Perancangan Sistem Pembaca Kartu Mahasiswa Berbasis Radio Frequency Identification
Robi Gustari 1, Dini Destiani Siti Fatimah 2
Jurnal Algoritma Sekolah Tinggi Teknologi Garut Jl. Mayor Syamsu No. 1 Jayaraga Garut 44151 Indonesia Email : jurnal@sttgarut.ac.id
1 1506149@sttgarut.ac.id 2 dini.dsf@sttgarut.ac.id
Abstrak – Kartu mahasiswa umumnya masih menggunakan kartu biasa, yang terbuat dari plastik atau kertas, sehingga fungsinya dirasa kurang, karena hanya digunakan sebagai identitas saja. Penggunaan kartu Radio Frequency Identification sebagai kartu mahasiswa menawarkan banyak manfaat. Oleh karena  itu,  pada  penelitian  ini  kartu Radio  Frequency  identification tersebut  akan  dimanfaatkan sebagai kartu mahasiswa yang bisa digunakan untuk melakukan absensi, login ke sistem informasi dan untuk keperluan lainnya, selain itu penelitian juga akan dilakukan pada sistem pembaca kartu tersebut.  Perancangan  sistem  dibuat  berdasarkan  tahapan  –  tahapan  pada  model prototyping , diantaranya adalah pengumpulan kebutuhan, membangun prototype , mengkodekan sistem, pengujian dan  evaluasi  sistem.  Perangkat  yang  dibutuhkan  untuk  merancang  sistem  pembaca  kartu  tersebut adalah Mifare RC522 yang digunakan sebagai pembaca kartu dan Arduino yang digunakan sebagai pengirim  data  dari  Mifare  ke  komputer,  sehingga  data  dari  kartu  tersebut  dapat  ditampilkan  di komputer,  kemudian  dibutuhkan  juga  perangkat  lunak  yang  digunakan  untuk  memprogram mikrokontroler dan membuat software interface untuk simulasi absensi, diantaranya adalah Arduino Integrated  Development  Environment sebagai  aplikasi  untuk  membuat  program  mikrokontroler, kemudian  Delphi  digunakan  sebagai  aplikasi  untuk  membuat software  interface untuk  simulasi absensi. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem pembaca kartu dapat membaca nomor identitas pada  kartu,  selanjutnya  nomor  tersebut  ditampilkan  dan  diproses  pada software  interface untuk melakukan  simulasi  absensi.  Hasil  pengujian  juga  menunjukkan  bahwa  kartu  tidak  dapat  terbaca ketika kartu tersebut patah. Pengembangan untuk sistem pembaca kartu tersebut diharapkan dapat memudahkan  mahasiswa  dalam  melakukan  absensi,  dan  memberikan  manfaat  lebih  untuk  kartu mahasiswa.
Kata kunci – Arduino, Mifare, Kartu Mahasiswa, Prototyping, Radio Frequency Identification . .

## I. PENDAHULUAN
Peran  teknologi  informasi  dan  komunikasi  dalam  dunia  saat  ini  semakin  memainkan  peran penting dan signifikan pada berbagai bidang [1]. Seiring perkembangan teknologi, penggunaan kartu elektronik mulai banyak digunakan, dengan berbagai jenis kartu elektronik yang sudah ada, seperti Magnetic stripe card, chip  card dan  yang terbaru adalah contactless card , kartu ini menggunakan gelombang  radio,  cara  kerja  dari  kartu  ini  cukup  dengan  mendekatkannya  dengan  perangkat pembacanya (RFID reader ), kartu ini juga sering disebut sebagai RFID, salah satu penggunaan kartu ini adalah E–KTP.Perkembangan RFID merupakan penerus atau pengganti dari teknologi barcode, dengan keunggulan RFID  yaitu dari cara pembacaannya tanpa melakukan kontak secara langsung sehingga proses pembacaan lebih cepat. Implementasi RFID ini efektif digunakan untuk instansi atau perusahaan yang memerlukan akurasi data dan kecepatan dalam identifikasi data.
RFID  memungkinkan  juga  digunakan  sebagai  kartu  mahasiswa,  hal  ini  dapat  memberikan
manfaat  lebih  dibandingkan  kartu  mahasiswa  yang  terbuat  dari  plastik  biasa,  salah  satu penggunaannya  yaitu  dengan  menggunakannya  sebagai  kartu  untuk login ke  sistem  informasi mahasiswa  dan  absensi  mahasiswa.  Sistem  informasi  mahasiswa  memuat  data  –  data  mahasiswa, berupa nilai  IPK, nilai absensi, data tunggakan, dan lain sebagainya. Dengan menggunakan RFID sebagai media untuk login, keuntungan  yang bisa didapatkan adalah proses login nya  yang cepat, karena  tidak  perlu  mengetik  username  dan  password,  dan  akan  lebih  aman,  karena  jika  hanya menggunakan username dan password saja, bisa jadi orang lain juga mengetahuinya. Selain itu RFID bisa juga dimanfaatkan sebagai kartu absensi pada mahasiswa, karena sistem pembacaan yang cepat tersebut  sehingga  mempercepat  waktu  pengabsenan.  Dari  uraian  diatas,  penulis  tertarik  untuk melakukan  penelitian  mengenai  “ Perancangan  Sistem  Pembaca  Kartu  Mahasiswa  Berbasis Radio frequency Identification”.

## II. URAIAN PENELITIAN

## A.   Radio Frequency Identification
Radio  Frequency  Identification (RFID)  adalah  teknologi  yang  menggabungkan  fungsi  dari kopling elektromagnetik atau elektrostatik pada porsi frekwensi radio dari spektrum elektromagnetik, untuk mengidentifikasi sebuah objek. Teknologi  RFID mudah digunakan, dan sangat cocok untuk operasi  otomatis.  RFID  mengkombinasikan  keunggulan  yang  tidak  tersedia  pada  teknologi identifikasi yang lain. RFID dapat disediakan dalam perangkat yang hanya dapat dibaca saja ( Read Only ) atau dapat dibaca dan ditulis ( Read/write ), tidak memerlukan kontak langsung maupun jalur cahaya  untuk  dapat  beroperasi,  dapat  berfungsi  pada  berbagai  variasi  kondisi  lingkungan,  dan menyediakan tingkat integritas data yang tinggi. Pada sistem RFID umumnya, tag atau transponder ditempelkan pada suatu objek. Setiap tag dapat membawa informasi yang unik seperti Serial number, model, warna, tempat perakitan, dan data lain dari objek tersebut. Ketika tag ini melalui medan yang dihasilkan oleh pembaca RFID yang kompatibel, tag akan mentransmisikan informasi yang ada pada tag kepada pembaca RFID, sehingga proses identifikasi objek dapat dilakukan [2]

## Gambar 1: Diagram sistem RFID secara umum [2]
Kita dapat melihat diagram sederhana sebuah sistem RFID, seperti yang terlihat pada Gambar 2.4. Oleh karenanya, dalam mengaplikasikan sistem RFID tersebut, terdapat beberapa hal yang harus diperhatikan, yaitu:
1. Jenis tag yang digunakan,
2. Jenis reader yang dipakai,
3. Frekuensi operasi dari sistem dan
4. Jarak antara reader dan tag yang diinginkan.

## B.   Spesifikasi Mifare RC522
Terdapat beberapa jenis RFID Reader dipasaran, baik yang sudah siap pakai maupun berbentuk modul.  Pada  penelitian  ini  diggunakan  modul  RFID reader dengan  jenis  Mifare  RC522,  dengan spesifikasi sebagai berikut :
1. Chip set : MFRC522 Contactless Reader / Write r IC 2. Frekuensi : 13.56 MHz 3. Jarak pembacaan Kartu  : <50mm 4. Protokol akses : SPI ( Serial Peripheral Interface )@10Mbps
5. Kecepatan transmisi RF : 424 kbps (dua arah / bi - directional )/848kbps ( unidirectional ) 6. Catu Daya : 3.3 volt 7. Konsumsi Arus :13-26mA pada saat operasi baca/tulis,<80µA modus siaga 8. Suhu Operasional : -20 o C s.d + 80 o C 9. Dimensi : 40 X 50 mm 10. Mendukung kartu MIFARE jenis classic S50/S70, Ultralight dan DESfire
11. Framing dan Error Detection ( parity + CRC) dengan 64 byte internal I/O buffer .

## Gambar 2: RFID Reader Mifare RC522

## C. Arduino
Arduino merupakan board mikrokontroler yang mempunyai bahasa pemrograman sendiri dan bersifat open Source baik papan mikrokontroler maupun bahasa pemrogramannya. Diantara jenis – jenis Arduino yang tersedia, nano merupakan salah satu jenis Arduino yang mempunyai desain yang minimalis, Arduino Nano diciptakan dengan basis mikrokontroler ATmega328 (untuk Arduino Nano versi  3.x)  atau ATmega  168  (untuk Arduino  versi  2.x). Arduino  Nano  dihubungkan  ke  komputer menggunakan port USB Mini -B [3].
Gambar 3: Port pada Arduino nano [3]

## METODE PENELITIAN
Metode  yang digunakan mengacu pada model Prototyping menurut  Roger  S Presman,  yang terdiri dari
Gambar 4: Model Prototyping menurut Roger s pressman
Adapun tahapan – tahapan dalam Prototyping adalah sebagai berikut:

## 1. Pengumpulan kebutuhan.
Terdapat  beberapa  hal  yang  dibutuhkan  dalam  perancangan  pengendali  keamanan  pintu  lift otomatis yang akan dibuat, diantaranya adalah sebagai berikut:
a. Pengumpulan kebutuhan perangkat keras.
b. Pengumpulan kebutuhan perangkat lunak.

## 2. Membangun Prototyping
Pada  tahap  ini,  dibuat  sebuah  sketsa  /  desain  yang  terdiri  dari  desain  perangkat  keras  dan perangkat lunak RFID reader .

## 3. Mengkodekan Sistem.
Pada tahap ini, perangkat keras yang sudah dibuat kemudian di program menggunakan bahasa pemrograman yang sesuai, kemudian dilakukan juga pemrograman terhadap perangkat lunaknya.

## 4. Menguji sistem.
Pada tahap ini, sistem yang telah dibuat kemudian di uji, untuk melihat apa saja kekurangannya, sehingga dapat diketahui hal apa yang harus dilakukan supaya sistem dapat berjalan sesuai dengan yang diharapkan.

## 5. Evaluasi sistem
Evaluasi sistem dilakukan untuk melihat apakah sistem yang dibuat sudah sesuai dengan yang diharapkan atau belum, jika belum, apa saja kekurangannya. Pada fase ini dilakukan adaptasi sistem, yang bertujuan untuk melihat kemampuan adaptasi pengguna terhadap penerapan teknologi baru [4].
Activity  sequence yang  dilakukan  untuk  menyelesaikan  penelitian  ini    dapat  dilihat  pada Gambar 5.
Gambar 5: Activity sequence perancangan Sistem Pembaca Kartu Mahasiswa Berbasis RFID

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A.   Pengumpulan Kebutuhan
Pengumpulan  kebutuhan  merupakan  tahapan  untuk  memperkirakan  kebutuhan  apa  saja  yang dibutuhkan  dalam  pemanfaatan  kartu  RFID  sebagai  kartu  mahasiswa  yang  akan  dibuat,  yang mencakup terhadap pengumpulan kebutuhan perangkat keras, dan pengumpulan kebutuhan perangkat lunak.
1. Pengumpulan kebutuhan perangkat keras.
Perangkat keras yang dibutuhkan adalah sebagai berikut:
a. Netbook, digunakan sebagai alat untuk mengupload program ke mikrokontroler, tampilan absensi dan sistem informasi.
b. Mifare RC522, sebagi RFID reader .
c. RFID sebagai pembuatan kartu mahasiswa.
d. Arduino, merupakan penghubung antara Mifare dan netbook.
2. Pengumpulan kebutuhan perangkat lunak. Perangkat lunak yang dibutuhkan adalah sebagai berikut:
a. Arduino IDE, merupakan bahasa pemrograman Arduino.
b. Delphi, digunakan untuk membuat Software Interface Sistem informasi dan absensi c. Package Com-port ,  merupakan package tambahan  delphi  untuk  berkomunikai  dengan mikrokontroler.
d. Fritzing, merupakan Software untuk membuat skema rangkaian elektronik.

## B.   Membangun prototyping
Diagram blok perancangan sistem perangakar keras dapat dilihat pada Gambar 6
Gambar 6 : Diagram blok perancangan perangkat keras
Gambar 7: Skema Mifare RFID reader/writer dan Arduino

## C.   Mengkodekan Sistem
Pengkodean  sistem  pembaca  RFID  untuk    absensi  dilakukan  berdasarkan  flowchart  pada Gambar 8.
Gambar 8: Flowchart pembacaan RFID
D.   Pengujian
Tabel  1: Pengujian kartu yang dapat login ID kartu yang dibaca ID kartu yang terdaftar Absensi Sistem Informasi 278090901234 278090901234 Masuk Masuk 878065641234 - Gagal Gagal 908763541234 908763541234 Masuk Masuk 897023457564 - Gagal Gagal
Pada Tabel 1, terdapat 4 kartu yang akan diuji, sedangkan yang terdaftar (diizinkan untuk login ) hanya 2 saja, maka yang belum terdaftar tidak bisa login , dan hanya yang terdaftar saja yang diizinkan login ke sistem informasi, dan melakukan absensi.
Tabel 2: Pengujian absensi menggunakan kartu Kartu yang login Login untuk Jam sekarang Jadwal jam pelajaran Absensi 278090901234 Absensi 08:00 08:00 1 278090901234 Absensi 09:00 09:00 2 278090901234 Absensi 09:00 10:00 - 908763541234 Absensi 08:00 08:00 1 908763541234 Absensi 09:00 09:00 2 908763541234 Absensi 09:00 10:00 -
Pada Tabel 2, diasumsikan mahasiswa melakukan absensi untuk pelajaran yang sama, yaitu pada jam 08:00 dan jam 09:00, sehingga nilai absensi bertambah menjadi 2. Jika jam sekarang tidak sama dengan jadwal jam pelajaran/matakuliah, maka absensi tidak akan bertambah.

## E.   Evaluasi Sistem
Dari pengujian yang telah dilakukan terdapat beberapa kekurangan  mulai dari sistem perangkat lunak  dan  perangkat  kerasnya.  Kekurangan  –  kekurangan  yang  harus  diperbaiki  adalah  sebagai berikut :
1. Sistem pembaca kartu RFID dapat bekerja dengan baik, dimana sistem tersebut dapat membaca ID pada kartu dan dapat ditampilkan pada software interface .
2. Tidak disediakan database pada software interface .
3. Ketika kartu RFID patah, maka kartu tersebut tidak bisa dibaca oleh sistem.
4. Memori yang terdapat pada kartu RFID tag tidak digunakan secara optimal yang sebenarnya bisa dimanfaatkan untuk menyimpan informasi mengenai pemilik kartu.

## V. KESIMPULAN/RINGKASAN
Berdasarkan pengujian yang dilakukan pada RFID sebagai kartu mahasiswa untuk absensi dan login sistem informasi, dapat disimpulkan bahwa :
1. Simulasi  kartu  RFID  sebagai  kartu  mahasiswa  untuk  melakukan  absensi  dan login sistem informasi, sudah berfungsi dengan menggunakan Software simulasi yang telah dibuat. 2. ID pada tag RFID dapat terbaca dan dapat ditampilkan  oleh Arduino.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]   M. A.  Ramdhani,  K.  Suryadi  dan  P.  Susantosa,  “Telematic  Policy Analysis  in  Developing Countries:A Case Study in Garut District-indonesia,” Journal of Applied Sciences Research, vol. 2, no. 1, pp. 58-66, 2006.
[2]   F. H. Saputra, Sistem Absensi Menggunakan RFID, Depok: Universitas Indonesia, 2008.
[3]   L. A. Wibisono, Pengendalian Rollbot menggunakan Android Melalui Bluetooth dan Arduino, Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma, 2016.
[4]   M. A.  Ramdhani,  H. Aulawi, A.  Ikhwana  dan Y.  Mauluddin,  “Model  of  Green Technology Adaptation  in  Small  and  Medium-Sized  Tannery  Industry,” Journal  of  Engineering  and Applied Sciences, vol. 12, no. 4, pp. 954-962, 2017.
[5]   H. Santoso, Panduan Praktis Arduino Untuk Pemula, Trenggalek: Elangsakti.com, 2015.