SURAT TANDA NOMOR KENDARAAN ELEKTRONIK (e-STNK) DENGAN

MENGGUNAKAN RFID BERBASIS GPRS DAN PENERAPANNYA PADA

SISTEM PARKIR UKSW SALATIGA

Oleh

DANIEL NOVA ARIYANTO

NIM : 612007067

SKRIPSI

Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh

Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Komputer

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRONIKA DAN KOMPUTER

UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA

SALATIGA

OKTOBER 2013

PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT

Saya, yang bertanda tangan di bawah ini:

NAMA : Daniel Nova Ariyanto

NIM : 612007067

JUDUL SKRIPSI : Surat Tanda Nomor Kendaraan Elektronik (e-STNK)

dengan Menggunakan RFID Berbasis GPRS dan

Penerapannya pada Sistem Parkir UKSW Salatiga.

Menyatakan bahwa skripsi tersebut di atas bebas plagiat. Apabila ternyata

ditemukan unsur plagiat di dalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan sanksi

apapun sesuai aturan yang berlaku.

Salatiga, Oktober 2013

Daniel Nova Ariyanto

Materai Rp,

6000,-

Tanda Tangan

i

INTISARI

Saat ini Surat Tanda Nomor Kendaraan (STNK) bentuknya masih berupa kertas

yang legalitasnya diamankan dengan menggunakan hologram. Hal tersebut menyebabkan

rawan pemalsuan STNK. Oleh karena itu dibutuhkan sistem identifikasi STNK yang lebih

aman sehingga dapat meminimalisir pemalsuan STNK. Sistem ini menggunakan Radio

Frequency Identification (RFID) sebagai bentuk identifikasinya serta data yang dituliskan

di kartu tag nya diamankan menggunakan fungsi hash kriptografis sehingga meningkatkan

keamanan data dari pemalsuan.

Sistem e-STNK ini juga dilengkapi dengan basis data yang menyimpan data – data

pendukung untuk sistem ini. Untuk menjalin komunikasi dengan server, modul e-STNK

menggunakan jaringan GPRS untuk melakukan komunikasi socket dengan server.

Disediakan juga aplikasi desktop sebagai pusat pengolahan data dari sistem ini. Aplikasi

desktop ini membutuhkan jaringan internet untuk dapat terhubung dengan basis data.

Pengujian dilakukan dengan menerapkannya pada sistem parkir UKSW dengan

menggunakan sebuah kartu tag yang telah diregistrasikan sebagai sample kartu e-STNK.

Selain itu juga dilakukan pengujian sistem parkir secara mandiri dengan menggunakan 9

kartu yang telah diregistrasikan.

Hasil pengujian keseluruhan sistem di lapangan parkir UKSW selama 90 menit

didapatkan data parkir kendaraan yang keluar sebanyak 124. Sedangkan pengujian mandiri

yang dilakukan dengan melakukan verifikasi kartu sebanyak 4 kali untuk masing – masing

kartu sehingga didapatkan 36 data parkir. Dari hasil pengujian, keseluruhan sistem e-

STNK berhasil berjalan sesuai dengan spesifikasi yang diajukan. Modul e-STNK dapat

melakukan baca tulis data ke kartu tag, serta dapat melakukan komunikasi dengan server

melalui komunikasi socket. Aplikasi TCP server dapat menangani request dari modul e-

STNK dan aplikasi desktop server dapat meregistrasikan kartu e-STNK serta menangani

pengolahan data – data pendukung pada sistem e-STNK.

ii

ABSTRACT

Nowadays, Vehicle Registration Certificate (VRC) is still formed by a piece of paper

which secured using holograms. This is causing fabrication of VRC occur. Therefore, needed

a new VRC identification system which is more secure to minimize fabrication of VRC. This

new system using Radio Frequency Identification (RFID) as the identification form and all the

VRC data written on RFID tag card secured using cryptography hash function to optimalize

the security and preventing fabrication.

E-STNK system also have database server as the main base for data collection for this

system. To establish communication with server, e-STNK module uses GPRS network to do

socket method with server. There is also a desktop application as data manipulation center for

this system. This desktop application should be connected to internet for communicate with

database server.

Comprehensive testing is done by implementing e-STNK system on Satya Wacana

Christian University (SWCU) parking place. The testing uses one RFID tag card that has been

registered as a sample e-STNK card. Also done a self testing by using 9 RFID tag cards that

has been registered before.

Result of the comprehensive testing on SWCU parking place for 90 minutes is

obtained 124 data of outgoing vehicle. For the self testing by doing 4 times verification for

each card so there is 36 parking data obtained. From the result testing, overall the e-STNK

system is succeed filled out the specifications . E-STNK module can read and write data to

RFID tag card, also can communicate with server using socket method. TCP server

application can handle request from e-STNK module and desktop server application can

register e-STNK card also handle data collection manipulation on e-STNK system.

iii

KATA PENGANTAR

“Dengan diri kami sendiri kami tidak sanggup untuk memperhitungkan sesuatu

seolah-olah pekerjaan kami sendiri; tidak, kesanggupan kami adalah pekerjaan Allah.”

2 Korintus 3 :5

Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus yang telah memberikan kesanggupan

kepada penulis untuk menyelesaikan perancangan serta penulisan skripsi sebagai syarat

untuk menyelesaikan pendidikan di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer

Universitas Kristen Satya Wacana.

Pada kesempatan ini penulis hendak menyampaikan ucapan terima kasih kepada

berbagai pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan skripsi ini baik secara

langsung maupun tidak langsung :

1. Pembimbing I, Bapak Darmawan Utomo, M.Eng. dan pembimbing II,

Bapak Hartanto Kusumo Wardono, M.T. Terima kasih atas bimbingan,

arahan, saran, nasihat juga yang tidak kalah penting, waktu serta kesabaran

yang telah diberikan kepada penulis.

2. Terima kasih yang tidak terhingga untuk Ayah Yusuf Sudarto dan Ibu

Maria Rusmiyati, untuk dukungan material, moral, serta doanya. Terima

kasih telah mendorong penulis untuk tetap melanjutkan pendidikan sampai ke

jenjang ini. Kiranya Tuhan Yesus senantiasa memberkati.

3. Kakakku yang terkasih, Elisabet Noviana Aryati dan Adik yang terkasih,

Febe Keziana. Terima kasih untuk dukungan dan kasihnya. Sukses selalu dan

semoga kita semua menjadi anak – anak yang berbakti.

4. Stephani Puspa atas kasih, doa, dan dukungannya. Terima kasih telah

memberikan motivasi kepada penulis untuk terus maju, mari raih kesuksesan

bersama!

5. Teman – teman di GBI EL-Adonnai, terima kasih buat dukungan dan

doanya, semoga pelayanan kalian terus maju. Tidak lupa juga Ibu Gembala

yang terkasih, Pdt. Susana yang telah menjadi Ibu rohani yang luar biasa,

terima kasih atas bimbingan dan doanya, Tuhan memberkati.

iv

6. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK, Mbak Rista, Mbak Dita,

Mbak Vera, Pak Budi, Pak Harto, Pak Bambang, Mas Hari.

7. Teman-teman FTEK serta penghuni Lab Skripsi yang ikut andil dalam

penyelesaian skripsi ini, Tamas ’08, Yahya ’08, Ditya ’08, Teposh ’07, Urgi

’07, Codot ’07, Rofian ’07, Indra ’07, Yulian ’07, Angling ’06, Danus ’06,

Penda ’06, Bonus ‘06 serta teman – teman lainnya. Terima kasih atas

dukungannya.

8. Pihak-pihak yang tidak bisa disebutkan satu per satu, yang turut andil dalam

usaha penulis menyelesaikan studi di Universitas Kristen Satya Wacana.

Tentunya ada begitu banyak pihak yang membantu penulis selama pendidikan

yang ditempuh dan penulisan skripsi ini/ Terima kasih, kiranya Tuhan senantiasa

memberkati.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata “sempurna”, oleh karena

itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga

skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan bidang teknik elektronika dan komputer.

Salatiga, Awal Oktober 2013

Penulis

v

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .........................................................................................................

LEMBAR PENGESAHAN ...............................................................................................

PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT ................................................................................

INTISARI i

ABSTRACT ii

KATA PENGANTAR iii

DAFTAR ISI v

DAFTAR GAMBAR vii

DAFTAR TABEL ix

DAFTAR KODE SUMBER x

DAFTAR SINGKATAN xi

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 Tujuan 1

1.2 Latar Belakang 1

1.3 Spesifikasi Sistem 3

1.4 Sistematika Penulisan 4

BAB II DASAR TEORI 6

2.1 Perangkat Keras 6

2.1.1 Mikrokontroler ATMega 2560 6

2.1.2 Modul GSM/GPRS SIMCOM SIM908 7

2.1.3 Modul LCD Keypad 10

2.1.4 RFID 10

2.2 Perangkat Lunak 13

2.2.1 Virtual Private Server 13

2.2.2 Basis Data 14

2.2.3 Komunikasi Socket 17

2.2.4 Komunikasi GPRS 18

2.2.5 Fungsi Hash MD5.............................................................. 18

vi

BAB III PERANCANGAN SISTEM 20

3.1 Gambaran system 20

3.2 Perancangan Perangkat Keras (Hardware) 21

3.2.1 RFID MFRC522 22

3.2.2 Modul GSM/GPRS SIM908 22

3.2.3 Modul LCD Keypad Shield 23

3.2.4 Buzzer 24

3.3 Perancangan Perangkat Lunak (Software) 25

3.3.1 Perangkat Lunak pada Mikrokontroler 25

3.3.2 Basis Data 28

3.3.3 Aplikasi TCP Server 31

3.3.4 Aplikasi Desktop Server 32

3.3.5 Komunikasi GPRS 33

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS 35

4.1 Pengujian Modul e-STNK 35

4.1.1 Pengujian Baca Tulis Data Kartu Tag RFID 35

4.1.2 Pengujian Komunikasi Socket 37

4.2 Pengujian Aplikasi TCP Server ........................................................

39

4.3 Pengujian Aplikasi Desktop server 41

4.4 Pengujian Keseluruhan Sistem 42

4.4.1 Pengujian Sistem Parkir di Lapangan Parkir UKSW 42

4.4.2 Pengujian Sistem Parkir dengan 9 Kartu Tag 46

4.4.3 Pengujian Server Cadangan dan Replikasi Basis Data 47

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 49

5.1 Kesimpulan 49

5.2 Saran Pengembangan 49

DAFTAR PUSTAKA 51

LAMPIRAN A PANDUAN REPLIKASI BASIS DATA PADA MICROSOFT SQL

SERVER ........................................................................................................................ 53

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Konfigurasi pin mikrokontroler ATMega 2560 [4] 7

Gambar 2.2. Diagram Konfigurasi pin SIM908 [5] 8

Gambar 2.3. Hubungan antara tag, reader dan antena RFID 11

Gambar 2.4. Prinsip kerja dari transactional replication [13] 16

Gambar 2.5. Pola desain dasar komunikasi socket [8] 17

Gambar 3.1. Blok diagram keseluruhan sistem yang dirancang 20

Gambar 3.2. Blok diagram perangkat keras modul e-stnk 21

Gambar 3.3. Sensor MFRC522 dan kartu tag mifare ISO 14443A 22

Gambar 3.4. Timing diagram proses pengaktifan modul SIM908 [5] 23

Gambar 3.5 Konfigurasi pin modul SIM908 dengan mikrokontroler 23

Gambar 3.6. Modul LCD keypad shield 24

Gambar 3.7. Skematik rangkaian buzzer 25

Gambar 3.8. Gambaran umum perangkat lunak pada system e-STNK 25

Gambar 3.9. Aliran proses perangkat lunak pada modul e-STNK 26

Gambar 3.10. Contoh paket data verifikasi nomor STNK serta balasan dari aplikasi CP

server 27

Gambar 3.11. ERD basis data e-STNK 30

Gambar 3.12. Diagram Alir jalannya aplikasi TCP server 31

Gambar 3.13. Aliran proses registrasi pada aplikasi desktop server e-STNK 32

Gambar 3.14. Aliran proses baca tulis data kartu tag pada aplikasi desktop e-STNK

dengan bantuan modul e-STNK 33

Gambar 3.15. Aliran proses komunikasi GPRS pada modul SIM908 34

Gambar 4.1. Tampilan LCD modul e-STNK pada mode “Komputer” 35

Gambar 4.2. Tampilan LCD modul e-STNK setelah menerima command dari aplikasi

desktop server 36

Gambar 4.3. (a) Tampilan LCD setelah pembacaan data 36

(b) Tampilan LCD setelah penulisan data 36

Gambar 4.4. Proses inisialisasi dan komunikasi socket pada modul e-STNK 37

Gambar 4.5. (a) Proses verifikasi kartu tag yang telah diregistrasikan 39

(b) Tampilan LCD hasil verifikasi kartu tag 39

viii

Gambar 4.6. Modul e-STNK terhubung dengan aplikasi TCP server 39

Gambar 4.7. Proses verifikasi kartu tag yang telah diregistrasikan 40

Gambar 4.8. Proses verifikasi kartu tag yang belum diregistrasikan 40

Gambar 4.9. Data Parkir hasil pengujian sementara dalam bentuk table 41

Gambar 4.10. Proses langkah pengujian keseluruhan system e-STNK 43

Gambar 4.11. Mendokumentasikan STNK dengan memfoto 43

Gambar 4.12. Menggunakan kartu test card pada modul e-STNK untuk mendapatkan

data parkir 44

Gambar 4.13. Tampilan data pengujian pada aplikasi desktop server dalam bentuk tabel 45

Gambar 4.14. Tampilan data pengujian pada aplikasi desktop server dalam bentuk

grafik……………………………………………………………………45

Gambar 4.15. Tampilan data pengujian 9 kartu tag pada aplikasi desktop server dalam

bentuk tabel 46

Gambar 4.16. Aplikasi TCP server pada server cadangan 48

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1. Perbandingan STNK biasa dengan e-STNK 2

Tabel 2.1. Sintaks SQL yang digunakan 16

Tabel 3.1. Konfigurasi Pin RFID MFRC522 dengan ATMega 2560……………….... 22

Tabel 3.2. Konfigurasi Pin LCD Keypad shield dengan ATMega 2560 33

Tabel 4.1. Hasil pengujian baca tulis data modul e-STNK 36

Tabel 4.2. Hasil pengujian pengiriman dan penerimaan data 38

Tabel 4.3. Hasil pengujian aplikasi desktop server 42

x

DAFTAR KODE SUMBER

Kode Sumber 2.1. Contoh program komunikasi metode socket pada modul SIM908 9

Kode Sumber 2.2. Contoh program penggunaan modul LCD 10

Kode Sumber 2.3. Contoh program pembacaan data pada modul RFID MFRC522 12

Kode Sumber 2.4. Contoh program penggunaan class SimpleHash ................................. 19

xi

DAFTAR SINGKATAN

ACK Acknowledge

ADC Analog to Digital Converter

APN Access Point Name

EEPROM Electrically Erasable Programmable Read Only Memory

GPRS General Packet Radio Service

GSM Global System for Mobile Communications

LCD Liquid Crystal Display

PDU Protocol Data Unit

RFID Radio Frequency Identification

SPI Serial Peripheral Interface

SQL Structured Language Query

SRAM Static Random Memory

STNK Surat Tanda Nomor Kendaraan

TCP Transfer Control Protocol

UART Universal Asynchronus Receiver Tranceiver

VPN Virtual Private Network

VPS Virtual Private Server