SISTEM PEMESANAN RUANGAN DENGAN MENGGUNAKAN RFID ISO 14443A

Oleh

Hendra Sutrisna

NIM : 612013024

Skripsi

Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh

Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

1 Mei 2019

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis haturkan kepada Tuhan Yesus Kristus karena atas berkat dan

anugerah-Nya penulis dapat melakukan Kerja Praktek dan menyelesaikan Laporan Kerja Praktek

dengan baik.

Tujuan penulisan skripsi ini untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh gelar Sarjana

Teknik (S.T) bagi mahasiswa program S-1 di Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik

Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga. Penulis menyadari bahwa

skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh sebab itu penulis mengharapkan kritik dan saran

yang bersifat membangun dari semua pihak demi kesempurnaan skripsi ini.

Terselesaikannya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan banyak pihak, sehingga pada

kesempatan ini dengan segala kerendahan hati dan penuh rasa hormat penulis menghaturkan

terima kasih yang sebesar-besarnya bagi semua pihak yang telah memberikan bantuan moril

maupun materil baik langsung maupun tidak langsung dalam penyusunan skripsi ini hingga

selesai, terutama kepada yang saya hormat:

1. Ibu Imelda Elisabeth dan Philipus Yogi Suroso selaku orang tua terkasih yang tiada

henti memberikan kasih sayang, motivasi, doa, dukungan, dan didikan kepada penulis.

2. Pak Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng. serta Mas Atyanta Nika Rumaksari, M.B.A. ,M.T.

selaku dosen pembimbing yang telah memberikan banyak arahan dan bimbingan selama

pembuatan tugas akhir.

3. Mbak Wikan Dyah palupi selaku kakak yang telah memberikan semangat, bantuan

moril maupun materiil, dan teman cerita selama pengerjaan tugas akhir. Serta banyak

memberi refrensi penulisan.

4. Christanto jati, Gam Robet Mada, dan Yohanes Haryudanta yang telah membantu

membimbing pengerjaan tugas akhir.

5. Teman-teman FTEK 2013 Ricky, Eto, Rico, Yoga, Bolung, Ezra, Joy, Reza serta teman

teman yang tidak dapat disebutkan semua yang telah membimbing serta memberikan

semangat kepada penulis selama pengerjaan tugas akhir ini.

6. Grachyla Mandagie yang telah mendukung, memberi motivasi, mendoakan dan

menemani penulis.

7. Teman-teman lab skripsi Boy Hutapea dan Juga Yohanes Angga yang telah menamani

pengerjaan dan membantu persiapan perangkat keras tugas akhir.

8. Rekan dan adik angkatan Restu, Dido, Rein, Deni, Jeje, Rezki, Rendro, Fanny, Song,

Reza, Bayu yang telah memberi semangat semangat pada pengerjaan Tugas Akhir.

9. Seluruh staf dosen, karyawan dan laboran FTEK UKSW yang telah memfasilitasi

penulis selama pendidikan S1 di FTEK UKSW.

10. Semua pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

Semoga Tuhan Yang Maha Esa memberikan balasan yang setimpal kepada semuanya.

Tidak lupa pula mengucapkan rasa terima kasih kepada semua pihak dan apabila ada yang tidak

tersebutkan Penulis mohon maaf, dengan besar harapan semoga skripsi yang ditulis oleh Penulis

ini dapat bermanfaat khususnya bagi Penulis sendiri dan umumnya bagi pembaca. Bagi para pihak

yang telah membantu dalam penulisan skripsi ini semoga segala amal dan kebaikannya

mendapatkan balasan yang berlimpah dari Tuhan Yang Maha Esa, Amin.

Salatiga, 30 April 2019

Penulis

INTISARI

Berdasarkan observasi yang dilakukan di ruang pertemuan Gedung C kampus UKSW yang

terletak didekat pintu masuk gedung C, semua ruang pertemuan dipesan dengan cara manual

mengisi buku peminjaman di ruang kunci. Pengamatan yang dilakukan, hasil dari buku

peminjaman kunci gedung C, data tidak urut sesuai waktu dan tanggal diadakannya pertemuan,

hanya berdasarkan siapa yang lebih dahulu menulis. Maka apabila akan menggunakan ruangan

tersebut, tidak ada data aktual yang jelas, apakah ruangan sudah dipesan atau belum. Seiring

perkembangan teknologi, sekarang telah dibuat sistem keamanan yang lebih mutakhir. Dengan

perangkat kunci pembuka yang unik berupa kartu RFID dan sistem yang di dukung oleh database

untuk penyimpanan data peminjaman ruangan. Skripsi ini berisi tentang sebuah alat Pemesanan

Ruangan dengan menggunakan KTM berbasis RFID ISO 14443A.

Setiap Kartu Tanda Mahasiswa terdapat Tag ID yang akan dibaca oleh RFID reader ketika

kartu di tempelkan pada modul. Kemudian, data pada memori user diambil yang selanjutnya

dibaca oleh NFC reader dan diproses lalu dikirim ke server melalui API dengan format JASON.

Web server dipergunakan untuk pemesanan ruangan dengan memasukan data email dan password

yang sebelumnya telah di simpan pada database server. Bila data waktu penggunaan tepat dan ada

selanjutnya akan memerintah mekanisme pengunci berupa solenoid untuk membuka dan menutup

pengunci ruangan.

Hasil pengujian membuktikan bahwa RFID reader berhasil membaca Tag RFID pada Kartu

Tanda Mahasiswa dengan pembacan baik ±5mm. Data pembacaan dan penulisan tersebut

disimpan ke database. Hal berlaku untuk meneruskan pada mekanisme pengunci ruangan yang

dapat bekerja ±30detik penarikan piston pengunci.

Kata kunci : Arduino, RFID, NFC PN532, Solenoid, Web Server, Database

ABSTRACT

Based on observations made in the SWCU Campus C meeting room located near the

entrance to building C, all meeting rooms were ordered by manually filling out the loan book in

the key room. Observations made, the results of the key building loan book C, data are not sorted

according to the time and date of the meeting, only based on who wrote first. So if you will use

the room, there is no actual data that is clear, whether the room has been booked or not. Along

with the development of technology, now more sophisticated security systems have been created.

With a unique opening key device in the form of an RFID card and a system that is supported by

a database for data storage for loan space. This thesis contains a room booking tool using an ISO

14443A RFID-based KTM.

Every Student Identity Card has an ID Tag that will be read by the RFID reader when the

card is attached to the module. Then, data on user memory is taken which is then read by NFC

reader and processed and sent to the server via the JASON API. Web servers are used to order

rooms by entering email data and passwords that have been previously stored on the database

server. When the data usage time is right and there will then be a locking mechanism in the form

of a solenoid to open and close the room lock.

The test results prove that the RFID reader successfully reads the RFID Tag on the Student

Identity Card with a reading of ± 5mm. The reading and writing data is saved to the database. This

applies to proceeding to the room locking mechanism which can work ± 30 seconds of pulling the

locking piston.

Keywords: Arduino, RFID, NFC PN532, Solenoid, Web Server, Database

DAFTAR ISI

INTISARI ................................................................................................................... i

ABSTRACT ............................................................................................................... ii

KATA PENGANTAR .............................................................................................. iii

DAFTAR ISI ...............................................................................................................v

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. viii

DAFTAR TABEL .......................................................................................................x

DAFTAR KODE ...................................................................................................... xi

DAFTAR SINGKATAN ......................................................................................... xii

BAB I PENDAHULUAN ...........................................................................................1

1.1 Tujuan ......................................................................................................1

1.2 Latar Belakang .........................................................................................1

1.3 Spesifikasi Sistem ....................................................................................3

1.4 Sistematika Penulisan ..............................................................................4

BAB II DASAR TEORI .............................................................................................5

2.1 Radio Frequency Identification (RFID) ...................................................5

2.2 Near Field Communication (NFC) ..........................................................6

2.3 Arduino Mega 2560 .................................................................................8

2.4 Ethernet ENC28J60..................................................................................9

2.5 Solenoid-Door Lock ...............................................................................10

2.6 Real Time Clock (RTC)..........................................................................10

2.7 LCD (Liquid Crystal Display) ...............................................................12

2.8 Buzzer ....................................................................................................13

2.9 Router .....................................................................................................13

2.10 Hypertext Preprocessor (PHP) .............................................................14

2.11 MySql ....................................................................................................14

2.12 Xampp Server .......................................................................................15

2.13 Laravel ..................................................................................................15

BAB III PERANCANGAN SISTEM .......................................................................17

3.1 Gambaran Sistem ...................................................................................17

3.1.1 Registrasi Kartu ............................................................................19

3.1.2 Level Authority .............................................................................20

3.1.3 Pembuatan dan Perubahan Jadwal ...............................................20

3.1.2 Penggunaan Ruangan ...................................................................23

3.2 Perancangan User ..................................................................................24

3.2.1 Perangkat Keras User ...................................................................24

3.2.1.1 Perangkat Keras Pengambilan data KTM ........................24

3.2.1.1.1 Arduino Mega 2560 ...........................................25

3.2.1.1.2 Kartu Tanda Mahasiswa ....................................25

3.2.1.1.3 NFC PN532 .......................................................26

3.2.1.1.4 Ethernet ENC28J60 ...........................................26

3.2.1.1.5 Router ................................................................26

3.2.1.2 Perancangan Peminjaman dan Pemakaian Ruangan ........27

3.2.1.2.1 Perancangan Peminjaman ..................................27

3.2.1.2.1.1 Device ..............................................27

3.2.1.2.2 Pemakaian Ruangan ..........................................28

3.2.1.2.2.1 Solenoid Door Lock ........................28

3.2.1.2.2.2 LCD .................................................28

3.2.1.2.2.3 Real Time Clock ..............................29

3.2.1.2.2.4 Buzzer ..............................................29

3.2.2 Perangkat Lunak User ..................................................................29

3.2.2.1 Perangkat Lunak Penginputan data User ..........................30

3.2.2.2 Perangkat Lunak Penggunaan Ruangan ...........................31

3.3 Perancangan Server .................................................................................33

3.3.1 Laravel ..........................................................................................33

3.3.2 Database .......................................................................................38

BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS ....................................................39

4.1 Pengujian Pencatatan data User .............................................................39

4.1.1 Pembacaan Banyak Tag dengan jangka waktu Pembuataan ........39

4.1.2 Pembacaan Tag yang Terhalang Jenis Barang ..............................40

4.1.3 Pembacaan dengan Posisi Tag secara Vertikal dan Horizontal ....41

4.1.4 Pembacaan Tag dengan Jarak .......................................................42

4.1.5 Pembacaan Dua Tag NFC Bersamaan ..........................................43

4.1.6 Pembacaan Tag NFC dengan ketebalan yang berubah-ubah ........44

4.2 Pengujian Sistem pengunci Ruangan .....................................................45

4.2.1 Pengujian Daya Solenoid door lock ..............................................45

4.2.2 Pengujian Suhu Kerja Solenoid door lock ....................................46

4.3 Pengujian Waktu Eksekusi Server .........................................................47

4.4 Pengujian Sistem Secara Keseluruhan ...................................................49

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................................53

5.1 Kesimpulan ............................................................................................53

5.2 Saran.......................................................................................................54

DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................................55

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Modul PN532 NFC RFID .......................................................................6

Gambar 2.2 Switch untuk memilih komunikasi modul ..............................................7

Gambar 2.3 Arduino Mega .........................................................................................8

Gambar 2.4 Pin Atmega 2560 .....................................................................................8

Gambar 2.5 Ethernet ENC28J60.................................................................................9

Gambar 2.6 Solenoid Door Lock ..............................................................................10

Gambar 2.7 Modul RTC DS3231 .............................................................................11

Gambar 2.8 LCD karakter 20×4 ...............................................................................12

Gambar 2.9 Modul I2C PCF8574 .............................................................................12

Gambar 2.10 Buzzer .................................................................................................13

Gambar 2.11 Router ..................................................................................................13

Gambar 2.12 Logo PHP............................................................................................14

Gambar 2.13 Logo Xampp .......................................................................................15

Gambar 2.14 MVC Laravel ......................................................................................16

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Utama ................................................................17

Gambar 3.2 Flowchart Input Data User ....................................................................19

Gambar 3.3 Flowchart Sistem...................................................................................20

Gambar 3.4 Flowchart Booking ................................................................................21

Gambar 3.5 Flowchart Schedule ...............................................................................22

Gambar 3.6 Flowchart Access ..................................................................................23

Gambar 3.7 Perangkat Keras Pengambilan data Kartu Tanda mahasiswa ...............24

Gambar 3.8 Tampilan Serial Kartu Tanda Mahasiswa terbaca ................................25

Gambar 3.9 Perancangan Peminjaman dan Pemakaian Ruangan .............................27

Gambar 3.10 Tampilan Home pada Device User .....................................................29

Gambar 3.11 Tampilan Serial data user berhasil di input pada database ................31

Gambar 3.12 Struktur Laravel ..................................................................................33

Gambar 3.13 Model User ..........................................................................................36

Gambar 3.14 UserController .....................................................................................37

Gambar 4.1 Hasil Memasukan Data User ke Database ............................................49

Gambar 4.2 Hasil Memasukan Data User ke Database ...........................................50

Gambar 4.3 Menu Pengisian Data Peminjaman Ruangan ........................................50

Gambar 4.4 Hasil Pencatatan Peminjaman Ruangan ................................................50

Gambar 4.5 Pemberitahuan Ruangan Terbuka .........................................................51

Gambar 4.6 Hasil Verifikasi data Ruangan Terbuka ................................................51

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Pengujian Banyak Tag dengan jangka waktu Pembuataan ......................39

Tabel 4.2 Pengujian Pembacaan Tag RFID yang Terhalang Jenis Barang ..............41

Tabel 4.3 Pengujian Pembacan dengan Posisi Horizontal dan Vertikal ...................42

Tabel 4.4 Pengujian Pembacaan Tag dengan Jarak ..................................................42

Tabel 4.5 Pengujian Pembacaan Dua Tag NFC Secara Bersamaan .........................43

Tabel 4.6 Pengujian Pembacaan Tag kartu dengan Ketebalan Berubah-ubah .........44

Tabel 4.7 Persentase Keberhasilan Tag kartu dengan Ketebalan Berubah-ubah ......45

Tabel 4.8 Pengujian Daya Solenoid door lock ..........................................................46

Tabel 4.9 Pengujian Suhu Kerja Solenoid door lock ................................................47

Tabel 4.10 Pengujian Data Latency ..........................................................................48

DAFTAR KODE

Kode 2.1 Kode Mendeklarasikan Nama table pada Model Laravel .........................16

Kode 3.1 Menghidupkan dan Mematikan Buzzer ....................................................29

Kode 3.2 Kode untuk mengakses RFID menggunakan NFC PN532 .......................30

Kode 3.3 Kode pustaka untuk merubah data menjadi format JSON ........................31

Kode 3.4 Kode pembacaan data user yang tersimpan ..............................................32

Kode 3.5 Kode perintah membuka pengunci pintu ..................................................32

Kode 3.6 Kode Migrasi Tabel ...................................................................................35

Kode 3.7 Kode Model ...............................................................................................37

Kode 4.9 Pengujian Suhu Kerja Solenoid door lock .................................................47

Kode 4.10 Pengujian Data Latency ...........................................................................48

DAFTAR SINGKATAN

CLI Command Line Interface

CRUD Create Read Update Delete

DBMS Database Management System

ERD Entity Relationship Diagram

GPL General Public License

HSU High Speed UART

HTML HyperText Mark up Language

HTTP Hypertext Transfer Protocol

I2C Inter Integrated Circuit

ID Identifier

IP InternetProtocol

ISO International Organization for Standardization

JSON JavaScript Object Notation

KTM Kartu Tanda Mahasiswa

LED Light Emitting Diode

LAN Local Area Network

LCD Liquid Cristal Display

MVC Model View Controller

NDEF NFC Data Exchange Format

NFC Near-Field Communication

PC Personal Computer

PHP Hypertext Preprocessor

RFID Radio Frequency Identification

RTC Real Time Clock

SPI Serial Peripheral Interface

SQL Structured Query Language

TID Tag Identifier

TNF Type Name Format

URI Uniform Resource Identifier

URL Uniform Resource Locator

WiFi Wireless Fidelity

WLAN Wireless Local Area Network

XAMPP X, Apache, MySQL, PHP dan Perl