e-ISSN : 2715-5064

## PERANCANGAN SISTEM KEAMANAN PINTU RUMAH MENGGUNAKAN TEKNOLOGI NEAR FIELD COMMUNICATION (NFC) BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 328
Darso 1*) , Agung Prasetyo 2 , Mohammad Imron 3 , Retno Waluyo 4 1,2,3 Jurusan Informatika, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Amikom Purwokerto
4 Jurusan Sistem Informasi, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Amikom Purwokerto
1,2,3,4 Jln.Let Jend Pol Somearto, Purwokerto Utara, 53127, Indonesia email: 1 darso@amikompurwokertoac.id , 2 pras@amikompurwokerto.ac.id , 3 imron@amikompurwokerto.ac.id, 3 waluyo@amikompurwokerto.ac.id
Abstract Cases of crime in the form of theft of home goods will certainly  make  the  residents  of  the  house  anxious  and uncomfortable. In this case the role of security system technology is a very important requirement. The purpose of this study is the design of a door security system tool using NFC technology based on the ATMEGA 328 microcontroller. The system  development methodology  in  this  study  uses  the  Extreme  Programming  (XP) methodology, which consists of the stages of planning, designing, writing code, testing. the results of designing a door security system tool  using  NFC  technology  based  on  the  ATMEGA  328 microcontroller  on  the  minimum  system  on  the  atmega  328 microcontroller  can  function  as  the  main  controller  on  the microcontroller circuit. NFC technology on the tool can be able to read data sent from NFC on a smartphone with a distance of 1-5 cm.
Abstract – Kasus kejahatan berupa pencurian barang rumah tentu akan  membuat  penghuni rumah resah  dan  tidak  nyaman.  Dalam hal  ini  peran  teknologi  sistem  keamanan  merupakan  kebutuhan yang  sangat  penting.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  rancang bangun alat sistem keamanan pintu menggunakan teknologi NFC berbasis mikrokontroler ATMEGA 328. Metodologi pengembangan sistem  pada  penelitian  ini  menggunakan  metodologi  Extreme Programming  (XP)  yang  terdiri  dari  tahapan  perencanaan, perancangan,  penulisan  kode,  pengujian.  hasil  perancangan  alat sistem  keamanan  pintu  menggunakan  teknologi  NFC  berbasis mikrokontroler  ATMEGA  328  pada  sistem  minimum  pada mikrokontroler atmega 328 dapat berfungsi sebagai kendali utama pada  rangkaian  mikrokontroler.  Teknologi  NFC  pada  alat  ini mampu membaca data yang dikirimkan dari NFC pada smartphone dengan jarak 1-5 cm.
Kata Kunci : Teknologi, Mikrokontroler, Smartphone

## I. PENDAHULUAN
Sistem  keamanan  merupakan  salah  satu  kebutuhan yang sangat penting dalam kehidupan sekarang ini, Khususnya sistem  keamanan  dalam  rumah.  Banyak  hal  akan  dilakukan untuk  menciptakan  sistem  pengaman  yang  akan  melindungi rumah  saat  ditinggal  oleh  pemiliknya.  Rumah  tidak  hanya berfungsi sebagai tempat berteduh, beristirahat dan sebagainya,  namun  di  dalamnya  terdapat  berbagai  macam barang-barang  yang  berharga.  Oleh  karena  itu,  saat  ini keamanan  rumah  menjadi  salah  satu  hal  penting  bagi  setiap pemilik rumah [1]. Kemajuan teknologi yang diterapkan pada peralatan  keamanan  semakin  berkembang,  maka  dibutuhkan sistem keamanan lebih dan dapat dikontrol oleh pemilik [2] .
Pada smartphones  enable NFC  dengan  OS  android  4.4 ( upwards ) mulai diperkenalkan mode komunikasi Host-based card  emulation yang  dapat  menjadikan smartphone  enable NFC  dapat  berperan  seperti  kartu  pintar  [3].  perancangan pengendali sistem keamanan berbasis IOT dengan penggunaan smartphone yang  diterapkan  dalam  kendaraan  bermotor, teknologi  keamanan  tersebut  banyak  dimanfaatkan  oleh masyarakat saat ini [4].
Smartphone saat  ini  menjadi  salah  satu  kebutuhan yang  tidak  bisa  dipisahkan  dari  berbagai  aktivitas  yang dilakukan oleh manusia. Dalam kehidupan masyarakat saat ini yang mobilitasnya semakin tinggi, smartphone menjadi asisten pribadi  yang  kerap  kali  menjadi  kebutuhan  primer  dalam membantu  aktifitas-aktifitas  manusia  [5].  Termasuk  akhir- akhir  ini  smartphone  sering  digunakan  sebagai  alat  bantu payment  dan  ticketing .  Hal  ini  menjadi  bukti  bahwa smartphone dapat menjadi all-in-one device yang mempermudah aktivitas manusia. Oleh sebab itu, smartphone juga  sangat  memungkinkan  untuk  mempermudah  pemilik rumah untuk mengakses pintu rumahnya [6].
Penggunaan smartphone dalam  berbagai  hal  yang telah  menggantikan  fungsi  alat  sebelumnya  ini  memiliki keunggulan dari sisi efisiensi, praktis, dan aman. Praktis karena manusia tidak perlu kesulitan membawa berbagai macam hal, mulai dari kartu kredit, dompet, hingga kunci sekalipun dapat digantikan fungsinya dengan smartphone [5]. Selain itu masih banyak  kasus-kasus  seperti  lupa  menyimpan  atau  membawa kunci bahkan sampai lupa mengunci pintu rumahnya, sehingga memungkinkan  adanya  tindak  kejahatan  seperti  pencurian, penyusupan  yang  disebabkan  oleh  kelalaian  pemilik  rumah dalam  mengunci  pintu  rumahnya,  dan  meningkatkan keamanan yang hanya mengandalkan kunci fisik yang dengan mudah  diduplikasi  dan  dijebol  oleh  pelaku  kejahatan  [7]  [8]. Begitu  juga  dengan  keamanan  dokumen  yang  dianggap penting oleh pemilik, sehingga perlu dilakukan keamanan pada data tersebut. penerapan yang telah dilakukan oleh [9] bahwa keamanan  menjadi  sangat  penting  di  kehidupan  sehari  hari seperti keamanan rumah dan keamanan data.
Tentunya sangat mungkin merancang suatu sistem keamanan pintu rumah yang aman dan efisien. Perancangan
e-ISSN : 2715-5064
sistem  akses  ini  memanfaatkan  teknologi  NFC  pada smartphone yang  sudah  memiliki  data  user  yang  unik sehingga dapat dijadikan sebagai hak akses membuka kunci pintu  rumah  dan  dapat  menjadi  kunci  virtual  yang  efisien untuk  menggantikan peran kunci  fisik  maupun contactless card [10]. Dalam menyelesaikan suatu permasalahan sistem keamanan  dengan  penggunaan  perangkat  sistem  digital, diperlukan  perancangan  sistem  yang  tepat  dan  bisa memenuhi  kebutuhan  yang  ada.  Untuk  perancangan  ini, pintu  rumah  sudah  di  desain  agar  terpasang reader NFC sebagai  penerima  data  yang  dikirimkan  oleh smartphone NFC  dan  perangkat  mikrokontroler  arduino  sebagai pemroses  sistem  akses  keamanan  ini  sehingga  saling terintegrasi satu sama lain.[11].

## II.PENELITIAN YANG TERKAIT
Mengacu  dari  Penelitian  Djamar  [2],  dengan  judul implementasi  Teknologi  NFC  untuk  akses  pintu  masuk  dan keluar, kemudian data dari NFC tag di scan di kirim database server  sehingga  admin  dapat  melakukan  monitoring  akses pintu.  Adapun  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  merancang sistem  keamanan  pintu  rumah  menggunakan  teknologi  NFC smartphone sebagai  kunci  keamanan  untuk  membuka  dan mengunci pintu secara otomatis, alat akan membaca data yang dikirim  dari  NFC smartphone kemudian  apabila  terjadi kesalahan  identitas  pada  saat  membuka  kunci  dan  pada  saat pintu dipaksa maka alarm indikator alat akan berbunyi.
III. METODE PENELITIAN Metode penelitian  yang digunakan pada penelitian  ini  adalah metode  extreme  programing  (XP).  Metode  XP  yaitu metodologi  pengembangan agile  software  development methodologies atau  pengkodean  ( coding )  sebagai  aktivitas utama  dalam  tahapan  pada  siklus  pengembangan  perangkat lunak  [12].  Tahapan  Metode  XP  ini  meliputi:  Perencanaan ( Planning) ,  Perancangan  (Design),  Penulisan  kode  program ( Coding) [13]. tahapan dari XP akan dijelaskan sebagai berikut:
Gambar 1. Fase pada extreme programming [13]
A. Perencanaan (Planning)
Pada tahap dilakukan perencanaan sistem, antara lain:
a. Penulis  melakukan  pengamatan  dan  pengembangan terhadap alat yang sudah ada.
b. penulis  mencari data-data  yang  relevan  diperoleh  dari berbagai  literatur  buku,  jurnal  dan  ebook  yang  dapat menunjang dalam penelitian ini.

## B . Perancangan (Design)
Pada tahap ini dilakukan perancangan pembuatan alat:
a. proses perancangan berupa gambaran menggunakan blok diagram.
b. Pembuatan  desain  menggunakan  software  ISIS  proteus design suite 8.0
c. Perancangan pembuatan sistem keamanan  menggunakan mikrokontroler  Atmega  328  (arduino)  sebagai  pengolah input  dan  output.  Modul  NFC  sebagai  input  terhubung dengan teknologi NFC smartphone. Kemudian komponen buzzer, selonoid, sebagai output.

## C.   Penulisan kode program (Coding)
Menuliskan listing program  dan upload kedalam  chip mikrokontroler  menggunakan  software  Arduino  IDE.  Dalam penulisan ini digunakan bahasa C.

## D. Pengujian (Test)
Tahapan alur pengujian alat sebagai berikut:
1. Pengukuran  kestabilan  tegangan  pada  catu  daya  alat menggunakan voltmeter .
2. Pengujian  upload  code  program  pada  penggunaan mikrokontroler Atmega 328 (Arduino).
3. Pengujian respon modul NFC terhadap smartphone .
4. Pengujian sistem kerja output berupa buzzer dan selenoid.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Perancangan Sistem
Perancangan pada sistem dapat digambarkan melalui rangkaian diagram blok  yang bertujuan untuk memudahkan pembuatan  rangkaian.  Adapun  gambar  diagram  blok dibawah ini:
Gambar 2. Diagram Blok Rangkaian Alat
Pada gambar 1 di atas menjelaskan bahwa alat kunci pintu yang dirancang tersebut memiliki atau menggunakan alat  masukan ( input ), keluaran ( output ) dan proses:
1) Masukan ( input )
*) penulis korespondensi : Darso
Email: darso@amikompurwokertoac.id
e-ISSN : 2715-5064
Komponen input merupakan komponen masukan juga sebagai komponen  pendukung  dari  rangkaian.  Komponen input ini terdiri dari:
a) Daya dan Baterai
Daya  berfungsi  sebagai  pemberi power  supply pada rangkaian  komponen  elektronik.  Baterai  berfungsi backup daya  apabila  terjadi  kehilangan  sumber  daya listrik pada perangkat.
b) Modul NFC PN532 Sensor  ini  berfungsi  sebagai  pembaca  data  NFC  yang dikirim dari smartphone .
c) Limit Switch berfungsi  sebagai pendeteksi kondisi  pintu (terbuka atau tertutup).
2)            Proses Dalam  tahapan  perancangan  proses  alat  ini  penulis menggunakan  mikrokontroler  ATmega328  yang  berfungsi untuk  menjalankan  program  secara  keseluruhan,  komponen yang termasuk terdiri dari:
a) Mikrokontroler ATmega328 b) Transistor c) Transformator d) Resistor e) Relay 2) Keluaran ( output )
Komponen output ini terdiri dari:
a) Alarm Buzzer berfungsi  sebagai  peringatan  berupa  suara pada saat pintu dijebol paksa.
b) Solenoid berfungsi sebagai tuas kunci pada pintu.
B. Perancangan Mikrokontroler
1) Rangkaian Alat
Gambar 4. Alat Tampak Depan
Gambar 5. Alat Tampak Belakang
Pada  gambar  4  dan  5  adalah  tampak  alat  dari  depan  dan belakang.
Keterangan: 1.Modul  NFC  PN532  sebagai  pembaca  data  NFC  dari smartphone.
2.Baterai sebagai sumber catu daya.
3. Smartphones enabled NFC. 4. Buzzer sebagai alarm peringatan apabila pintu dibobol paksa. 5.Saklar  untuk  mengaktifkan  sistem  rangkaian  komponen elektronika.
6. Solenoid sebagai tuas pengunci pintu.
7. Limit Switch sebagai sensor kondisi pintu.

## 2) Rangkaian Elektronika
Komponen  elektronika,  minimum  sistem  ATmega328, rangkaian modul NFC PN532. Komponen dipasang pada PCB, komponen elektronik dan komponen mikrokontroler dipasang ke miniatur pintu agar terlihat teratur dan rapih
Gambar 6. Skema Rangkaian Pada  gambar  5  di  atas  menjelaskan  rangkaian  elektronika secara keseluruhan.

## C.  Penulisan Kode Program (Coding)
Penulisan  kode  program  pada  perangkat  lunak software menggunakan  IDE Arduino yang  nantinya  akan  dimasukan kedalam  perangkat  keras hardware mikrokontroler  Atmega 328 (arduino). Dalam penulisan ini digunakan bahasa C versi Arduino , sehingga file ini akan berekstensi “. ino”. Penulisan code program menggunakan arduino ide dimana software ini open  source dan  banyak  pengembangan.  Software  ini  sudah compitable dengan sistem operasi MAC OS, Windows, linux dan Android. Fungsi penggunaan kode program menggunakan arduino  ide  adalah  mempercepat  dan  mempermudah  dalam pembuatan  sistem  kontrol  pada alat  sistem  keamanan  pintu menggunakan teknologi NFC berbasis mikrokontroler ATMEGA 328
e-ISSN : 2715-5064

## D. Pengujian (Testing)
Tahap pengujian ( testing ) digunakan untuk mengetahui unjuk kerja alat tersebut dapat bekerja dengan baik dan sesuai dengan fungsinya.
a. Pengujian catu daya, dilakukan dengan mengukur tegangan keluaran  rangkaian,  pengukuran  tegangan  dilakukan menggunakan voltmeter digital.  Dari  hasil  pengujian tegangan  catu  daya  diperoleh  keluaran  stabil  pada  output regulator 3,3 v, 5 v, 12 v pada tegangan  masukan 12 volt. seperti dijelaskan pada tabel.1:
Tabel 1 Pengujian Catu Daya Input (v) Output Regulator 3,3v Output Regulator 5v Output Regulator 12v 3v Belum Stabil Belum Bisa Belum Bisa 5v Sudah Stabil
Sudah Stabil Belum Stabil
6v Sudah
Stabil Sudah Stabil Belum Stabil 12v Sudah
Stabil Sudah Stabil Sudah Stabil
b.  Pengujian  mikrokontroler,  dilakukan  dengan  upload perintah progam pada sistem perangkat pengendali menggunakan  bahasa  C,  selanjutnya  pengujian  dengan mendekatkan smartphone ke  modul  NFC  PN532 . Dari  hasil pengujian  didapatkan  jarak  1-5  cm  dengan input 5  volt  alat dapat bekerja degan baik seperti pada tabel 2. berikut:
Tabel 2 Pengujian Mikrokontroler Masukan (v) Jarak Smartphone (Cm) Keterangan 5v 1 Bekerja 5v 2 Bekerja 5v 3 Bekerja 5v 4 Bekerja 5v 5 Bekerja
c.  Pengujian  komponen Solenoid, berfungsi  sebagai  keluaran ( output ) terakhir pada alat. Solenoid digunakan untuk pengunci pintu  secara otomatis.  Hasil  pengujian  selonoid  akan  bekerja sangat baik pada tegangan input 12 V, adapun hasil pengujian selonoid  dijelaskan pada tabel 3 sebagai berikut:
Tabel 3. Pengujian Komponen Solenoid Input (v) Keterangan 6v Belum Bekerja 8v Bekerja Tetapi Kurang Stabil 12v Bekerja Sangat Baik
Gambar 7. Komponen selenoid
V.KESIMPULAN DAN SARAN
Dari  keseluruhan  proses  perancangan  “Perancangan  Sistem Keamanan  Pintu  Rumah  Menggunakan  Teknologi  NFC berbasis Mikrokontroler Arduino” disimpulkan bahwa: a. Sistem minimum Mikrokontroler Arduino dapat berfungsi sebagai pengendali utama pada rangkaian sistem keamanan pintu rumah.
b. Catu  daya  pada  alat  dapat  bekerja  dengan  stabil  pada tegangan 12 Volt.
c. Teknologi  NFC  pada  Alat  dapat  mampu  membaca  data yang dikirim dari NFC pada smartphone pada jarak 1-5 cm.
d. Selonoid  sebagai output untuk  pengunci  pintu  otomatis dapat bekerja maksimal pada tegangan input 12 volt.
e. Buzzer mampu berfungsi dengan baik sebagai output alarm berupa  indikator  bunyi  apabila  terjadi  kesalahan  identitas pada  saat  membuka  kunci  dan  pada  saat  pintu  dijebol paksa.
Alat  ini  masih  bisa  dikembangkan  selanjutnya  dengan menambah  fitur  buka  tutup  pintu  dengan  system  motor, sehingga pintu dapat membuka dan menutup secara otomatis. Baterai  yang  digunakan  ini  berkapasitas  1200  mAh  yang bertahan  kurang  lebih  15  jam,  sehingga  diharapkan  untuk penelitian  selanjutnya  menggunakan  baterai  sebagai backup sumber listrik berkapasitas lebih dari 1200 mAh agar bertahan lebih lama pada saat terjadinya pemadaman listrik PLN.
e-ISSN : 2715-5064

## VI. UCAPAN TERIMAKASIH
Terimakasih  ditujukan  kepada  Tuhan  Yang  Maha  ESA  dan rekan-rekan yang telah mendukung baik dalam bentuk materil dan moril kepada penulis sehingga penelitian ini dapat berjalan dengan lancar.

## VII. DAFTAR PUSTAKA
[1] F. P. Juniawan and D. Y. Sylfania, “Prototipe Sistem  Keamanan
Rumah Menggunakan Kombinasi Sensor Dan  Sms  Gateway,” J.  Teknoinfo , vol. 13, no. 2, p. 78, 2019, doi: 10.33365/jti.v13i2.304.
[2] A. S. Djamar, S. R. U. . Sompie, and M. D. Putro, “Implementasi Teknologi NFC Untuk Akses Pintu Masuk dan Keluar,” J. Tek. Inform. , vol. 11, no. 1, 2017, doi: 10.35793/jti.11.1.2017.16971.
[3] A.  G.  H.  Triasto  and  M.  Rivai,  “Sistem  Keamanan  Peralatan Berbasis Kamera Termal,” J. Tek. ITS , vol. 8, 2019.
[4] A. P. Putra, “Sistem Keamanan Sepeda Motor Berbasis Iot (Internet of Things) Dengan Smartphone Menggunakan Nodemcu,” JTT (Jurnal Teknol.
Terpadu) , vol. 9, no. 1, pp. 77–87, 2021, doi: 10.32487/jtt.v9i1.1112.
[5] Jauharil Maknuni, “Pengaruh Media Belajar Smartphone Terhadap Belajar  Siswa  Di  Era  Pandemi  Covid-19  (The  Influence  of  Smartphone Learning Media on Student Learning in The Era Pandemi Covid-19),” Indones. Educ.  Adm.  Leadersh.  J. ,  vol.  02,  no.  02,  pp.  94–106,  2020,  [Online]. Available: https://online-journal.unja.ac.id/IDEAL/article/view/10465.
[6] N.  S.  Nasution,  J.  Efendi,  and  S.  Sudarmin,  “Pemanfaatan Smartphone  Sebagai  Sistem  Kendali  Pada  Kendaraan  Bermotor  Berbasis Mikrokontroler  Arduino  Uno,” JUTSI  (Jurnal  Teknol.  dan  Sist.  Informasi) , vol. 1, no. 1, pp. 9–18, 2021, doi: 10.33330/jutsi.v1i1.1008.
[7] D.  Sukmana,  “Prototype  penerapan  hasil  kombinasi  kriptografi diffie-hellman,  message-digest  5  dan  rivest  chiper  4  pada  layanan  pesan singkat smartphone android,” vol. 07, no. September, pp. 926–934, 2022.
[8] R.  Sunarsi  and  D.  Dirgahayu,  “Pemanfaatan  Handphone  Pada Masyarakat  Pedesaan  Di  Desa  Sukataris  Kabupaten  Cianjur,” J.  Penelit. Komun. dan Opini Publik , vol. 19, no. 1, p. 123835, 2015.
[9]
M.  Imron  and  A.  Pratama,  “Pengamanan  E-Dokumen  Berbasis
Steganografi  Dengan  Kombinasi  Advanced  Encryption  Standard  (AES)  128 Bit,” InfoTekJar , vol. 2, pp. 6–10, 2022.
[10] M.  H.  Mushaddiq,  R.  Munadi,  and  A.  I.  Irawan,  “Implementasi Near  Field  Communication  (  Nfc  )  Pada  Smartphone  Untuk  Pengamanan Ruangan  Server  Implementation  Near  Field  Communication  on  Smartphone for,” e-Proceeding  Eng. ,  vol.  6,  no.  2,  pp.  4054–4061,  2019,  [Online]. Available: https://libraryeproceeding.telkomuniversity.ac.id/index.php/engineering/articl e/view/10444.
[11] S. Agen, A. Dalam, and A. Z. Proof, “Implementasi Teknologi Nfc Pada Ponsel Pintar,” vol. 6, no. 1. pp. 1–4, 2017.
[12] R. I. Borman, A.  T. Priandika, and A. R. Edison, “Implementasi Metode  Pengembangan  Sistem  Extreme  Programming  (XP)  pada  Aplikasi Investasi Peternakan,” J. Sist. dan Teknol. Inf. , vol. 8, no. 3, p. 272, 2020, doi: 10.26418/justin.v8i3.40273.
[13] I.  G.  N.  Suryantara,  “Merancang  Applikasi  dengan  Metodologi
Extreme Programming,” PT Elex Media Komputindo , no. May 2017, p. 399,
2017, [Online].
Available:
https://www.researchgate.net/publication/323906989.
[14] P.  Sukmasetya,  A.  Setiawan,  and  E.  R.  Arumi,  “Penggunaan Usability  Testing  Sebagai  Metode  Evaluasi  Website  Krs  Online  Pada Perguruan Tinggi,” JST  (Jurnal  Sains  dan  Teknol. ,  vol.  9,  no.  1,  pp.  58–67, 2020, doi: 10.23887/jstundiksha.v9i1.24691.
[15] V.  H.  Pranatawijaya,  W.  Widiatry,  R.  Priskila,  and  P.  B.  A.  A.
Putra, “Penerapan Skala Likert dan Skala Dikotomi Pada Kuesioner Online,” J.  Sains  dan  Inform. ,  vol.  5,  no.  2,  pp.  128–137,  2019,  doi: 10.34128/jsi.v5i2.185.