.  Penurun Tegangan 7.  Limits Switch
8.  Push button lift dan Menu
Proses  miniatur  lift  ini  diprogram  dengan Arduino  Uno.  Program  arduino  berisikan  listing program mekanisme kerja miniatur lift menggunakan  kartu  identifikasi  RFID.  Cara kerjanya sesuai dengan flowchart pada Gambar 5,  yakni  sangkar  lift standby di  lantai  satu  jika tidak ada penghuni gedung yang menempelkan kartu atau menekan tombol. Jika ada  penghuni yang  menempelkan  kartu  RFID-nya  maka Arduino akan memproses data dari modul RFID dan  mencocokkan  data  tersebut  dengan database  penghuni  gedung.  Jika  kode  cocok dengan  penghuni  database  maka  akan  muncul nama  penghuni  beserta  tujuan  lantai.  Jika  ada penghuni  yang  menekan  tombol  pada  lantai dua  atau  tiga  maka  lift  akan  naik  ke  lantai tersebut dan turun lagi ke lantai satu.
List penggunaan
pin
Arduino
diperllihatkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Penggunaan Pin Arduino No Pin Arduino Kegunaan 1 1 - 2 2 Modul RFID 3 3 Tombol Lantai 2 4 4 Arah Motor Lift 5 5 PWM Motor Lift 6 6 Tombol Menu 4 7 7 Tombol Menu 3 8 8 Tombol Menu 2 9 9 Tombol Menu 1 10 10 Tombol Lantai Tiga 11 11 Switch Lantai 3 12 12 Switch Lantai 2 13 13 Switch Lantai 1 14 A0 Enable LCD 15 A1 RS LCD 16 A2 D4 LCD 17 A3 D5 LCD 18 A4 D6 LCD 19 A5 D7 LCD

## 4. ANALISA KINERJA SISTEM
Pada  bagian  ini  dibahas  mengenai  hasil pengujian serta analisis hasil pengujian tersebut untuk  mendapatkan  kinerja  dari  sistem.  Bagian ini  hanya  menampilkan  dua  buah  pengujian, yaitu  ketika  kartu  RFID  teridentifikasi  oleh system dan ketika kartu RFID tidak teridentifikasi  oleh  sistem,  sementara  hasil pengukuran  waktu  tempuh  ketika  lift  bergerak ke setiap lantai akan dibahas di bagian berikut.

## RFID Teridentifikasi Sistem
Sesuai dengan skenario  pengujian,  kartu RFID yang telah teridentifikasi sistem yang diuji adalah  kartu  RFID  yang  memungkinkan  lift
bergerak  ke  lantai  2  dan  kartu  RFID  yang memungkinkan  lift  bergerak  ke  lantai  3.  Dalam makalah ini akan ditampilkan hasil pengujian kartu RFID  pertama,  yaitu  yang  berisikan  data  di  mana lift akan bergerak ke lantai 2.
Gambar  7  adalah  tampilan  LCD  saat  kartu RFID  digesek  pada  RFID reader yang  berada  di lantai  dasar.  Terlihat  pada  Gambar  7  bahwa  LCD menampilkan  informasi  berupa  nama  penghuni serta lantai yang terbaca dari kartu RFID tersebut.
Gambar 7. Informasi LCD Untuk RFID Pertama
Proses  selanjutnya  adalah  lift  akan  bergerak menuju lantai 2, seperti terlihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Lift Bergerak Ke Lantai 2
Setelah  sampai  di  lantai  2,  lift  akan  berhenti  dan dalam  keadaan standby ,  seperti  terlihat  pada Gambar 9.
Gambar 9. Lift Dalam Keadaan Standby

## RFID Tidak Teridentifikasi Sistem
Pengujian  selanjutnya  yang  ditampilkan adalah  pengujian  saat  kartu  RFID  yang digesekkan pada RFID reader tidak teridentifikasi oleh sistem. Gambar 10 menunjukkan  tampilan  LCD  saat  kartu  RFID yang digesek tidak teridentifikasi.
Pengujian  ini  memberikan  hasil  bahwa hanya  kartu  RFID  yang  telah  terdaftar  saja yang dapat menggerakkan lift, sedangkan kartu RFID yang tidak terdaftar tidak akan menyebabkan lift bergerak.
Gambar 10. Informasi LCD Untuk RFID Kedua
Kesimpulan  dari  keseluruhan  pengujian diperlihatkan pada Tabel 2.
Tabel 2.Hasil Pengujian Keseluruhan Kartu RFID Kartu RFID Lantai Tujuan Waktu Tempuh Keterangan Kartu 1 2 1 menit 11 detik Berhasil Kartu 2 3 1 menit 12 detik Berhasil Kartu 3 Tidak ada - Tidak berhasil

## Pengukuran Waktu Tempuh Lift
Selain pengujian kerja dari sistem, dalam penelitian  ini  juga  dilakukan  pengukuran terhadap waktu tempuh lift untuk menuju setiap
lantai.  Hasil  pengukuran  waktu  tempuh  dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil Pengukuran Waktu Tempuh NO Tujuan Lantai Waktu Tempuh 1 LT.1 ke LT.2 1 menit 11 detik 2 LT.2 ke LT.3 1 menit 12 detik 3 LT.3 ke LT.2 1 menit 12 detik 4 LT.2 ke LT.1 1 menit 11 detik 5 LT.1 ke LT.3 2 menit 23 detik 6 LT.3 ke LT.1 2 menit 15 detik
Dari  Tabel  3  di  atas  dapat  disimpulkan  bahwa waktu  rata-rata  yang  dibutuhkan  oleh  lift  untuk menempuh  hanya  satu  lantai  (dari  lantai  1  ke lantai  2 dan sebaliknya, dan dari  lantai 2 ke lantai 3  dan  sebaliknya)  adalah  1  menit  dan  11.5  detik, sementara  waktu  rata-rata  yang  dibutuhkan  oleh lift  untuk  menempuh  dua  lantai  (dari  lantai  1  ke lantai  3  dan  sebaliknya)  adalah  2  menit  dan  19 detik.

## 5. KESIMPULAN
Kesimpulan  yang  didapat  pada  tulisan  ini adalah sebagai berikut:
1.  Sistem  miniatur  lift  berbasis  Arduino  Uno  yang menggunakan  RFID  sebagai  penanda  setiap lantai  dapat  berfungsi  dengan  baik,  di  mana setiap  kartu  RFID  yang  diuji  akan  membuat  lift menuju  ke  lantai  yang  sesuai  dengan  data lantai yang terdapat di dalam RFID tersebut.
2.  Sistem miniatur lift ini tidak dapat mengidentifikasi  kartu  RFID  yang  belum terdaftar di dalam sistem, sehingga tidak setiap orang dapat menggunakan lift tersebut.
3.  Waktu rata-rata  yang dibutuhkan oleh  lift  untuk menempuh  hanya  satu  lantai  adalah  1  menit dan 11.5 detik, sementara waktu rata-rata yang dibutuhkan oleh lift untuk menempuh dua lantai adalah 2 menit dan 19 detik.

## DAFTAR PUSTAKA
Elisabeth,  I.,  Zsolt,  K.,  Péter,  E.,  and  László,  M. The  RFID  Technology  and  Its  Current Applications. Poceedings  of  The  Modern Information  Technology  in  the  Innovation Processes  of  the  Industrial  Enterprises-MITIP . 2006.
Kusuma  Y., Sistem  Mekanikal  Gedung .  Pusat Pengembangan Bahan Ajar-UMB, 2010.
Mandeep K., Manjeet S., Neeraj, M. dan Parvinder S.  RFID  Technology  Principles,  Advantages, Limitations  &  Its  Applications. International
Journal of Computer and Electrical Engineering , 2011, Vol.3, No.1. Rildova, Seismic Performance
of Rail-
Counterweight  System  of  Lift  in  Buildings .  The
Virginia Polytechnic Institute and State
University. 2004.