Rancang Bangun Prototipe Sistem Absensi Otomatis

dengan Teknologi RFID

Albert Sagala1, Daniel Sitorus

2, Michael Toby Sembiring

3Titus Nainggolan

4

1Teknik Komputer, Institut Teknologi Del, Toba Samosir. E-mail:albert@del.ac.id

2 Teknik Komputer, Institut Teknologi Del, Toba Samosir. E-mail:daniel@del.ac.id

3 Teknik Komputer, Institut Teknologi Del, Toba Samosir. E-mail:michael.tobby@del.ac.id

4 Teknik Komputer, Institut Teknologi Del, Toba Samosir. E-mail:titus.nainggolan@del.ac.id

Abstrak–Pada penelitian ini dikembangkan sebuah

prototipe sistem absensi di lingkungan kampus yang

memanfaatkan teknologi RFID yang secara otomatis dapat

mengumpulkan data kehadiran mahasiswa dan dosen.Sistem

absensi ini akan mempermudah proses absensi mahasiswa dan

dosen untuk setiap kegiatan perkuliahan pada ruang kelas

maupun ruang laboratorium.Hasil dari penelitian ini terdiri dari

dua bagian, yaitu aplikasi desktop yang berfungsi untuk

membaca data dari kartu RFID, dan aplikasi web yang berfungsi

sebagai dashboarduntuk menampilkan informasi absensi secara

real time.

Kata Kunci: Smart Campus, Teknologi RFID, Absensi Otomatis,

Dashboard.

I. PENDAHULUAN

Smart campus adalah sebuah kampus yang melibatkan

teknologi untuk mengurangi aktivitas manusia yang manual

dalam setiap kegiatan pada kampus tersebut. Salah satu

kegiatan pada kampus yang perlu dilibatkan teknologi adalah

kegiatan absensi dosen dan mahasiswa.

Teknologi Radio Frequency Identification (RFID) adalah

salah satu teknologi yang mampu mengidentifikasi objek-

objek tertentu. Dengan kemampuan tersebut, teknologi RFID

menjadi kandidat teknologi yang dapat diimplementasikan

pada smart campus untuk mendukung kegiatan absensi

perkuliahan pada ruang kelas maupun laboratorium.

Pada saat ini,sistem absensi yang adadi Politeknik

Informatika Del masih dilakukan secara manual. Sebelum

memulai proses belajar-mengajar, dosen masuk ke dalam

ruangan kelas ataupun laboratorium untuk mengajar

mahasiswa yang sudah berada di kelas tersebut. Kemudian

selama berlangsungnya kegiatan belajar-mengajar, dosen

memberikan absensi kehadiran mahasiswa dalam bentuk

dokumen yang akan ditanda-tangani oleh seluruh mahasiswa

yang berada di ruangan tersebut. Data yang didapatkan dari

kertas absensi tersebut akan direkap di bagian administrasi

akademik.

Pada saat ini, beberapa institusi sudah melakukan

otomatisasi pada sistemnya dengan memanfaatkan teknologi

fingerprint untuk melakukan absensi. Tetapi dengan teknologi

fingerprint, pengabsenan dilakukan satu per satu oleh

pengguna. Dengan menggunakan metode fingerprint akan

menyebabkan antrian jika menangani pengguna yang cukup

banyak dalam waktu yang berdekatan dan menyebabkan

kurangnya efisiensi waktu. Teknologi lain yang digunakan

untuk sistem absensi adalah barcode yang memiliki kode unik

untuk setiap kartu, tetapi pendeteksian kartu juga dilakukan

dengan delay time yang lebih lama karena pembaca barcode

harus line of sight dengan kartu barcode tersebut. Hal ini juga

akan menyebabkan antrian serta kurangnya efisiensi waktu.

Untuk itu, penulis melakukan rancang bangun sistem absensi

otomatis dengan menggunakan RFID untuk mempermudah

dan mempercepat kegiatan absensi pada saat perkuliaahan.

Pada penelitian ini akan dihasilkan prototipe sistem

absensi yang terotomatisasi. Otomatisasi yang dimaksud

adalah pengumpulan data absensi mahasiswa dalam sebuah

ruangan belajar dan pada mata kuliah tertentu ke dalam sebuah

basis data yang tersentralisasi. Dengan adanya otomatisasi

dapat meningkatkan efisiensi waktu dalam pengabsenan,

komputerisasi absensi serta rekapitulasi data absensi.

Tujuan dilakukannya kajian yang dilaporkan di sini adalah

untuk mendapatkan jawaban atasrangkaian pertanyaan berikut.

1. Bagaimana memanfaatkan Reader RFID untuk

mendeteksi setiap tag RFID dalam sebuah area

tertentu sehingga diketahui semua informasi yang

terbaca ?

2. Bagaimana Reader RFID mendeteksi setiap tag

RFID sehingga mampu mengambil data dari

pengguna dan mengirimkannya ke server?

II. TEKNOLOGI RFID

Radio Frequency Identification (RFID) adalah teknologi

yang memanfaatkan gelombang radio sebagai media transmisi

data untuk mendeteksi objek secara otomatis. Teknologi ini

terdiri dari dua komponen utama, yaitu RFID reader dan

RFID tag. RFID reader berfungsi sebagai transmitter yang

memancarkan sinyal sehingga tag RFID dideteksi dan

pentransferan data dapat dilakukan.

Teknologi RFID adalah teknologi identifikasi yang

fleksibel, mudah digunakan dan sangat cocok untuk operasi

yang dilakukan secara otomatis. RFID mengkombinasikan

keunggulan yang tersedia pada teknologi identifikasi lain.

RFID dapat disediakan dalam perangkat yang hanya dapat

dibaca ataupun dibaca dan ditulis. Dalam pendeteksiannya,

kedua komponen dari RFID tidak harus kontak langsung.

Teknologi RFID sudah ditemukan sejak tahun 1948, tetapi

tidak dikomersilkan hingga pada tahun 1980-an. Pada Perang

Dunia II, teknologi ini digunakan Inggris untuk mengenali

pesawat lawan. Kemudian pada tahun 2004, teknologi ini

pertama kali dikomersilkan oleh Wal-Mart untuk identifikasi

barang-barang.

Gambar 1Teknologi RFID diintegrasikan dengan sistem

komputer

Berdasarkan Referensi [2] sebuah reader RFID

memberikan sinyal sambil menunggu terdeteksinya tag RFID.

Kemudian data dapat diintegrasikan ke sistem komputer dan

diolah untuk menghasilkan informasi. Setiap tag memiliki

serial number yang unik, sehingga dapat mengidentifikasi

seseorang atau benda. Pada tag terdapat microchip yang

mampu mentransmisikan informasi identifikasi kepada reader.

Kemudian reader mengubah gelombang radio tersebut ke

dalam sebuah data digital yang dapat dimanfaatkan pada

sistem komputer.

A. RFID Reader RFID reader adalah komponen dari teknologi RFID yang

berfungsi untuk memancarkan sinyal ke tag-nya. RFID reader

mengirimkan sinyal radio ke tag-nya dan mendengarkan

respon dari tag. Tag mendeteksi energi dan mengirimkan

respon kembali yang terdiri dari nomor seri tag tersebut.

RFID reader biasanya bekerja secara terus-menerus dengan

memancarkan energi radio untuk menunggu tag terdeteksi

pada area cakupannya. Hal ini dapat membuang energi untuk

hal-hal yang tidak penting. Tetapi, reader dapat dikonfigurasi

agar bekerja dan memberikan sinyal pada peristiwa-peristiwa

eksternal tertentu.

Gambar 2 RFID Reader

B. Komponen Pada Reader RFID

Komponen utama yang terdapat pada RFID reader adalah

transmitter (pengirim) dan receiver (penerima).Transmitter

berfungsi untuk memancarkan sinyal dari reader tersebut

sementara receiver bertugas untuk menerima sinyal dari tag

RFID. Kedua komponen ini bekerja untuk mendukung

komunikasi full duplex.

Gambar 3 Komponen pada RFID reader

Pada Gambar 3, terdapat proses yang dilakukan reader

dalam mengolah data. Receiver menerima data yang masuk

dan diproses di LNA untuk mengurangi noise.Kemudian

dilakukan filtering, mixing dan data disimpan sementara

dengan mendemodulasi terlebih dahulu. Untuk proses

pengiriman sinyal, diolah melalui RF source dan PA,

kemudian dikirimkan[1].

C. Jenis-Jenis Reader RFID

Pada dasarnya, reader RFID terdiri dari beberapa jenis.

Berikut adalah beberapa jenis reader RFID.

a) Jenis reader RFID berdasarkan mobilitas

Berdasarkan mobilitasnya, terdapat dua jenis reader RFID

yaitu mobile reader dan fixed reader. Mobile reader dapat

melakukan pembacaan tag secara berpindah-pindah,

sementara fixed reader hanya dapat melakukan pembacaan

pada tempat yang tetap.

b) Jenis reader RFID berdasarkan frekuensi

Berdasarkan frekuensi yang dipancarkan, reader dapat dibagi

menjadi lima bagian, seperti pada Tabel 1.

Tabel 1 Frekuensi RFID Frekuen

si

Deskri

psi

Rentang

operasi

Aplikasi Keuntun

gan

Kekura

ngan

125KHz

to

134KHz

Low

Freque

ncy

(LF)

~1.5 kaki Access

control,

tracking, and

point of sale

application,

product

authentication

, and vehicle

immobilizer.

Mampu

bekerja di

dalam air

maupun

metal

Jarak

baca

lebih

pendek

dan

kecepata

n baca

rendah

13.56

MHz

High

Freque

ncy

(HF)

~3 kaki Airline

baggage,

smartcards

library books

Harga

murah

Kecepat

an baca

tinggi

jika

dibandin

gkan

dengan

LF

868MHz

to

930MHz

Ultra

High

Freque

ncy

(UHF)

~15 kaki Parking

access,

electronic toll

collection

Standard Tidak

bekerja

dengan

baik

pada

media

air,

metal

2.4 GHz Micro

wave

~3 kaki Airline

baggage

Kecepata

n baca

tinggi

Mahal

c) Jenis reader RFID berdasarkan cara pengambilan data

Selain pengkategorian berdasarkan frekuensi, sistem-

sistem RFID dapat dikelompokkan menjadi empat kategori

berdasarkan pengambilan data, yaitu:

1) Sistem EAS (Electronic Article Surveillance):

digunakan untuk mengidentifikasi suatu item di toko.

2) Sistem Portable Data Capture: penggunaan reader

yang portabel yang dapat digunakan dalam seting

yang bervariasi.

3) Sistem Positioning: Digunakan untuk

mengidentifikasi lokasi-lokasi item tertentu.

4) Sistem Networked, penggunaan reader yang tetap

dan terhubung langsung dengan sistem informasi

yang terpusat.

D. Tag RFID Tag RFID yang sering disebut dengan transponder

(transmitter-responder)adalah perangkat yang membawa data

yang terbuat dari siliconchip dilengkapi dengan sebuah radio

antena kecil. Tag yang paling umum saat ini terbuat dari IC

(Integrated Circuit) yang dilengkapi dengan memori yang

merupakan sebuah microprocessor chip. Jenis lain dari tag

adalah chipless yang tidak memiliki onboard IC. Chipless tags

paling efektif digunakan untuk aplikasi sederhana.

Gambar 4 RFID tag

Berdasarkan sumber catu dayanya tagRFID pada

umumnya terdiri dari dua jenis yaitu tagpasif dan tagaktif

tetapi diperbaharui menjadi tiga jenis dengan penambahan tag

semi pasif. Berikut ini adalah perbedaan dari kedua jenis

tersebut.

a. Tag Pasif

Tag pasif tidak memiliki sumber energi sendiri tanpa

menggunakan battery sehingga modulasi tidak akan aktif

selama tag tidak mendapatkan sinyal gelombang

elektromagnetik dari reader. Jarak baca tag ini sampai sepuluh

meter dengan ketahanan hingga seratus ribu kali melakukan

read/write.

b. Tag Aktif

Berbeda dengan tag pasif, tag aktif memiliki sumber energi

sendiri sehingga selalu aktif meskipun tidak ada sinyal dari

reader. Dengan sumber energi tersebut, jarak baca pada tag ini

mampu mencakup hingga satu kilometer. Tetapi, tag ini dapat

tahan berdasarkan ketahanan battery yang digunakan.

c. Tag Semi Pasif

Selain kedua tag tersebut, pada saat ini sudah terdapat tag

semi pasif yang sifatnya hampir mirip dengan tag pasif. Tag

ini menggunakan battery sebagai catu daya tetapi transmisi

radio bergantung pada aktivitas antena. Semua catu daya yang

diterima dapat digunakan untuk mentransmisikan kembali

sinyal dengan kekuatan yang lebih dibandingkan tag pasif.

Berdasarkan tipe memorinya, tag RFID dapat dibagi

menjadi dua, yaitu:

a. Read Only

Tag jenis ini menggunakan media penyimpanan ROM (Read

Only Memory). Dengan menggunakan memori yang hanya

dapat dibaca saja akan lebih murah. Jarak operasi tag ini

cukup jauh tetapi kemampuan prosesnya cukup terbatas.

b. Read/Write

Tag read/write menggunakan ROM dan EEPROM untuk

media penyimpanannya. Dengan menggunakan keduanya, tag

ini akan lebih mahal.

E. Cara Kerja RFID

RFID Reader mengirim gelombang elektromagnetikyang

kemudian diterima oleh antena pada label RFID. Kemudian

label RFID mengirim data berupa nomor serial yang

tersimpan dalam label dengan gelombang radio.

Informasi dikirim ke label RFID dan di baca dari label

RFID oleh reader menggunakan gelombang radio. Dalam

sistem yang paling umum yaitu sistem pasif, reader

memancarkan gelombang radio yang membangkitkan label

RFID dan menyediakan energi agar beroperasi. Sedangkan,

sistem aktif, baterai dalam label di gunakan untuk

memperoleh jangkauan operasi label RFID yang efektif, dan

fitur tambahan pengideraan suhu. Data yang di peroleh atau

di kumpulkan dari label RFID kemudian di lewatkan atau di

kirim melalui jaringan komunikasi dengan kabel atau tanpa

kabel ke sistem komputer [2].

Gambar 5 Cara Kerja RFID

F. Implementasi RFID

RFID dapat menjadi bagian hidup kita setiap hari. Di

dalam rumah, pekerjaan, rumah sakit, kantor pos, pasar, alat

melacak hewan, ditanam di dalam tubuh manusia dan banyak

hal lainnya [1].

Berikut ini adalah beberapa area pekerjaan yang dapat

mengimplementasikan teknologi RFID.

1. Identifikasi barang

Dengan kemampuan pembacaan yang cepat,

teknologi sangat berguna untuk mengidentfikasi

barang-barang terutama di pasar yang menyediakan

banyak stok barang. Selain pembacaan yang cepat,

RFID juga mampu menyimpan data yang unik.

2. Tracking/pelacakan

Dalam pelacakan juga RFID sangat berguna. RFID

dapat ditanamkan di tubuh hewan ataupun manusia

untuk melacak posisinya.

3. Access Control & Security

Melalui teknologi ini juga dapat digunakan untuk

mengidentifikasi siapa saja yang dapat membuka

suatu pintu yang didalamnya terdapat teknologi

RFID.

G. MIFARE

Berikut adalah gambar yang menunjukkan pin yang

digunakan pada Mifare.

Gambar 6 Informasi Pin pada Smartcard Mifare

Pada Gambar 6, Mifare terdiri dari 10 pin yang masing-

masing memiliki simbol, tipe dan fungsi masing-masing. Pada

Tabel 2 akan dijelaskan mengenai informasi pin tersebut.

Tabel 2 Daftar PIN dan deskripsinya PIN Symbol Type Deskripsi

1 VDD PWR Power supply, 2.5 to 3.6 VDC

2 IN Input Mendeteksi ketersediaan catu daya

3 TXD Output Serial output port

4 RXD Input Serial input port

5 OUT Output Tag mendeteksi sinyal, menunjukkan

tag pada level rendah dan tinggi

6 GND PWR Grounding

7 NC Not connected

8 NC Not connected

9 NC Not connected

10 NC Not connected

Struktur DataMIFARE

Mifare 1K memiliki 768 byte memori yang dapat

digunakan yang dibagi kedalam 16 sektor masing-masing 48

byte.Setiap sektor terdiri dari 3 blok yang dapat dikonfigurasi

dimana setiap blok terdiri dari 16 byte data.

Gambar 7 Struktur Data pada Smart Card Mifare

Sektor 0 blok 0 adalah unik dan tidak dapat diubah-ubah.

4 byte pada sektor 0 blok 0 menyimpan nomor seri dari kartu

tersebut, 1 byte untuk check byte dan 11 byte lagi untuk data

manufacture. Sementara blok 3 dari setiap sektor adalah

trailer yang berfungsi sebagai autentikasi untuk setiap sektor

sebelum pengaksesan data pada sektor tersebut [7].

MIFARE Communication Protocol Protokol komunikasi pada kartu ini adalah byte oriented.

Pengiriman dan penerimaan byte data disimpan dalam bentuk

heksadesimal. Parameter komunikasinya adalah seperti berikut

[6].

Baud rate : 9600 ~ 115,200 bps

Data : 8 bits

Stop : 1 bit

Parity : Tidak ada

Flow Control : Tidak ada

III. ANALISIS DAN PERANCANGAN

Dengan menggunakan teknologi RFID, sistem absensi

dapat dilakukan secara cepat dan tepat. Setiapmahasiswa

memiliki kartu masing-masing yang akan ditanamkan chip

atau tag RFID untuk menyimpan identitas masing-masing

mahasiswa tersebut. Proses absensi akan berjalan secara

otomatis pada waktu ketika mahasiswa mendekatkan kartu

mahasiswanya ke area baca RFID reader pada ruangan

tersebut, kemudian data hasil deteksi kartu mahasiswa ini

dikirim ke server untuk kemudian dilihat di database jadwal

apakah pada waktu tersebut sedang ada kelas berlangsung.

Gambar 8 Gambaran umum sistem absensi otomatis

Pada Gambar 8 dapat dilihat interaksi semua unit yaitu

server, basis data, PC, reader RFID dan tag RFID. Tag RFID

akan berkomunikasi dengan reader RFID dengan

memanfaatkan gelombang elektromagnetik. Reader RFID

secara langsung terhubung dengan server

denganmenggunakan komunikasi TCP/IP.

Pada prototipe absensi otomatis sebuah reader melakukan

komunikasi langsung dengan server melalui USB.Sementara

untuk membangun absensi otomatis yang lebih luas, reader

dengan komputerserver memanfaatkan TCP/IP untuk

berkomunikasi. Pada setiap kelas dipasang reader RFID dan

semua reader yang dipasang pada masing-masing kelas akan

terhubung ke infrastruktur LAN, reader ini menggunakan

power over ethernet sebagai daya terhadap reader RFID.

A. Analisis Kebutuhan Pengguna

Sistem absensi otomatis yang akan dirancang dapat

melakukan fungsiberikut:

1. Mendeteksi kehadiran mahasiswa pada sebuah ruang

kelas pada waktu tertentu, sehingga informasi ini

dapat dijadikan sebagai informasi kehadiran di kelas.

2. Hasil pendeteksian dikirimkan ke server untuk dilihat

apakah informasi kehadiran mahasiswa pada ruangan

tersebut benar.

3. Informasi kehadiran mahasiwa tertentu pada ruang

dan kelas tertentu akan diverifikasi.

4. Sebuah monitor akan menampilkan semua informasi

hasil proses pengabsenan tersebut melalui aplikasi

web yang ada di server.

B. Analisis Kebutuhan Sistem Analisis kebutuhan sistem meliputi analisis terhadap

perangkat keras serta perangkat lunak yang diperlukan dalam

membangun sistem absensi otomatis.

.

Gambar 9 Bisnis proses sistem absensi otomatis

Sistem yang akan dirancang memanfaatkan teknologi

RFID dalam pendeteksian kehadiran mahasiswa di kelas,

dengan asumsi setiap mahasiswa memiliki kartu mahasiswa

yang tertempel di dalamnya tag RFID yang menyimpan

informasi tentang mahasiswa tersebut. Untuk dapat bekerja

sebagai sistem absensi, sistem ini membutuhkan informasi

jadwal pemakaian sebuah ruangan kelas, mata kuliah, materi

dan dosen yang mengajar pada ruangan tersebut yang

disimpan di basis data.

Proses pengabsenan di kelas yang dimaksud dalam

rancangan adalah sebagai berikut:

1. RFID reader ditempatkan berdekatan dengan pintu bagian

dalam dari ruangan tersebut, reader ini bekerja secara

terus-menerus untuk mendeteksi semua kartu mahasiswa

(tag) yang melewati perangkat reader tersebut pada jarak

maksimum 10 centimeter.

2. Setelah mendeteksi atau terjadi pembacaan pada kartu

mahasiswa maka informasi ini akan di kirim ke server.

3. Data atau informasi hasil deteksi yang di terima dari

reader RFID di ruangan tertentu yang sampai di

serverakan di lihat apakah pada waktu pendeteksian

tersebut terdapat kelas yang sedang berlangsung pada

ruangan tersebut.

4. Jika pada waktu deteksi tersebut terdapat kelas maka data

hasil deteksi tersebut merupakan informasi kehadiran

mahasiswa yang datanya terdeteksi, dan data mahasiswa

tersebut pun di simpan ke database dengan status hadir

pada mata kuliah yang berlangsung pada ruangan dan

waktu tersebut.

5. Jika pada waktu deteksi tersebut tidak terdapat kelas pada

ruangan tersebut maka data mahasiswa tersebut tidak

akandiaudit sebagai kehadiran mahasiswa tersebut.

C. Aliran Data Model komunikasi pada sistem adalah dengan

menggunakan gelombang elektromagnetik dan komunikasi

TCP/IP. Data akan ditangkap oleh perangkat reader RFID dari

tag untuk mengidentifikasi kartu tersebut. Sebuah program

sebagai middleware pada komputer yang sudah terhubung ke

RFID reader melakukan pengambilan data yang ada secara

otomatis setiap adanya pembacaan yang dilakukan RFID

reader. Transfer data dilakukan menggunakan TCP/IP ke

server. Untuk prototipe pembacaandilakukan dengan

menggunakan USB karena perangkat yang digunakan tidak

mendukung TCP/IP.Data absensi tersebut disimpan pada basis

data pusat dan diolah dengan menggunakan skrip program

untuk menghasilkan informasi pada sebuah aplikasi web.

Aliran data prototipe absensi otomatis ditunjukkan pada

Gambar 10.

Gambar 10 Aliran data prototipe sistem absensi otomatis

Untuk aliran data sistem absensi dalam skala besar setiap

perangkat melakukan transfer data dengan memanfaatkan

koneksi TCP/IP. Setiap perangkat RFID memiliki alamat IP

masing-masing yang terhubung ke server melalui hub.

Sementara pada sisi server terdapat middleware berupa

program yang akan mengolah reader,mengolah data yang

datang dari tag serta melewatkan data yang dibaca ke basis

data back-end [3].

Gambar 11 Aliran data sistem absensi otomatisskala besar

Setiap reader diletakkan pada setiap kelas dan terhubung

ke infrastruktur Local Area Network (LAN) sehingga

pengelolaan data absensi dapat dilakukan secara

tersentralisasi. Data yang sudah dideteksi disimpan pada basis

data di server dan dikelola dengan menggunakan web

application pada jaringan LAN pada kampus [3].

D. Perancangan Sistem Dalam membangun sistem ini, diperlukan perangkat RFID

reader yang menunggu terdeteksinya kartu RFID, serta

komputer server yang dapat dijadikan sebagai pusat basis data.

Pada komputer akan dibuat sebuah program sebagai back-end

yang mampu melakukan monitoring terhadap aktivitas yang

dilakukan reader dan melakukan pengambilan data serta

penyimpanan data ke basis data. Program lain yang dibangun

adalah aplikasi dashboard yang membuat summary absensi

serta reporting kegiatan-kegiatan dalam sistem kehadiran

sebagai front-end. Untuk menggambarkan perancangan sistem

dapat dilihat pada Gambar 12.

Gambar 12 Rancangan arsitektur prototipe sistem absensi

otomatis

Pengguna pada sistem terdiri dari tiga grup yaitu students,

lecturer dan administrator. Setiap group dibedakan hak

aksesnya terhadap aplikasi yang dibangun menggunakan skrip

PHP. Students hanya dapat melihat statistik dan laporan,

lecturer dapat melihat statistik dan laporan serta mengolah

data yang dilakukan pada kelas tertentu seperti penambahan

materi yang diajarkan pada kelas tersebut. Sementara

administrator dapat mengakses statistik dan laporan serta

mengolah pengguna, mata kuliah serta jadwal kuliah pada

basis data.

E. Perancangan Database Rancangan basis data prototipe sistem absensi otomatis

ditunjukkan dalamGambar 13.

Gambar 13 Rancangan Database Sistem Absensi Otomatis

Jumlah keseluruhan tabel pada basis data adalah sebanyak

12 buah.Semua tabel tersebut digunakan untuk menyimpan

informasi mengenai objek yang terlibat dalam sistem.

Beberapa objek yang di abstraksikan terlibat dalam sistem

absensi yang akan dibangun adalah seperti pengguna sistem

(t_m_user), mata kuliah (t_m_course),ruangan (t_r_room),

jadwal perkuliahan (t_t_schedule), sesi perkuliahan setiap

harinya (t_r_session).

Desain basis data juga menggambarkan bisnisproses dari

sistem absensi otomatis yang akan dibangun sehingga pada

desain basis data tersebut terdapat beberapa tabel yang

menggambarkan prilaku objek-objek yang terlibat pada sistem

tersebut, yang antara lain seperti peran pengguna terhadap

sistem absensi (t_r_role), kelompok pengguna (t_r_group),

mata kuliah yang di ajarkan oleh pengguna dosen

(t_r_course), kehadiran pengguna (t_t_absence), jadwal

perkuliahan pada sesi tertentu (t_r_schedule_session),

kelompok pengguna mahasiswa yang menghadiri jadwal

tertentu (t_r_schedule_group).

IV. IMPELEMENTASI

A. Aplikasi Pendeteksi Kartu RFID

Aplikasi ini berfungsi untuk menghubungkan sistem

komputer ke perangkat RFID reader, mengontrol kartu RFID

yang sudah dideteksi reader serta mengambil data yang ada

pada kartu tersebut. Aplikasi ini melakukan pendeteksian

dengan sistem menunggu sampai terdeteksinya kartu. Jika

kartu sudah terdeteksi, data yang terdapat dalam kartu akan

diambil. Jenis data yang terdapat pada kartu bertipe bilangan

heksadesimal dan aplikasi akan mengubah tipe data ke bentuk

teks dan disimpan ke database. Aplikasi menyimpan data ID

kartu, ruangan pengambilan data serta waktu pengambilan

data.

B. Flowchart Aplikasi Pembaca Kartu RFID

Pada aplikasi pembaca kartu yang telah dibuat memiliki

aliran proses pada Gambar 14. Pada Gambar 14, terdapat

sembilan langkah yang dilakukan oleh aplikasi yaitu terdiri

dari 7 proses dan 2 kondisi. Proses yang pertama kali

dilakukan adalah pendaftaran semua pembaca yang sedang

terkoneksi ke sistem. Kemudian membangun koneksi dan

menyediakan sumber daya untuk koneksi pembaca kartu.

Proses berikutnya adalah melakukan monitoring terhadap

kartu yang berada di sekitar pembaca. Jika kartu tidak

dideteksi maka proses menunggu akan tetap dilakukan sampai

status kartu inserted adalah “ya”. Jika status inserted “ya”,

maka akan dilanjutkan dengan menghubungkan kartu dengan

sistem dan dapat dilakukan transaksi terhadap kartu. Data

yang didapat dari kartu tersebut disimpan ke basis data utama,

kemudian hubungan kartu di putuskan. Jika akan dilakukan

lagi pembacaan, maka proses akan kembali menunggu kartu

ter-insert. Jika tidak melakukan pembacaan lagi, maka

pembaca akan diputuskan dari sistem komputer dan memori

yang digunakan dibebaskan.

Gambar 14 Flowchart Aplikasi Pembaca Kartu RFID

Implementasi Prototipe Aplikasi Pembaca Kartu Pada prototipe sistem absensi, pembaca kartu dibangun

dengan menggunakan bahasa pemrograman C# (C sharp)

dengan menggunakan database MySQL. Fungsi utama dari

aplikasi ini adalah mendeteksi kartu pengguna dan merekam

data yang ada pada kartu tersebut ke basis data. Aplikasi yang

dikembangkan dalam bentuk aplikasi desktop yang

menggunakan library winscard.dll. Pada prototipe aplikasi

pembaca kartu, dilakukan pengalokasi memori terlebih dahulu

untuk proses, kemudian setiap perangkat yang terkoneksi pada

aplikasi akan didaftarkan dan dikenali berdasarkan jenis

perangkat pembacanya. Dalam prototipe, pembaca yang

digunakan hanya satu, sehingga hanya satu pembaca yang

dapat dikoneksikan dalam waktu yang sama.

Gambar 15 adalah tampilan aplikasi pembaca kartu. Pada saat

kondisi menunggu, status dari kartu adalah SmartCard

Removed dan tidak ada kartu yang sedang terdeteksi.

Gambar 15 Interface Aplikasi Pembaca Kartu dalam

Status Waiting

Pada antarmuka aplikasi pembaca kartu, terdapat tombol

EstablishContext dan ReleaseContext yang berfungsi untuk

mengontrol koneksi reader terhadap aplikasi serta

pengalokasian memori untuk aplikasi.

Gambar 16 Interface Aplikasi Pembaca Kartu Setelah

Kartu Terdeteksi

Setelah terkoneksi, aplikasi akan menunggu terdeteksinya

kartu dan jika sudah terdeteksi, aplikasi langsung otomatis

memanggil fungsi Connect dan Read kartu yang sudah

terdeteksi. Sehingga aplikasi menampilkan informasi ID

pengguna, ID kartu serta waktu terdeteksinya kartu.

C. Karakteristik Pengguna Aplikasi Karakteristik dari pengguna aplikasi yang dibangun

adalah semua dosen dan mahasiswa yang telah terdaftar pada

sistem. Pengguna aplikasi ini adalah pengguna yang memiliki

ID carddan terdaftar pada basis data sistem, sehingga

pengguna lain yang menggunakan card yang tidak terdaftar

pada sistem tidak akan dapat dideteksi pada sistem absensi.

Aplikasi Dashboard

Aplikasi ini berfungsi untuk mengumpulkan,

mengelompokkan, menghitung, dan menyajikan informasi

yang dideteksi reader yang telah disimpan di database.

Aplikasi ini merupakan sebuah interfaceyang akan

menghasilkan reportbagi administrasi akademik untuk

mengetahui jumlah mahasiswa dan dosen yang masuk pada

suatu kelas tertentu. Aplikasi ini memberikan tiga peran akses

bagi pengguna yaitu, Admin yaitu pengguna yang dapat

mengontrol, dan menentukan hak akses kepada pengguna lain

terhadap sistem, dan mengakses statistik, laporan serta

mengolah pengguna, mata kuliah serta jadwal kuliah pada

basis data. Peran kedua adalah Lecturer yaitu semua dosen

atau tim pengajar yang menambahkan mata kuliah atau materi

kuliah yang akan diajarkan pada suatu kelas tertentu, dan

dapat melihat statistik dan laporan. Selain itu Guest adalah

semua mahasiswa atau pengguna lain yang hanya dapat

mengakses sistem untuk melihat statistik dan laporan.

Untuk aplikasi dashboard yang lebih informatif dan realtime

dilakukan perubahan atau auto-refreshdari statistik absensi

pada dashboardyang dilakaukan dilakukan sesuai dengan

perubahan data atau informasi pada basis data.

Desain Interface Desain ini menyediakan antarmuka kepada semua

pengguna dalam sistem tersebut yang akan mempermudah

untuk melihat statistik kehadiran seluruh dosen dan

mahasiswa. Pada desain interface ini akan dijelaskan menu

yang dimiliki aplikasi, bagaimana tampilan awal dan tampilan

menu yang terdapat pada aplikasi.

Gambar 17 Dashboard Monitoring Setiap Ruangan

Pada tampilan Gambar 17, dapat diketahui informasi

setiap ruangan yaitu mata kuliah yang sedang berlangsung,

kelas yang belajar dalam ruangan serta dosen pengajar mata

kuliah tersebut. Selain itu dapat juga dilihat informasi

persentasi mahasiswa yang menghadiri mata kuliah dalam

ruangan tersebut. Setiap grafik kehadiran mahasiswa

merupakan link yang mengacu ke tampilan pada Gambar 18.

Gambar 18 Interface Daftar Mahasiswa yang Hadir

V. PEMBAHASAN

Setelah melakukan pengujian terhadap perangkat RFID

dan aplikasi dashboard, maka didapatkan hasil dari pengujian

tersebut yaitu readerakan membaca tag RFID dengan jarak

maksimal 10 cm dengan lingkungan pancaran membentuk

lingkaran. Data yang ditangkap oleh readeradalah data

heksadesimal yang akan dikirim ke aplikasi untuk di diubah

menjadi data dengan tipe string. Data dengan tipe string ini

yang akan di validasi di database untuk mengetahui apakah

data tersebut adalah ID dari mahasiswa yang akan masuk ke

suatu kelas tertentu, jika ID tersebut sesuaimaka data tersebut

akan di tampilkan di aplikasi dashboarddengan status bahwa

mahasiswa dengan ID tersebut menghadiri perkuliahan pada

sesi tersebut, jika ID tersebut tidak sesuai maka akan ada

pemberitahuan bahwa ID tersebut tidak terdaftar dalam kelas

tersebut.

A. Pembuatan Sistem Absensi Otomatis dalam Skala

Besar Untuk pengembangan sistem absensi otomatis berskala

besar diperlukan beberapa pertimbangan dalam pemilihan

perangkat dan metode pengimplementasiannya. Berikut adalah

langkah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan sistem

absensi otomatis dalam skala besar.

Pemilihan Perangkat Berdasarkan bisnis proses dan aliran data yang sudah

dirancang, berikut ini adalah pertimbangan yang dilakukan

dalam pemilihan perangkat.

1. Pada setiap kelas ditempatkan sebuah reader RFID

yang telah mendukung komunikasi TCP/IP.

Pemilihan perangkat reader TCP/IP didasarkan pada

pertimbangan untuk kemudahan penggabungan data

dari setiap kelas

2. Reader juga harus mendukung Power over Ethernet

(PoE) sehingga dapat menghemat penggunaan daya

listrik di setiap ruangan belajar.

3. Selain itu, dibutuhkan infrastruktur LAN untuk

mengintegrasikan semua reader RFID. Infrastruktur

LAN tersebut dapat berupa hub yang dapat

menghubungkan beberapa reader ke sebuah server.

4. Untuk mengolah reader dan data yang dideteksi oleh

reader diperlukan middleware. Middleware dapat

diprogram dengan menggunakan bahasa

pemrograman yang didukung oleh reader.

5. Dalam interfacing menggunakan TCP/IP, diperlukan

perangkat lunak driver yang berfungsi untuk

mengkonversi port ethernet menjadi virtual com.

6. Reader juga harus dilengkapi dengan aplikasi yang

dapat mengkonfigurasi reader tersebut sehingga

dapat diidentifikasi berdasarkan alamat IP dan

konfigurasi IP tujuan pengiriman data oleh reader.

Pembuatan Aplikasi sebagai Middleware

Middleware adalah perangkat lunak yang mampu

menghubungkan dua platform yang berbeda. Dalam

pengembangan ini middleware berfungsi untuk

menghubungkan perangkat pembaca dengan aplikasi di server

serta mampu memanajemen semua perangkat pembaca yang

terkoneksi ke server tersebut.

Client-Server Model

Model client-server terdiri dari dua perangkat lunak yang

independen yaitu middleware server dan aplikasiklien. Sebuah

aplikasi pada sisi klien memulai sebuah sesi komunikasi

sementara server menunggu koneksi yang datang dari klien

melalui socket. Dengan model ini, klien dapat melakukan

koneksi remote sehingga klien dapat dirancang secara

independen terhadap server. Dalam model ini, komunikasi

antara middleware dan aplikasi pada klien dilakukan melalui

jaringan dengan menggunakan socket.

Middleware menciptakan sebuah socket dan menunggu

permintaan koneksi dari klien melalui port TCP. Klien dapat

melakukan koneksi terhadap server melalui port yang telah

disediakan oleh server. Jika permintaan koneksi dari klien

sudah diterima middleware, aplikasi klien dan middleware

melakukan komunikasi dengan mengirimkan paket data yang

mengandung perintah dan respon dengan format tertentu

sesuai dengan kesepakatan komunikasi pada produk yang

digunakan. Pada saat penerimaan sebuah paket dari aplikasi,

middleware menerjemahkan command tersebut dan

parameternya yang akan dieksekusi dan mengirimkan balasan

ke aplikasi klien [9].

Gambar 19 Model Client-Server pada RFID

Pada setiap klien, setiap reader RFID melalui driver dan

library dapat dilakukan konfigurasi untuk mengarahkan

koneksinya ke server melalu IP dan port yang sudah

ditentukan server. Kemudian di sisi server, aplikasipembaca

dikembangkan untuk dapat menangkap data dari semua reader

RFID pada setiap ruangan, dan mampu mendeteksi kartu yang

didekatkan pada masing-masing reader serta menyimpan data

yang sudah tertangkap [9].

Multi-thread Architecture Untuk mendeteksi semua pembaca yang terhubung ke

aplikasi tersebut, diperlukan fungsi yang mampu menampilkan

daftar semua perangkat pembaca pada aplikasi tersebut.

Setelah nama perangkat terdaftar, middleware akan

membentuk thread berdasarkan jumlah reader yang terdaftar.

Gambar 20 Multi-thread Architecture

Berdasarkan pembuatan prototipe, berikut ini adalah hal-

hal yang dapat digunakan dan , ditambahkan dalam

pengembangan sistem absensi otomatis dalam skala besar.

1. Menggunakan fungsi List Reader untuk menampilkan

semua perangkat pembaca yang dapat terdeteksi oleh

aplikasi tersebut.

2. Menggunakan fungsi Establish Context dengan

melakukan perulangan untuk mengkoneksikan semua

perangkat pembaca ke aplikasi. Untuk menangani

dan mengolah banyak perangkat pembaca, diperlukan

thread untuk masing-masing perangkat.

3. Thread tersebut yang akan melakukan beberapa

fungsi berikutnya yaitu menunggu status kartu (Get

Status Change), menghubungkan dengan kartu yang

terdeteksi (Connect), menyimpan data yang telah

dideteksi (Save Data) serta melakukan pemutusan

koneksi dengan kartu (Disconnect). Thread dapat

juga melakukan fungsi Release Context untuk

memutuskan koneksi pembaca yang ditangani thread

tersebut.

4. Proses aplikasi juga dapat melakukan pemutusan

koneksi terhadap reader secara bersamaan dengan

melakukan perulangan pada fungsi Release Context.

VI.KESIMPULAN

Setelah menganalisa dan melakukan percobaan terhadap

sistem yang dibangun, maka kesimpulan yang didapatkan dari

hasil rancang bangun prototipe sistem absensi otomatis dengan

teknologi RFID adalah sebagai berikut:

1. Prototipe sistem absensi otomatis dibangun dalam dua

aplikasi yaitu aplikasi pembaca kartu sebagai back-end dan

aplikasi dashboard sebagai front-end.

2. Aplikasi pembaca kartu dibangun dalam bentuk aplikasi

desktop yang berfungsi untuk membaca data dari

perangkat, mengolah data serta menyimpan data ke dalam

basis data.

3. Aplikasi dashboard dikembangkan dalam bentuk web yang

digunakan untuk mengolah data dari basis data menjadi

informasi dalam bentuk statistik dan laporan.

4. Aplikasi web juga menyediakan fungsi manajemen

pengguna, ruangan, peran, group, jadwal, sesi, mata kuliah

serta absensi pada sistem absensi otomatis.

VII.SARAN

Pengembangan selanjutnya untuk absensi otomatis dengan

menggunakan teknologi RFID agar lebih baik, yaitu sebagai

berikut:

1. Komunikasi pembaca kartu dengan sistem komputer

adalah komunikasi serial dengan menggunakan USB.

Untuk pengembangan selanjutnya, disarankan agar

menggunakan perangkat pembaca yang telah mendukung

komunikasi TCP/IP sehingga pengolahan data lebih

mudah dan dapat diintegrasikan dengan beberapa

pembaca kartu lainnya.

2. Untuk mengoptimalkan sistem absensi, perlu

dikembangkan sebuah sistem yang mampu men-generate

jadwal sehingga sinkronisasi data absensi dengan jadwal

dapat disesuaikan.

REFERENCE

[1] Sanchez, Edgar dan Sinencio: “Radio Frequency Identification

(RFID) Fundamental and Applications”, Texas A & M University.

[2] N. Chaudhry, D. R. Thompson dan C.W. Thompson. “RFID

Technical Tutorial and Threat Modeling Version 1.0”, University of

Arkansas, Department of Computer Science and Computer

Engineering, 2005.

[3] Rajan Patel, Nimisha Patel dan Mona Gajjar. “Online Students’

Attendance Monitoring System in Classroom Using Radio Frequency

Identification Techology: A Proposed System Framework”,

Sankalchand Patel College of Engineering, Department of Computer

Engineering, 2012.

[4] TCP/IP RFID Reader Setting Guide.: available from

http://www.rfidshop.com.hk/datasheet/HF-TP-RW-USB/TCP-setup-

guide.pdf

[5] NXP´s well established IC solution for fast and easy development of

contactless smart card system: Available from

http://www.Mifare.net/files/6913/6516/6524/MIFARE_Classic_v20.

pdf.

[6] Mifare ISO14443A reader: available from

http://www.rfidshop.com.hk/datasheet/MF1%20module/MF1-RW-

TTL-PCB1%20manual.pdf

[7] MifareApplicationProtocol :Available

fromhttp://www.nxp.com/documents/application_note/AN10833.pdf

[8] MF1-RW-232-ip-d2 datasheer:Available from

http://www.rfidshop.com.hk/datasheet/HF-TP-RW-USB/MF1-RW-

232-IP-D2-Datasheet.pdf, MF1-RW-232-IP-D2.

[9] Advantages&Disadvantages of RFID: Available from

http://www.ehow.com/list_6116737_advantages-disadvantages-

rfid.html

[10] Gahyal, Anirudh. “SmartRF: A Flexible and Light-Weight RFID

Middleware”, Indian Institute of Technology, Department of

Computer Science and Engineering. Kanpur, 2012.