J.Oto.Ktrl.Inst (J.Auto.Ctrl.Inst) Vol 11 (1), 2019  ISSN : 2085-2517, e-ISSN: 2460-6340

## Purwa Rupa Sistem Pengaman Sepeda Motor Berbasis IoT (Internet of Things)
2 Tatik Juwariyah*), 1 Didit Widiyanto & 2 Sri Sulasmingsih
1 Teknik Informatika, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Pembangunan Nasional Veteran Jakarta
2 Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Pembangunan Nasional Veteran Jakarta
juwariyah_tj@upnvj.ac.id*)

## Abstract
The case of motorbike theft is one of the common problems in the community that needs to be found a  solution.  One  of  solutions  to  secure  motorbikes  from  potential  theft  is  to  install  smart  vehicle technology  (smart  vehicle).  This  paper  describes  the  design  of  IoT  vehicle  safety  systems  using Arduino  Mega microcontroller, fingerprint sensor, ESP8266 and Blynk applications  on smartphones. For the experiment, this study uses an automatic transmission motorbike that represents the public motorcycle model. For research methods, this study uses three stages of design. The first stage is to compile  the  prototype  hardware  of  a  motorcycle  security  system  using  a  fingerprint  sensor,  and  a microcontroller.  The  second  phase,  IoT  that  uses  a  notification  system  on  ESP8266-based smartphones  and  Blynk  applications  are  designed.  In  the  third  stage,  the  security  system  and notification system sent via the smartphone are combined. In the results of the first phase of the trial, five people (whose fingerprints were registered and not registered) were involved to show the system was working as we expected. This means that even if the vehicle ignition is in the "ON" position, the motorcycle engine cannot be started using an electric starter method or using a crank start system. To be able to "start" a motorcycle engine, the user's fingerprint must be verified first. In the second phase of the trial, notification via the Blynk application on the smartphone will show someone's fingerprint that  started  the  motorcycle  has  been  verified  or  not  verified.  Finally  in  the  final  stage  of  the  trial, information systems in the form of notifications on smartphones can be realized to inform users who are trying to start the motorcycle engine have been verified or not verified. The results of this study are expected to become IoT applied references for motorcycle and other vehicle security systems.
Key words:  Blynk cloud, ESP8266,finger print sensor, IoT

## 1 Pendahuluan
Kasus  pencurian  kendaraan  khususnya  sepeda  motor  masih  menduduki  tingkat  tertinggi dari kasus pencurian kendaraan lainnya. Pada kurun waktu tiga tahun terakhir khususnya di  ibukota  Jakarta  terdapat  sekitar  40  ribu  kasus  pencurian  sepeda  motor  [1].    Dari masalah tersebut diperlukan solusi bagaimana cara mencegah pencurian kendaraan sedini mungkin mengingat kendaraan bermotor khususnya sepeda motor adalah salah satu alat transportasi paling dominan yang dipakai oleh warga masyarakat.
Salah  satu  solusi  untuk  mengamankan  sepeda  motor  dari  tindakan  pencurian  adalah menerapan    teknologi  sistem  keamanan  cerdas (intellegent  security  system). Teknologi sistem  pengaman  kendaraan  dengan  menggabungkan  teknologi  IoT (Internet  of  Things) tergolong sebagai teknologi pengaman di masa depan. Kehadiran teknologi ini perlu terus diupayakan dan dikembangkan agar sampai ke ranah industri sehingga manfaatnya dapat dirasakan  oleh  masyarakat.  Manfaat  nyata  adanya  teknologi    IoT  adalah    semakin  efektif
dan  efisien  tatakelola  di  berbagai  bidang  [7].  Selain  itu  diharapkan  di  masa  mendatang harga teknologi ini semakin terjanngkau oleh masyarakat.
Penelitian  terkait  sistem  keamanan  kendaraan  bermotor  adalah  penelitian  perancangan sistem keamanan sepeda motor dengan sistem sidik jari, password dan kode PUK [5]. Hasil penelitian  tersebut  adalah  data  rata-rata  waktu  respon  sistem  ketika  memproses  suatu data  baik  berupa  sidik  jari  pada  modul fingerprint maupun  pada  inputan  password  dan kode  PUK  yang  ditampilkan  pada  LCD.  Penelitian  terkait  IoT (Internet  of  Things) adalah penelitian smarthome atau home  automation pengendalian  rumah  pintar  berbasis mikrontroler  Raspberry  Pi  dirancang  untuk  mengendalikan  perangkat  elektronik  rumah tangga.  Pengendalian  tersebut  tampil  dalam  bentuk  halaman  web  yang  dapat  diakses melalui  smartphone  maupun  PC.  Artinya  pengendalian  rumah  pintar  tidak  hanya  dapat diakses  dari local  area saja,  tetapi  dapat  dikendalikan  secara  jarak  jauh  melalui  akses internet  berbasis halaman  web [4]. Penelitian  terkait sistem  notifikasi diantaranya  adalah perancangan  sistem  pengamanan  pintu  rumah  berbasis Internet  Of  Things dengan ESP8266.  Penelitian  tersebut  merancang  pengembagan smart  door  lock yang  bertujuan untuk keamanan pintu rumah berbasis ESP8266, solenoid, dan reed sensor [2]. Penelitian serupa yaitu mengenai Smart Door Lock juga telah dilakukan oleh Mahali [6].
Blynk adalah sebuah layanan server yang digunakan untuk mendukung project Internet of Things.  Seperti  tersaji  di  Gambar1  terdapat  tiga  komponen  utama  Blynk  yaitu  :  Aplikasi Blynk (Blynk  apps) ,  Blynk  server  dan  pustaka  Blynk (Blynk  libraries) [3].  Aplikasi  Blynk memungkinkan untuk membuat project interface dengan berbagai macam komponen input output  yang  mendukung  untuk  pengiriman  maupun  penerimaan  data  serta merepresentasikan  data  sesuai  dengan  komponen  yang  dipilih.  Representasi  data  dapat berbentuk visual angka maupun grafik. Blynk server merupakan fasilitas Backend  Service berbasis cloud yang bertanggung jawab untuk mengatur komunikasi antara aplikasi smart phone  dengan  lingkungan  hardware.  Sementara  itu Blynk  Library dapat  digunakan  untuk membantu pengembangan source code.
Gambar. 1 Blynk [3]

## 2 Diskusi

## 2.1 Metode
Terdapat tiga tahapan  rancangan sistem di penelitian ini. Skema rancangan sistem tahap pertama yaitu tahap perancangan sistem keamanan  sepeda motor tersaji pada Gambar 2 [8].

## Gambar 2 Diagram blok rancangan sistem tahap I
Diagram  rancangan  sistem  tahap  kedua  yaitu  perancangan  IoT  berbasis  ESP8266  dan Blynk Cloud Server tersaji di Gambar 3.
Gambar.3  Diagram blok rancangan sistem tahap II
Diagram  rancangan  sistem  tahap  ketiga  dilakukan  dengan  menggabungkan  dua  tahap sebelumnya  sehingga  dihasilkan  rancangan  IoT  sistem  keamanan  sepeda  motor  berbasis Arduino  Mega2560,  ESP8266,  sensor  sidik  jari  dan  aplikasi  Blynk  di  smartphone sebagaimana tersaji pada Gambar. 4.
Arduino UNO Sensor Sidik Jari Mesin sepeda motor (kabel standar samping) Supply Daya /Baterai Relay Arduino Mega + ESP8266 Sensor Sidik Jari Blynk Libraries & Project authentication ID Blynk Cloud Server Aplikasi Blynk di smartphone Supply daya /baterai Router +ISP(Internet Service Provider)

## Gambar.4 Diagram blok rancangan tahap III

## 2.2 Hasil dan Pembahasan
Pada  tahap  pertama  rancangan wiring sistem  keamanan  sepeda  motor  berbasis  Arduino dan sensor sidik jari disajikan pada Gambar. 5 [8]
Gambar.5. Wiring sistem keamanan motor [8]
Hasil  prototipe  tahap  pertama  tersebut  diuji  cobakan  pada  pengguna  sepeda  motor  yang terdiri  dari  beberapa  orang  responden  seperti  tersaji  di  Tabel  1  menunjukkan  sistem keamanan  seratus  persen  bekerja.  Seluruh    ujicoba  membuktikan  sepeda  motor  tidak dapat dinyalakan mesinnya baik dengan starter depan ataupun dengan engkol samping jika
ArduinoMega + ESP8266 Sensor Sidik Jari Blynk Libraries & Project authentication ID Blynk Cloud Server Aplikasi Blynk di smartphone Supply daya /baterai Mesin
sepeda motor
Router +ISP(Internet Service Provider)
Relay Kabel standar samping motor Relay Power Supply (Baterai 9 V)
sidik jari tidak terverifikasi atau tidak terdaftar pada sensor sidik jari. Sepeda motor dapat dinyalakan mesinnya setelah ada verifikasi oleh sistem.
Tabel 1. Hasil uji coba Tahap I Kegiatan Gambar Ppengujian sistem oleh salah satu pengguna yang sidik jarinya tidak terdaftar pada sistem Hasil uji coba oleh pengguna tersebut : sepeda motor tidak dapat dinyalakan dengan cara start engkol samping.
Hasil uji coba oleh pengguna: sepeda motor tidak dapat dinyalakan dengan cara start elektrik depan.
Perancangan  sistem  tahap kedua  adalah  membangun  sistem IoT berbasis  Arduino  Mega, Sensor Sidik Jari, ESP8266 dan Aplikasi Blynk di smartphone. Prototipe hasil  tahap kedua disajikan  oleh  Gambar  6.  Pada  tahap  kedua  ini  Arduino  Mega2560  digunakan menggantikan  Arduino  Uno  yang  dipakai  di  tahap  pertama.  Alasan  penggantian mikrokontroler tersebut dikarenakan pada Arduino Uno hanya terdapat satu pasang PIN Tx- Rx  sementara  pada  Arduino  Mega2560  terdapat  empat  pasang  PIN  Tx-Rx  sehingga  lebih efektif dan efisien ketika kebutuhan akan komunikasi hardware serial PIN Tx-Rx lebih dari satu pasang. Meskipun Arduino Uno tetap mampu menangani kebutuhan tersebut dengan menggunakan  mode  software  serial  di  Arduino  IDE.  Pada  tahap  kedua  ini  terdapat  dua komunikasi  hardware  serial  Tx-Rx  yaitu  pertama  untuk  kebutuhan  upload  sketch  Arduino IDE dan  kedua untuk I/O data sensor sidik jari. Tidak seperti kebanyakan sensor lain yang cukup  melalui  satu  PIN  triger  sebagai  I/O  pengiriman  dan  penerimaan  data  pada  sensor finger  print  I/O  penerimaan  dan  pengiriman  data  melalui  PIN  Tx-Rx.  Seperti  tersaji  di Gambar  6  di  samping  sensor  sidik  jari  terdapat  sensor  tegangan (voltage  sensor) yang dihubungkan  ke  PIN  D23  Arduino  Mega2560  dan  terhubung  secara  seri  terhadap  kabel listriks stater sepeda motor. Sensor tegangan ini berfungsi mendeteksi ada tidaknya aliran listrik  pada  sepeda  motor.  Jika  kunci  kontak  sepeda  motor  pada  posisi  ON,  arus  listrik terdeteksi  oleh  sensor  tegangan,  data  adanya  perubahan  tegangan  terkirim  ke  Arduino Mega2560.
Prototipe sistem
J.Oto.Ktrl.Inst (J.Auto.Ctrl.Inst) Vol 11 (1), 2019  ISSN : 2085-2517, e-ISSN: 2460-6340
Gambar. 6 Prototipe IoT berbasis ESP8266, Arduino Pada  tahap  ini  ESP8266  difungsikan  sebagai  client  dari  adanya  Router  WiFi  dan  oleh Arduino  dimanfaatkan  sebagai  WiFi  akses  melalui  AT  commad.  Alternatif  lain  yang  dapat ditempuh  ditahap  kedua  ini  adalah  ESP8266  dapat  berdiri  sendiri  dengan  menggunakan board NodeMCU sehingga tidak memerlukan adanya board Arduino. Hanya kekurangannya pin-pin GPIO board NodeMCU terbatas khususnya pin-pin untuk komunikasi berjenis Tx-Rx hanya  ada  satu  pasang.  Ketika  soket  pin  tersebut  digunakan  untuk  komunikasi  serial dengan  komputer  untuk  proses  upload  sketch  Arduino  IDE,  pin  tersebut  otomatis  tidak dapat  digunakan  untuk  mengirim/menerima  data  dari  sensor  sidik  jari  yang  juga  melalui pin yang sama. Akibatnya hanya dapat mengirim data atau hanya Tx yang berfungsi, untuk Rx  harus  menggunakan  mode  UART  software  serial.  Hal  ini  jelas  kurang  praktis  karena proses instalasi lebih kompleks.
Di  tahap  kedua  ini  Blynk  cloud  server  sebagai  Backend  Service  bertanggung  jawab mengatur  komunikasi  antara  aplikasi  smart  phone  dengan  lingkungan  hardware.  Semua data-data  yang  diproses  oleh  hardware  dalam  hal  ini  mikrokontroler  Arduino  terkirim melalui sistem cloud sehingga dapat diterima oleh aplikasi Blynk di smartphone. Di bagian lainnya pustaka Blynk (Blynk Libraries) di sketch Arduino IDE memungkinkan kemampuan untuk  menangani  puluhan  hardware  pada  saat  yang  bersamaan  sehingga  semakin memudahkan bagi para pengembang IoT [3].
Protokol  yang  digunakan  Blynk  dalam  menyampaikan  notifikasi  ke  aplikasi  Blynk  di smartphone  disebut  protokol  pesan.  Protokol  pesan  terdiri  dari  dua  bagian  utama  yaitu header dan body.  Bagian header sendiri terdiri dari  tiga komponen yaitu protokol komentar berukuran  1  byte,  messageId    berukuran  2  byte  dan  body  message  length  berukuran  2 byte.  Bagian  body  berupa  karakter  string  yang  mampu    menampung  hingga  2 15 byte. Ringkasnya Blynk mentransfer pesan-pesan biner (binary message) dengan struktur seperti disajikan Tabel 2.
Tabel 2 Struktur protokol pesan Blynk Header Body command MessageId  Length string (up to 2 15 byte) 1 byte 2 bytes 2 bytes
Hasil perancangan tahap kedua berupa notifikasi pada aplikasi Blynk di smartphone terkait nama  pengguna  terverifikasi  sistem.  Contoh  nama-nama  pengguna  yang  sidik  jarinya terverifikasi  ataupun  pengguna  tak  terverifikasi  akan  muncul  sebagai  notifikasi  melalui Blynk  di  smartphone  disajikan  pada  Gambar  7.  Jika  pengguna  tidak  terverifikasi  sistem maka  Relay OFF sehingga  hubungan  ke aktuator terputus.  Pada  tahap kedua  ini aktuator
Finger print Sensor Voltage sensor Relay Motor
kipas angin (sampel) ESP8266 Arduino Mega2560 Modem/ Router
J.Oto.Ktrl.Inst (J.Auto.Ctrl.Inst) Vol 11 (1), 2019  ISSN : 2085-2517, e-ISSN: 2460-6340
diwakili oleh sebuah motor servo kipas angin mini. Kipas angin mini akan berputar ketika Relay ON (sidik jari terverifikasi) dan sebaliknya kipas angin mini tidak berputar ketika Relay OFF (sidik jari tidak terverifikasi).
Perbedaan tahap II dan tahap III hanya di bagian aktuator saja. Aktuator di tahap III adalah sistem  kelistrikan  mesin  sepeda  motor  yaitu  sambungan  kabel  utama  antara  mesin  dan standar  samping.  Artinya  meskipun  kunci  kontak  sepeda  motor  pada  posisi  ON  mesin sepeda  motor  tidak  dapat  dinyalakan  baik  dengan  cara  starter  elektrik  di  bagian  depan maupun dengan cara engkol mekanis di bagian samping sepeda motor.
Berdasarkan  tampilan  Terminal  Blynk  rata-rata  tingkat  ketangguhan  proses  pencocokan sidik jari oleh sistem  sebesar 98. Tingkat ketangguhan tersebut berkaitan dengan  proses pencocokan citra sidik jari. Proses pencocokan citra sidik jari dikerjakan tersendiri melalui suatu pustaka Adafruit_Fingerprint.h di bagian inisialisasi sketch (source code) Arduino IDE. Pustaka  ini terkait dengan  sifat hardware sensor sisik jari yang tergolong sensor sidik jari optikal  dimana  di  sensor  tersebut  tertanam chip  DSP(Digital  Signal  Processing) sebagai otak  utama.  Chip  tersebut  mengerjakan  image  rendering,  calculating,  feature-finding  dan searching  pada  data  base.  Cuplikan  sebagian  kecil  sketch  Arduino  IDE disajikan  pada Gambar. 8.
Gbr. 7 Tampilan notifikasi antarmuka sistem di smartphone
//#define BLYNK_PRINT Serial #include <ESP8266_Lib.h> #include <BlynkSimpleShieldEsp8266.h> #include <Adafruit_Fingerprint.h> //You shoud get Auth Token in Blynk App. // Go to the Project Settings (nut icon). char auth[]=”.................”; // Set password to “ ” for open networks. char ssid[]=”................”; char pass[]=”................”; /* Hardware Serial on Mega, Leonardo, Micro...*/ #define EspSerial Serial1 #define fpsSerial Serial2 const int voltagePin=23; const int relayPin=22; int voltageValue=0;
Tingkat ketangguhan sistem
.
. void setup (){ //Debug console Serial.begin(9600);
//Set ESP8266 baudrate EspSerial.begin (ESP8266_BAUD);
Gambar. 8. Cuplikan source code sistem Hasil  ujicoba  tahap  ketiga  atau  terakhir  tidak  jauh  berbeda  dengan  hasil  di  tahap  kedua. Perbedaan  tahap  ketiga  dengan  tahap  kedua  adalah  pada  tahap  kedua  relay mengendalikan aliran arus listrik ke sebuah motor servo berbentuk motor kipas angin kecil sementara di tahap ketiga motor kipas angin kecil diganti dengan sakelar kelistrikan mesin sepeda  motor  yang  terletak  di  dekat  standar  samping  sepeda  motor  jenis  Matic.  Di  titik tersebut  aliran  listrik  ke  mesin  sepeda  motor  dikendalikan  oleh  kondisi  logika  relay. Algoritma kerja sistem tahap ketiga dijelaskan seperti diagram alir yang tersaji di Gambar.9.
Gambar.9 Algoritma IoT Sistem Pengaman Motor

## 3 Kesimpulan
Dari hasil penelitian  dapat  diambil beberapa kesimpulan  diantaranya  prototipe IoT  sistem pengaman  kendaraan  bermotor  dapat  dibangun  menggunakan  ESP8266,  Mpdem/Router Internet,  Arduino  Mega2560,  sensor  sidik  jari  dan  aplikasi  Blynk  di  smartphone.  Hasil ujicoba  menunjukkan  munculnya  notifikasi  melalui  aplikasi  Blynk  di  smartphone  terkait informasi  nama  pengguna  yang  sidik  jarinya  terverifikasi  sistem  atau  pengguna  berhasil menyalakan  mesin.    Antarmuka  Terminal  Blynk  juga  mampu  menunjukkan  tingkat ketangguhan proses verifikasi sidikjari yang tersimpan di data base.
Mulai Sidik Jari dikenali ? Relay OFF; Muncul notifikasi “ User
Gagal Dikenali”;
Saat kunci ON mesin tidak dapat dinyalakan Selesai Y Blynk Cloud server aktif ; Sensor sidik jari menyala Tempel jari pada sensor Relay ON;
Muncul Notifikasi Nama User di smartphone
Saat kunci ON, mesin motor dapat menyala dengan cara distater / diengkol

## 4 Ucapan Terima Kasih
Terimakasih  kami  ucapkan  kepada  LPPM  Universitas  Pembangunan  Nasional  Veteran Jakarta atas pendanaan program hibah Penelitian Internal juga kepada pihak-pihak terkait yang telah membantu terlaksananya penelitian ini.

## 5 Daftar Pustaka
[1] Anonim, Statistik Kriminal 2017 , ISSN 2089-5291, http://bps.go.id/publication
[2] Arafat, Sistem  pengamanan  pintu  rumah  berbasis  Internet  Of  Things  (IoT)  Dengan ESP8266, Technologia , Vol 7, No.4, pp. 262-267, 2016,
[3] Blynk document. http://docs.blynk.cc , 2018.
[4] B.R.A Putra, E.Rohadi, R. Ariyanto, Pengendalian Rumah Pintar Menggunakan Jaringan Internet Berbasis Raspberry Pi , Prosiding SENTIA 2016, vol. 8, pp:A-103-110, 2016.
[5] Beman Suharjo, Falentino S., Liawatimena S., Perancangan Sistem keamanan Sepeda Motor dengan Sistem sidik jari , Jurnal Teknik Komputer, 19(1), pp.17-21, 2011.
[6] M.I.Mahali, Smart  Door  Locks    Based  on  Internet  of  Things  Concept    With  Mobile Backend  as  a  Service ,  Jurnal  Electronics,  Informatics,  and  Vocational  Education (ELINVO), Vol. 1, No.3, pp:171-181, 2016.
[7] Marco  Schwartz, Internet  of  Things  With  Arduino  Cook  Book ,  Packt  Pubs  Ltd, Birmingham UK, 2016.
[8] T.  Juwariyah,  A.C  Dewi ,  Rancang  Bangun  Sistem  Keamanan  Sepeda  Motor  Dengan Sensor  Sidik  Jari ,  Jurnal  Bina  Teknika,    Vol.13,  No.  2,  pp:  223-227,  2017.