SISTEM KEAMANAN RUMAH DENGAN MEMANFAATKAN TEKNOLOGI SMS DAN WEBCAM

Sistem keamanan ini menerapkan teknologi sms sebagai bentuk informasi pertanda bahaya. Sistem ini juga menggunakan webcam guna menangkap gambar objek atau penyusup. Hasil tangkapan gambar ini dapat dilihat dari halaman website. Sensor yang digunakan pada sistem keamanan ini adalah sensor gerak. Setiap kali ada pergerakan yang terdeteksi oleh sensor, maka sistem keamanan ini akan mengirimkan sms dan mengambil gambar pelaku serta menyimpan gambar tersebut pada webserver. Isi sms yang dikirim berupa informasi bahwa sensor mendeteksi pergerakan dan pertanda si pemilik rumah harus segera mengecek website untuk mengetahui objek yang dimaksud sensor. Bila sensor tidak mendeteksi pergerakan apa pun maka sistem keamanan ini dalam kondisi standby. Sistem keamanan ini digunakan untuk sistem keamanan rumah, agar dimana pun si pemilik rumah, dapat terus mengetahui informasi tentang kemanan rumah guna mewaspadai adanya penyusup.

Kata Kunci : Sistem keamanan, SMS, sensor, webcam

1. Pendahuluan

Dewasa ini perkembangan teknologi dan informasi kian berkembang. Penggunaan telepon genggam semakin meluas di segala usia dan kalangan. Berbagai teknologi dikembangkan guna memberikan kenyamanan dan kemudahan, begitu pula dengan telepon genggam. Banyak fasilitas yang ditawarkan telepon genggam, salah satu diantaranya yaitu kemampuanya untuk mengirimkan pesan singkat berbentuk tulisan, atau yang biasa dikenal dengan SMS (Sort Messeges Services). Fasilitas ini dapat di temukan di semua tipe telepon genggam.

            Sejalan degan itu kebutuhan akan rasa aman dirasa semakin mendesak. Berbagai cara di upayakan untuk menciptakan rasa aman. Salah satu cara yaitu menciptakan suatu sistem keamanan. Aktifitas padat di luar rumah kadang menjadi kedala untuk mengawasi kondisi rumah. Berbagai teknologi coba diterapkan untuk kebutuhan ini. Bagaimana agar sistem keamanan yang diterapkan dapat sejalan dengan kebutuhan dan tidak menghambat aktifitas pada penerapannya.

Keinginan untuk dapat mengupayakan rasa aman, mengetahui kondisi rumah tanpa harus meninggalkan pekerjaan dan pemanfaatan teknologi SMS, merupakan tantangan yang melatar belakangi penulisan ini. Penulisan ini berjudul ‘Sistem Keamanan Rumah dengan Memanfaatkan Teknologi SMS dan Webcam’

Sistem keamanan ini bekerja jika sensor mendeteksi adanya penyusup, dan selanjutnya sistem akan mengirimkan SMS kepada pemilik rumah. Guna melengkapi sistem ini maka di rangkailah webcam untuk menangkap gambar, mengetahui siapa atau apa yang di deteksi sensor.

2. Landasan Teori

2.1 Webcam

Web camera, atau yang biasa dikenal dengan webcam, adalah kamera yang gambarnya bisa di akses menggunakan world wide web (www), program instant messeging, atau aplikasi komunikasi dengan tampilan video pada PC. Webcam juga digambarkan sebagai kamera video digital yang sengaja didesain untuk sebagai kamera  dengan resolusi rendah.

Webcam juga dapat digunakan untuk sistem keamanan. Pada beberapa webcam, ada yang di lengkapi dengan software yang mampu mendeteksi pergerakan dan suara. Dengan software tersebut, memungkinkan PC yang terhubung ke kamera untuk mengamati pergerakan dan suara, merekamnya ketika terdeteksi. hasil rekaman ini bisa disimpan pada komputer, email atau di upload ke internet

2.2. GSM

Global System for Mobile Communication atau yang biasa dikenal dengan istilah GSM adalah salah satu standar sistem komunikasi nirkabel (wireless) yang bersifat terbuka. Teknologi GSM banyak diterapkan pada mobile communication, khususnya handphone^[1]. Teknologi ini memanfaatkan gelombang mikro dan pengiriman sinyal yang dibagi berdasarkan waktu, sehingga sinyal informasi yang dikirim akan sampai pada tujuan. GSM dijadikan standar global untuk komunikasi selular sekaligus sebagai teknologi selular yang paling banyak digunakan orang di seluruh dunia.  Jangkauan frekuensi untuk GSM adalah 890-915 MHz untuk uplink (dari mobile ke base station) dan 935-960 MHz untuk downlink (dari base station ke mobile). Jarak spasi untuk tiap kanal frekuensi adalah 200 KHz.

2.3. SMS sebagai bagian dari GSM

Short Message Services atau yang akrab dikenal dengan SMS adalah protokol komunikasi yang memungkinkan pertukaran pesan singkat berupa tulisan antara dua telepon genggam.

2.4. AT Command

Dibalik tampilan menu message pada ponsel sebenarnya adalah AT Command yang bertugas mengirim atau menerima data ke atau dari SMS-Center. AT Command tiap-tiap SMS device bisa berbeda-beda, tetapi pada dasarnya sama. Beberapa AT Command yang penting untuk SMS yaitu :

•          AT+CMGS : untuk mengirim SMS

•          AT+CMGL : untuk memeriksa SMS

•          AT+CMGD : untuk menghapus SMS

AT Command untuk SMS, biasanya diikuti oleh data I/O yang diwakili oleh unit-unit Protocol Data Unit (PDU).

2.4.1 PDU sebagai bahasa SMS

PDU berisi bilangan bilangan heksadesimal dan data yang mengalir dari atau ke SMS center harus berbentuk PDU.

           

Skema format SMS PDU adalah:

SCA

PDU Type

MR

DA

PID

DCS

VP

UDL

UD

1. SCA (Service Center Address)

Header pertama ini terbagi atas tiga subheader, yaitu :

o    Jumlah pasangan heksadesimal SMS-Center dalam bilangan heksa.

o    National/International Code:

a. Untuk National, kode subheader-nya yaitu 81

b. Untuk International, kode subheader-nya yaitu 91

o    No SMS-Centernya sendiri, dalam pasangan heksa dibalik-balik. Jika tertinggal satu angka heksa yang tidak memiliki pasangan, angka tersebut akan dipasangkan dengan huruf F didepannya.

2. PDU Type

Untuk SEND tipe SMS = 1

3. MR (Message-Reference)

Nomor referensi ini dibiarkan dulu 0, jadi bilangan heksanya adalah 00. Nanti akan diberikan sebuah nomor referensi otomatis oleh ponsel/alat SMS-gateway.

4. DA (Destination Address)

DA adalah nomer telepon genggam penerima, memiliki 3 komponen utama yaitu:

o    Len(legth)

Jumlah dijt nomor tujuan yang dinyatakan dalam bilangan heksa.

o    Kode nasional atau internasional.

Untuk nasional, kode subheadernya 81

Untuk internasional, kode subheadernya 91

o    Nomor telepon genggam yang dituju, dalam pasangan heksa yang dibalik balik.

5. PID (Protocol Identifier)

PID atau pengenal protokol, bentuk SMS antara lain:

00 : dikirim sebagai SMS

01 : dikirim sebagai telex

02 : dikirim sebagai fax

6. DCS (Data Coding Shceme)

DCS atau skema pengkodean yang digunakan, ada 2 macam yaitu:

Skema 7 bit : ditandai dengan angka 00

Skema 8 bit : ditandai dengan angka lebih besar dari 0.

Kebanyakan ponsel/SMS Gateway yang ada dipasaran sekarang menggunakan skema 7 bit sehingga digunakan 00.

7. VP (Validity Period)

VP yaitu jangka waktu sebelum SMS expired

8. UDL (User Data Length)

UDL menunjukan jumlah karakter yang dikirim.

9. UD (User Data)

UD adalah data yang berupa isi SMS yang diterima, pada skema pengkodean 7 bit, maka langkah pertama yaitu mengubah karakter ke bentuk 7 bit. Lalu langkah berikutnya yaitu mengubah bentuk 7 bit menjadi 8 bit,  yang selanjutnya dinyatakan dalam bentuk heksa.

2.5. Mikrokontroler

Mikrokontroler Atmel 89S52 ialah mikrokomputer dengan 8 KB flash Programmabel and Eresable Read Only Memory (PEROM). Mikrokontroler berteknologi memori non-volatile berkerapatan tinggi dari atmel ini mempunyai jumlah pin sebanyak 40 pin.

Mikrokontroler merupakan  suatu piranti yang digunakan untuk pengolahan data-data biner (digital) yang didalamnya merupakan gabungan dari rangkaian-rangkaian elektronik yang dikemas dalam bentuk suatu chip IC (Integrated Circuit). Mikrokontroler merupakan chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umumnya dapat menyimpan program di dalamnya. Ada perbedaan penting antara mikroprossesor dan mikrokontroler. Mikroprossesor merupakan CPU (Central Processing Unit) tanpa memori dan I/O pendukung sebuah komputer, sedangkan mikrokontroler umumnya terdiri dari CPU, memori, I/O tertentu dan unit pendukung yaitu Analog to Digital Converter (ADC) yang sudah terintegrasi di dalamnya. Kelebihan utama mikrokontroler ialah tersedianya RAM dan peralatan I/O pendukung sehingga ukuran board mikrokontroler menjadi sangat ringkas^[1].

                                                Gambar 1  Susunan pin pada Mikrokontroler AT89S51

Rangkaian Pengubah Level Tegangan

Kita menggunakan RS232 untuk komunikasi dengan komputer server secara serial, untuk itu mikrokontroller memerlukan sebuah piranti yang berfungsi sebagai pengubah level tegangan.  S232 menggunakan level / karakteristik elektrik yang berbeda dengan level TTL. RS232 bekerja pada level tegangan +3 s/d +25 Volt untuk space (logic 0) dan -3 s/d -25 Volt untuk mark (logic 1). Sedangkan TTL bekerja pada level tegangan -5 s/d +5 Volt. Piranti tambahan yang kita butuhkan adalah IC MAX232. Pada dasarnya IC ini hanya digunakan sebagai pengubah level tegangan ke level Transistor Transistor Logic (TTL), tidak berfungsi sebagai pengkodean sinyal yang melewati RS232, dan juga tidak mengkonversikan data serial ke paralel^[2].

                                             Gambar 2 IC MAX232 sebagai pengubah level tegangan

RS232 sebagai komunikasi serial mempunyai 9 pin yang memiliki fungsi masing-masing. Pin yang biasa digunakan adalah pin 2 sebagai received data, pin 3 sebagai transmited data, dan pin 5 sebagai ground signal. Karakteristik elektrik dari RS232 adalah sebagi berikut :

r         Space (logic 0) mempunyai level tegangan sebesar +3 s/d +25 Volt.

r         Mark (logic 1) mempunyai level tegangan sebesar -3 s/d -25 Volt.

r         Level tegangan antara +3 s/d -3 Volt tidak terdefinisikan.

Arus yang melalui rangkaian tidak boleh melebihi dari 500 mA., ini dibutuhlan agar sistem yang dibangun bekerja dengan akurat.

3. Perancangan Sistem

Dalam perancangan alat ini meliputi dua bagian, yaitu perangkat keras dan perangkat lunak. Perangkat keras terdiri dari sensor gerak, mikrokontroler, webcam, telepon genggam, kabel konektor serial, dan kabel data.  Sedangkan perangkat lunak berisikan program pada mikrokontroler dan program untuk mengirimkan sms serta menangkap gambar dari webcam.

Prinsip kerja sistem dapat dilihat pada gambar brikut ini:

                                                                  Gambar 3. Blok Diagram

3.1. Perancangan Sensor

Sensor yang digunakan pada sistem keamanan in adalah sebuah sensor gerak. Sensor ini akan aktif bila ada pergerakan di dalam jangkauan sensor. Sebagai pemicu, rangkaian ini menggunakan sebuah modul sensor. Modul sensor yang digunakan untuk dapat mendeteksi pergerakan. Modul ini menggunakan IC KC778B, dengan tiga koneksi yaitu power, ground dan output. Pin power di hubungkan dengan sumber tegangan 5 volt, sedangkan pin output nya di hubungkan ke pin P3.2 mikrokontroler.  Dan outputnya berlogika high

3.2. Perancangan Mikrokontroler

Mikrokontroler di hubungkan ke sensor dan ke komputer. Mikrokontroler akan mengirimkan informasi ke komputer saat sensor mendeteksi pergerakan. Fungsi mikrokontroler dalam sistem ini yaitu menghubungkan anatara sensor dan komputer.

Mikrokontroler yang di gunakan pada rangkaian ini adalah AT89S52, dimana port–port yang digunakan dalam IC ini adalah:

-          port 3 sebagai inputan dari sensor

            P3.2     : modul sensor

            P3.0     : pin R1 out IC MAX232

            P3.1     : pin T1 in IC MAX232

3.3. Telepon genggam dan webcam

Pada sistem keamanan ini, hasil yang diinginkan adalah sebuah sistem yang akan mengirimkan sms tanda bahaya serta tampilan gambar pelaku pada website. Untuk mendukung hal tersebut maka pada sistem ini memerlukan telepon genggam dan webcam. Sebagai pengirim sms, telepon genggam yang digunakan yaitu telepon genggam denangan tipe Siemen M55 yang dilengkapi dengan kabel datanya. Sedangkan webcam yang digunakan adalah logitech quick cam.

Untuk mengetahui apakah sms yang dikirim sudah sampai, maka diperlukana tambahan telepon genggam penerima. Telepon gengam yang digunakan bisa tipe apa saja, dan jumlahnya bergantung pada berapa jumlah penerima sms yang di set dalam program.  Sebagai penerima pada uji coba sistem ini adalah Sony Ericson Z520i. Hasil gambar yang di capture webcam dapat di cek di halaman webbsite, dengan mengakses URL webserver.

3.4. Perangkat Lunak

Perangkat lunak atau yang biasa disebut software adalah instruksi-instruksi yang digunakan sebagai sistem suatu operasi agar dapat mengendalikan perangkat keras (hardware). Perangkat lunak ini merupakan suatu pendukung dari perangkat keras. Pada sistem ini terdapat dua program, pertama program yang terdapat pada mikrokontroler, sebagai interface antara sensor dan komputer. Dan bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa assembler.. Kedua program untuk menangkap gambar dan mengirim sms, dengan menggunakan bbahasa pemrograman VB6.

Program Mendeteksi Pergerakan

Program ini untuk mendeteksi pergerakan didaerah sekitar sensor gerak. Untuk lebih memudahkan mengetahui apakah sensor gerak mendeteksi pergerakan atau tidak maka pada ssitem ini di tamabhakan LED sebagai indikator. LED menyala menandakan sensor mendeteksi pergerkan. Listing program untuk mendeteksi pergerakan dapat dilihat seperti di bawah ini:

 

3.5. Program Mengirim SNM dan Capture Gambar dari Webcam

Program ini aktif saat sensor mendeeteksi pergerakan. Mikrokontoler akan mengirimkan informasi ke program berupa karakter sebagia trigger jalannya program. Program ini akan menangkap gambar objek di sekitar sebcam dan menyimpan gambar tersebut pada halaman webserver. Selain itu didalam program ini akan mengirimkan sms ke nomer tujuan tertentu. Listing program untuk menangkap gambar dan mengirim sms dapat dilihat berikut ini.

listing program capture gambar

           listing program kirim sms

                                      

SMS dikirim ke no tujuan 6281387628666 dengan isi “Sensor mendeteksi pergerakan! Cek website.”

PDU untuk mengirim sms berisi “Sensor mendeteksi pergerakan! Cek website.” Ke nomor tujuan 628 13 876 28 666 adalah sebagi berikut :

-          SMS Center

Untuk penulisan ini kita memberikan 00 heksadesimal yang menyatakan bahwa SMS center terkonfigurasi pada seluler

-          Tipe SMS

Karena yang kita ingin mengirimkan SMS maka yang dipilih adalah tipe SMS SEND yang dinyatakan dalam 01 heksadesimal

-          Nomer referensi SMS

SMS referensi diisi 00, agar diisi otomatis oleh seluler

-          Nomor seluler penerima

Untuk nomer tujuan 62 81 38 76 28 66 6 dirubah menjadi:

0D = nomer tujusn terdiri dari 13 angka

91 = menggunakan kode internasional

62 18 83 67 82 66 F6

Bila disatukan maka PDU nya menjadi 0D91621883678266F6

-          Bentuk SMS

Dalam hal ini adalah 00, yaitu dikirim sebagai SMS

-          Skema encoding data I/O

Skema encoding data 7 bit yang ditandai dengan 00 heksa

-          Jangka waktu sebelum SMS expired

Agar SMS pasti terkirim sampai ke penerima sebaiknya tidak diberi batasan waktu

-          Isi SMS

Panjang atau jumlah karakter yang digunakan

“Sensor mendeteksi pergerakan! Cek website.” Terdiri dari 42 karakter, dan dinyatakan dalam 2A heksa

            Isi berupa pasangan bilangan heksa, mengubah dari 7 bit menjadi 8 bit. Contoh untuk program ini, huruf  ‘S’ skema 7 bitnya adalah 1010011; huruf  ‘e’ skema 7 bitnya adalah 1100101 dan seterusnya

Dengan demikian hasil konfersinya menjadi  

Secara lengkap PDU untuk kirm SMS adalah sebagai berikut. Untuk megirimkan SMS berisi “Sensor mendeteksi pergerakan! Cek website.” Ke nomor tujuan 628387628666, dengan SMS Centre terkonfigurasi pada telepon genggam tanpa membatasi jangka waktu valid, maka PDU lengkapnya adalah :

  

Setelah PDU terbentuk, maka langkah selanjutnya yaitu melakukan pengiriman PDU tersebut melalui port serial yang digunakan. Perintah yang pertama kali digunakan adalah AT+CMGS, dengan aturan sebagai berikut :

 
                          

  diisi dengan jumlah pasangan dalam PDU yang terbentuk, dikurangi SMSC. Dengan kata lain kita menghitung jumlah oktet dari ‘tipe SMS’ yaitu 01 (pasangan heksa kedua). Pada PDU ini maka jumlah dijit dalam PDU adalah 51 pasang oktet. Sehingga perintah yang digunakan adalah:  
 

                                          

4. Implementasi

            Rangkain sistem keamanan rumah dengan sms dan webcam ini yang akan di bangun berfungsi sebagai suatu sistem sederhana untuk menjaga keamanan rumah, tepatnya memberikan informasi bahaya pada pemilik rumah dimanapun dia berada. Informasi tersebut berupa sms dan kemudian ditindaklanjuti oleh pemilik rumah dengan mengecek website guna mengetahui keabsahan tanda bahaya tersebut. Untuk membantu sistem tersebut dibutuhkanlah perangkat keras dan perangkat lunak yang dapat membantu mengimplementasikan pembangunan dan penggunaan rangkaian ini.

1. Sebelum rangkaian aplikasi ini di operasikan dibutuhan penginstalan perangkat lunak berupa driver atau software yang mendukung.

Driver yang di gunakan yaitu:

-          Driver kabel data untuk handphone siemen M55

-          Driver kabel RS232

-          Driver webcam; logitech quickcam express

Lakukan penginstalan software tersebut, kemudian periksa pada devicee manager Port Com berapa saja yang digunakan. Nomer port com inilah yang selanjutnya akan diinputkan ke aplikasi program.

2. Menyiapkan perangkat keras yang digunakan

-          Webcam yang digunakan adalah logitech quickcam express. Hubungkan webcam ini dengan komputer.

-          Hubungkan kabel data dengan telepon genggam siemen M55

-          Hubungkan powersuply dengan sumber tegangan dan rangkaian aplikasi

3. Alat ini akan aktif saat sumber tengangan terhubung ke rangkaian, meskipun pada aplikasi program (sistem keamanan.exe) tombol ‘AKTIFKAN’ nya belum di klik.

Hal ini dapat dilihat dengan menyalanya led indikator. Dalam kondisi ini, sensor dalam keadaan standby. Pada rangkaian ini juga terdapat LED indikator untuk mengetahui apakah sensor sedang bekerja. Bila LED indikator sensor menyala, menandakan sensor mendeteksi adanya pergerakan.

                                                                               Gambar 4. LED Indikator

Pada aplikasi program, saat webcam terhubung maka di aplikasi tersebut akan tampak apa apa saja yang tertangkap webcam. Seperti tampak pada gambar berikut ini:

                                                  Gambar 5. Tampilan awal, webcam terhubung ke alat

5. Hasil Uji Coba

Pengujian dilakukan dengan kondisi pencahayaan yang cukup agar sensor dan webcam bekerja dengan optimal. Alat ini diberi tegangan power sulpy sebsesar 5 volt. Lalu mengaktifkan program dan kemudian memberi gangguan pada sensor.  Percobaan dilakukan sebanyak 6 kali dengan kondisi berbeda, setiap hasilnya dapat dilihat dari tabel berikut.

Uji coba sensor

Tabel 1 Uji coba sensor

No percobaan	Langkah Uji	Hasil yang diharapkan	Status indikator
1	Pergerakan di depan sensor dlm jarak  0,3 m	Sensor mendeteksi pergerakan Led indikator  menyala	ok
2	Pergerakan di depan sensor dlm jarak  0,5 m	Sensor mendeteksi pergerakan Led indikator  menyala	ok
3	Pergerakan di depan sensor dlm jarak 1 m	Sensor mendeteksi pergerakan Led indikator  menyala	ok
4	Pergerakan di depan sensor dlm jarak  2 m	Sensor mendeteksi pergerakan Led indikator  menyala	ok
5	Pergerakan di depan sensor dlm jarak  3 m	Sensor mendeteksi pergerakan Led indikator  menyala	ok
6	Pergerakan di depan sensor dlm jarak > 3 m	Sensor mendeteksi pergerakan Led indikator  menyala	Tidak terdeteksi

Uji coba sms kirim dan tampilan pada website

Tabel 2. Uji coba sms kirim dan webcam

No percobaan	No tujuan	Langkah Uji	Hasil yang diharapkan	Status  sms kirim	Status  tampilan website
1	6281387628666	Memberi gangguan pada sensor	Sms terkirim Sensor Mendeteksi pergerakan! Cek website. Tampilan objek di website	ok	ok
2	62817141109	Memberi gangguan pada sensor	Sms terkirim Sensor Mendeteksi pergerakan! Cek website. Tampilan objek di website	ok	ok
3	628561343956	Memberi gangguan pada sensor	Sms terkirim Sensor Mendeteksi pergerakan! Cek website. Tampilan objek di website	ok	ok
4	628388058139	Memberi gangguan pada sensor	Sms terkirim Sensor Mendeteksi pergerakan! Cek website. Tampilan objek di website	ok	ok
5	6281387628666	Memberi gangguan pada sensor	Sms terkirim Sensor Mendeteksi pergerakan! Cek website. Tampilan objek di website	ok	ok
	62817141109			ok
6	6281387628666	Memberi gangguan pada sensor	Sms terkirim Sensor Mendeteksi pergerakan! Cek website. Tampilan objek di website	ok	ok
	628561343956			Gagal
	628388058139			Gagal

Setelah alat yang dirancang terealisasi, dan dilakukan uji coba maka dapat diambil beberapa  kesimpulan dengan melihat dari proses pengukuran, diantaranya adalah :

1.     Sistem aktif saat sensor mendeteksi pergerakan, dan bila tidak maka sistem keamanan ini di set dalam keadaanstandby.

2.     Saat sensor mendeteksi pergerakan, maka sistem ini akan mengirmkan sms serta menangkap gambar objek serta menyimpan hasil tangkapan gambar tadi ke webserver.

3.     Nomer tujuan penerima sms bisa lebih dari satu. Namun demikian pada saat uji coba ternyata sistem tidak bekerja optimal karena pengiriman sms jadi lebih lama, dan terkadang sms gagal terkirim.

Share