PERANCANGAN SISTEM KEAMANAN BRANKAS BANK MENGGUNAKAN SMS DAN GPS BERBASIS ANDROID

Transkripsi

1 PERANCANGAN SISTEM KEAMANAN BRANKAS BANK MENGGUNAKAN SMS DAN GPS BERBASIS ANDROID Febrin Aulia Batubara Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Medan Jl. Almamater No.1 Kampus USU, Medan, 20155, INDONESIA Abstract Sebuah insiden pencurian bisa saja terjadi di semua tempat di setap waktu, maka sistem keamanan CCTV yang paling diandalkan dimana kamera akan merekam dan menyimpan semua kejadian. Adapun tindakan penangkapan pencuri dilakukan setelah insiden dan pemberian data kamera yang tersimpan kepada pihak kepolisian. Tenggang waktu ini digunakan pencuri untuk kabur sesegera mungkin sehingga pencuri/perampok lolos dengan mudahnya. Inilah yang membuat sistem kamera CCTV kurang efektif. Oleh karena itu kami merancang dan membuat sistem keamanan dengan SMS dan GPS yang berbasis Android. Untuk merancang sistem pengaman Brankas Bank dengan menggunakan SMS dan GPS yang berbasis Android maka langkah yang dikerjakan yaitu merancang blok diagram sistem, rangkaian mikrokontroler ATMEGA 16, rangkaian modem GSM, rangkaian driver MAX 232, rangkaian power supply regulator, rangkaian sensor, rangkaian push button, USB downloader, perancangan PCB, pembuatan jalur PCB, pemeriksaan jalur PCB, perbaikan jalur PCB, penyolderan komponen, Layout PCB, Perakitan PCB. Untuk membuat sistem pengaman Brankas Bank dengan menggunakan SMS dan GPS yang berbasis Android maka langkah yang dikerjakan yaitu membuat blok diagram sistem, rangkaian mikrokontroler ATMEGA 16, rangkaian modem GSM, rangkaian driver MAX 232, rangkaian power supply regulator, rangkaian sensor, rangkaian push button, USB downloader, perancangan PCB, pembuatan jalur PCB, pemeriksaan jalur PCB, perbaikan jalur PCB, penyolderan komponen, Layout PCB, Perakitan PCB. Kata kunci : SMS,GPS,Android 1. Pendahuluan Perkembangan khususnya handphone sudah semakin maju, digunakan oleh semua orang di setiap bidang kehidupan. Hampir semua aktivitas kegiatan manusia menggunakan tekhnologi modern, mulai dari dunia industri, rumah tangga bahkan bidang peternakan. Yang menjadi salah satu alasan utama banyaknya penggunaan dan pemanfaatan tekhnologi handphone adalah karena handphone mampu melakukan pekerjaan yang berulang secara terus-menerus, tanpa mengenal waktu. Sehingga hal ini dapat dimanfaatkan untuk membantu manusia mengerjakan pekerjaan yang bersifat rutinitas maupun dalam hal keamanan. Pada setiap instansi bank pasti memerlukan sistem keamanan yang bisanya selalu menggunakan kamera CCTV baik pada brankas yang terdapat pada bank atau pada setiap ATM. Sebuah insiden pencurian bisa saja terjadi, maka sistem keamanan CCTV yang paling diandalkan dimana kamera akan merekam dan menyimpan semua kejadian. Adapun tindakan penangkapan pencuri dilakukan setelah insiden dan pemberian data kamera yang tersimpan kepada pihak kepolisian. Tenggang waktu ini digunakan pencuri untuk kabur sesegera mungkin sehingga pencuri/perampok lolos dengan mudahnya. Apalagi setiap pencuri pasti menutupi wajahnya ketika melakukakn aksi pencurian. Inilah yang membuat sistem kamera CCTV kurang efektif. 1

2 2. Landasan Teori 2.1. Global Positioning System (GPS) GPS (Global Positioning System) adalah sistem navigasi yang berbasiskan satelit yang saling berhubungan yang berada di orbitnya. Satelit-satelit itu milik Departemen Pertahanan (Departemen of Defense) Amerika Serikat yang pertama kali diperkenalkan mulai tahun 1978 dan pada tahun 1994 sudah memakai 24 satelit. Untuk dapat mengetahui posisi seseorang maka diperlukan alat yang diberi nama GPS reciever yang berfungsi untuk menerima sinyal yang dikirim dari satelit GPS. Posisi diubah menjadi titik yang dikenal dengan nama Way-point nantinya akan berupa titik-titik koordinat lintang dan bujur dari posisi seseorang atau suatu lokasi kemudian di layar pada peta elektronik. Sejak tahun 1980, layanan GPS yang dulunya hanya untuk keperluan militer dan mulai terbuka untuk publik.uniknya, walau satelit-satelit tersebut berharga ratusan juta dolar, namun setiap orang dapat menggunakannya dengan gratis. Satelit-satelit ini mengorbit pada ketinggian sekitar mil dari permukaan bumi.posisi ini sangat ideal karena satelit dapat menjangkau area yang luas. Satelit-satelit ini akan selalu berada posisi yang bias menjangkau semua area di atas permukaan bumi sehingga dapat meminimalkan terjadinya blank spot (area yang tidak terjangkau oleh satelit). Setiap satelit mampu mengelilingi bumi hanya dalam waktu 12 jam.sangat cepat, sehingga mereka selalu bisa menjangkau di manapun posisi anda di atas permukaan bumi. GPS sendiri berisi beberapa integrated circuit (IC) sehingga murah dan nya mudah untuk digunakan oleh semua orang. GPS dapat digunakan utnuk berbagai kepentingan, misalnya mobil, kapal, pesawat terbang, pertanian dan diintegrasikan dengan komputer maupun laptop. Berikut beberapa contoh perangkat GPS reciever: 2

3 Gambar 1. Perangkat GPS Reciever Untuk menginformasikan posisi user, 24 satelit GPS yang ada di orbit sekitar mil di atas kita. Bergerak konstan bergerak mengelilingi bumi 12 jam dengan kecepatan mil per jam. Satelit GPS berkekuatan energi sinar matahari, mempunyai baterai cadangan untuk menjaga agar tetap berjalan pada saat gerhana matahari atau pada saat tidak ada energi matahari. Roket penguat kecil pada masing-masing satelit agar dapat mengorbit tepat pada tempatnya. Cara kerja GPS secara logika ada 5 langkah: Gambar 2. Bumi dan 24 Satelit GPS 1. Memakai perhitungan triangulation dari satelit. 2. Untuk perhitungan triangulation, GPS mengukur jarak menggunakan travel time sinyal radio. 3. Untuk mengukur travel time, GPS memerlukan memerlukan akurasi waktu yang tinggi. 4. Untuk perhitungan jarak, kita harus tahu dengan pasti posisi satelit dan ketingian pada orbitnya. 5. Terakhir harus menggoreksi delay sinyal waktu perjalanan di atmosfer sampai diterima. 3

4 Gambar 3. Bagaimana satelit GPS mengirim sinyal Satelit GPS berputar mengelilingi bumi selama 12 jam di dalam orbit yang akurat dia dan mengirimkan sinyal informasi ke bumi. GPS mengambil informasi itu dan dengan menggunakan perhitungan triangulation menghitung lokasi user dengan tepat. GPS membandingkan waktu sinyal dikirim dengan waktu sinyal tersebut di terima. Dari informasi itu dapat diketahui berapa jarak satelit. Dengan perhitungan jarak jarak GPS dapat melakukan perhitungan dan menentukan posisi user dan menampilkan dalam peta elektronik. Gambar 4. Tampilan layar GPS Sebuah GPS reciever harus mengunci sinyal minimal tiga satelit untuk menghitung posisi 2D (latitude dan longitude) dan track pergerakan. Jika GPS reciever dapat menerima empat atau lebih satelit, maka dapat menghitung posisi 3D (latitude, longitude dan altitude). Jika sudah dapat menentukan posisi user, selanjutnya GPS dapat menghitung informasi lain, seperti kecepatan, arah yang dituju, jalur, tujuan perjalanan, jarak tujuan, matahari terbit dan matahari terbenam dan masih banyak lagi. Satelit GPS dalam mengirim informasi waktu sangat presesi karena Satelit tersebut memakai jam atom. Jam atom yang ada pada satelit dengan partikel atom yang diisolasi, sehingga dapat menghasilkan jam yang akurat dibandingkan dengan jam biasa. Perhitungan waktu yang akurat sangat menentukan akurasi perhitungan untuk menentukan informasi lokasi kita. Selain itu semakin banyak sinyal satelit yang dapat diterima maka akan semakin presesi data yang diterima karena ketiga satelit mengirim pseudo-random code dan waktu yang sama. Ketinggian itu menimbulkan keuntungan dalam mendukung proses kerja GPS, bagi kita karena semakin tinggi maka semakin bersih atmosfer, sehingga gangguan semakin sedikit dan orbit yang cocok dan perhitungan matematika yang cocok. Satelit harus tetap pada posisi yang 4

5 tepat sehingga stasiun di bumi harus terus memonitor setiap pergerakan satelit, dengan bantuan radar yang presesi salalu dicek tentang altitude, posision dan kecepatannya. Dalam perancangan ini kami menggunakan HP Samsung Galaxy Y S5360 yang berbasis android sebagai GPS dimana telah dilengkapi fitur GPS yang lebih tepat disebut A-GPS. A-GPS atau Asisted GPS adalah jenis lain dari GPS yang mengandalkan server bantuan, selain dari satelit itu sendiri. A-GPS di kembangkan untuk meningkatkan kinerja GPS. Server bantuan tersebut akan memberikan informasi tambahan ke perangkat yang dapat membantu perhitungan lokasi. Hal ini sangat membantu di lingkungan dimana Chip GPS sulit untuk mendapatkan sinyal satelit. Gambar 5. GPS dan A-GPS Keuntungan A-GPS Pengidentifikasian lokasi lebih cepat. Membutuhkan power lebih kecil dalam pemrosesan data. Cocok untuk setiap wilayah, dengan jangkauan sinyal GSM yang memadahi. Kekurangan A-GPS Masih tergantung pada operator. Dibanding dengan GPS, A-GPS kurang dalam akurasi lokasi. Kelebihan GPS Lebih akurat dibanding A-GPS. Tidak bergantung dari operator. Tidak memerlukan tambahan biaya dari akses data packet. Kekurangan GPS Pengguna GPS harus memastikan sinyal yang dibutuhkan tersedia dengan baik. Berkurangnya privasi. Setiap orang dapat dipantau melalui GPS, sehingga privasi seseorang dapat dilanggar. Pengidentifikasian lokasi lebih lambat HANDPHONE Samsung Galaxy Y S5360 5

6 Telepon genggam atau disebut handphone atau perangkat selular adalah alat elektronik yang mempunyai kemampuan dasar yang sama dengan telepon konvensional, namun dapat dibawa ke mana-mana (portable, mobile) tanpa menggunakan kabel. Fungsi handphone dari blok diagram ini adalah berfungsi sebagai penerima SMS serta MISSCALL konfirmasi yang dikirim oleh Modem Wavecom pada saat pencurian terjadi di Bank melalui sebuah pembacaan sensor yang diperintah menggunakan sistem switching yaitu mikrokontroller Atmega 16. HP ini juga berfungsi sebagai pelacak posisi pencuri. Adapun tipe HP yang digunakan yaitu Samsung Galaxy Y S5360. Gambar 6. Handphone User Samsung Galaxy Y S5360 HP ini berbasis Android Versi Android versi 2.3 (Gingerbread). Perubahan-perubahan umum yang didapat dari Android versi ini antara lain peningkatan kemampuan permainan (gaming), peningkatan fungsi copy paste, layar antar muka (User Interface) yang sudah didesain ulang, dukungan format video VP8 dan WebM, efek audio baru (reverb, equalization, headphone virtualization, dan bass boost), dukungan kemampuan Near Field Communication (NFC), dan dukungan jumlah kamera yang lebih dari satu Modem GSM Wavecom M1306B Modem Wavecom Fastrack adalah modem alat produksi dari Wavecom yang berupa sebuah modem eksternal yang dijalankan dengan memasukkan simcard pada modem kemudian dihubungkan pada port serial pada komputer server dan kemudian akan dijalankan dengan menggunakan perintah perintah AT-Command yang khusus untuk menjalankan kerja dari Wavecom GSM modem ini. Wavecome GSM modem ini mempunyai beberapa fungsi diantaranya untuk interface, standar SMS, data, fax dan voice. 6

7 Gambar 7. Modem Wavecom Fastrack M1306B Perintah-perintah AT-Command merupakan susunan karakter yang membentuk suatu bahasa mesin yang dimengerti oleh GSM modem. Dimana setiap perintah telah dideklarasikan untuk menjalankan salah satu tugas yang diinginkan. Dengan kata lain AT-Command adalah satu-satunya perintah yang dapat dimengerti oleh GSM modem ini Spesifikasi ( Modem Wavecom Fastrack X-Tend FXT009 ) Spesifikasi dari modem Wavecom Fastrack ini adalah : 1) Modem suporting EGSM/ GPRS/ EDGE 900/1800/850/1900 quadband, WCDMA 850/1900/2100 dan CDMA 1X RTT. 2) Mendukung suara / data / fax / SMS (teks dan modem PDU) / GPRS class10. 3) Open AT mampu untuk aplikasi embedded. 4) 3 VSIM Interface (tidak tersedia untuk Interface FXT 004 USB). 5) 15 -pinsub-d konektor untuk antarmuka suara dan serial RS ) Eksternal Power Supply DC sehubungan dengan tegangan dari 4,75V+ untuk 32V IC Max 232 Gambar 8. Konfigurasi Modem GSM Wavecom 1306B IC Max 232 adalah sirkuit terpadu, pertama kali diciptakan oleh Maxim, yang mengubah sinyal dari port serial RS-232 menjadi sinyal yang cocok digunakan dalam tipe tingkat logika sirkuit digital yang kompatibel. Max 232 adalah driver dual / dan biasanya mengubah RX, TX, CTS dan RTS sinyal. IC MAX232 ini sering digunakan untuk komunikasi serial dengan Terminal, Modem, dan Komputer. 3. Metode Penelitian 3.1 Tempat dan Jadwal Penelitian Penulis melaksanakan penelitian dan perancangan dari bulan Februari sampai dengan bulan Juli tahun 2014 di laboratorium kampus Politeknik Negeri Medan 7

8 3.2 Blok Diagram Sistem Untuk mempermudah perancangan alat digunakan diagram blok sebagai langkah awal pembuatan alat. Diagram blok menggambarkan secara umum cara kerja rangkaian secara keseluruhan. Berikut adalah diagram blok sistem yang dirancang. Pihak Kepolisian Gambar 14. Blok Diagram Sistem Cara kerja dari blok diagram sistem di atas : Ketika sensor mendeteksi pergerakan pintu dari pencuri yang masuk ke ruangan brankas bank, maka akan mengaktifkan Sistem Switching (Mikrontroler ATMEGA16) untuk memberi perintah kepada MODEM GSM WAVECOM agar mengirimkan SMS dan MISSCALL ke nomor tujuan atau pihak kepolisian yang sebelumnya telah diprogram pada mikrokontroler. Apabila ternyata pencuri tidak masuk ke ruangan tersebut, maka secara terpaksa tombol darurat harus ditekan untuk memberitahukan bahwa telah terjadi pencurian ke pihak Kepolisian. Jika pihak Kepolisian datang terlambat atau ternyata pencuri berhasil membawa Brankas ataupun uang, maka polisi dapat melacak posisi brankas melalui GPS dari Handphone ataupun Laptop. Sedangkan Tombol off, in/out itu sendiri berfungsi untuk mematikan sistem sesaat apabila pihak bank hendak masuk ataupun keluar dari ruangan brankas karena sistem aktif selalu. Penjelasan dan fungsi dari masing-masing blok adalah sebagai berikut : 1. Sensor cahaya berfungsi untuk mendeteksi pergerakan pintu yang digunakan oleh pencuri untuk masuk ke ruangan brankas bank. 8

9 2. Rangkaian switching (mikro) berfungsi memberi perintah kepada Modem GSM untuk mengirim SMS dan MISSCALL ke no tujuan yang telah diprogram. 3. RS-232 adalah perantara pengiriman perintah SMS dan MISSCALL dari rangkaian switching (mikro) ke Modem GSM. 4. Modem GSM berfungsi untuk mengirimkan SMS dan MISSCALL ke nomor tujuan. 5. Minimum sistem ataupun sistem switching yang kami gunakan adalah mikrokontroller ATMega-16 sebagai tempat pemrograman dari kerja sistem pengiriman SMS dan MISSCALL. 6. HP yang pertama berfungsi untuk menerima SMS serta MISSCALL dari Modem GSM, dimana isi SMS merupakan pemberitahuan kepada pihak kepolisian jika ada pencurian. HP ini juga berfungsi untuk mendeteksi posisi dari pencuri yang telah membawa kabur uang. 7. HP kedua berfungsi sebagai GPS (Global Position System) yang terletak pada Brankas yang berisikan uang yang telah dibawa kabur pencuri. 4. Pengujian dan Analisa Program pengujian disimulasikan di suatu sistem yang sesuai. Pengujian ini dilaksanakan untuk mengetahui kehandalan dari sistem dan untuk mengetahui apa sistem sudah sesuai dengan perencanaan atau belum. Pengujian pertama-tama dilakukan secara terpisah, dan kemudian dilakukan ke dalam sistem yang telah terintegrasi atau keseluruhan. Pengujian yang dilakukan antara lain: 1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega-16 dengan LED 2. Pengujian Rangkaian Sensor Cahaya 3. Pengujian Rangkaian Tombol (Button) 4. Pengujian Modem Wavecom Menggunakan Hyperterminal 5. Pengujian Alat secara keseluruhan 4.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega 16 Untuk mengetahui apakah minimum sistem Atmega 16 ini dapat bekerja dengan baik maka harus menjalankan program AVR dengan menggunakan bahasa visual C++ pada minimum sistem tersebut. Yang harus dilakukan sebelum proses running program adalah mendownload program pada mikrokontroler. Peralatan : 1. Minimum sistem mikrokontroler Atmega16 2. Rangkaian LED pada PORTB 3. DC Power Supply 4. Seperangkat USB Downloader Atmega16 5. Software CodevisionAVR dan Khazama AVR Programmer Rangkaian: Laptop USB Downloader Mikrokontroler LED (PORTB) 9

10 Gambar 15. Diagram blok rangkaian pengujian Mikrokontroler Atmega-16 Persiapan: 1. Memasang rangkaian seperti yang ditunjukkan pada Gambar Mengetik program pengujian menggunakan Software Codevision AVR. 3. Mendownload program dan Menjalankan program. 4. Langkah-langkah yang dilakukan: 1. Klik Start All Program CodeVisionAVR CodeVisionAVR.exe 2. Pada software CodeVisionAVR, Klik File New Project OK 3. Muncul kotak dialog seperti gambar dibawah ini: 4. Gambar 16. Kotak Dialog setting chip dan clock Kemudian setting sesuai dengan alat yang penulis pakai, yaitu chip ATmega16 dan menggunakan clock MHz. 5. Setting PORTB sebagai output LED seperti pada gambar di bawah ini: 6. Gambar 17. Kotak Dialog setting Port 7. Kemudian Klik File Generate, Save and Exit. 10

11 Simpan file di folder yang dikehendaki. 8. Muncul file hasil Generate tadi seperti tampak pada Gambar 18. Seperti yang ditunjukkan pada lingkaran garis merah, adalah hasil setting ouput untuk PORTB yang terhubung ke rangkaian LED. 9. Gambar 18. Listing program hasil generate 10. Setelah selesai, kemudian tekan Shift+F9 untuk mengkompile dan menghasilkan file.hex 11. Download menggunakan USB Downloader file test rangkaian.hex yang telah dibuat menggunakan software Khazama AVR Programmer seperti gambar 32 di bawah ini. 6. Hasil dan Analisa Gambar 19. Software Khazama AVR Programmer Gambar 20. Listing Program untuk menyalakan LED Setelah melakukan proses Download program TESTATMEGA16.Hex maka rangkaian LED pada Minimum System ATmega16 akan padam (PORTB=0b ;) selama 1 detik ( 11

12 delay_ms(1000); ) kemudian LED menyala (PORTB=0b ;) selama 1 detik ( delay_ms(1000); ) begitu seterusnya selama tak terhingga. Hal ini membuktikan bahwa rangkaian minimum sistem ATmega16 bekerja dengan baik. Gambar 21 di bawah ini menunjukkan LED menyala dan padam. 7. Kesimpulan Gambar 21. LED Pada Saat Menyala Dan Padam Berdasarkan dari perancangan dan pengujian yang telah dilakukan, maka dapat diambil suatu simpulan sebagai berikut : 1. Handphone dapat digunakan untuk mengetahui tingkat keamanan di semua tempat setiap saat. 2. SMS dan GPS yang berbasis android adalah aplikasi pada handphone yang digunakan untuk mengetahui tingkat keamanan di semua tempat setiap saat. Daftar Pustaka Purwanto Eka Budi.2011.Teori dan Aplikasi Sistem Digital.Yogyakarta: Graha Ilmu. Arifianto Deni.2011.Kumpulan Rangkaian Elektronika Sederhana.Surabaya: Kp. 12

13 Budiharto, Widodo, Elektronika Digital dan Mikroprosesor. ANDI, Yogyakarta Ed. 1. Sumardi, Mikrokontroler Belajar AVR Mulai dari Nol. GRAHA ILMU, Yogyakarta 13