Smart Lock Door Dengan PIN Berbasis ATMega 328P
FITUR KEAMANAN SMART LOCK DOOR MENGGUNAKAN PIN BERBASIS MIKROKONTROLER
Daniel Sinaga, Febrianto Aji, Nur Faiz Fatkhurrohman, Rangga Atha Yogananda.
Jurusan
Teknik Elektro, Prodi Teknologi Rekayasa Elektronika, Politeknik Negeri
Semarang 2024
Jl. Prof. Soedarto, Tembalang, Kec. Tembalang, Kota Semarang, Jawa Tengah, 50275
Abstrak
Proyek ini bertujuan untuk merancang dan
mengimplementasikan sebuah sistem kunci pintu pintar (smart lock) yang
memanfaatkan teknologi biometrik sidik jari dan koneksi internet. Sistem ini
menggunakan mikrokontroler [jenis mikrokontroler] sebagai otak utama, sensor
sidik jari untuk autentifikasi pengguna, dan modul Wi-Fi untuk konektivitas.
Data biometrik yang terenkripsi akan disimpan secara lokal dan dapat diakses
melalui aplikasi mobile. Selain itu, sistem ini juga dilengkapi dengan fitur
alarm dan notifikasi untuk meningkatkan keamanan. Hasil pengujian menunjukkan
bahwa sistem smart lock yang dikembangkan memiliki tingkat akurasi pengenalan
sidik jari yang tinggi dan respon yang cepat.
I. PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Sistem kunci pintu pintar (smart lock) merupakan inovasi dalam sistem keamanan akses yang menggabungkan teknologi informasi dan komunikasi dengan mekanisme penguncian tradisional. Perangkat ini umumnya dilengkapi dengan berbagai modul, seperti modul mikrokontroler, sensor biometrik (sidik jari, wajah, retina), dan modul komunikasi nirkabel (Wi-Fi, Bluetooth). Modul mikrokontroler berfungsi sebagai otak sistem, memproses data dari sensor dan mengendalikan aktuator pengunci. Sensor biometrik digunakan untuk autentifikasi pengguna, sementara modul komunikasi memungkinkan interaksi dengan perangkat lain seperti smartphone atau sistem rumah pintar. Implementasi algoritma kriptografi yang kuat pada smart lock menjadi kunci dalam menjaga keamanan data pengguna dan mencegah akses tidak sah.
B. RUMUSAN MASALAH
1.
Keamanan:
- Rumusan: Bagaimana meningkatkan keamanan sistem smart
lock dari serangan brute-force dan hacking?
- Jawaban
Potensial:
- Menggunakan
algoritma enkripsi yang kuat (misalnya, AES 256-bit) untuk melindungi
data pengguna.
- Menerapkan mekanisme
otentikasi multi-faktor (misalnya, kombinasi sidik jari dan PIN).
- Melakukan
pembatasan jumlah percobaan memasukkan PIN yang salah secara beruntun.
- Melindungi
sistem dari serangan DDoS dengan menggunakan firewall dan sistem deteksi
intrusi.
- Rumusan: Bagaimana memastikan keamanan data biometrik
pengguna yang tersimpan dalam sistem smart lock?
- Jawaban
Potensial:
- Menyimpan
data biometrik dalam bentuk template yang tidak dapat dibalikkan.
- Menggunakan
enkripsi yang kuat untuk melindungi data saat transmisi dan penyimpanan.
- Membatasi
akses ke data biometrik hanya untuk pengguna yang berwenang.
2.
Kemudahan Penggunaan:
- Rumusan: Bagaimana merancang antarmuka pengguna yang
intuitif dan mudah digunakan, terutama bagi pengguna lansia?
- Jawaban
Potensial:
- Menggunakan
ikon yang jelas dan mudah dipahami.
- Menyediakan
petunjuk penggunaan yang sederhana dan ringkas.
- Memungkinkan
pengguna untuk menyesuaikan pengaturan sesuai dengan preferensi mereka.
- Menggunakan
suara sebagai perintah untuk membuka atau mengunci pintu.
- Rumusan: Bagaimana memastikan sistem smart lock dapat
diakses oleh pengguna dengan disabilitas?
- Jawaban
Potensial:
- Menyediakan
opsi akses alternatif, seperti kartu RFID atau aplikasi mobile.
- Memastikan
sistem kompatibel dengan perangkat bantu seperti tongkat atau kursi
roda.
3.
Fleksibilitas:
- Rumusan: Bagaimana mengintegrasikan sistem smart lock
dengan berbagai platform rumah pintar yang ada di pasaran?
- Jawaban
Potensial:
- Menggunakan
protokol komunikasi yang standar (misalnya, MQTT, HTTP) untuk memudahkan
integrasi.
- Menyediakan
API yang terbuka untuk memungkinkan pengembang pihak ketiga membuat
integrasi dengan sistem mereka.
- Rumusan: Bagaimana memastikan sistem smart lock dapat
bekerja dengan berbagai jenis pintu dan kunci yang ada?
- Jawaban
Potensial:
- Mendesain
modul kunci yang dapat disesuaikan dengan berbagai jenis pintu.
- Menyediakan
adaptor untuk berbagai jenis kunci yang ada di pasaran.
4.
Kinerja:
- Rumusan: Bagaimana meningkatkan kecepatan respons sistem
smart lock, terutama dalam kondisi cuaca ekstrem?
- Jawaban
Potensial:
- Menggunakan
komponen hardware yang berkualitas tinggi dan tahan cuaca.
- Mengoptimalkan
algoritma pengenalan biometrik untuk mengurangi waktu pemrosesan.
- Memastikan koneksi internet yang stabil dan cepat.
C. BATASAN MASALAH
Batasan Teknis
- Keterbatasan
Hardware:
- Daya tahan
baterai: Baterai
pada smart lock memiliki kapasitas terbatas, sehingga perlu pertimbangan
dalam pemilihan komponen dan optimasi daya.
- Rentang
koneksi: Jangkauan
koneksi nirkabel (Wi-Fi, Bluetooth) dapat terkendala oleh jarak, dinding,
dan gangguan sinyal lainnya.
- Ukuran
fisik: Ukuran
perangkat harus cukup kompak untuk dapat dipasang pada berbagai jenis
pintu.
- Keterbatasan
Software:
- Kompatibilitas:
Sistem operasi perangkat
mobile yang beragam dapat menyulitkan pengembangan aplikasi yang
kompatibel.
- Keamanan: Kerentanan terhadap serangan siber seperti
malware, hacking, dan phishing.
- Algoritma: Keterbatasan kinerja algoritma pengenalan
biometrik atau kriptografi dalam perangkat dengan sumber daya terbatas.
Batasan Lingkungan
- Kondisi
cuaca: Suhu ekstrem,
kelembaban tinggi, atau debu dapat mempengaruhi kinerja sensor dan
komponen elektronik lainnya.
- Interferensi
elektromagnetik: Gangguan
sinyal dari perangkat elektronik lain dapat mengganggu kinerja sistem.
- Fisik pintu: Jenis pintu, material pintu, dan kondisi pintu
yang berbeda-beda dapat mempengaruhi pemasangan dan kinerja smart lock.
Batasan Sumber Daya
- Anggaran: Terbatasnya anggaran dapat membatasi pilihan
komponen, jumlah fitur, dan skala produksi.
- Waktu: Waktu pengembangan yang terbatas dapat menghambat
pencapaian fitur yang kompleks.
- Tenaga ahli: Keterbatasan tenaga ahli dalam bidang
elektronika, perangkat lunak, dan keamanan siber dapat menghambat proses
pengembangan.
Batasan Regulasi
- Standar
keamanan: Perlu
mematuhi standar keamanan yang berlaku untuk perangkat elektronik dan
sistem informasi.
- Peraturan
privasi: Pengumpulan
dan penyimpanan data biometrik harus sesuai dengan peraturan privasi yang
berlaku.
- Peraturan bangunan: Pemasangan smart lock perlu memenuhi peraturan bangunan yang berlaku di suatu wilayah.
D.
TUJUAN
Tujuan
Utama:
- Meningkatkan
Keamanan: Salah satu
tujuan utama adalah meningkatkan keamanan properti. Dengan menggunakan
smart lock, Anda dapat mengganti kunci konvensional yang mudah hilang atau
diduplikasi dengan sistem autentikasi yang lebih aman, seperti sidik jari,
wajah, atau kode PIN. Ini mengurangi risiko pencurian dan akses tidak sah.
- Kemudahan
Penggunaan: Smart lock
dirancang untuk memberikan kemudahan bagi pengguna. Anda tidak perlu lagi
mencari-cari kunci, cukup gunakan smartphone atau perangkat yang sudah
terhubung untuk membuka atau mengunci pintu.
- Fleksibilitas: Smart lock menawarkan fleksibilitas yang tinggi.
Anda dapat mengatur jadwal akses, memberikan akses sementara kepada tamu,
dan memantau aktivitas pintu dari jarak jauh melalui aplikasi di
smartphone.
- Integrasi
dengan Sistem Rumah Pintar: Smart lock dapat diintegrasikan dengan perangkat rumah pintar
lainnya, seperti lampu, termostat, dan kamera keamanan. Ini memungkinkan
Anda untuk mengontrol seluruh rumah secara terpusat.
- Inovasi
Teknologi: Pengembangan
smart lock merupakan bagian dari tren teknologi yang semakin berkembang.
Dengan membuat proyek ini, Anda dapat berkontribusi dalam pengembangan
teknologi baru dan mendapatkan pengalaman yang berharga.
II.
METODOLOGI
Pengembangan proyek smart lock door melibatkan serangkaian langkah yang sistematis, mulai
dari perencanaan, desain, hingga implementasi. Tahapan-tahapan ini meliputi
definisi masalah, perancangan sistem, pemilihan komponen, pengembangan
perangkat lunak, pembuatan prototipe, pengujian, dan evaluasi. Setiap tahap
memerlukan pertimbangan yang cermat terhadap aspek teknis, fungsional, dan
keamanan.
Metodologi yang tepat akan sangat membantu dalam mencapai tujuan proyek. Beberapa metodologi yang bisa digunakan antara lain Waterfall, Agile, atau DevOps. Dalam memilih metodologi, perlu dipertimbangkan kompleksitas proyek, sumber daya yang tersedia, dan tujuan spesifik yang ingin dicapai. Selain itu, penting juga untuk memperhatikan batasan-batasan yang mungkin ditemui selama pengembangan, seperti keterbatasan hardware, software, lingkungan, dan sumber daya.
III. KAJIAN PUSTAKA
Pembahasan dalam bagian ini meliputi perancangan dan komponen apa saja
yang digunakan dalam projek ini.
1.
ARDUINO UNO
2.BREADBOARD
Breadboard adalah papan yang dilengkapi dengan
lubang-lubang untuk menghubungkan komponen elektronik seperti resistor,
kapasitor, dan IC (Integrated Circuit). Alat ini memungkinkan pengguna untuk
merakit sirkuit dengan mudah dan cepat, serta melakukan pengujian dan
modifikasi tanpa kerumitan yang terkait dengan penyolderan. Di bawah
permukaan breadboard terdapat strip logam yang menghubungkan lubang-lubang di
atasnya. Biasanya, ada dua jenis koneksi: vertikal (untuk sumber daya)
dan horizontal (untuk komponen). Setiap baris horizontal di bagian tengah terhubung
secara elektrik, sedangkan kolom di sisi breadboard biasanya digunakan untuk
menghubungkan sumber daya (positif dan negatif).
3.KEYPAD 4 x 3
Keypad 4x3 adalah sebuah komponen elektronik yang
terdiri dari 4 baris dan 3 kolom tombol, sehingga totalnya memiliki 12 tombol.
Keypad ini sering digunakan sebagai input pada berbagai perangkat elektronik,
seperti kalkulator, remote control, atau dalam proyek-proyek berbasis
mikrokontroler seperti Arduino.
4.LED (2Buah)
Lampu LED (Light Emitting Diode) adalah jenis lampu
yang menggunakan dioda untuk menghasilkan cahaya. Lampu LED terdiri dari chip semikonduktor yang
memancarkan cahaya ketika arus listrik mengalir melaluinya. Lampu ini dikenal
karena efisiensinya yang tinggi dan umur pakai yang panjang, jauh lebih baik
dibandingkan dengan lampu pijar dan lampu neon. Lampu LED hanya memerlukan sekitar 10% dari energi
yang dibutuhkan oleh lampu pijar untuk menghasilkan jumlah cahaya yang sama,
sehingga dapat menghemat biaya listrik. Lampu LED memiliki umur pakai yang lebih lama,
sering kali mencapai 25.000 hingga 50.000 jam, tergantung pada kualitas dan
penggunaannya. Tidak memerlukan waktu pemanasan untuk mencapai
kecerahan penuh, sehingga memberikan cahaya segera setelah dinyalakan. Tidak
mengandung merkuri dan dapat didaur ulang, menjadikannya pilihan yang lebih
baik untuk lingkungan.
5.SERVO 12V
Servo 12V adalah jenis motor listrik khusus yang
dirancang untuk memberikan kontrol posisi yang sangat akurat. Motor ini sering
digunakan dalam berbagai proyek robotika, model pesawat terbang, dan aplikasi
otomatisasi lainnya.
6.Kabel jumper
Kabel pelangi adalah jenis kabel yang memiliki
warna-warni dan sering digunakan dalam berbagai aplikasi elektronic, seperti
proyek Arduino, perangkat keras, dan instalasi listrik. Kabel pelangi sering digunakan dalam proyek-proyek Arduino karena
membantu identifikasi jalur kabel dengan mudah. Contohnya, kabel jumper pelangi
dapat digunakan untuk menghubungkan komponen-komponen pada breadboard dengan
cara yang visual dan intuitif. Selain itu, kabel pelangi
juga digunakan sebagai kabel jumper dalam circuit-board maupun sebagai kabel
tembaga untuk aplikasi tertentu. Misalnya, kabel jumper pelangi 15 cm dapat
dibeli dalam jumlah besar dan digunakan untuk berbagai proyek elektronik.
Resistor adalah komponen elektronik pasif yang
berfungsi untuk menghambat aliran arus listrik dalam suatu rangkaian listrik.
Bayangkan resistor seperti sebuah penyempit pada selang air. Semakin sempit penyempitannya,
semakin sulit air mengalir. Begitu pula dengan resistor, semakin besar
nilainya, semakin sulit arus listrik mengalir melewatinya.
8. Push Button
Tombol tekan atau dalam bahasa Inggris sering disebut push button adalah sebuah komponen elektronik atau mekanik yang digunakan untuk menghubungkan atau memutuskan suatu rangkaian listrik ketika tombol tersebut ditekan. Tombol ini merupakan salah satu komponen input yang paling sederhana dan sering digunakan dalam berbagai macam perangkat elektronik, mulai dari peralatan rumah tangga hingga peralatan industri.
9. LM 2596
LM2596 adalah sebuah chip pengatur tegangan DC-DC jenis step-down (penurun tegangan) yang sangat populer dan sering digunakan dalam berbagai proyek elektronika. Chip ini memungkinkan kita untuk mengubah tegangan DC yang lebih tinggi menjadi tegangan DC yang lebih rendah dengan efisiensi yang cukup baik.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A.Cara kerja
·
Pada awal diberi
input, posisi awal servo menutup, LED merah menyala.
·
Ketika password
yang dimasukkan benar, maka servo akan terbuka dan LED hijau menyala.
·
Ketika password
yang dimasukkan salah maka buzzer berbunyi 3 kali.
·
Ketika memasukkan
password yang salah sebanyak 3 kali, maka tidak dapat memasukkan password lagi
selama 15 detik ditandai dengan buzzer berbunyi 15 kali, setelah 15 detik maka
akan mereset kembali
·
Saat posisi berada
didalam rumah, untuk membuka dan mengunci mengunakan tombol.
·
saat kondisi
terbuka maka ketika ditekan tombol maka akan terkunci begitu sebaliknya
B.Flowchart
C.Diagram Blok
D.Skematik
V. KESIMPULAN
SMART LOCK DOOR bisa menjadi solusi modern untuk meningkatkan keamanan dan kenyamanan. Namun, kelemahannya, seperti ketergantungan pada teknologi dan biaya tinggi, perlu dipertimbangkan. Solusi ini lebih cocok untuk lingkungan yang mendukung infrastruktur teknologi dan pengguna yang memahami operasional perangkat.
VI. VIDEO PROJEK
VII. REFERENSI
https://mr-leong.com/tutorial-membuat-doorlock-dengan-keypad-dan-arduino/
https://eprints.utdi.ac.id/10132/1/2_205411184_BAB_1.pdf
https://eskripsi.usm.ac.id/files/skripsi/G21A/2014/G.211.14.0028/G.211.14.0028-15-File-Komplit-20190225093206.pdf
VIII. PROFIL PENULIS
Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa via email: poetrasinaga18@gmail.com
Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa via email: febrianpwr@gmail.com
Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa via email: nurfaiz2731@gmail.com
Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa via email: ranggatha261@gmail.com
Komentar
Posting Komentar