Introduction: Indoor Tracking System

Introduction

Problem Pada masa modern ini, banyak perusahaan yang memiliki gedung membutuhkan sistem keamanan secara fisik, terutama pada malam hari. Malam hari merupakan waktu yang sangat rentan dengan tindak kejahatan. Ketika malam tiba, asset perusahaan memiliki resiko tinggi mengalami pencurian atau perusakan. Selain asset perusahaan, tindak kejahatan lainnya, seperti penyusupan, tindakan vandalisme, pelecehan, dan tindakan merugikan lainnya juga mungkin terjadi dalam lingkungan tempat/gedung perusahaan.

Hal ini tentunya sangat merugikan perusahaan itu sendiri, baik dalam sisi finansial, citra, dan lainnya. Oleh karena itu, perusahaan membutuhkan sistem keamanan secara fisik yang melibatkan manusia dan juga teknologi. Keterlibatan manusia dalam hal ini adalah yang merupakan tugas dari divisi security. Kebanyakan perusahaan pasti menggunakan jasa security atau satpam untuk berjaga, salah satunya adalah melakukan patrol di seluruh bagian gedung secara berkala. Selain peran manusia, pada zaman yang serba maju ini, teknologi juga berperan dalam meningkatkan sistem keamanan secara fisik.

Tugas security dijalankan oleh manusia yang memiliki kemungkinan beberapa faktor kelalaian dan juga dalam pembuatan laporan digunakan cara yang kurang efisien dan tidak live. Bagi pihak building management, diperlukan sistem penjaga keamanan yang aman, pasti, dan efektif. Pihak BM perlu memonitor performa security agar keamanan dapat dipastikan dengan cara yang seefisien mungkin.

Solusi
Untuk menyelesaikan masalah yang telah dijabarkan di atas, dalam instructables ini kami membuat sebuah alat yang dapat memonitor proses patroli secara live sehingga titik-titik patroli bisa dipastikan untuk dikunjungi. Selain itu, riset ini menggunakan cloud yang menawarkan pelaporan secara cepat dan efisien sehingga atasan bisa mengakses pelaporan kapan saja dan dimana saja. Alat ini memiliki sebuah rfid reader yang digunakan untuk scan sticker rfid yang ditempel pada titik-titik patroli.

Untuk menambah fungsionalitas, alat bisa juga dipasang senter supaya bisa menerangi saat hari sudah gelap. Secara aplikasi, alat ini menawarkan pelaporan proses patroli secara live. Pelaporan tersebut antara lain berisi informasi lokasi, waktu, dan karyawan yang sedang patroli.

Alat

  • Solder
  • Timah
  • Heat shrin

Bahan

  • ESP32 DO IT
  • RC522 RFID reader
  • 13.56 Mhz RFID card/sticker
  • RGB LED
  • Buzzer
  • Push button
  • Jumper cables
  • Rechargeable
  • 4V
  • 3 Watt Flashlight
  • Google Firebase Service
  • Web Hosting Service

Objective
Tujuan kami dalam membuat produk ini adalah dimana kami ingin men-simplifikasi pengambilan data absensi laporan pada patroli checkpoint secara live. Dimana menggunakan teknologi RFID, kita akan menggabungkan alat ini dengan senter sehingga senter yang biasa dibawa oleh security dapat menjadi multifungsi dimana satu sisi senter digunakan sebagai alat penerangan dan satu sisi digunakan sebagai absensi dan pelaporan ke aplikasi website.

Karena menggunakan cloud yang harus terkoneksi dengan internet, alat ini memiliki limitasi dimana alat harus terhubung ke internet secara konstan dan dengan koneksi yang stabil agar dapat mengupdate informasi secara live.

Step 1: Gambar 1

Methodology

Pada proses prototyping alat, kami pertama-tama membuat desain dari sistem. Indoor-Tracking ini merupakan sistem IoT yang terdiri dari hardware, software, dan database. Sisi hardware pada sistem ini dilakukan oleh ESP32 sebagai mikrokontroler yang bisa terkoneksi dengan internet.

Sedangkan sisi software disini menggunakan framework svelte dan database kami menggunakan Google Firebase, lebih spesifiknya Firebase Firestore. Pada instructables kali ini akan lebih membahas sisi hardware dan database. Untuk mempermudah melihat desain sistem, berikut adalah blok diagram (gambar 1) yang merepresentasikan sistem Indoor-Tracking ini.

Step 2: Gambar 2

Dalam membuat sistem ini, gunakan komponen yang telah dijabarkan di atas dan rangkai sesuai dengan skematik, yaitu gambar 2 sebagai berikut.

Step 3: Gambar 3

Pasang setiap komponen, RC522, buzzer, RGB LED, dan SPST, ke pin ESP32 DO IT sesuai dengan pin masing-masing sesuai dengan skematik di atas. Lalu selanjutnya setelah menyambungkan pin - pin secara sesuai, selanjutnya upload kode ke dalam esp32 untuk mengetes apakah sudah bisa bekerja dengan baik. Kode tersebut bisa diakses pada lampiran di bawah maupun di download melalui link: https://github.com/epaaa/indoor_tracking. Flow dari kode ini bisa dilihat pada flowchart, yaitu gambar 4 sebagai berikut.

Step 4: Gambar 4

Jika hal - hal diatas sudah di test dan sudah berjalan dengan baik maka hal terakhir adalah menggabungkan alat - alat ini pada senter seperti gambar 5 berikut.

Step 5: Gambar 5

Untuk penjelasan lebih dalam, ikuti langkah-langkah berikut.

Pertama, yang perlu dipasang adalah modul RC522 ke ESP32 menggunakan kabel jumper dengan solder dan timah. Kemudian, keduanya ini diletakkan di bagian samping senter yang akan dijadikan sebagai tempat tapping, bisa dilihat pada gambar 6.

Step 6: Gambar 6

Selanjutnya, solder kaki RGB LED sesuai dengan pinnya. Sebagai bantuan, gambar 7 berikut adalah pinout dari masing-mSasing kaki RGB LED.

Step 7: Gambar 7

Dalam hal ini, kaki R dihubungkan ke pin 32 dan kaki G dihubungkan ke pin 33, untuk kaki B tidak perlu dihubungkan kemana pun. Karena LED yang digunakan disini adalah common anode, maka kaki LED yang paling panjang dihubungkan ke VCC ESP32. Dalam memasang LED, jangan lupa untuk menambahkan resistor agar LED tidak rusak, resistor yang digunakan disini adalah resistor 100 ohm. Setelah semua sudah disolder, lindungi hubungan kaki LED dengan jumper menggunakan heat shrink. Cara menggunakannya bisa menggunakan korek api untuk menyusutkan heat shrinknya seperti gambar 8 berikut.

Step 8: Gambar 8

Setelah itu, dengan cara yang sama juga lakukan pada buzzer dan juga SPST. Untuk peletakannya, bisa dilihat pada gambar 9 berikut.

Step 9: Gambar 9

RGB LED diletakkan di bagian luar senter agar terlihat karena LED inilah yang akan menjadi petunjuk indikator bagi pengguna. RGB LED ini akan menampilkan warna kuning saat sedang proses, hijau ketika berhasil mengupload data, dan merah jika gagal mengupload. Tombol SPST diletakkan di bagian yang bisa dijangkau oleh pengguna agar bisa menyalakan dan mematikan esp32, sedangkan buzzer bisa diletakkan dimana saja di dalam senter.

Terakhir, power supply pada alat ini menggunakan baterai yang sudah termasuk dalam sistem senter. Baterai yang kami gunakan adalah baterai rechargeable 4V yang dihubungkan ke pin Vin dan GND esp32. Untuk pemasangannya bisa dilihat seperti ilustrasi gambar 10 berikut.

Step 10: Gambar 10

Berikut merupakan koding yang digunakan untuk bagian mikrokontroller nya :
https://github.com/epaaa/indoor_tracking

Program di atas menggunakan beberapa library untuk menjalankan fungsi-fungsinya, antara lain library untuk RFID reader, untuk koneksi esp32 ke Wifi, untuk mengambil waktu, untuk analogwrite, untuk ArduinoOTA, dan library Firebase ESP untuk menggunakan Google Firebase dalam projek ini.

Step 11: Gambar 11

Jalannya program ini dimulai dari void setup() yang dimana berisi setup koneksi wifi, setup RFID reader, setup Firebase, dan register device untuk menambahkan device baru ke Firebase.

Step 12: Code

Untuk meregistrasi device baru, pertama perlu mengetahui ID unik dari tiap esp yang merupakan MAC address dari esp. Hal tersebut dilakukan dengan memanggil fungsi getDevice().

Step 13:

Pada bagian void loop(), esp32 akan mencoba membaca kartu/stiker RFID setiap 1 detik. Jika ada stiker yang terbaca, maka ESP32 mengambil timestamp (dengan fungsi fetchTime) dan menyimpan ID dari RFID stiker (dengan fungsi getSticker).

Step 14: Code

Step 15: Code

Step 16: Code

Setelah sudah mendapat semua data, id device, id stiker, dan timestamp, selanjutnya data ini akan diupload ke firebase ke dalam fungsi createHistory(). Jika sudah berhasil mengupload, buzzer akan berbunyi dan LED hijau menyala.

Step 17: Evaluation and Conclusion

Dapat dilihat bahwa data waktu upload data sensor terdapat dari range 4 detik sampai 6 detik, hal ini dapat dipengaruhi oleh koneksi antara device esp dengan internet tempat percobaan terjadi. dan jarak paling dekat alat kami dapat deteksi adalah 2.15 cm dan jarak terjauh yang alat kami dapat deteksi adalah 3.56 cm. Dari hasil percobaan tersebut dapat dibuktikan bahwa alat dapat mendeteksi stiker dengan range yang bisa dijangkau dan juga proses upload data bisa dilakukan dengan waktu yang relatif cepat.

Step 18: Saran

  • Menambahkan tombol untuk menyalakan/mematikan device yang lebih mudah dijangkau
  • Ukuran alat diperkecil
  • Menambah fitur rute yang bisa membantu karyawan dalam menavigasi titik mana yang harus dikunjungi selanjutnya

Step 19: References

ELMADHANIA, A. (2017). Tugas Akhir. OPTIMALISASI BEBAN KERJA PETUGAS KEAMANAN BERDASARKAN STANDAR TINGKAT KEAMANAN, 155.

mobizt. (2022, 5 19). Firebase-Esp Client. Retrieved from github.com: https://github.com/mobizt/Firebase-ESP-Client/tre...

TIM INFOSATPAM. (2021, MAY 25). Manfaat Memakai Jasa Satpam Untuk Jaga Malam. Retrieved from https://www.infosatpam.com/: https://www.infosatpam.com/blog/manfaat-memakai-jasa-satpam-untuk-jaga-malam/

Step 20: Datasheet