RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION (RFID)

Pengertian Dan Komponen Radio Frequency Identification (RFID)

RFID adalah proses identifikasi seseorang atau objek dengan menggunakan frekuensi transmisi radio. RFID menggunakan frekuensi radio untuk membaca informasi dari sebuah device kecil yang disebut tag atau transponder (Transmitter +  Responder). Tag RFID akan mengenali diri sendiri ketika mendeteksi sinyal dari device yang kompatibel, yaitu pembaca RFID (RFID Reader).

RFID adalah teknologi identifikasi yang fleksibel, mudah digunakan, dan sangat cocok untuk operasi otomatis. RFID mengkombinasikan keunggulan yang tidak tersedia pada teknologi identifikasi yang lain. RFID dapat disediakan dalam device yang hanya dapat dibaca saja (Read Only) atau dapat dibaca dan ditulis (Read/Write), tidak memerlukan kontak langsung maupun jalur cahaya untuk dapat beroperasi, dapat berfungsi pada  berbagai variasi kondisi lingkungan, dan menyediakan tingkat integritas data yang tinggi. Sebagai tambahan, karena teknologi ini sulit untuk  dipalsukan, maka RFID  dapat menyediakan tingkat keamanan yang tinggi.

Pada sistem RFID umumnya, tag atau transponder ditempelkan pada suatu objek. Setiap tag membawa dapat membawa informasi yang unik, di antaranya: serial number, model, warna, tempat perakitan, dan data lain dari objek tersebut. Ketika tag ini melalui medan yang dihasilkan oleh pembaca RFID yang kompatibel, tag akan mentransmisikan informasi yang ada pada tag kepada pembaca RFID, sehingga proses identifikasi objek dapat dilakukan.

Sistem RFID terdiri dari empat komponen, di antaranya seperti dapat dilihat pada gambar berikut :

·         Tag: Ini adalah device yang menyimpan informasi untuk identifikasi objek. Tag RFID sering juga disebut sebagai transponder.

·         Antena: untuk mentransmisikan sinyal frekuensi radio antara pembaca RFID dengan tag RFID. Pembaca RFID: adalah device yang  kompatibel dengan tag RFID yang akan berkomunikasi secara wireless dengan tag.

·         Software Aplikasi: adalah aplikasi pada sebuah workstation atau PC yang dapat membaca data dari tag melalui pembaca RFID. Baik tag dan pembaca RFID diperlengkapi dengan antena sehingga dapat menerima dan memancarkan gelombang elektromagnetik.

Sistem RFID

Pembaca RFID

Sebuah pembaca RFID harus menyelesaikan dua buah tugas, yaitu:

-          Menerima perintah dari software aplikasi

-          Berkomunikasi dengan tag RFID

Pembaca RFID adalah merupakan penghubung  antara software aplikasi dengan antena yang akan meradiasikan gelombang radio ke tag RFID. Gelombang radio yang diemisikan oleh antena berpropagasi pada ruangan di sekitarnya. Akibatnya data dapat berpindah secara wireless ke tag RFID yang berada berdekatan dengan antena.

Tag RFID

Tag RFID adalah device yang dibuat dari rangkaian elektronika dan antena yang terintegrasi di dalam rangkaian tersebut. Rangkaian elektronik dari tag RFID umumnya memiliki memori sehingga tag ini mempunyai kemampuan untuk menyimpan data. Memori pada tag secara dibagi menjadi sel-sel. Beberapa sel menyimpan data  Read Only, misalnya  serial number yang unik yang disimpan pada saat tag tersebut diproduksi. Sel lain pada RFID mungkin juga dapat ditulis dan dibaca secara berulang.

Berdasarkan catu daya tag, tag RFID dapat digolongkan menjadi:

·         Tag Aktif: yaitu tag yang catu dayanya diperoleh dari batere, sehingga akan mengurangi daya yang diperlukan oleh pembaca RFID dan tag dapat mengirimkan informasi dalam jarak yang lebih jauh. Kelemahan dari tipe tag ini adalah harganya yang mahal dan ukurannya yang lebih besar karena lebih komplek. Semakin banyak fungsi yang dapat dilakukan oleh tag RFID maka rangkaiannya akan semakin komplek dan ukurannya akan semakin besar.

·         Tag Pasif: yaitu tag yang catu dayanya diperoleh dari medan yang dihasilkan oleh pembaca RFID. Rangkaiannya lebih sederhana, harganya jauh lebih murah, ukurannya kecil, dan lebih ringan. Kelemahannya adalah tag hanya dapat mengirimkan informasi dalam jarak yang dekat dan pembaca RFID harus menyediakan daya tambahan untuk tag RFID. Tag RFID telah sering dipertimbangkan  untuk digunakan sebagai barcode pada masa yang akan datang. Pembacaan informasi pada tag RFID tidak memerlukan kontak sama sekali. Karena kemampuan  rangkaian terintegrasi yang modern, maka tag RFID dapat menyimpan jauh lebih banyak informasi dibandingkan dengan barcode. Fitur pembacaan jamak pada teknologi RFID sering disebut sebagai anti collision.

Akurasi Sistem RFID (Radio Frequency Identification)

Akurasi RFID dapat didefinisikan sebagai tingkat keberhasilan pembaca RFID melakukan identifikasi sebuah tag yang berada pada area kerjanya. Keberhasilan dari proses identifikasi sangat dipengaruhi oleh beberapa batasan fisik, yaitu:

-          Posisi antena pada pembaca RFID

-          Karakteristik dari material lingkungan yang mencakup sistem RFID

-          Batasan catu daya

-          Frekuensi kerja sistem RFID

Akurasi Sistem RFID Frekuensi Rendah

Pada frekuensi rendah, contohnya pada frekuensi 13,56 MHz, komunikasi frekuensi radio antara tag dengan pembaca RFID sangat bergantung pada daya yang diterima tag dari antena yang terhubung dengan pembaca RFID. Pada ruang bebas, intensitas dari medan magnet yang diemisikan oleh antena berkurang teradap jarak, maka  terdapat batas jarak di mana tag tidak aktif, dan komunikasi frekuensi radio tidak dapat terjadi. Pengurangan ukuran tag akan mengurangi juga batas jarak.

Komunikasi radio berkurang jika medan magnet harus menembus material yang mengurangi daya elektromagnetik, contohnya pada kasus objek dengan bahan logam. Tag RFID tidak akan terdeteksi ketika ditaruh di dalam logam, karena material logam akan meredam fluks magnet yang melalui tag secara drastis.

Orientasi dari tag sangat penting dan dapat menyebabkan medan magnet bervariasi. Jika orientasi tag RFID sejajar dengan arah propagasi energi, maka fluks adalah nol dan komunikasi radio frekuensi tidak akan terjadi walaupun jarak antara antena dan tag sangat dekat.

Akurasi Sistem RFID Frekuensi Tinggi

Pada frekuensi tinggi, perfomansi dari sistem RFID sangat bergantung pada lingkungan di mana komunikasi di antara tag dan pembaca RFID terjadi.

Pada jarak tanpa hambatan proses identifikasi dapat terjadi pada jarak pada orde 10 meter. Tetapi bila ada hambatan maka jarak ini akan berkurang secara drastis. Pada frekuensi tinggi, tag RFID bekerja secara aktif dengan daya dari batere. Akurasi dari tag RFID dapat berkurang karena kekurangan daya.

Akurasi dari sistem RFID pada umumnya sangat bergantung dari lingkungan di mana sistem RFID dioperasikan. Tantangan desain sistem RFID adalah melakukan desain infrastruktur RFID di antara lingkungan yang kurang bersahabat yang telah dijelaskan sebelumnya.

Alokasi Frekuensi Kerja RFID (Radio Frequency Identification)

Alokasi frekuensi kerja RFID (Radio Frequency Identification) terletak pada band frekuensi ISM (Industrial, Scientific, and Medical) yang diperuntukan untuk keperluan Industri, Peneilitian dan Medis. Frekuensi kerja RFID terletak pada 3 band frekuensi radio sebagai berikut.

Alokasi Frekuensi Kerja RFID (Radio Frequency Identification)

·         Band LF (Low Frequncy), Frekuensi kerja RFID pada bang LF ini terletak pada rang frekuensi 125 KHz – 134 KHz. RFID dengan frekuensi kerja pada band LF dengan range frekuensi tersebut sering digunakan untuk keperluan penelitian tracking binatang dan tracking pengiriman suatu aset.

·         Band HF (High Frequency), Frekuensi kerja RFID pada band HF terletak pada frekuensi 13,56 MHz. RFID dengan frekuensi kerja 13,56 ini digunakan di mana media data rate (TAG RFID) dan pembaca RFID (RFID Reader) berjarak  sekitar 1,5 meter. RFID dengan frekuensi ini juga memiliki keuntungan karena tidak mengalami gangguan dari keberadaan air atau logam.

·         Band UHF (Ultra High-Frequency), Range frekuensi RFID pada band UHF terletak pada range frekuensi 850 MHz – 950 MHz dan 2,4 GHz. RFID dengan frekuensi kerja pada band ISM UHF ini memiliki kecepatan pembacaan yang tinggi.

Alokasi frekuensi kerja RFID tersebut digunakan sebagai media komunikasi antara Tag RFID dan pembaca RFID (RFID reader).

Pemilihan dari frekuensi kerja sistem RFID akan mempengaruhi jarak komunikasi, interferensi dengan frekuensi sistem radio lain, kecepatan komunikasi data, dan ukuran antena. Untuk frekuensi yang rendah umumnya digunakan tag pasif, dan untuk frekuensi tinggi digunakan tag aktif.

Pada frekuensi rendah, tag pasif tidak dapat mentransmisikan data dengan jarak yang jauh, karena keterbatasan daya yang diperoleh dari medan elektromagnetik. Akan tetapi komunikasi tetap dapat dilakukan tanpa kontak langsung. Pada kasus ini hal yang perlu mendapatkan perhatian adalah tag pasif harus terletak jauh dari objek logam, karena logam secara signifikan mengurangi fluks dari medan magnet. Akibatnya tag RFID tidak bekerja dengan baik, karena tag tidak menerima daya minimum untuk dapat bekerja.

Pada frekuensi tinggi, jarak komunikasi antara tag aktif dengan pembaca RFID dapat lebih jauh, tetapi masih terbatas oleh daya yang ada. Sinyal elektromagnetik pada frekuensi tinggi juga mendapatkan pelemahan (atenuasi) ketika tag tertutupi oleh es atau air. Pada kondisi terburuk, tag yang tertutup oleh logam tidak terdeteksi oleh pembaca RFID.

 Ukuran antena yang harus digunakan untuk transmisi data bergantung dari panjang gelombang elektromagnetik. Untuk frekuensi yang rendah, maka antena harus dibuat dengan ukuran yang lebih besar dibandingkan dengan RFID dengan frekuensi tinggi.

Aplikasi RFID Pada Sistem

Untuk penggunaan RFID untuk aplikasi sistem keamanan, terdapat beberapa macam arsitektur yang dapat digunakan.

 Sistem Fixed Code

Sistem ini merupakan sistem paling sederhana yang paling sering digunakan. Kode tetap yang tersimpan di tag RFID dibaca dan dibandingkan dengan kode yang tersimpan database. Untuk keperluan ini dapat digunakan tag RFID yang hanya dapat ditulis satu kali saja dan belum diprogram sama sekali. User dapat memprogram sendiri tag tersebut. Kelemahannya adalah user dapat membuat copy dari tag RFID yang tidak dapat dibedakan oleh sistem keamanan. Tersedia pula tag RFID yang hanya dapat dibaca, dan telah diprogram pada proses produksi dengan nomor identifikasi yang unik. Sistem ini tidak memungkinkan pembuatan copy dari tag RFID. Sistem yang sederhana ini tingkat keamanannya paling rendah.

Sistem Rolling Code

Beroperasi dengan cara sama dengan sistem Fixed Code, akan tetapi kode rahasia pada tag RFID hanya berlaku pada periode waktu tertentu. Pembaca RFID pada sistem ini harus mempunyai kemampuan untuk menulis tag RFID. Tag RFID yang digunakan harus dapat diprogram berkali-kali. Jadinya setiap terjadi proses identifikasi maka sistem keamanan akan mengubah kode rahasia yang ada pada tag RFID, dan akan menggunakan kode rahasia tersebut untuk proses identifikasi selanjutnya. Sistem ini memberikan tingkat keamanan yang lebih baik, tetapi yang harus dipertimbangkan adalah proses sinkronikasi kode rahasia.

Sistem Proteksi Dengan Password

Sistem autentifikasi mutual yang sederhana dapat disediakan oleh sistem RFID dengan proteksi password. Data rahasia pada tag RFID hanya akan ditransmisikan setelah Pembaca RFID mengirimkan data berupa password yang sesuai untuk dapat membuktikan keabsahan pembaca RFID. Panjang dari password dapat bervariasi disesuaikan dengan kebutuhan tingkat keamanan.

Password biasanya ditransmisikan dalam plain text. Waktu untuk menduga password bervariasi antar beberapa menit sampai beberapa tahun bergantung dari panjang dari password. Untuk sistem keamanan dengan banyak pengguna dengan password berbeda, memiliki keterbatasan yaitu yaitu total waktu komunikasi yang sangat lama, karena pembaca RFID harus menduga password dari database yang tersedia. Sistem Kombinasi Rolling Code dan Password Merupakan sistem gabungan dengan fasilitas kode rahasia berubah-ubah dan password untuk melindungi kode rahasia yang tersimpan dalam tag RFID. Isu yang kritis dari sistem ini adalah waktu komunikasi dan sinkronisasi password. Dengan sistem ini akan memberikan tingkat keamanan yang tinggi. 

Sistem Keamanan Dengan Identifikasi Dan Autentifikasi

Keamanan informasi mempunyai fungsi untuk melindungi informasi dari usaha pencurian, penggantian, dan perusakan oleh pihak-pihak yang tidak punya hak akses terhadap informasi tersebut. Untuk itu diperlukan kemampuan identifikasi pengguna oleh sistem keamanan informasi, untuk mencegah pengaksesan informasi oleh pengguna yang tidak berhak.

Identifikasi

Dari sisi sistem keamanan, hasil dari protokol autentifikasi adalah salah satu dari penerimaan identitas dari suatu pihak yang dikenal, atau penolakan identitas yang tidak dikenal. Secara lebih spesifik, tujuan dari protokol identifikasi adalah:

·         Jika A berhasil melakukan autentifikasi identitasnya pada B, maka B akan melanjutkan protokol setelah menerima identitas A.

·         Transferability: B tidak dapat menggunakan pertukaran identifikasi dengan A, untuk dapat melakukan imitasi A terhadap pihak ketiga C.

·         Impersonation: Sangat kecilnya kemungkinan pihak C yang berbeda dari A, melakukan protokol identikasi dengan B dan mengambil peran dari A, yang dapat menyebabkan B menerimanya sebagai identitas A.

·         Tranferability dan Impersonation berlaku untuk jumlah proses autentifikasi yang sangat banyak.

Isu Kriptografi Dalam Identifikasi

Dari sudut pandang kriptografi, masalah identifikasi meliputi dua tugas penting yaitu, melakukan identifikasi dan melakukan autentifikasi terhadap identitas. Beberapa jenis kriptografi yang dapat digunakan untuk sistem identifikasi di antaranya:

Ø  Pengetahuan

Sistem identifikasi berdasarkan pengetahuan tentang suatu rahasia, misalnya password atau PIN (Personal Identification Number) untuk menunjukkan keabsahan identitas. Untuk beberapa aplikasi dengan keamanan yang tinggi, tidak diimplementasikan dengan sistem ini, karena level keamanannya yang tidak terlalu baik.

Ø  Biometric

Sistem identifikasi berdasarkan atribut biologis, misalnya sidik jari, suara, retina, atau pengenalan wajah. Dengan salah satu dari atribut ini maka identitas seseorang dapat dilakukan.

Ø  Kepemilikan

Identifikasi dengan berdasarkan kepemilikan suatu benda. Metoda ini adalah metoda yang umum dan masih akan digunakan secara luas pada masa yang akan datang. Hal ini dapat diimplementasikan dengan kepemilikan magnetic card, smart card, dan lain-lain.

Untuk pembahasan berikut akan digunakan istilah kunci untuk hal-hal yang dipergunakan untuk sistem identifikasi di atas. Semua sistem kriptografi yang dideskripsikan di atas merupakan prosedur autentifikasi statik. Autentifikasi statik artinya sistem keamanan dapat mengenali identitas dari kunci, tetapi kunci tidak dapat melakukan pengenalan terhadap sistem keamanan.

Prosedur autentifikasi mutual yang memungkinkan kunci untuk memastikan identitas sistem keamanan adalah salah satu fitur yang dapat menambah tingkat keamanan dari suatu sistem keamanan. Dengan prosedur ini maka rahasia yang hanya diketahui oleh kunci dan sistem keamanan yang sesuai tidak akan dikeluarkan oleh kunci kepada sistem lain.

Tingkat keamanan yang lebih tinggi dapat diperoleh dengan algoritma simetris yang dikenal dengan protokol pertanyaan dan jawaban (challenge / response protocol). Sistem keamanan akan memastikan identitas kunci dengan mengirimkan pertanyaan (challenge) dan kemudian akan memeriksa jawaban (response) dari kunci. Jawaban yang benar hanya akan diberikan oleh kunci jika sebuah rahasia diketahui oleh sistem keamanan dan kunci. Konsep ini mempunyai beberapa keunggulan, yaitu: pada penggunaan normal, rahasia tidak dipertukarkan, dan pertanyaan dan jawaban dapat bervariasi dari waktu ke waktu.

Identifikasi Dengan Password Atau PIN

Password konvensional melibatkan password time-invariant (tidak berubah menurut waktu). Ide dasar adalah sebuah password yang berasosiasi terhadap seorang pengguna terdiri dari kalimat terdiri dari 6 sampai 10 atau lebih karakter. Ini adalah rahasia yang diketahui oleh pengguna dan sistem. PIN (Personal Identification Number) juga termasuk ke dalam kategori password time-invariant.

PIN biasanya digunakan bersamaan dengan kepemilikan suatu benda (token) misalnya smart card. Ini akan menyediakan level keamanan yang lebih baik karena orang lain tidak dapat memperoleh akses tanpa mengetahui PIN bila token ini hilang atau dicuri. Umumnya PIN dibuat pendek yaitu antara 4 sampai 8 digit. Untuk mencegah pencarian PIN secara acak (karena jumlah kemungkinan yang sedikit), maka diperlukan mekanisme tambahan, misalnya penguncian kartu pada ATM untuk kesalahan memasukkan PIN 3 kali berturut-turut.

Karena manusia sulit untuk mengingat kode rahasia yang cukup panjang untuk mendapatkan tingkat keamanan yang cukup tinggi, maka Password dan PIN tidak dapat dibuat panjang sehingga sistem autentifikasi keamanannya tidak cukup kuat.

Autentifikasi Dengan Pertanyaan Dan Respon

Ide dari protokol kriptografi dengan pertanyaan dan respon adalah sebuah entitas yang akan menunjukkan keabsahan identitasnya kepada entitas lain (sistem keamanan) dengan mendemontrasikan rahasia dirinya kepada sistem keamanan, tanpa membuka rahasia kepada sistem keamanan tersebut, pada saat protokol sedang berlangsung. Hal ini dapat dilakukan dengan memberikan respon terhadap pertanyaan yang time-variant (berubah terhadap waktu), di mana respon bergantung pada rahasia entitas tersebut dan pertanyaan yang diberikan. Pertanyaan umumnya berupa sebuah bilangan yang dipilih salah satu entitas secara acak dan rahasia. Walaupun jalur komunikasi disadap pada saat protokol berlangsung, respon dari sebuah proses identifikasi tidak akan memberikan informasi yang berguna untuk identifikasi selanjutnya.

Parameter time-invariant dapat digunakan pada protokol identifikasi untuk mencegah terjadinya perulangan. Parameter ini umumnya disebut sebagai unique number atau nonce. Nonce adalah nilai yang digunakan tidak lebih dari satu kali, untuk penggunaan yang sama. Hal ini dilakukan untuk mencegah pengulangan yang dapat dideteksi. Bilangan acak dapat digunakan dalam mekanisme pertanyaan respon, untuk memberikan keunikan dan mencegah perulangan.

Bilangan acak juga menyediakan sistem yang tidak dapat diprediksi. Istilah bilangan acak, yang digunakan dalam konteks protokol identifikasi dan autentifikasi, melibatkan bilangan pseudorandom yang tidak terprediksi. Bilangan pseudorandom adalah bilangan yang seolah-olah acak, tapi sebenarnya ada perulangannya dengan periode perulangan yang sangat panjang. 

Digital Signature Transponder Tuesday
Digital Signature  Transponder adalah devais crypto yang menggunakan sistem pertanyaan dan jawaban. Ini adalah merupakan generasi kedua dari tag RFID yang khusus digunakan untuk sistem keamanan, di mana hanya sebuah kunci yang dapat mengakses sistem kemanan tersebut. Sistem ini contohnya dapat diaplikasikan pada sistem pengamanan mobil. Pada saat inisialisasi, sistem keamanan dan transponder bertukar kunci enkripsi rahasia. Kunci ini tidak dapat dibaca, hanya respon  transponder terhadap pertanyaan  yang dikirimkan sistem keamanan yang dapat dibaca. 
Digital Signature Transponder   

Transponder merupakan devais logika yang komplek dan sistem yang didesain untuk beroperasi pada daya  sangat rendah. Gambar dari  transponder ini dapat dilihat pada gambar diatas. 
Pada aplikasinya, sistem keamanan mengirimkan sejumlah bit bilangan acak (pertanyaan) kepada  transponder menggunakan  Pulse Width Modulation. Pada transponder pertanyaan tersebut dimasukkan ke dalam register pertanyaan. Untuk waktu yang singkat, energi disediakan oleh sistem keamanan dan rangkaian logika enkripsi akan menghasilkan respon (signature). Pada gambar 2 dapat dilihat sistem Crypto Transponder. 

Sistem Crypto Transponder   

Respon R adalah fungsi dari kunci enkripsi Ke, challenge RAND, dan algoritma kriptografi Fc. 

Respon dikembalikan ke sistem keamanan dengan menggunakan Frequency Shift Keying (FSK). 
Sistem keamanan menghitung respon  yang diharapkan dengan menggunakan algoritma yang sama dan kunci enkripsi yang sama dan membandingkan respon yang diterima dari  transponder dengan hasil perhitungan. Hasil perhitungan dari respon yang diharapkan dapat selesai  bersamaan dengan komunikasi antara transponder dengan sistem keamanan atau  setelah menerima respon dari transponder. Jika hasilnya sama, maka informasi akan dikirimkan ke komputer manajemen. 
Keunggulan dari sistem ini adalah sebagai berikut: 

• Respon berbeda pada setiap waktu, bergantung dari pertanyaan (challenge). Akibatnya proses autentifikasi adalah dinamis. 
• Tidak ada bagian dari kunci enkripsi yang dikirimkan setelah inisialisasi. 
• Kunci enkripsi tidak dapat dibaca. 
• Transponder tidak dapat diduplikasi. 
• Kunci enkripsi dapat dikunci atau diubah jika diinginkan dengan melakukan inisialisasi ulang.

Read more at: 

http://elektronika-dasar.web.id/sistem-keamanan-dengan-identifikasi-dan-autentifikasi/
Copyright © Elektronika Dasar

http://elektronika-dasar.web.id/aplikasi-rfid-pada-sistem-keamanan/

Copyright © Elektronika Dasar

http://elektronika-dasar.web.id/alokasi-frekuensi-kerja-rfid-radio-frequency-identification/

Copyright © Elektronika Dasar

http://elektronika-dasar.web.id/akurasi-sistem-rfid-radio-frequency-identification/

Copyright © Elektronika Dasar

http://elektronika-dasar.web.id/pengertian-dan-komponen-radio-frequency-identification-rfid/

Copyright © Elektronika Dasar

Alarm Maling via SMS

Menggunakan Sensor PIR (Passive Infra Red) with Mikro MEGA328-P

Sensor PIR (Passive Infra Red) adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah. Sensor PIR bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima radiasi sinar infra merah dari luar.

Gambar sensor PIR 

Sensor ini biasanya digunakan dalam perancangan detektor gerakan berbasis PIR. Karena semua benda memancarkan energi radiasi, sebuah gerakan akan terdeteksi ketika sumber infra merah dengan suhu tertentu (misal: manusia) melewati sumber infra merah yang lain dengan suhu yang berbeda (misal: dinding), maka sensor akan membandingkan pancaran infra merah yang diterima setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor.

Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu :

- Lensa Fresnel

- Penyaring Infra Merah

- Sensor Pyroelektrik

- Penguat Amplifier

- Komparator

Cara kerja pembacaan sensor PIR

Pancaran infra merah masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor pyroelektrik, karena sinar infra merah mengandung energi panas maka sensor pyroelektrik akan menghasilkan arus listrik. Sensor pyroelektrik terbuat dari bahan galium nitrida (GaN),cesium nitrat (CsNo3) dan litium tantalate (LiTaO3). Arus listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor. Kemudian sinyal ini akan dikuatkan oleh penguat dan dibandingkan oleh komparator dengan tegangan referensi tertentu (keluaran berupa sinyal 1-bit). Jadi sensor PIR hanya akan mengeluarkan logika 0 dan 1, 0 saat sensor tidak mendeteksi adanya pancaran infra merah dan 1 saat sensor mendeteksi infra merah. Sensor PIR didesain dan dirancang hanya mendeteksi pancaran infra merah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer. Diluar panjang gelombang tersebut sensor tidak akan mendeteksinya. Untuk manusia sendiri memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer (nilai standar 9,4 mikrometer), panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR. (Secara umum sensor PIR memang dirancang untuk mendeteksi manusia).

Jarak pancar sensor PIR

Sensor PIR memiliki jangkauan jarak yang bervariasi, tergantung karakteristik sensor. Proses penginderaan sensor PIR dapat digambarkan sebagai berikut:

Pada umumnya sensor PIR memiliki jangkauan pembacaan efektif hingga 5 meter, dan sensor ini sangat efektif digunakan sebagai human detector.

APLIKASI ALARM ANTI MALING VIA SMS

Disini alarm maling nya masih dapat mendeteksi pergerakan di ruangan yang ingin dipantau namun output alarm nya tidak berupa suara, melainkan nada buzzer ditambah dengan mode sms otomatis. Mode sms otomatis disini maksudnya adalah, si pemilik rumah akan dikirimi sms oleh alat ini secara otomatis saat terjadi atau terdeteksi pergerakan.

Alat yang kita buat disini sebenarnya dapat dilihat sangat sederhana, karena hanya terdiri dari sebuah minimum sistem mikrokontroller, sebuah keluaran komunikasi serial TTL, dan juga sebuah port yang dihubungkan ke sebuah sensor gerak. Coba lihat rangkaian schematic nya dibawah ini terlihat sederhana sekali, ada dua buah regulator 7805 yang berfungsi untuk menyuplai tegangan 5 volt ke mikrokontroller dan satunya menuju modul GSM SIM900.

Komponen yang diperlukan
1. MEGA328-P
2. Modul Sensor PIR
3. Modul GSM
4. IC 7805
5. x-tal
6. LED
7. Capasitor
8. Swith Bottom
9. Resistor 10k, 1k
10. Dioda

Coba lihat rangkaian diatas, ada dua buah port seperti yang sudah dijelaskan diatas. Satunya untuk ke sensor PIR (sensor gerak) dan satunya yaitu SV3 menuju GSM modul dengan jalur rxtx saja. untuk contoh layout alat tersebut bisa dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar Silk Screen :

Gambar Layout :

Nah alarm maling ini saya program agar dapat diaktifkan dan di nonaktifkan untuk mendeteksi pergerakan juga lewat sms. Jadi kalau kita ingin alat nya tidak mendeteksi tinggal kita sms aja “alarmoff” seperti pada video yang ada dibagian bawah artikel ini.

Tujuan dari sistem pengaktifan ini adalah agar alarm maling ini tidak mendeteksi si penghuni rumah asli yang ingin memasuki rumah nya sendiri.

Untuk masalah coding agar dia mampu mengingat bahwa alarm itu aktif atau tidak, saya hanya memanfaatkan memory EEPROM untuk menjaga status aktif alarm maling tersebut. Sedangkan sistem yang saya pakai untuk mendeteksi status sensor adalah dengan menggunakan fungsi penyimpanan status sementara dan membandingkan nya dengan status sebelumnya sehingga sms tidak akan dikirim berulang ulang saat terjadi pergerakan di waktu yang sama dalam jangka waktu yang panjang.

Coding Arduino UNO

int pos=0;
  if(started)
  {
    pos=sms.IsSMSPresent(SMS_ALL);
    if(pos)
    {
      sms.GetSMS(pos,n,smsbuffer,100);
      //maksud n adalah no hp si yang sms
      delay(500);

      if(!strcmp(smsbuffer,"alarmon"))
      //strcmp artinya membandingkan string yang ada
      {
        
        sms.SendSMS(n,"Alarm dalam kondisi on");
        EEPROM.write(addr,1);
      }
      if(!strcmp(smsbuffer,"alarmoff"))
      {
        
        sms.SendSMS(n,"Alarm dalam kondisi off");
        EEPROM.write(addr,0);
      }
      hapus();
    }
    
  }

  value = EEPROM.read(addr);
  if(value==1)
  {
    PIRSTATE=digitalRead(PIR);
    if(PIRSTATE!=LASTPIR)
    {
    if(PIRSTATE==HIGH)
    //kalau sensor PIR out nya HIGH
    {
      digitalWrite(buzzer,HIGH);
      sms.SendSMS("08970869443","Ada Pergerakan");
      delay(5000);
      
    }
    else
    {
      digitalWrite(buzzer,LOW);
    }
    }
    LASTPIR=PIRSTATE;
  }

Alaram Maling Via SMS

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Sumber Referensi :

http://info-listrik.blogspot.co.id/2014/09/alarm-kebakaran-menggunakan-termistor.html 

http://duwiarsana.com/alarm-maling-sms/