## PROTOTIPE SISTEM KEAMANAN RUMAH MENGGUNAKAN KOMBINASI SENSOR DAN SMS GATEWAY
Fransiskus Panca Juniawan 1) , Dwi Yuny Sylfania 2)
1,2 Teknik Informasika, STMIK Atma Luhur
1,2 Jl. Jend. Sudirman, Selindung Baru, Pangkalpinang Email: 1 fransiskus.pj@atmaluhur.ac.id, 2 dysylfania.atmaluhur.ac.id

## Abstrak
Keamanan  rumah  merupakan  salah  satu  permasalahan dalam  kehidupan  sehari-hari.  Kecemasan  sering melanda  disaat  kita  meninggalkan  rumah.  Namun, dengan  penerapan  sensor  PIR  yang  dapat  mendeteksi gerakan  dan  sensor  magnetic  switch  yang  dapat mendeteksi  pintu  yang  terbuka,  kita  dapat  mengetahui kemungkinan  adanya  penjahat  yang  masuk  ke  rumah. Selain  itu  fungsi  SMS  Gateway  juga  dapat  dijadikan sebagai  salah  satu  fitur  untuk  mengirimkan  notifikasi pemberitahuan  adanya  gerakan  dan  status  pintu  yang terbuka  kepada  pemilik  rumah.  Penelitian  ini  bertujuan untuk  membangun  prototipe  sistem  keamanan  rumah yang  menggabungkan  sensor  PIR  dan  magnetic  switch berbasis mikrokontroler dan SMS gateway. Metode yang digunakan  adalah  prototyping.  Hasil  pengujian  sensor PIR  dapat  mendeteksi  gerakan  dengan  jarak  terjauh  5 meter,  sedangkan  sensor  magnetic  switch  dapat mendeteksi  pintu  yang  terbuka  maksimal  2  centimeter. Notifikasi  SMS  juga  berhasil  dikirimkan  kepada  pemilik rumah  setiap  kali  ada  gerakan  atau  pintu  yant  terbuka yang terdeteksi oleh sensor.

## Kata  Kunci:  Sistem  Keamanan  Rumah,  Deteksi
Gerakan, Mikrokontroler, SMS Gateway, Arduino

## 1. Pendahuluan
Semua orang pasti menginginkan rumah yang aman dari segala  tindak  kejahatan.  Rumah  bukan  hanya  berfungsi sebagai  tempat  berteduh  dan  beristirahat,  namun  di dalamnya  pasti  tersimpan  barang-barang  yang  berharga. Oleh  karena  itu  keamanan  rumah  menjadi  salah  satu tantangan bagi pemilik rumah.
Berdasar  data  dari  Badan  Pusat  Statistik  [1],  pada tahun  2017  terdapat  107.042  kasus  kejahatan  di Indonesia terhadap hak/milik tanpa penggunaan kekerasan.  Demikian  juga  dengan  kejahatan  di  Provinsi Kepulauan Bangka Belitung dengan angka 739 kasus [1]. Melihat angka-angka ini, maka dapat disimpulkan bahwa tindak  pencurian  pada  rumah-rumah  masyarakat  masih tergolong tinggi.
Perkembangan  teknologi  saat  ini  dapat  diterapkan sebagai  sistem  keamanan  rumah.  Telah  ada  banyak sensor  yang  dapat  digunakan  untuk  mendeteksi  tindak kejahatan. Diantaranya dengan menggunakan sensor PIR
(Passive  Infra  Red) yang  dapat  mendeteksi  adanya gerakan,  dan  juga  sensor magnetic  switch yang  dapat mendeteksi  terbukanya  pintu  rumah.  Selain  itu  sebagai sistem  notifikasi  terhadap  pemiliki  rumah  dapat menggunakan  modul  GSM.  Kedua  sensor  dan  modul GSM  dipasang  dalam  sebuah  antarmuka  mikrokontroler berbasis  Arduino  sehingga  dapat  bekerja  secara maksimal.
Telah banyak penelitian sebelumnya yang melakukan  pengembangan  terhadap  sistem  keamanan rumah.  Sensor  PIR  telah  digunakan  sebagai  pendeteksi gerakan  pada  sistem  keamanan  yang  diterapkan  pada rumah  [2]-[3]  dan  juga  ruangan  arsip  [4].  Bentuk pengamanan  lainnya  diterapkan  pada  pintu  rumah  yang juga dapat dilakukan dengan menggunakan mikrokontroler  [5]  dan  SMS  sebagai  notifikasi  kepada pemilik [6]-[7].
Dilakukan  juga  pengembangan  sistem  keamanan rumah  berbasis  GSM  dengan  memanfaatkan  fitur  SMS sebagai  bentuk  notifikasinya  [8]-[9]-[10]-[11].  Selain  itu telah  dilakukan  penelitian  mengenai smarthome atau rumah  pintar  yang  berbasis  multisensor  [12]-[13], kemudian juga dilakukan penelitian mengenai smarthome yang berbasis wireless dengan  menggunakan fuzzy  logic  sebagai  pengaturan wireless tersebut  [14]. Smarthome juga dapat dikembangkan dengan menggunakan antarmuka kepada pengguna menggunakan web [15]-[16],  dan  yang  berbasis  android [17]. Selain itu juga dikembangkan gedung pintar energi (smartbuilding ) yang berbasis multisensor [18].
Selain  itu  mikrokontroler  juga  dapat  diterapkan pada berbagai bidang lainnya, yakni  sebagai alat kontrol penggunaan energi pada gedung [19], alat pelacak lokasi sebagai  bentuk  antisipasi  penculikan  anak  [20], peringatan  jarak  aman  antar  kendaraan  [21],  media kendali  jarak  jauh  berbasis  android  [22],  dan  sebagai penjemur pakaian otomatis [23].
Dari  berbagai  penelitian  yang  telah  dilakukan sebelumnya,  maka  diusulkan  penerapan  penggunaan sensor  PIR  dan magnetic  switch pada  pintu  sebagai sistem  keamanan  rumah.  Dilengkapi  juga  buzzer  dan notifikasi menggunakan modul GSM untuk mengirimkan SMS kepada pemilik rumah.

## 2. Metode Penelitian
Penelitian  ini  menggunakan  metode prototyping dengan
empat  tahapan  utama  yang  ditampilkan  seperti  pada Gambar 1. Tahapan yang dilakukan adalah pengumpulan data,  perencanaan  cepat,  perancangan  prototype,  dan pengujian prototype.

## Gambar 1. Tahapan Penelitian

## 2.1. Tahapan Pengumpulan Data
Tahapan  ini  melakukan  pengumpulan  data  yang dibutuhkan untuk pelaksanaan penelitian ini, diantaranya studi  literatur  dan  observasi  terhadap  kebutuhan keamanan  rumah.  Selain  itu  juga  dilakukan  analisa kebutuhan  perangkat  keras  dan  perangkat  lunak  sistem. Adapun  kebutuhan  perangkat  kerasnya  adalah  sebagai berikut:
1) Notebook
2) Mikrokontroler Arduino Atmega 328
3) Sensor PIR
4) Sensor Magnetic Switch
5) Buzzer
6) Modul GSM Shield
Sedangkan  kebutuhan  perangkat  lunaknya  adalah sebagai berikut:
1) Arduino IDE
2) Fritzing
3) Astah Community

## 2.2. Tahapan Perencanaan Cepat
Pada  tahapan  perencanaan  cepat  dilakukan  perancangan sistem  yang  akan  dibangun  berdasarkan  hasil  dari pengumpulan data dan kebutuhan. Hasil dari perancangan berupa usecase diagram, package diagram, dan deployment diagram.
A. Activity Diagram Activity  diagram dibuat  untuk  menggambarkan  alur proses  keseluruhan  dari  sistem  keamanan  yang  dibuat. Perancangan  dibagi  menjadi  tiga  bagian,  yakni input , proses, dan output .

## 1. Rancangan Input
Rancangan  ini  memberikan  penjelasan  mengenai  alur masukan (input) dari  sistem  keamanan  yang  dibangun. Adanya gerakan yang dideteksi oleh sensor PIR maupun status pintu terbuka yang dideteksi oleh sensor magnetic switch kemudian  dikirimkan  ke  input  pin  untuk kemudian diteruskan ke Arduino untuk dieksekusi.
Gambar 2. Rancangan Input Sistem
2. Rancangan Proses
Rancangan  ini  memberikan  penjelasan  mengenai  alur proses dari  sistem  keamanan  yang  dibangun.  Rangkaian proses  dilakukan  pada  input  pin  dan  dieksekusi  oleh mikrokontroler  Arduino  Atmega  328.  Dan  barulah  hasil instruksi dikirimkan oleh pin output.
Gambar 3. Rancangan Proses Sistem
3. Rancangan Output
Rancangan  ini  memberikan  penjelasan  mengenai  alur hasil  keluaran (output) dari  sistem  keamanan  yang dibangun.  Dimulai  dari  arduino  yang  memproses instruksi,  kemudian  mengirim  hasil  tersebut  ke  output pin, dan dieksekusi oleh buzzer dan modul GSM.
B. Deployment Diagram
Diagram  ini  bertujuan  untuk  menampilkan  arsitektur sistem  dan  hubungan  antar  komponen  yang  digunakan dalam sistem.
Gambar 5. Deployment Diagram

## 2.3. Tahapan Perancangan Prototipe
Setelah dibuat perancangan cepat ditentukan,  maka hasil perancangan  tersebut  diimplementasikan  dalam  bentuk prototipe.  Gambar  6  adalah  gambaran  rancangan  fisik dari  komponen  perangkat  keras  sistem  keamanan  yang dibangun.
Gambar 6. Rancangan Fisik Perangkat Keras

## 2.4. Tahapan Pengujian Prototipe
Tahap terakhir adalah melakukan beberapa pengujian terhadap prototipe untuk mengetahui kinerjanya.
3. Hasil dan Pembahasan
3.1. Implementasi
Dalam  pelaksanaan  penerapan  prototipe,  dibuat  simulasi rumah  yang  menggunakan  bahan  dasar  kayu.  Hal  ini untuk  mempermudah  pembangunan  dan  penerapan
sistem.  Digunakan  juga  sensor  PIR,  sensor magnetic switch , Buzzer ,  Modul  GSM Shield ,  dan  Arduino ATMega 328.
A. Magnetic Switch
Sensor magnetic  switch memiliki  dua  bagian  yang diletakkan  di  pintu  (disesuaikan  dengan  kondisi  pintu). Pada simulasi menggunakan pintu dengan model kiri dan kanan.  Bagian  pertama  sensor  diletakkan  pada  pintu sebelah  kiri,  dan  bagian  kedua  diletakkan  pada  pintu sebelah kanan. Apabila kedua pintu terbuka, secara tidak langsung  maka  kedua  bagian  sensor  yang  awalnya menempel  akan  terlepas.  Hal  ini  akan  memicu  magnetic yang ada pada sensor untuk bereaksi terhadap pintu yang terbuka dan dianggap bahwa pintu dalam status terbuka.
Gambar 7. Sensor Magnetic Switch

## B. Sensor PIR (Passive Infra Red)
Sensor  PIR  merupakan  piranti Pyroelectric yang melakukan deteksi gerakan dengan melakukan pengukuran adanya perubahan tingkat radiasi inframerah yang  dipancarkan  oleh  objek-objek  yang  berada  di sekitarnya  [2].  Pada  simulasi,  sensor  diletakkan  pada sudut  dinding  dengan  tujuan  untuk  memperluas jangkauan  deteksi  sensor  sehingga  dapat  menangkap gerakan lebih jauh.
Gambar 8. Sensor PIR
C. Buzzer
Buzzer adalah  sebuah  komponen  elektronika  yang berfungsi  untuk  mengubah  getaran  listrik  menjadi getaran suara [24]. Secara umum prinsip kerjanya hampir sama  dengan loud  speaker kumparan  yang  terpasang pada  diafragma  dan  kemudian  kumparan  tersebut  dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet.
Gambar 9. Buzzer

## D. Modul GSM Shield
Modul  GSM  berguna  untuk  mengirimkan  pesan notifikasi  berupa  pesan  text  SMS (Short  Message Service) saat  sensor  membaca  gerakan.  Modul  GSM terdiri  dari  4  Pin  yang  terdiri  dari  RX,  TX,  Vcc,  dan Ground .
Gambar 10. Modul GSM Shield
E. Rangkaian Keseluruhan
Gambar  11  merupakan  tampilan  dari  keseluruhan rangkaian sistem keamanan rumah yang dibangun.

## Gambar 11. Tampilan Rangkaian Keseluruhan

## 3.2. Pengujian
Tahap  pengujian  yang  dilakukan  adalah  pengujian deteksi  gerak  pada  sensor  PIR  dan  deteksi  status  pintu yang  terbuka  dengan magnetic  switch .  Selain  itu  hasil pengujian buzzer dan pengiriman SMS pada GSM Shield juga secara tidak langsung didapatkan. A. Pengujian Sensor PIR Pengujian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  kinerja  dari sensor  PIR  dalam  melakukan  pendeteksian  gerakan. Tabel 1 merupakan hasil dari pengujian ini.
Tabel 1. Pengujian Sensor PIR No. Jarak Sensor PIR Buzzer GSM Shield 1 1 meter Deteksi Berbunyi SMS dikirim 2 2 meter Deteksi Berbunyi SMS dikirim 3 3 meter Deteksi Berbunyi SMS dikirim 4 4 meter Deteksi Berbunyi SMS dikirim 5 5 meter Deteksi Berbunyi SMS dikirim 6 5,1 meter Tak Terdeteksi Tidak Berbnyi SMS tidak dikirim B. Pengujian Sensor Magnetic Switch
Pengujian  ini  untuk  mengetahui  kinerja  dan  seberapa jauh  jarak  maksimal  yang  dapat  dideteksi  oleh  sensor saat  pintu  atau  jendela  terbuka.  Hasil  pengujian dijabarkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Pengujian Magnetic Switch No. Jarak Magnetic Switch Buzzer GSM Shield 1 1 cm Deteksi Berbunyi SMS dikirim 2 1,5 cm Deteksi Berbunyi SMS dikirim 3 1,9 cm Deteksi Berbunyi SMS dikirim 4 2 cm Tak Terdeteksi Tidak Berbunyi SMS tidak dikirim C. Tampilan SMS Notifikasi
Gambar  12  menunjukkan  tampilan  SMS  dengan  kondisi pintu  terbuka,  sedangkan  Gambar  13  menunjukkan tampilan  SMS  dengan  kondisi  jendela  yang  terbuka. Gambar  14  menunjukkan  tampilan  notifikasi  SMS dengan  kondisi  terdeteksi  adanya  gerakan  oleh  sensor PIR.
Gambar 13. Tampilan SMS Jendela Depan Terbuka
Gambar 14. Tampilan SMS Deteksi Gerakan

## 4. Kesimpulan
Kombinasi  sensor  PIR  dan magnetic  switch dapat diterapkan  pada  sistem  keamanan  rumah.  Dengan menambahkan Buzzer dan  fungsi  SMS  menggunakan modul  GSM  maka  pemilik  rumah  dapat  diberikan notifikasi berisi informasi adanya gerakan di dekat sesor, ataupun status pintu yang terbuka.
Dari hasil pengujian sensor PIR didapat hasil bahwa jarak  terjauh  sensor  untuk  mendeteksi  gerakan  adalah
sejauh 5 meter. Sedangkan jarak terjauh magnetic switch mendeteksi  pintu  yang  terbuka  adalah  2 centimeter . Selain  itu buzzer selalu  berbunyi  jika  terdeteksi  gerakan atau  jika  pintu  dan  jendela  terbuka.  Notifikasi  SMS  pun juga  bekerja  sesuai  fungsinya.  Pada  saat  terdeteksi gerakan  dan  pintu/jendela  terbuka,  maka  modul  GSM berhasil mengirimkan SMS ke pemilik rumah.

## Daftar Pustaka
[1]  B. Statistik Badan Pusat, “Statistik Kriminal 2018,” Badan Pusat Statistik, Jakarta, 2018.
[2]  J. Waworundeng, L. D. Irawan, and C. A. Pangalila, “Implementasi  Sensor  PIR  sebagai  Pendeteksi
Gerakan untuk Sistem Keamanan Rumah menggunakan Platform IoT,” Cogito Smart Journal , vol. 3, no. 2, pp. 152–163, 2017.
[3]  A.  Mubarok,  I.  Sofyan,  A.  A.  Rismayadi,  and  I. Najiyah,  “Sistem  Keamanan  Rumah  Menggunakan RFID  ,  Sensor  PIR  dan  Modul  GSM  Berbasis Mikrokontroler,” Jurnal  Informatika ,  vol.  5,  no.  1, pp. 137–144, 2018.
[4]  F.  P.  Juniawan,  D.  Y.  Sylfania,  and  E.  A.  Dika, “Prototipe  Sistem  Keamanan  Ruangan  Arsip
Menggunakan Mikrokontroler Berbasis SMS Gateway,” in Konferensi Nasional Sistem Informasi ,
2018, pp. 1042–1047.
[5]  M. Bimo, B. Setiyono, and  A. Sofwan, “PERANCANGAN  DOOR  LOCK  SYSTEM PADA SMART HOME MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER ATMEGA16 BERPLATFORM  ANDROID,” Transient ,  vol.  6, no. 4, pp. 575–581, 2017.
[6]  M.  R. Asad,  O.  D.  Nurhayati,  and  E.  D. Widianto, “Sistem  Pengamanan  Pintu  Rumah  Otomatis  Via SMS  Berbasis  Mikrokontroler  ATMega328P,” Jurnal  Teknologi  dan  Sistem  Komputer ,  vol.  3,  no. 1, pp. 1–7, 2015.
[7]  D.  Widcaksono  and  M.  Masyhadi,  “RANCANG
BANGUN SECURED DOOR  AUTOMATIC SYSTEM UNTUK KEAMANAN RUMAH MENGGUNAKAN SMS BERBASIS ARDUINO,”
Jurnal Kajian Teknik Elektro , vol. 3, no. 1, pp. 52– 66, 2018.
[8]  E.  Isa  and  N.  Sklavos,  “Smart  Home  Automation: GSM  Security  System  Design  &  Implementation,” Journal  of  Engineering  Science  and  Technology Review , vol. 10, no. 3, pp. 170–174, 2017.
[9]  H.  N. Awl  and  B. A.  Karim,  “Smart  Home  System Based  on  GSM  Network,” Kurdistan  Journal  of Applied Research , vol. 3, no. 1, pp. 17–21, 2018.
[10]  N. H. Saleh, B. A. Mubdir, A. M. Al-Hindawi, and A.  H.  Ahmed,  “Design  and  Implementation  of Smart Home Energy Management System Based on GSM  Network,” Kurdistan  Journal  of  Appled Reserch , vol. 2, no. 3, 2017.
[11]  A.  S.  Ramadhan  and  L.  B.  Handoko,  “RANCANG BANGUN SISTEM KEAMANAN RUMAH BERBASIS ARDUINO MEGA 2560,” Techo.COM , vol. 15, no. 2, pp. 117–124, 2016.
[12]  Y.  Hsu et  al. ,  “Design  and  Implementation  of  a Smart  Home  System  Using  Multisensor  Data Fusion  Technology,” Journal  Sensors ,  vol.  17,  no. 1631, pp. 1–21, 2017.
[13]  D.  Kurnianto,  A.  M.  Hadi,  and  E.  Wahyudi, “PERANCANGAN
SISTEM KENDALI OTOMATIS PADA SMART HOME
MENGGUNAKAN  MODUL  ARDUINO  UNO,” Jurnal  Nasional  Teknik  Elektro ,  vol.  5,  no.  2,  pp. 260–270, 2016.
[14]  D.  Desmira  and  D.  Aribowo,  “PERANCANGAN SMARTHOME
DENGAN RASBERRY BERBASIS WIRELESS MENGGUNAKAN
MICROKONTOLLER  AVR  ATMEGA328  DAN FUZZY LOGIC,” Jurnal Simetris , vol. 7, no. 2, pp. 707–716, 2016.
[15]  F.  Masykur  and  F.  Prasetiyowati,  “APLIKASI RUMAH PINTAR ( SMART HOME ) PENGENDALI PERALATAN ELEKTRONIK RUMAH  TANGGA  BERBASIS  WEB,” Jurnal Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer , vol. 3, no. 1, pp. 51–58, 2016.
[16]  M.  Muharam,  M.  Latif,  and  M.  Saputra,  “SISTEM KENDALI  JARAK  JAUH  BERBASIS  WEB UNTUK  SISTEM  RUMAH  PINTAR,” Jurnal Naional  Teknik  Elektro ,  vol. 7,  no. 3, pp. 203–208, 2018.
[17]  D.  Yendri  and  R.  E.  Putri,  “Sistem  Pengontrolan Dan  Keamanan  Rumah  Pintar  (  Smart  Home  ) Berbasis  Android,” Journal of Information Technology  and  Computer  Engineering ,  vol.  2,  no. 1, pp. 1–6, 2018.
[18]  B.  Usmanto  and  T.  Susilowati,  “PERANCANGAN PROTOTYPE  TEKNOLOGI  SMART  BUILDING MENGGUNAKAN  ARDUINO  BERBASIS  WEB
PROPINSI  LAMPUNG  MENUJU  PROGRAM LAMPUNG  SMART  CITY,” Jurnal  Informatika , vol. 17, no. 2, pp. 45–53, 2017.
[19]  C. Chen, C. Liu, C. Kuo, and C. Yang, “Web-Based Remote Control of a Building ’ s Electrical Power , Green  Power  Generation  and  Environmental System  Using  a  Distributive  Microcontroller,” Journal  Mircomachines ,  vol.  8,  no.  241,  pp.  1–12, 2017.
[20]  Z.  Sembiring  and  R.  Muliono,  “Perancangan  Alat Pelacak  Lokasi  Dalam  Mengantisipasi  Penculikan Anak,” Techo.COM , vol. 18, no. 1, pp. 13–25, 2019.
[21]  R.  Mardiati,  F.  Ashadi,  and  G.  F.  Sugihara, “Rancang  Bangun  Prototipe  Sistem  Peringatan Jarak Aman  pada  Kendaraan  Roda  Empat  Berbasis Mikrokontroler ATMEGA32,” Jurnal  TELKA ,  vol. 2, no. 1, pp. 53–61, 2016.
[22]  S.  Samsugi  and  D.  Kastutara,  “ARDUINO  DAN MODUL  WIFI  ESP8266  SEBAGAI  MEDIA KENDALI
JARAK JAUH DENGAN ANTARMUKA BERBASIS ANDROID,” Teknoinfo , vol. 12, no. 1, pp. 23–27, 2018.
[23]  N.  S.  Yogaswara,  G.  F.  Gunawan,  and  F.  E. Purwiantono,
“PROTOTYPE PENJEMUR PAKAIAN OTOMATIS BERBASIS MICROCONTROLLER  ARDUINO DENGAN METODE NAÏVE BAYES SERTA MENGGUNAKAN SENSOR LDR DAN SENSOR
KELEMBABAN,” Teknoinfo ,  vol.  13,  no.  1,  pp. 29–35, 2019.
[24]  A.  Kadir, From  Zero  to  A  Pro:  Arduino ,  1st  ed. Yogyakarta: Andi Publisher, 2015.