## PENGEMBANGAN PROTOTYPE SISTEM KEAMANAN RUMAH BERBASIS ANDROID DAN MIKROKONTROLER
T. Muhammad Johan 1)
1) Program Studi Informatika, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Almuslim Bireuen e-mail : johantm1959@gmail.com

## Abstract
[DEVELOPMENT OF ANDROID AND MICROCONTROLLER-BASED HOME SECURITY SYSTEM PROTOTYPES] The current industrial revolution is marked by the emergence of various computer-based devices  with  certain  specifications  to  be  used  to  complete  certain  jobs.  This  device  was  born  from  the development of computers, which were originally devices used to complete simple calculations, with large sizes and required high development costs. Gradually through various studies, a new computer technology was  born  which  has  a  small  size,  low  power  consumption,  low  development  costs  and  has  a  much  more optimal  and  intelligent  performance.  One  of  the  technologies  in  question  is  the  home  security  system developed in this study. This system can operate with 4 units of AA batteries connected to the microcontroller and  android  smartphone.  The  system  built  is  able  to  solve  the  problems  that  exist  in  conventional  door security  systems  that  use  physical  locks  with  the  following  weaknesses:  1)  Physical  locks  that  are  easily damaged; 2) Keys are easy to lose; 3) Limited keys, because door lock manufacturers only provide 3-4 spare keys,  which  means  one  set  of  keys  can only be  used  by 3-4  users;  4) Security  is  not guaranteed, because currently physical keys can be easily duplicated by locksmiths on the market today. The results of this study are  the  development  of  a  prototype  home  security  system  using  an  Android  smartphone  and  a microcontroller. The user only needs to access the system via an Android smartphone, then the system will authorize the user, if the user is an authorized user, the system will forward the command to the relay to deactivate the selenoid door lock. The built system also has an alarm feature that is generated by a buzzer when an entry attempt is made by an unregistered device .
Keywords: Arduino Uno; Android; Microcontroller; Selenoid Door Lock; Home Security System .

## Abstrak
Revolusi  industri  yang  terjadi  saat  ini  ditandai  dengan  munculnya  berbagai  perangkat  berbasis  komputer dengan  spesifikasi  tertentu  untuk  digunakan  menyelesaikan  pekerjaan  tertentu.  Perangkat  ini  lahir  dari pengembangan komputer yang awal mulanya merupakan  perangkat yang digunakan untuk menyelesaikan perhitungan sederhana, dengan ukuran besar serta membutuhkan biaya pengembangan yang tinggi. Secara bertahap  melalui  berbagai  penelitian,  maka  lahirlah  teknologi  baru  komputer  yang  memiliki  ukuran kecil,konsumsi daya rendah, biaya pengembangan yang murah serta memiliki kinerja yang jauh lebih optimal dan cerdas. Salah satu teknologi yang dimaksud adalah sistem keamanan rumah yang dikembangkan dalam penelitian ini. Sistem ini dapat beroperasi dengan 4 unit baterai AA yang terhubung dengan mikrokontroler dan  smartphone  android.  Sistem  yang  dibangun  mampu  menyelesaikan  masalah  yang  ada  pada  sistem keamanan pintu konvensional yang menggunakan kunci fisik dengan kelemahan: 1) Kunci fisik yang mudah rusak; 2) Kunci mudah hilang; 3) Kunci terbatas, dikarenakan pabrikan kunci pintu hanya memberikan 3-4 kunci cadangan, yang artinya satu set kunci hanya bisa digunakan oleh 3-4 user saja; 4) Keamanan yang tidak terjamin,  dikarenakan  saat  ini  kunci fisik  dapat diduplikasi  dengan  mudah oleh  tukang  kunci  yang  ada  di pasaran  saat  ini.  Hasil  penelitian  ini  berupa  pengembangan  prototype  sistem  keamanan  rumah  dengan menggunakan smartphone android dan mikrokontroler. User hanya perlu melakukan akses masuk ke sistem melalui  smartphone  android,  kemudian  sistem  akan  melakukan  otorisasi  user,  apabila  user  merupakan pengguna yang diizinkan maka sistem akan meneruskan perintah kepada relay untuk menonaktifkan kunci selenoid door lock. Sistem yang dibangun juga memiliki fitur alarm yang dihasilkan oleh buzzer apabila ada percobaan masuk yang dilakukan oleh perangkat yang tidak terdaftar.
Kata Kunci: Arduino Uno; Android; Mikrokontroler; Selenoid Door Lock; Sistem Keamanan Rumah.

## 1. Pendahuluan
Revolusi  industri  yang  terjadi  di  dunia  saat  ini,  khususnya  di  Indonesia  ditandai  dengan  munculnya berbagai perangkat komputer dengan spesifikasi tertentu yang digunakan untuk  menyelesaikan tugas yang spesifik  (NUGRAHA,  ROSYADI,  &  KHOERULLATIF,  2021).  Perangkat  tersebut  merupakan  perangkat yang  dikembangkan  dari  teknologi  komputer,  dimana  pada  awal  mula  kemunculannya  hanya  digunakan untuk melakukan perhitungan sederhana, memiliki ukuran yang besar serta biaya pengembangan yang tinggi (Muslem,  2021).  Seiring  berjalannya  waktu,  perangkat  tersebut  berevolusi  menjadi  perangkat  yang  lebih kecil ukurannya, murah biaya pengembangannya, memiliki performa yang baik  serta memiliki kecerdasan dalam  menyelesaikan  kasus-kasus  tertentu  (Muslem  R,  2021).  Teknologi  yang  berkembang  tersebut  telah membawa  kehidupan  manusia  ke  arah  yang  lebih  baik.  Pekerjaan  yang  dulunya  harus  diselesaikan  oleh banyak pekerja, kini cukup mengandalkan mesin cerdas untuk menyelesaikannya dalam waktu yang cepat (Dewi,  Johan,  &  Muslem  R.,  2021;  Fitriani  &  Muslem  R,  2021).  Tidak  hanya  di  tingkat  industri  saja, teknologi seperti Internet of Things bahkan telah hadir di kalangan pengguna rumah tangga seperti lampu pintar,  smart  home  berbasis  perintah  suara,  kulkas  pintar  dan  lain  sebagainya  (Alwendi,  2021;  Purnomo, Maulina, Wicaksono, & Rizal, 2021; Suparno & Jalil, 2021; Utomo, 2019).
Teknologi serupa terus dikembangkan oleh para peneliti dengan tujuan menemukan model penyelesaian masalah  dengan  metode  baru,  dan  juga  meningkatkan  akurasi,  kecepatan  serta  optimasi  dari  perangkat- perangkat  cerdas  yang  ada  (Andriani,  Noor,  Salim,  &  Hanafi,  2019;  Anwari  &  Pramukantoro,  2017; Firmansyah, 2019; Harsanto, 2020; Megawati, 2021). Salah satu pengembangan di bidang Internet of Things yang dilakukan dalam penelitian ini adalah pengembangan prototype keamanan pintu dengan menggunakan smartphone android dan mikrokontroler. Rata-rata sistem keamanan rumah saat ini khususnya di Indonesia masih menggunakan metode manual dan konvensional, dimana pintu hanya dikunci menggunakan gembok atau kunci fisik biasa yang memiliki berbagai kekurangan. Adapun kekurangannya dari sistem konvensional ini  yaitu  kunci  mudah  rusak,  dikarenakan  digunakan  secara  terus  menerus  dengan  intensitas  tinggi. Disamping itu, kunci konvensional memiliki keterbatasan dalam jumlah kunci yang secara default pabrikan kunci hanya menyertakan maksimal 4 kunci dalam setiap unit pembelian  produknya. Hal ini tentu sangat membatasi akses pengguna, apabila fasilitas tersebut  memiliki akses yang lebih banyak dari jumlah kunci yang  disediakan.  Meskipun  di  pasaran  saat  ini  banyak  ditemui  ahli  duplikat  kunci  yang  dapat menduplikasikan kunci tersebut sebanyak yang diinginkan. Namun hal tersebut menjadi masalah baru bagi sistem kunci konvensional, dimana kunci tersebut juga dapat diduplikasikan oleh orang yang tidak berhak mengakses fasilitas tersebut. Hal ini tentu menjadi masalah serius, dikarenakan tidak sedikit ditemukan kasus pembobolan  fasilitas  yang  menggunakan  kunci  duplikasi  yang  mudah  untuk  dilakukan.  Disamping  itu, masalah lain yang dihadapi oleh pengguna sistem keamanan konvensional tersebut adalah kehilangan kunci yang  membuat  pengguna  tidak  dapat  mengakses  fasilitas  tertentu.  Hal  ini  juga  menjadi  masalah  apabila pengguna lupa membawa kunci apabila hendak mengakses fasilitas tersebut.
Masalah ini tentu harus diselesaikan dengan cara yang lebih efektif dan efisien. Salah tahu pendekatan yang  dapat  ditempuh  adalah  melalui  pengembangan  prototype  sistem  keamanan  pintu  menggunakan smartphone  android  dan  mikrokontroler.  Kunci  pintu  yang  selama  ini  menggunakan  gembok  dan  kunci konvensional, dapat diganti dengan selenoid door lock berbasis perangkat elektronik sebagai aktuator sistem (Wahyuni,  Irawan,  Noviardi,  &  Yulanda,  2020).  Selenoid  door  lock  dapat  diakses  dengan  aplikasi smartphone  dengan  bantuan  perangkat  mikrokontroler  dan  relay.  Pengguna  dapat  membuka  pintu  hanya dengan  menggunakan  smartphone  yang  terhubung  ke  sistem  kendali  mikrokontroler  melalui  koneksi bluetooth.  Melalui pengembangan prototype sistem ini,  masalah yang ditemui pada  sistem kemanan pintu konvensional dapat diatasi dengan efektif dan efisien.

## 2. Metode
A. Alat dan Bahan
Pengembangan  prototype  sistem  keamanan  rumah  menggunakan  android  dan  mikrokontroler membutuhkan  alat  dan  bahan  tertentu  yang  digunakan  untuk  membangun  sistem  secara  keseluruhan. Adapun uraian dari alat dan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut:
1. Alat
a. Obeng
b. Tang
c. Solder
d. Lampu penerangan
e. Multimeter
f. Laptop dengan OS Windows 10
g. Kabel USB
2. Bahan
a. Arduino Uno
b. Modul Bluetooth HC-05
c. Selenoid Door Lock
d. LCD 16x2
e. Lampu LED
f. Kabel Jumper
g. Resistor
h. Protoboard
i. Buzzer
j. Smartphone Android OS

## B. Pendekatan Pengumpulan Data
Dalam  penelitian  ini,  pengumpulan  data  dilakukan  melalui  observasi  dan  studi  literatur.  Observasi dilakukan untuk mengamati kondisi dari sistem yang sedang berjalan untuk menemukan kekurangan serta peluang  pengembangan  dan  peningkatan  dari  sistem  tersebut.  Adapun  studi  literatur  dilakukan  untuk mengumpulkan  berbagai  referensi  terkait  pengembangan  sistem  yang  akan  dilakukan  (Hasanah,  2017; Raharjo, 2008).
C. Analisis Kebutuhan Sistem
1. Sistem berjalan
Sistem yang saat ini berjalan adalah sistem keamanan kunci pintu konvensional yang membutuhkan kunci  fisik  untuk  mengakses  suatu  fasilitas.  Kunci  tersebut  biasanya  disertakan  dalam  paket pembelian sistem kunci oleh pabrikan pembuat kunci tersebut.

## Gambar 1. Sistem Kemanan Pintu Konvensional
Pada sistem kemanan pintu konvensional, pabrikan biasanya menyertakan 3-4 kunci cadangan yang dapat digunakan oleh beberapa pengguna. Kunci yang disediakan oleh pabrikan biasanya beraneka ragam  jenisnya,  tergantung  daripada  bentuknya  dan  tingkat  kesulitan  untuk  menduplikasikannya. Namun  berdasarkan  observasi  penulis,  semua  jenis  kunci  konvensional  ini  dapat  dengan  mudah diduplikasikan oleh ahli kunci yang semakin hari semakin menjamur di kalangan masyarakat.
2. Sistem yang dikembangkan
Sistem yang dikembangkan dalam penelitian ini adalah sistem keamanan pintu dengan menggunakan smartphone  android  dan  mikrokontroler.  Pengguna  dapat  mengakses  kunci  pintu  dengan menggunakan  aplikasi  smartphone  yang  telah  terdaftar  dalam  sistem.  Dengan  adanya  sistem  ini, masalah kunci pintu konvensional yang telah diuraikan sebelumnya dapat diselesaikan secara efektif dan efisien. Masalah kunci yang mudah rusak dapat diselesaikan oleh sistem baru dikarenakan sistem baru  tidak  menggunakan  kunci  fisik  sistem  lama.  Pada  sistem  baru,  pembukaan  kunci  dilakukan secara  elektronik  hanya  dengan  menekan  1  tombol  pada  aplikasi  smartphone,  yang  kemudian
memerintah relay untuk menonaktifkan selenoid door lock, sehingga pintu dapat terbuka. Masalah keterbatasan jumlah kunci untuk user yang melebihi jumlah kunci cadangan yang disediakan juga dapat diatasi dengan sistem baru, dimana user dapat diberikan otoritas untuk mengkases pintu hanya dengan menghubungkan smartphone yang dimilikinya ke dalam sistem. Hal ini juga dapat mengatasi masalah kehilangan kunci yang dihadapi pada sistem lama.

## D. Perancangan Sistem
Sistem  keamanan  pintu  rumah  berbasis  android  dan  mikrokontroler  dikembangkan  melalui  beberapa tahapan, dimana tahap awal dari pengembangan sistem ini adalah tahap perancangan. Adapun rancangan atau konsep sistem secara keseluruhan dapat dilihat pada gambar berikut ini:

## Gambar 2. Rancangan Sistem
Sistem  keamanan  pintu  berbasis  android  dan  mikrokontroler  menggunakan  beberapa  perangkat  yang dipadukan dalam suatu kesatuan sistem dengan tujuan untuk memberikan akses kepada user yang berhak secara elektronik dengan otiriasasi khusus. Dalam sistem ini user dapat mendaftarkan smartphone android yang dimilikinya ke dalam sistem, sehingga smartphone tersebut menjadi kunci yang digunakan untuk mengakses  sistem  keamanan.  Melalui  aplikasi  smartphone,  user  dapat  mengkases  sistem  keamanan melalui  tombol  yang  disediakan  pada  antar  muka  aplikasi.  Perintah  dari  smartphone  untuk  membuka pintu, diteruskan  melalui  jaringan  komunikasi nirkabel  bluetooth  menuju  ke  perangkat mikrokontroler yang ditangani oleh perangkat Arduino Uno. Perintah tersebut kemudian diteruskan ke perangkat Relay untuk menonaktifkan selenoid door lock, dikarenakan selenoid door lock bekerja dengan menonaktifkan perangkat untuk membuka pintu.  Artinya pintu akan terbuka apabila perangkat selenoid door lock non aktif. Begitu juga sebaliknya, untuk mengunci pintu sistem akan mengaktifkan perangkat selenoid door lock sehingga pintu tidak dapat dibuka lagi.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Berdasarkan  analisis  serta  rancangan  yang  telah  dilakukan  pada  bagian  sebelumnya,  maka  didapatkan hasil bahwa sistem keamanan pintu rumah berbasis android dan mikrokontroler dapat digunakan dengan baik, efektif dan efisien untuk menyelesaikan beberapa permasalahan yang dihadapi pada sistem keamanan pintu konvensional.  Adapun  hasil  rancangan  prototype  sistem  keamanan  pintu  menggunakan  android  dan mikrokontroler daat dilihat pada gambar berikut:
Pada gambar tersebut terlihat sistem dikembangkan dengan menggunakan suatu prototype rumah dengan 1 pintu yang telah dipasangkan selenoid door lock. Selenoid door lock terhubung ke perangkat Relay sebagai perangkat yang membantu mengaktifkan serta menonaktifkan perangkat selenoid door lock. Pada prototype tersebut juga terlihat perangkat buzzer yang terpasang dengan tujuan untuk memberikan sinyal melalui suara apabila  ada  percobaan  akses  yang  tidak  diizinkan.  Perangkat  Relay  yand  digunakan  dalam  sistem  ini terhubung ke perangkat mikrokontroler yang menggunakan Arduino Uno serta protoboard untuk akomodasi semua koneksi antar perangkat. Sistem ini juga menggunakan baterai yang berfungsi sebagai catu daya untuk keseluruhan sistem, mulai dari perangkat input, proses dan aktuator yang terhubung ke dalam sistem.

## Gambar 4. Tampilan Depan Prototype Sistem
Pada gambar tersebut, terlihat tampilan depan daripada prototype, dimana pada tampilan depan terdapat satu unit aktuator berupa perangkat LCD 16x2 yang digunakan untuk menampilkan status pintu kepada user. Disamping  itu  juga  terdapat  2  unit  LED  berwarna  hijau  dan  merah.  LED  berwarna  merah  akan  menyala apabila  status  pintu  dalam  keadaan  terkunci,  begitu  juga  sebaliknya  apabila  status  pintu  dalam  keadaan terbuka maka akan menyala LED berwarna hijau.
Gambar 5. Kondisi Pintu Terbuka
Pada gambar tersebut terlihat status yang tampil pada LCD 16x2 berupa “Akses Diterima, Pintu Terbuka” dengan kondisi pintu terbuka sesuai dengan status selenoid door lock yang menjadi nonaktif. Pada kondisi tersebut, indikator LED juga menampilkan warna hijau yang menandakan pintu sudah terbuka.

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan analisis, perancangan dan pembahasan terkait sistem keamanan pintu berbasis android dan mikrokontroler  yang  telah  dilakukan  pada  bagia  sebelumnya,  maka  penulis  dapat  menarik  beberapa kesimpulan diantaranya adalah:
1. Sistem  keamanan  pintu  berbasis  android  dapat  diterapkan  dengan  menggunakan  mikrokontroler dengan  hasil  yang  optimal,  efektif  dan  efisien  serta  mampu  menyelesaikan  permasalahan  yang dihadapi pada sistem keamanan pintu konvensional.
2. Sistem  yang  dibangun  memiliki  kelebihan  diantaranya  adalah  pengguna  dapat  mengakses  pintu secara aman hanya menggunakan aplikasi smartphone dengan OS android.
3. Sistem  yang  dibangun  memiliki  keamanan  yang  baik  dikarenakan  user  tidak  secara  sembarangan mendapatkan  akses  kedalam  sistem,  akan  tetapi  hanya  user  yang  telah  terdaftar  yang  dapat melakukan akses.
4. Penggunaan koneksi menggunakan bluetooth menjadi kelebihan khusus dikarenakan tidak mudah di- remote dari jarak jauh oleh mereka yang tidak mendapatkan akses.
5. Sistem  yang  dibangun  juga  memiliki  kelemahan  diantaranya  adalah  penggunaan  baterai  yang memiliki  daya  terbatas,  sehingga  hal  ini  disarankan  untuk  diperbaiki  pada  penelitian  yang  akan datang.

## Daftar Pustaka
Alwendi, A. (2021). Optimalisasi Internet of Things untuk Meningkatkan Produksi pada Sektor Usaha Kecil dan Menengah di Masa Pandemi Covid-19. Jurnal Informatika Dan Rekayasa Perangkat Lunak , 3(1). Retrieved from https://doi.org/10.36499/jinrpl.v3i1.3963
Andriani,  Y.  F.,  Noor,  M.  F.,  Salim,  A.  S.,  &  Hanafi.  (2019).  Internet  Of  Things  (Iot)  –  Tantangan  Dan Keamanan Iot Menggunakan Enkripsi AES. Jurnal INFORMA Politeknik Indonusa Surakarta , 5(1).
Anwari, H., & Pramukantoro, E. S. (2017). Pengembangan Iot Middleware Berbasis Event-Based dengan Protokol. Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi Dan Ilmu Komputer , 1(12).
Dewi,  R.,  Johan,  T.  M.,  &  Muslem  R.,  I.  (2021).  Aplikasi  Kriptografi  Dalam  Mengamankan  Pesan  Teks Dengan  Metode  Algoritma  Rc4  Berbasis  Android. JURNAL  TIKA ,  6(01).  Retrieved  from https://doi.org/10.51179/tika.v6i01.416
Firmansyah, A. (2019). Analisis Tantangan dan Peluang dalam Implementasi IoT Smart City di Indonesia. Academia.Edu .
Fitriani, F., & Muslem R, I. (2021). E-Absensi Mahasiswa Fakultas Ilmu Komputer Universitas Almuslim Berbasis Web. JURNAL TIKA , 5(3). Retrieved from https://doi.org/10.51179/tika.v5i3.141
Harsanto, B. (2020). INOVASI INTERNET OF THINGS PADA SEKTOR PERTANIAN: PENDEKATAN ANALISIS SCIENTOMETRICS. Informatika
Pertanian , 29(2). Retrieved from https://doi.org/10.21082/ip.v29n2.2020.p111-122
Hasanah,  H.  (2017).  TEKNIK-TEKNIK  OBSERVASI  (Sebuah  Alternatif  Metode  Pengumpulan  Data Kualitatif Ilmu-ilmu Sosial). At-Taqaddum , 8(1). Retrieved from https://doi.org/10.21580/at.v8i1.1163
Megawati, S. (2021). Pengembangan Sistem Teknologi Internet of Things Yang Perlu Dikembangkan Negara Indonesia. Journal  of  Information  Engineering  and  Educational  Technology ,  5(1).  Retrieved  from https://doi.org/10.26740/jieet.v5n1.p19-26
Muslem, I. (2021). Prototype Kunci RFID (Radio Frequency Identification) dalam Meningkatkan Keamanan Kendaraan Bermotor. JURNAL TIKA , 5(3). Retrieved from https://doi.org/10.51179/tika.v5i3.104
Muslem R, I. (2021). Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas Rumah Tangga Menggunakan Mq-2 Sensor Dan Mikrokontroler. JURNAL TIKA , 6(02). Retrieved from https://doi.org/10.51179/tika.v6i02.457
NUGRAHA,  A.  W.  W.,  ROSYADI,  I.,  &  KHOERULLATIF,  F.  (2021).  Penerapan  DevOps  pada  Sistem Tertanam  dengan  ESP8266  menggunakan  Mekanisme  Over  The  Air. ELKOMIKA:  Jurnal  Teknik Energi  Elektrik,  Teknik  Telekomunikasi,  &  Teknik  Elektronika ,  9(3).  Retrieved  from https://doi.org/10.26760/elkomika.v9i3.678
Purnomo, M., Maulina, E., Wicaksono, A. R., & Rizal, M. (2021). Adopsi Teknologi Internet of Things pada Startup Industri F&B. Techno.Com , 20(3). Retrieved from https://doi.org/10.33633/tc.v20i3.4824
Raharjo, M. (2008). Metode Pengumpulan Data Penelitian Kualitatif. Animal Genetics , 39(5).
Suparno, I. W., & Jalil, A. (2021). SENSOR MULTI-MODAL UNTUK DETEKSI GERAK OBJEK PADA SISTEM  KEAMANAN  RUMAH  BERBASIS  KOMUNIKASI  NODE  ROBOT  OPERATING SYSTEM. Electro Luceat , 7(1).
Utomo,  T.  P.  (2019).  Potensi  Implemntasi  Internet  of  Things  (  Iot  )  Untuk  Perpustakaan. Buletin Perpustakaan Universitas Islam Indonesia , 2(1).
Wahyuni, R., Irawan, Y., Noviardi, Z. P., & Yulanda, Y. (2020). ALAT PENGAMAN PINTU DENGAN PASSWORD  MENGGUNAKAN  ARDUINO  UNO  AT  MEGA  328P  DAN  SELENOID  DOOR LOCK. I N F O R M A T I K A , 12(1). Retrieved from https://doi.org/10.36723/juri.v12i1.196