Sistem Keamanan Rumah Multi-Sensor Terintegrasi Berbasis PC

Sistem Keamanan Rumah Multi-Sensor Terintegrasi
Berbasis PC
Poltak Jefferson1, Vera Suryani2, Achmad Rizal3
1,2 Jurusan Teknik Informatika, Sekolah Tinggi Teknologi Telkom
3 Jurusan Teknik Elektro, Sekolah Tinggi Teknologi Telkom
Jl. Telekomunikasi no 1 Dayeuh Kolot, Bandung 40257
Telp/fax. 022-7565931/7565933
E-mail : Poltak_Jefferson@yahoo.com 1, vra@stttelkom.ac.id 2, arz@stttelkom.ac.id 3
Abstrak
Perkembangan teknologi sistem keamanan sudah
berkembang cukup pesat. Berbagai teknologi
dikembangkan oleh berbagai perusahaan pengembang
perangkat keras sistem keamanan untuk memenuhi
permintaan konsumen yang cukup tinggi. Di dalam
pengembangan sistem keamanan diperlukan berbagai
perlengkapan sensor sebagai alat input yang selalu
dimonitor oleh sistem. Penggunaan sensor dikembangkan
mulai dari sensor pelat sederhana, sensor infra merah,
sensor panas, sensor suhu, sensor citra, sampai
penggunaan laser sebagai pengganti penggunaan sensor
infra merah.
Untuk membangun sebuah sistem keamanan yang
terkomputerisasi diperlukan berbagai komponen hardware
yang harganya tidak murah. Hanya perusahaanperusahaan
menengah keatas saja yang menyediakan dana
khusus untuk keperluan pembangunan sistem keamanan
yang terkomputerisasi. Sedangkan untuk kalangan rumah
tangga penggunaan sistem keamanan di rumah cukup
menyentuh tingkat penggunaan kunci manual dan mungkin
ada beberapa ruma h tangga yang menggunakan sensor
elektronik. Hal ini disebabkan karena harga yang cukup
mahal untuk membangun sistem keamanan yang
terkomputerisasi.
Pada penelitian ini dikembangkan suatu sistem
keamanan multisensor dengan menggunakan metal sheet
sensor, sensor infra merah, dan sensor visual berupa
kamera. Sensor metal dikendalikan dengan port paralel PC
dan sebuah web kamera dari Logitech dengan lensa CMOS
dan resolusi gambar 320 x 240. Gambar yang didapat dari
hasil capture dianalisa pada ukuran 352 x 288. Perangkat
dilengkapi dengan alarm dan lampu peringatan apabila
terdeteksi suatu gangguan pada sensor metal dan sensor
infra merah. Selain itu dirancang aplikasi untuk
menganalisis gambar apabila terdapat
perubahan pola atau corak pada gambar. Perubahan ini
akan memicu alarm. Perangkat yang direalisasikan berbiaya
murah, berdaya rendah dan mudah dalam instalasinya
sehingga dalam digunakan untuk keperluan keamanan
rumah.
Kata Kunci : multisensor , pengenalan gambar, sistem
keamanan, , sistem berbasis PC
1. Pendahuluan
Perkembangan teknologi sistem keamanan sudah
berkembang cukup pesat. Berbagai teknologi
dikembangkan oleh berbagai perusahaan pengembang
perangkat keras sistem keamanan untuk memenuhi
permintaan konsumen yang cukup tinggi. Di dalam
pengembangan sistem keamanan diperlukan berbagai
perlengkapan sensor sebagai alat input yang selalu
dimonitor oleh sistem. Penggunaan sensor dikembangkan
mulai dari sensor pelat sederhana, sensor infra merah,
sensor panas, sensor suhu, sensor citra, sampai
penggunaan laser sebagai pengganti penggunaan sensor
infra merah.
Sensor fungsi utamanya adalah sebagai indera dari
sistem keamanan. Berbagai sistem keamanan dibangun dari
model kecil yang hanya menggunakan switch sederhana
sampai model besar dengan berbagai sensor kompeks yang
dikendalikan dalam sebuah sistem. Perkembangan sistem
keamanan saat ini sudah dikendalikan secara elektronik
bahkan untuk sistem yang lebih kompleks sudah
terkomputerisasi.
Untuk membangun sebuah sistem keamanan yang
terkomputerisasi diperlukan berbagai komponen
hardware yang harganya tidak murah. Hanya
perusahaan-perusahaan menengah keatas saja yang
menyediakan dana khusus untuk keperluan
pembangunan sistem keamanan yang terkomputerisasi.
Sedangkan untuk kalangan rumah tangga penggunaan
sistem keamanan di rumah cukup menyentuh tingkat
penggunaan kunci manual dan mungkin ada beberapa
rumah tangga yang menggunakan sensor elektronik. Hal
ini disebabkan karena harga yang cukup mahal untuk
membangun sistem keamanan yang terkomputerisasi.
Pengembangan sistem keamanan terkomputerisasi
yang harganya terjangkau perlu untuk dikembangkan
untuk memasyarakatkan sistem keamanan
terkomputerisasi khususnya di kalangan rumah tangga
yang sudah memiliki komputer di rumah.
2. Desain dan Realisasi Perangkat
Sis tem keamanan multisensor yang dirancang seperti
pada gambar 1 . Sistem terdiri dari sensor plat, sensor infra
merah, kamera, alarm, dan semuanya terhubung dengan PC
melalui paralel port.
Gambar 1. Rancangan sistem
2.1 Sensor Plat
Sensor plat digunakan untuk mendeteksi adanya
suatu benda yang menyentuhnya. Sensor yang dirancang
terdiri dari 2 buah plat metal, resistor 560 O yang terhubung
dengan pin 7, pin 13 dan pin 25. Program pada komputer
dirancang untuk mengirimkan bit 1 (2,4 – 5 Volt) melalui pin
7 (D5)yang selama sensor terhubung, maka statusnya akan
di-check oleh pin 13 (status).
Jika sensor terganggu sehingga kedua plat tidak
terhubung, maka terjadi perubahan nilai tegangan yang
dideteksi oleh pin 13. Kondisi ini akan menyebabkan
program akan mengaktifkan alarm dan menyalakan
rangkaian LED .
Rangkaian alarm seperti pada gambar 3. Proses
untuk menghidupkan speaker adalah program memberikan
bit 1 melalui D4 menuju basis pada transistor NPN seri
2N2222A sehingga akan menyambung rangkaian alarm
yang terputus pada kaki emittor dan kolektor transistor.
Gambar 2. Rangkaian sensor plat
Hal ini menyebabkan rangkaian alarm melakukan loop dan
membunyikan speaker alarm.
Gambar 3. Rangkaian alarm
2.2 Sensor Inframerah
Pada prinsipnya sensor infra merah sama dengan
sensor plat. LED infra merah dicatu bit 1 dari pin data yang
digunakan dan diterima oleh sensor infra merah. Status dari
kondisi ini selalu oleh pin status. Apabila terdapat sesuatu
yang menghalangi pancara n sinar infra merah, maka alarm
akan diaktifkan.
Pada kondisi sensor infra merah kembali menerima
sinar infra merah, alarm tetap akan berbunyi dan akan mati
apabila dimatikan dari pogram komputernya.
2.3 Sensor Visual
Pada komponen sensor visual yang ditangkap oleh
indera sensor adalah berupa citra gambar. Perangkat yang
digunakan sebagai komponen sensor adalah kamera. Dalam
penelitian ini digunakan sebuah web kamera dari Logitech
dengan lensa CMOS dan resolusi gambar 320 x 240.
Penggunaan gambar yang didapat dari hasil capture
dianalisa pada ukuran 352 x 288.
Hasil capture dianalisis berdasarkan perubahan
intensitas warnanya. Perubahan intensitas warna yang
dideteksi melalui histogram dalam distribusi tertentu dapat
mengenali terjadinya perubahan corak pada gambar.
Permasalahan yang didapat dari solusi ini adalah waktu
yang cukup lama jika harus melakukan konversi dari 24 bit
RGB menjadi 8 bit grey-scale. Oleh karena itu dilakukan
proses analisis perhitungan tanpa melakukan konversi
bitmap yang membutuhkan waktu.
Gambar dianalisis menurut rumus berikut:
(1)
Seluruh analisis berada dalam fungsi integrasi f(x). Untuk
pengukuran intensitas warna maka dilakukan perhitungan
dengan rumus:
(2)
Perubahan intensitas ini diukur kemudian dihitung
threshold perubahan yang dianggap cukup untuk
menyatakan telah terjadi perubahan pola gambar yang
diakibatkan gerakan atau kehadiran seseorang yang pada
area yang dimonitor.
3. Hasil
Berikut gambar interface sistem keamanan yang
dirancang. Pada monitor terdapat 3 gambar video yang
terdiri dari 2 gambar video pembanding dan gambar
monitoring. Fasilitas lain yang ada monitor adalah status
pengawasan, reset, start, dan foto tersimpan.
Gambar 4. user interface secure-it
Status pengawasan untuk melihat sistem sedang
aktif atau tidak, untuk mengaktifkan atau tidak
mengaktifkan diatur dengan menggunakan tombol reset
atau stop. Tombol reset juga dapat digunakan untuk
mematikan alarm yang menyala. Alarm diset akan menyala
apabila ada gangguan pada kedua sensor (selain kamera),
pada kondisi sensor kembali seperti semula, misalnya
metal-sheet sensor kembali terhubung, maka alarm tidak
otomatis mati. Alarm dimatikan menggunakan tombol reset
pada user inerface.
Pada kondisi terdapat intruder, yang dideteksi
dengan adanya perbedaan intensitas warna pada display
pembanding dengan monitoringnya, maka sistem akan
secara otomatis akan men-capture gambar dan
menyimpannya. Hasil capture yang disimpan dapat dibuka
kembali dengan menekan tombol foto tersimpan. Dengan
fasilitas ini dapat dilakukan analisis secara subyektif
terhadap foto untuk menentukan atau membuat perkiraan
pelaku penyusupan.
Gambar 5. Intruder terdeteksi
Gambar 6. capture foto otomatis
Dari penelitian, perbedaan intensitas sebanyak 80
satuan maka sudah dapat dikategorikan terjadi perubahan
corak pada hasil capture. Dari pengamatan dan test
perangkat dilapangan memperlihatkan perubahan
lingkungan akibat sinar matahari menyebabkan terjadinya
perubahan intenstas warna yang cukup tinggi. Hal ini
memicu terjadinya wrong alert, alarm akan berbunyi
sekalipun tidak ada orang yang melintasi area pengamatan.
Kekurangan dari metode pembandingan intensitas warna
ini dapat ditutupi dengan penggabungan dengan metode
lain.
4. Kesimpulan
Telah direalisasikan suatu sistem keamanan multi
sensor terintegrasi berbasis PC. Sensor yang digunakan
meliputi sensor plat untuk mendeteksi gerakan, sensor infra
merah, dan kamera. PC digunakan untuk mengolah gambar
visual dari kamera. Setiap gangguan pada sensor akan
menyebabkan terpicunya alarm. Dari percobaan untuk hasil
pengolahan gambar dari kamera, perbedaan intensitas
sebanyak 80 satuan maka sudah dapat dikategorikan terjadi
perubahan corak pada hasil capture, sehingga akan
memicu alarm.
Masalah yang terjadi pada perangkat ini adalah wrong
alert yang disebabkan perbedaan intensitas gambar akibat
pencahayaan sekitar, seperti cahaya matahari. Sedang
diteliti kemungkinan pengembangan dari perangkat ini
khususnya mengenai masalah wrong alert.
Daftar Pustaka
1. Dittrich, Ronald. “Video For Windows”
www.swiftsoft.com, 2000.
2. Hecht, Joe C. Newsgroup: Borland. public. delphi.
graphics
3. Jefferson, Poltak , “ Simulasi Sistem Keamanan”,
Laporan Penelitian, Laboratorium Hardware dan
Jaringan, Teknik Informatika, STT Telkom, Bandung,
2004.
4. Owen, G Scott. “24-bit BMP Files ” www.siggraph.org.
1999
5. ________, “Writing Video Capture Drivers and
Applications for Windows 95 and Windows NT”..
Microsoft Corporation. 1995
6. Varn, Ken. Video For Windows Wrapper Class
(CVFWImage Processor). 2001. www.codeguru.com
Poltak Jefferson, asisten pada Laboratorium Perangkat Keras
dan Jaringan, Jurusan Teknik Informatika STT Telkom.
Vera Suryani, staf dosen Laboratoria Sistem Komputer dan
Jaringan Komputer pada Jurusan Teknik Informatika STT
Telkom. Menyelesaikan studi S1 bidang Teknik Informatika pada
tahun 2003. Saat ini bertugas sebagai Koordinator Laboratorium
Perangkat Keras dan Jaringan pada Jurusan Teknik Informatika
STT Telkom
Achmad Rizal, staf dosen Laboratoria Sistem Elektronika
Jurusan Teknik Elektro STT Telkom. Menyelesaikan studi pada
Jurusan Teknik Elektro STT Telkom tahun 2000. Saat ini sedang
menempuh studi lanjutan pada Program Studi Teknik Biomedika
di Institut Teknologi Bandung.