POLBAN

"

Perancangan dan implementasi simulasl sistem keamanan akses pintu . (Feny Satria)

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SIMULASI SISTEM KEAMANAN AKSES PINTU ELEKTRONIK BERBASIS MIKROKONTROLER MENGGUNAKAN NOMOR IDENTITAS, FINGERPRINT DAN SMARTCARD

Ferry 5atrla Jurusan Teknlk EIektro PoIiteknlk Neger; Bandung

E-maIl: ferrypolban@gmail.com

Abstrak Pada penelitian ini telah dirancang dan dlrealisasikan sebuah simulasi sistern pengamanan rangkap pada ruangan yang memiliki dua pintu eIektronik. Pengamanan rangkap Inl dllakukan melalui input-input data identitas yang akan dimasukkan pads .Istem untuk mengidentifikasi seseorang sebelum mengakses ruangan tersebut. Pada slmulasi ruangan Inl dlpergunakan data Identltas sebanyak 5 orang pads database sistem yang bisa mengakses ruangan. Input ldentitas tefdin dan Nomor ldentitas orang yang terdaftar dalarn database. Smartcard tipe ACOS3 dengan Smartcard Reader ACR38, dan Filgerprint scanner U 4000b cfipergunakM dalam penelitian ini. Input-input identitas (fingerprint dan smartcard) disimpan dalam database Miaoeoft Access pada komputer pusat untuk proses pembandingan data-data identitas menggunakan aplikasi VlSU8I Basic. Nomor ldentitas merupakan input identitas untuk mengakses pintu pertama. Jlka Nomor Identitas seaual dengan database maka pintu pertama akan dapat membuka lalu akan menutup kemba6 5 delle kemudia'l secara otomatis. Tapi jika Nomor ldentitas tidak sesuai database sistern maka pintu pertama iili akan tetap tertutup dan LED merah akan menyala sebagai tanda akses gagaI. Fingerprint merupakan input identitas untuk mengakses pintu kedua Jka pintu pertama bertlasll secara normal terbuka dan prosesnya sarna seperti pintu pertama. Jika proses identifikasi fingerprint gagaI. maka pintu peRama dan pintu kedua aklI1 tetap lerkund. Sebagai cara untuk keluar ruangan. Smartcard merupakan input identitas untuk membuka kedua pintu lalu akan menutup kembali setelah 5 detik untuk pintu kedua laIu 5 detik kemudian untuk pintu kesatu. Jika identitas pads srnartcard tidak sesuai database maka tidak ada jalan keluar dan ruangan tersebut karena pintu kesatu maupun pintu kedua tetap tet1cunci.

Kata kund : fingerprint scimner. smart card. smart card reader. visual basic, sIstim keamanan ruangan

Pendahuluan • Latar Belakang Masalah sulit untuk ten:ipta ketika rasa aman yang diinginkan Keamanan merupakan salah satu hak asasI bagi manusia menjadi lebih luas pengertiannya. 5eperti seluruh manusia di dunia yang pelaksanaannya cnntoh manusia memllild sebuah kehidupan pribadi harus dilakukan secara makslmal bahkan harus dan itu harus diamankan agar tidak ter-~ IaIu diupayakan semaksimal mungkin. Karena tanpa itu manusia memiliki ruangan pribadi baik pribadi mamJSia akan terbebani rasa yang tidak tenang perorangan maupun pribadi keIompok seperti dan waswas keUka menjalani kehldupannya. T1c:tak ruangan VIP itu pun dapat diamankan agar tidak hanya din dan manusia itu sendiri, pemenuhan sembarang orang bIsa memasukl ruangan tersebUt untuk terciptanya rasa amah tersebut akan lebih [2]. Maka, berbagai cara pun banyak dilakukan unblk

93

                               

POLBAN

.'

IlEDC Vol.S No.2 Mel 2011: 9MB , , meningkatkan keamanan seseorang bagi dirinya

maupun bagi harta miliknya.

• Pemecahan Masalah Pada penelitian inl yang Iebih ditekankan adalah simulasi pengamanan ruangan khusus pada akses plntu masuknya. Untuk dapat memasuki ruangan, seseorang harus memllild nomor ldentitas, data fingerprint, dan data smattr:arrJ yang datanya telah tersimpan pada database sist:ern. Pada penelltian Ini, ruangan simulasi mempunyal dua buah pinbJ yang dikendalikan secara eIekI:ronik. ldentitas yang diberikan pertama pada sislem untuk mengidentifikasi seseorang yaItu nomor ldentitas yang akan disakRtcan meIaIui Radio Frekuensl dart mikrolcoilbolei· ATmega 8535 ke Komputer pusat untuk cibandingkan dengan data pada database dan hasiI perbandingan dilcembalikan Ice mlaoblnboler AT mega 8535 yanglangsung dbmpikan Ice UD. Pada proses tB'Sebut merupakan akses untuk ~ pertama yang akan membuka IaIu menutup kembaII secara olonliltis seteIah beberapa detik. Untuk mengakses pintu kedua, cIIakuIcan iderdikasi 4Igetptilto lika identIfikasI· berhasiI proseSIl)Cl sarna dengan pIntu pertama dan jIIca tIdak berhasil maIca semua pirD.I alan tetap terIaa1ci. Untuk membuka kedua pIntu dibubI1kan aIcses yang teraIchir yaItu Jdelltlftlcasi SI1IilItaIrd. MelaJul Idet ltifikasi S1TIiIItl:atcIInilah seseonIllQ aJcan dapat membuka kedua pintu sebagai jaIan keIuar dart ruangan tersebut. Dengan metode Inl dlharapkan akan menambah altematif cara pengamanan pada suatu ruangan.

• Perumusan Masalah Dalam pelaksanaan penelltian Ini, akan dlrancang dan di implementasikan suatu simulasi sistem akses pintu elelctrollik berbasis mikrokontroler ATmega 8S35 menggunaIcan Input-lnput Identitas yang benll'lQSl lI1b* rnengldentiftkasl data seseorang. 1nIU-IniU ideidas tErdIrl dart input ldentlftkasi dart nomor Identbs, laIu Input ldentlftlcasf dan IIngetpdntdan yang terakhir input identifikasI dart smartr:arrI.

• Tujuan Perancangan - Merancang dan neealsaslcan suatu

simulasi sist:ern alcses pIntu eleidrollik yang menggunakan smattr:atrJ tei1der dan fingerprint scanner.

- Merancang dan mereaIisasikan sebuah sistem berbasis mlkrokDiIboIer untuk memasukJcan data-data Input identifikasl seseorang sebagai data smartalfd reader

dan fingerprint scanner yang terhubung dengan komputer pusat. Juga untuk menerima output yang diberikan oleh komputer pusat pada mikrokontroler sebagai feedback untuk mengetahui apakah proses identiflkasi berhasil dllakukan atau tidak.

, Merancang dan merealisaslkan sistem komunikasi menggunakan radio frekuensi sebagai media penghubung jarak jauh antara komputer pusat yang terhubung langsung dengan smartrarrJ reader dan 6ngerprfnt .snJnnerdengar. sistem mlkrokontroler.

• Batasan Masalah DaJam peJaksanaan penelitlan ini, dibatasl dengan hanya membahas hal-hal yang bet1at1tan dengan perancangan dan pereallsaslan Simulasi SIsb!m Akses P1ntu EIeIdronik berbasis Mikrokonlroller menggunakan Nomor Identit:as, Fingerprint dan SlnaJ1t:atrJ, yaltu:

- Merancang sebuah slmu!asi ruaogan yang berukuran 15 an x 15 an, di bagian t2ngah diberi sekat untuk pembagl ruangan tner1adi 2 bagian. Ruangan Ini memlliki dua pintu yaitu pada bagian tengah dinding depan dan pada baglan tengah sekat ruangan. Jarak tedua pintu sekltar 7 an.

- Merancang dan mereallsasikan sebuah simuIasi sistem akses pintu elektronik yang menggunakan nornor Identit.as, fingerprint scannerdan smartt:arrJ teadet: Hornor Jdentitas lmtuk 8kses pintu pertama lalu fingerprint unIuk akses p1ntu kedua dan smart carduntuk aIcses membuka kedua pintu keUka seseorang akan keIuar dart ruangan.

Teort dasar • fingerprint SCanner Angerprint Stammer adalah alat yang berfungsi unbJk mengambll sampel s1dlk Jart seseorang unbJk disimpan dalam database dan pada penggmaanya nanti sidIk jan seseorang yang akan diidentifikasl akan dlbandirlQkan dengan database hasli sampel sIdlk jarinya. Identifikasi melalul sidik jari Ini dlgunakan karena sudah sangat popular, dan cukup handal dipakai untuk mengidentifikas seseorang. Mala dan itu untuk memastikan Jati diri seseorang yang akarl kita identifikasl tidak per1u' memeriksa kesekl'uhan baglan tubuh dart orang tersebut. [1] Menurut Francis Galton (1822-1916), tldak ada dua sidik jari yang sama, artinya setiap Sidik jari yang dimiliki oIeh seseorang adalah unik.[2] Berdasarkan ldaslfikasi, poIa s1dik jari dapat dinyatakan secara umum ke daIam tiga bentuk yaitu ; arch, ~, whorl

94

                               

POLBAN

---

r

Perancangan dan implementasi simulasi sistem keamanan akses pintu '"..... (FelTy Satria)

dan composite, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 1.

.. Gambar•1. PoIa Sidik Jan•

Untuk pengambilan sampel sidik jan dan masing­masing orang membutuhkan beberapa tahapan yang sederhana dan lebih mudah dan pengambllan sampel pada retina atau DNA. Beberapa tahapan sebagai proses pengenalan pola sidlk jan dapat dlHhat pada Gambar 2. - Image s1dik jari dlrubah Ice dalam bentuk

numenk dengan cara systl!m capturing sehingga dapat diproses dengan komputer.

- Noise yang terdapat pada image, dihilangkan (pre-proc:essing). '.

- Pada data Image yang sudah dihilangkan nolsenya, dllakukan proses b1nertsaSl ­

- Proses ekstraksi fitur dan sidik jan, akan menerapkan Jaringan Saraf Tiruan.

- Proses identIftkasI dan pengenalan menggunakan Jaringan Sam Tiruan atau sampei dan skIik jan tersebut akan diproses menggooakan program pada komputer.

"'-­......... 01......

-

...1 A

Gambar 2.Tahapan Pengenalan Sidik Jan

Smartcard Reader Smart card merupakan bagian perangkat keras sistem yang akan berko-munikasi dengan beberapa perangkat lain untu\( memperoleh akses ke jarlngan atau perangkat penampil data. Smart card dapat dipasangkan Ice dalam suatu card reader, yang sering disebut sebagai card tenninal, atau dapat dioperasikan menggunakan frekuensi radio. Smart card dapat berkomunlkasi dengan sebuah reader atau receiIIer dalam salah satu dianblra dual metode berikut yaitu: - Contact StnartcarrI- KoneksI dibuat ketiIca reader

berhubungan dengan sebuah dip emas berdiameter 1h inci yang ada di bagian depan dart pennukaan card. Dlsamplng itu terdapat sebuah garls magnetik di bagian belakang sepertI pada aedlt card. Ketika card dimasuldcan Ie daIam smart card reader, Icontak dengan koneIlkIr Iistrik akan mengaklbatIcim adanya transfer data dari dan Ice chip.[5]

Gambar 3. ContactSmartcard

- ConIadIess Smartr::atrIs - Komunlkasi diIaIoJkan mela\ui antena, hal 1m mengurangi proses memasukkan atau mengeluarkan card dengan menggooakan tangan. Contacttess card dapat digunakan untuk aplikasl dimana memasukkan atau mengeluarkan card menjadi tIdak praktis dlakulcan atau untuk aplikasl yang mengtDnakan kea!patan pada proses pembacaan data.[S]

Gambar 4. Contad:Iess Srnartcard

Secara normal, suatu smart cam tIdak mernilikl catu daya, unit peraga, atau keyboard. smart card berinteraksi dengan dunia luar menggunalcan serial axnmunication inIs1'ace meIaIui delaPan oontact: point yang dimiliki. Perhatikan Gambar 5.

95

                               

POLBAN

, .'r .

TEDC Vol.S NO.2 Mel 2011: 93-98

Oro\l'\d

Reset

Cbe<k ~ I I

OptiODOlC_

Gambar 5. Delapan tl!rminal pada smalt OJrd

Perkembangan teknoIogi telah maju dengan pesat dalam perkembangan dunia elektronika, khususnya dunia mikroe-lektronlka. Penemuan slNkon . menyebabkan bidang 'nj mampu memberikan surnbangan yang amat berharga bagi perkembangan teknologi modem. Adanya m1krokootro1er rnerupakan suatu terobosan di bldang mikroprosesor dan mlkrokomputer. Mlkroprosesor merupakan komponen utama dari CPU (central Prosecdng Unit) pada. sebuah peISOflal komputer yang belum memiIiId I/O port dan peripheral yang dibutuhkan oleh suatu sistem yang lengkap. Untuk dapat beroperasi mikroprosesor membutuhkan tambahan peripheral lain seperti unit memori (hardisk, RAM,ROM) unit Input (keypad) dan output (lCD, monitDr).

Mlkrokontroler AT mega 8535 ATmega 8535 adalah mlkrokontroIer CMOS &-bit berdaya rendah yang berdasar pada AVR, yaitu arsitektur RISe yang Iebih dikernbangkan. ATmega 8535 dapat mengeksekusI instruksi hanya dalam sebuah s1k1us pulsa dock. ATmega 8535 memUIId kelS:imewaan sebagal berikut : 8K byte In-System Programming Flash dengan kemampuan membaca-ke.tikans, 512 byte EEPROM, 512 byte SRAM, 32 general purpose I/O, 32 general purpose registI!rs kerja, 3 buah Tlmer/Counter dengan mode CDJPJfe, Interrupt internal dan eIcsb!rnaI, sebuah USART yang dapat diprogram, antar muka serial THO­Kfre dengan orIentasl byte, 8-channe/ AOC 10 bit, wall:hdog timer yang dapat d"qxogram dengan osiIatnr internal, sebuah serial port SPI, dan 6 mode power saving yang dapat dipilih secara software. Mode idle menghentikan CPU, sementara SRAM, Tmer/Counter, port SPI, dan sistem Interrupt tetap berfungsi. Mode power down menyimpan lsi register tetapi mematikan osffator, mematikan semua fungsI dip Iaimya sampat terjadi Intenvpt atau reset hardware. Mode pengurangan noise AOC menghentikan CPU dan semua moduf I/O kecuaIi timer asynchronous dan ADC untuk mengurangl noise swItriIing ketika

konversi ADC. Oi dalam mede stand by, osilator kristal atau resonator tetap berjalan sementara piranti lainnya dihentikan.

Komunikasl serial Olkenal dua cara komuikasi data secara serial, yaltu komunikasl data serial secara sinkron dan komunikasi data secara aslnkron. POOa komunikasi data serial sinkron, dock dikirimkan bersama-sama dengan data serial, sedangkan komunkasi data asinkron dock tldak dikirimkan bersama data serlaInya, tetapi dibangkitkan sendlri-sendlri balk pada sisl pengirim maupun pada sIsi penerima. Pada IBM PC kompatibeI port serlalnya termasuk jeIlis asInkron. Komunlkasi data Inl dilcerjakan oIeh UART (UI'IivmsaI Asynaunous RetX!IIIer/ltafl5TTlit:tl!l). Pada UART, kecepatan penglriman data (baud rate) dan fase dodc pacta sisi transmittl!r dan pada sisI receiver harus sinkron. Untuk Itu pertu s1nkronisasl antara transmltterdan receiver hallnl dilakukan oIeh bit astatt'dan bit·~~

KonfIgul'llSi Port Serial Gambar 6 memper1ihatkan konektDr D8-9 pada baglan belakang CPU. Pada kDmputer IBM PC IrDmpatibeI biasanya terdapat dua IrDnektor port serial D8-9 yang biasanya dinamal OOM 1 dan OOM 2.

Tabel1. Pin-pIn DB9

1 In Data canter Derec:t/Rea!iVe Une SlgnaI Detect

2 RxD In Receive Data 3 TxD Out Transmit Data

4 DTR Out Data TennIna/ Ready

5 GND Ground 6 DSR In Data set 7 RST Out to5end 8 CIS In Qearto5end 9 RI In IndikalDr

Gambar 6. Konektor selial OB-9

lComunllrasi Serial Mengg.....kan V""" B8sic: Fasilitas komunikasi serial dengan dengan IIisua/basic telah disediakan objek kontroInya yaitu MSComm. Kontrol MSComm rnenyediakan fasilitas komuni-kasi antara program aplikasi yang kita buat dengan port

96

                               

POLBAN

Perancangan dan implementasi simulasl s1stem keamanan akses pintu . (Feny Sabia)----..............

~

•

memudahkan perancangan program yang diperlukan.

~

....._I

....._2

Gambar 8. Diagram BIok Perancangan dan Implementasi SimuIasi SisIem Akses PIntu EIeIclronik

Milaokolltloler menggunakan Nomor ldentitas, Rngerprintdan SrnartcarrJ

Proses dan PenguJIan ICInerja SIstem

Pengujlan Fingerptfnt SCiIII11t!f dilaku-kan dengan c:ara fingerprint reader pada

kompub!r dikendal"dcan deh aplikasi program.

Gambar 9. Pengujian Angerprint Menggunakan

• Pengujlan StniIrtaInI Pengujian 5miIt1r:JJrrJ Reader dilakukan dengan cant Iangsung menglconel<sikan Srnartcard Reader pada komputer dengan menggunakan aplilcasi program VISUI Basic.

Radio frekuensi merupakan suatu gelombang elektromagnetik. Pada spektrum radiasi elektromagnetik radio frekuensi berada pada

serial untuk menglrim atau menerima data melalul port serial.

Radio Frekuensi

mnge frekueRsi antara 9 kHz • 300 GHz.

Gambar 7. Spektrum RadIo FrekuensI

GeIombang e1e1dromagnetik dihasll-kan dart arus AC yang dibertkan pacta suatu konduktor atau antena. Antena tersebut akan meradlaslkan suatu medan eIektromagnetik yang dapat dipropaga­s1kan melalul udara bebas. Medan eIek­tromagnetik t.ersebut sering dIsebut radio frekuensl atau ge/ombang radio. PanJang geIombang dart radio frekuensI berbanding terballk dengan frekuensinya berdasarbn mmus berikut :

cA=-.f .(1)

DI mana: c = kecepatan cahaya f = frekuensi II = panjang geIombang

Perancangan dan Realisasl SistIem Pada penelitian Ini ada dua hal yang hams dirancang serta direalisasikan yaItu baglan hardware dan .svItware. Pertama perancangan hardware. Aspek yang per1u diperhatikan dalam perancangan hardware InI adalah sistem kerja yang akan dibuat secara keseluruhan, sehingga akan mempennudah Icita datam mencari rangkalan yang akan menjadi baglan dari sIstem, selanjutnya yang tldak kalah penting adaIah mengetahUi karakteristik dari komponen-komponen yang akan membangun sistem tersebut Yang kedua, yaitu perancangan software. Hal yang harus dlperhatikan dalam perancangan perangJcat lunak ada/ah menentukan algoritma sIstem. Dart A1goritma lalu diimplementaslkan ke dalam sebuah diagram alir. Diagram air Inl akan sangat

Berbasis

• PenguJiM Rngerpr/IItSaInntIr

Iangsung mengkonekslkan

VISUal Basic

97

                               

POLBAN

.'

TEDC Vots No.2 Mei 2011: 93-98

Keslmpulan Dar! PengUjian kerja rangkaian yang telah dilakukan, maka dapat dIsImpulkan bahwa realisasi alat pada penelltian dengan judul Perancangan dan Imple-mentasi Simulasi S1stem Keamanan Akses PintlJ EIekITonik Berbasls Mikrokontroler menggunakan Nomor Identitas, Rngerprint dan Smartr:ard IIll dapat bekerja dengan baik sesuai yang diharapkan untuk memberikan pengamanan yang rangkap pada akses suatu ruangan. Dari hasil percobaan untuk fingerprfntdan smartr:arrlpada S sampai 10 orang selalu berhasil teridentifikasi dengan baik. Jangkauan antara pengirlm identitas pada mlkrokontroler dan penerima pada komputer makslmal mencapal 100 m. Hal Ini berarti bahwa jarak antara plotu kesatu dengan p1nbJ kedua rnaksirnal 100 m.

Dabr Pustaka Dittmann, J., Behr, A, Stabenau, M., Schmitt, P.,

Schwenk, J., & Ueberberg, J. -Combining digHaI watennal1cs and collusion secure fingetprints for dig;taI imageS'. Proceedings of SPIE, 3657. San Jose, CA: Eledronic Imaging, 1999

lU, Chun-Shien, "Multimedia Security Steganography and Digital Walermarldng Techniques for Protection of Intellectual Property" , Idea Group Publishing, USA, 2005

Steinebach, Martin dan Dittmann, Jana, "Combined fing6rprinling attacks against digital Audio Watefl1l81king : Methods, IBSUIts and solutions·, IFIP TeB I TC11 6th Joint Wortdng Conference on Communications and Multimedia security, Slovenia, 2002

Wu, Min dan Trappe, Wade. ·Collusion-Resistant Fingerprint for Multimedia-. IEEE Signal Processing Magazine, 2004

Wolfgang Rankl, Wolfgang Effing: SmarlCatrJ Handbook., 3rd Edition, JohnWiley&Sons, England, 2003

                               

POLBAN