prototipe perangkat dan aplikasi sistem

51
PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM E-TICKETING LAYANAN BUS RAPID TRANSIT (BRT) THE PROTOTYPE OF E-TICKETING DEVICE AND APPLICATION SYSTEM OF BUS RAPID TRANSIT (BRT) ASTRIANY NOER PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS HASANUDIN MAKASSAR 2017

Upload: others

Post on 15-Oct-2021

10 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM E-TICKETING LAYANAN BUS RAPID TRANSIT (BRT)

THE PROTOTYPE OF E-TICKETING DEVICE AND APPLICATION

SYSTEM OF BUS RAPID TRANSIT (BRT)

ASTRIANY NOER

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS HASANUDIN MAKASSAR

2017

Page 2: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM E-TICKETING LAYANAN BUS RAPID TRANSIT (BRT)

Tesis

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar Magister

Program Studi

Teknik Elektro

Disusun dan diajukan oleh

ASTRIANY NOER

kepada

SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS HASANUDIN

MAKASSAR 2017

Page 3: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM
Page 4: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

PERNYATAAN KEASLIAN TESIS

Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Astriany Noer

Nomor Mahasiswa : P2700215005

Program Studi : Teknik Elektro

Menyatakan dengan sebenarnya bahwa tesis yang penulis tulis ini

benar – benar merupakan hasil karya sendiri, bukan merupakan

pengambilalihan tulisan atau pemikiran orang lain. Apabila di kemudian

hari terbukti atau dapat dibuktikan bahwa sebagian atau keseluruhan tesis

ini hasil karya orang lain, penulis bersedia menerima sanksi atas

perbuatan tersebut.

Makassar, 02 Agustus 2017

Yang menyatakan,

Astriany Noer

Page 5: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala

kasih dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang

berjudul “Prototipe Perangkat dan Aplikasi Sistem

E-Ticketing Layanan Bus Rapid Transit (BRT)”.

Tesis ini disusun guna memperoleh gelar Master Teknik pada

Program Pascasarjana Teknik Elektro Universitas Hasanuddin Makassar.

Melalui kesempatan yang sangat berharga ini penulis menyampaikan

ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang

telah membantu dalam penyelesaian Tesis ini, terutama kepada yang

terkasih:

1. Ayah dan ibu, serta seluruh keluarga yang selalu mendoakan dan

memberikan dukungan penuh terhadap penulis baik secara moril

maupun materil.

2. Bapak Dr. Ir. Zulfajri Basri Hasanuddin, M.Eng. selaku penasehat

utama, dan Ibu Dr. Eng. Ir. Dewiani, M.T. selaku sebagai penasehat

anggota atas kesabarannya memberikan bimbingan, bantuan dan

arahan selama penelitian.

3. Saudara, Sahabat, dan Kekasih terbaik yang tiada henti memberikan

semangat serta berbagai pertolongan yang sangat berarti.

4. Teman-teman Teknik Elektro angkatan 2015, secara khusus kepada

mereka yang dekat dihati untuk semangat dan inspirasi.

Page 6: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

vi

5. Seluruh pihak yang telah membantu dalam penyelesaian Tesis ini dan

tidak dapat disebutkan satu-persatu, terima kasih atas segala kebaikan

kalian.

Penulis menyadari bahwa Tesis ini masih memiliki banyak

kekurangan dan jauh dari kesempurnaan. Untuk itu melalui kata

pengantar ini penulis sangat terbuka menerima kritik serta saran yang

membangun sehingga secara bertahap penulis akan dapat

memperbaikinya.

Namun demikian, penulis sangat berharap kiranya Tesis ini dapat

memberikan manfaat dan kontribusi yang besar untuk kepentingan

bersama.

Makassar, Agustus 2017

Astriany Noer

Page 7: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

vii

ABSTRAK

Page 8: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

viii

ABSTRACT

Page 9: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

ix

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR .................................................................................. v

ABSTRAK ................................................................................................. vii

ABSTRACT ............................................................................................. viii

DAFTAR ISI ............................................................................................... ix

DAFTAR TABEL ...................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xiii

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... xv

BAB I PENDAHULUAN .............................................................................. 1

A. Latar Belakang ........................................................................... 1

B. Rumusan Masalah ..................................................................... 5

C. Tujuan Penelitian ........................................................................ 6

D. Manfaat Penelitian ..................................................................... 6

E. Batasan Masalah ........................................................................ 7

F. Sistematika Penulisan ................................................................ 8

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................. 10

A. Landasan Teori ........................................................................ 10

1. Layanan Bus Rapid Transit (BRT) ..................................... 10

2. Sistem E-Ticketing ............................................................. 14

3. Sistem Radio Frequency Identification (RFID) .................. 16

Page 10: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

x

4. Teknologi Smart Card ........................................................ 21

5. Near Field Communication (NFC) ..................................... 26

6. Kode QR ............................................................................ 28

7. Raspberry Pi ...................................................................... 29

B. Penelitian Terkait ...................................................................... 30

C. Kerangka Pikir .......................................................................... 35

BAB III METODE PENELITIAN ................................................................ 37

A. Tahapan Penelitian .................................................................. 37

B. Waktu dan Lokasi Penelitian .................................................... 39

C. Alat dan bahan ......................................................................... 40

D. Jenis Penelitian ........................................................................ 41

E. Sumber Data ............................................................................ 41

F. Perancangan Sistem ................................................................ 41

1. Perancangan Basis Data ................................................... 41

2. Perancangan Website ....................................................... 43

3. Perancangan Sistem Akses Data Kartu ............................ 50

4. Perancang CPT ................................................................. 56

5. Perancangan Aplikasi Android ........................................... 59

G. Deskripsi Sistem ....................................................................... 61

1. Penulisan Kartu ................................................................. 61

Page 11: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

xi

2. Contactless payment terminal (CPT) ................................. 64

3. Aplikasi BRT Mamminasata pada android ......................... 66

H. Skenario implementasi sistem ................................................. 67

I. Pengujian Eksperimental .......................................................... 70

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................... 72

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 88

A. Kesimpulan .............................................................................. 88

B. Saran ........................................................................................ 89

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 90

LAMPIRAN

Page 12: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

xii

DAFTAR TABEL

Nomor Halaman Tabel 1. Roadmap penelitian terkait sistem e-ticketing ........................... 31

Tabel 2. Kondisi akses bit pada blok data ............................................... 52

Tabel 3. Kondisi akses bit pada sektor trailer ......................................... 52

Tabel 4. Pengujian jarak identifikasi kartu contactless terhadap CPT .... 73

Tabel 5. Waktu respon pada kondisi I ..................................................... 75

Tabel 6. Waktu respon pada kondisi II .................................................... 76

Tabel 7. Waktu respon pada kondisi III ................................................... 76

Tabel 8. Persentasi keberhasilan proses identifikasi kartu dan

identifikasi kode QR. .................................................................. 81

Tabel 9. Perbandingan waktu respon kode QR dan kartu contactless ... 82

Tabel 10. Pengujian input data dang pengisian ulang saldo

terhadap 30 kartu ...................................................................... 83

Page 13: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

xiii

DAFTAR GAMBAR

Nomor Halaman Gambar 1. Reader dan transponder sebagai komponen utama

sistem RFID (Finkenzeller, 2010). ............................................ 17

Gambar 2. Diagram blok reader MFRC-522 (Finkenzeller, 2010) ........... 20

Gambar 3. Konfigurasi memory pada Mifare (Finkenzeller, 2010). ......... 26

Gambar 4. Komunikasi Tag NFC dan Device (Harnaningrum

dan Nurwiyati Wiwiek, 2016) .................................................... 28

Gambar 5. Raspberry Pi ........................................................................... 30

Gambar 6. Kerangka pikir ......................................................................... 35

Gambar 7. Tahapan penelitian .................................................................. 37

Gambar 8. Tabel basis data pengguna ..................................................... 42

Gambar 9. Form registrasi admin ............................................................. 44

Gambar 10. Form login admin .................................................................. 45

Gambar 11. Form data admin ................................................................... 45

Gambar 12. Form update password ......................................................... 46

Gambar 13. Form input data pengguna .................................................... 47

Gambar 14. Form pemblokiran kartu ........................................................ 48

Gambar 15. Kode QR token untuk aplikasi mobile ................................... 49

Gambar 16. Form riwayat transaksi saldo ................................................ 49

Gambar 17. Form riwayat transaksi BRT .................................................. 50

Gambar 18. Konfigurasi Mifare ................................................................. 51

Gambar 19. Konfigurasi kondisi akses ...................................................... 53

Page 14: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

xiv

Gambar 20. Skematik Hardware CPT ....................................................... 57

Gambar 21. Hubungan PIN MFRC522 dan Raspberry Pi ........................ 57

Gambar 22. Rancangan background pada CPT ....................................... 58

Gambar 23. Flowchart penulisan data smart card .................................... 62

Gambar 24. Flowchart sistem identifikasi dan pembayaran ..................... 65

Gambar 25. Sistem isi ulang saldo ........................................................... 68

Gambar 26. Sistem identifikasi dan pembayaran dengan CPT ................ 69

Gambar 27. Prototipe Contactless Payment Terminal (CPT) ................... 72

Gambar 28. Hasil transaksi pada tiga kondisi berbeda ............................. 74

Gambar 29. Grafik perbandingan waktu respon rata-rata antara tiga

kondisi. ................................................................................... 77

Gambar 30. Layout aplikasi android BRT Mamminasata .......................... 78

Gambar 31. Token pengisian ulang saldo ................................................ 79

Gambar 32. Metode scan kode QR untuk pengisian ulang saldo. ............ 80

Gambar 33. Proses input data user .......................................................... 84

Gambar 34. Pengisian ulang melalui web ................................................. 84

Gambar 35. Data pengguna terdaftar ....................................................... 85

Gambar 36. Halaman pengecekan transaksi ............................................ 86

Gambar 37. Hasil pengecekan transaksi BRT .......................................... 86

Gambar 38. Hasil pengecekan riwayat transaksi top up ........................... 87

Page 15: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Listing program python pada CPT ........................................ 92

Lampiran 2. Listing program python akses kartu ...................................... 98

Lampiran 3. Listing program aplikasi BRT Mamminasata ....................... 101

Page 16: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Indonesia memiliki tingkat pertumbuhan kendaraan bermotor yang

sangat pesat untuk beberapa kota besar, salah satunya kota Makassar.

Data statistik jumlah kendaraan bermotor pada tahun 2014 untuk kota

Makassar mencapai 1.252.378 unit (BPS Provinsi Sulawesi Selatan,

2015). Padatnya jumlah kendaraan tanpa diikuti penambahan kapasitas

jalan mengakibatkan kemacetan lalu lintas. Dalam upaya mengantisipasi

situasi lalu lintas yang semakin parah, pemerintah menyediakan sarana

transportasi kota berupa Bus Rapid Transit (BRT). Pengadaan BRT

merupakan salah satu cara untuk dapat menekan jumlah kendaraan yang

beroperasi di dalam kota Makassar.

Sesuai Perda No. 9 Tahun 2009 tentang Rencana Tata Ruang

Wilayah Provinsi Sulawesi Selatan tahun 2009-2029, lalu lintas kawasan

metropolitan Makassar – Maros – Sungguminasa (Gowa) – Takalar

(Maminasata) sebagai Pusat Kegiatan Nasional (PKN) sangat tinggi

sehingga moda transportasi umum harus dikembangkan dengan prinsip

mudah dan nyaman. Berdasarkan analisis teknis dan teknologi,

operasional BRT Mamminasata harus dirancang sedemikian rupa untuk

memenuhi prinsip tersebut, salah satunya menggunakan sistem tiket

Page 17: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

2

cerdas dalam bertransaksi. Dengan demikian, tidak terjadi transaksi tunai

antara pengguna jasa dan awak kendaraan. Namun kenyataannya, sistem

pembayaran BRT masih menggunakan uang tunai ditukarkan dengan tiket

kertas atau karcis. Setelah penumpang tiba di tujuan, karcis tersebut tidak

digunakan lagi dan dibuang. Hal ini tentu saja mengakibatkan kerugian

ekonomi dan berdampak buruk pada pada lingkungan hidup. Selain itu,

pihak transportasi juga harus melakukan perhitungan pendapatan secara

manual dari sejumlah karcis yang terjual. Mengacu pada analisis tersebut,

penerapan sistem e-ticketing melalui pemanfaatan teknologi Radio

Frequency Identification (RFID) menjadi sebuah solusi untuk sistem tiket

cerdas.

Pemanfaatan teknologi RFID sangat berpotensi di bidang

transportasi umum, terutama kartu contactless (Finkenzeller, 2010).

Contactless smart card merupakan media tiket yang sederhana dengan

waktu transaksi yang lebih cepat dibandingkan tiket kertas konvensional

(Mezghani, 2008). Penelitian dan implementasi contactless smart card

sebagai tiket elektronik dalam bidang transportasi umum berlangsung di

beberapa negara, bahkan telah diimplementasikan dan digunakan oleh

publik. Meskipun demikian, topik ini tetap potensial untuk dikembangkan

karena masing-masing negara atau daerah ingin mengembangkan sistem

sendiri, dan juga memiliki regulasi perhitungan tarif yang berbeda.

Page 18: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

3

Perhitungan biaya perjalanan dengan membandingkan stasiun

keberangkatan dan stasiun tujuan berdasarkan RFID telah dikembangkan.

Penelitian Finzgar dan Trebar (2011) menggunakan smartphone yang

dilengkapi Near Field Communication (NFC) untuk memindai tag RFID

yang terpasang pada stasiun. Penumpang melakukan check-in di stasiun

keberangkatan dan check-out di stasiun tujuan agar tarif dapat dikalkulasi

dan kemudian tagihan dikirimkan melalui email. Chaudhari et al., (2016)

juga melakukan penelitian yang memanfaatkan NFC untuk memindai

kartu contactless sebagai identitas stasiun. Penumpang terlebih dahulu

melakukan pemesanan tiket dengan memasukkan tujuan perjalanan,

selanjutnya pemindaian kartu contactless hanya dilakukan di stasiun

keberangkatan. Keterbatasan dari kedua penelitan tersebut adalah setiap

penumpang harus memiliki smartphone yang dilengkapi NFC untuk

melakukan pembayaran. Dengan pola perhitungan tarif yang sama,

implementasi perangkat keras yang terpasang pada kendaraan telah

diterapkan untuk mengatasi keterbatasan tersebut. Penumpang dapat

menggunakan kartu contactless yang dipindai pada saat naik dan turun

dari kendaraan dengan perangkat yang dapat mengidentifikasi kartu dan

menghitung tarif (Herdiyanto dkk., 2016). Perangkat tersebut akan

mengakses server dengan koneksi internet melalui access point yang

terpasang pada setiap halte bus. Penelitian lain menggunakan perangkat

yang memanfaatkan bluetooth untuk mengirimkan ID passenger dari

Page 19: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

4

reader ke ponsel supir kendaraan yang di dalamnya terdapat aplikasi

SwipeNgo dan terhubung ke internet (Chowdhury et al., 2016). Kendala

yang kemudian timbul adalah sistem pembayaran tidak dapat berjalan

tanpa koneksi internet.

Sistem tiket elektronik pada umumnya dikembangkan dengan

metode online. Namun, koneksi internet kadangkala mengalami

gangguan. Dari beberapa penelitian terkait, yang menjadi hal yang baru

pada penelitian ini adalah penerapan metode offline untuk membuat

proses transaksi lebih cepat tanpa bergantung pada koneksi internet.

Dengan sistem ini, identifikasi pengguna dan sistem pembayaran

elektronik tidak memerlukan data dari server melainkan memanfaatkan

data tersimpan pada memori contactless smart card. Selain penggunaan

waktu yang lebih efisien, penyimpanan data pada memori smart card

memungkinkan penggunanya memanfaatkan kartu tersebut pada fungsi

yang lain.

Penelitian ini melakukan pengembangan prototipe yang menyajikan

implementasi RFID berbasis Raspberry pi untuk identifikasi user dan

sistem pembayaran elektronik di BRT. Raspberry pi dirancang untuk

penggunaan pada level tinggi dengan stabil dalam menjalankan proses

secara simultan. Kartu contactless digunakan sebagai tiket elektronik.

Perangkat keras untuk membaca tiket elektronik tersebut adalah sebuah

terminal yang disebut Contactless Payment Terminal (CPT). Sistem ini

Page 20: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

5

juga dilengkapi dengan website yang dioperasikan oleh administrator

untuk mendaftarkan pengguna baru, mengedit identitas pengguna,

memeriksa riwayat transaksi, dan melakukan pengisian saldo. Selain oleh

administrator, pengguna dapat melakukan pengisian ulang saldo sendiri

melalui aplikasi android.

Penggunaan tiket elektronik dapat membantu menurunkan biaya

operasi dan perawatan untuk otoritas transit dan memungkinkan verifikasi

penumpang lebih cepat dan lebih nyaman daripada metode pembayaran

berbasis kertas atau tunai. Penelitian ini dilakukan untuk mendukung

perwujudan smart campus sehingga dirancang dalam lingkup civitas

akademika. Selain pembayaran BRT, pada penelitian lebih lanjut

pengguna kartu dapat menikmati berbagai fungsi lain dalam satu kartu

yang sama.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan penjabaran latar belakang maka rumusan masalah

dari penelitian ini adalah:

1. Bagaimana merancang sistem pembayaran elektronik secara

offline dengan menggunakan Raspberry pi?

2. Bagaimana merancang website untuk otoritas BRT?

3. Bagaimana merancang aplikasi android untuk proses identifikasi

dan pengisian ulang saldo?

Page 21: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

6

4. Bagaimana validasi sistem dalam melakukan pembayaran dengan

parameter tingkat keberhasilan transaksi, jarak jangkau reader,

waktu respon, dan standar deviasi?

C. Tujuan Penelitian

Tujuan yang akan dicapai pada penelitian ini sesuai uraian

rumusan masalah, antara lain:

1. Untuk merancang sistem pembayaran elektronik secara offline

dengan menggunakan Raspberry pi.

2. Untuk merancang website bagi otoritas BRT.

3. Untuk merancang aplikasi android dalam hal proses identifikasi dan

pengisian ulang saldo.

4. Untuk mengetahui validasi sistem dalam melakukan pembayaran

dengan parameter tingkat keberhasilan transaksi, jarak jangkau

reader, waktu respon, dan standar deviasi.

D. Manfaat Penelitian

Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini antara lain:

1. Bagi Masyarakat

a. Penelitian ini bermanfaat menyediakan fasilitas teknologi

berupa sistem pembayaran elektronik yang dapat memberikan

kemudahan bagi penumpang dalam hal pembayaran bus.

Page 22: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

7

b. Penelitian ini dapat membantu pihak transportasi untuk

memperoleh data statistik jumlah penumpang melalui sistem

yang telah dibuat tanpa menghitung jumlah karcis secara

manual.

2. Bagi peneliti, penelitian ini berguna untuk menambah pengetahuan

dan kemampuan mengenai aplikasi dalam sistem pembayaran

elektronik.

3. Bagi institusi pendidikan Magister Jurusan Teknik elektro, dapat

digunakan sebagai referensi ilmiah dalam penelitian untuk

pengembangan sistem e-ticketing pada transportasi public.

E. Batasan Masalah

Adapun batasan masalah pada penelitian ini, antara lain :

1. Penelitian mengikuti regulasi perhitungan biaya perjalanan

menggunakan transportasi umum di Makassar, dimana

pembayaran berlangsung dengan tarif yang tetap, terlepas dari

jarak yang ditempuh untuk satu kali perjalanan.

2. Rute perjalanan BRT dari kampus UNHAS Tamalanrea – Fakultas

Teknik, dan sebaliknya.

3. Terminal pembayaran menggunakan Raspberry Pi 3 Model B.

4. Jenis kartu contactless yang digunakan sebagai tiket elektronik

adalah Mifare Classic 1K.

Page 23: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

8

5. Menggunakan http://brtsystem.boskatransportama.com/ sebagai

web hosting.

6. Aplikasi identifikasi dan pengisian ulang saldo diterapkan pada

smartphone android yang mendukung fitur NFC.

F. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan pada penelitian ini diuraikan sebagai berikut:

Bab I Pendahuluan

Bab I menjelaskan mengenai latar belakang masalah yang

menjabarkan alasan dilakukannya penelitian; rumusan masalah; tujuan

penelitian; manfaat penelitian; batasan masalah; dan sistematika

penulisan.

Bab II Landasan Teori dan Kerangka Pemikiran

Bab II memaparkan landasan teori yang digunakan dalam

penelitian, yang meliputi Bus Rapid Transit sebagai transportasi publik,

sistem RFID, teknologi smart card, NFC, Kode QR, dan Raspberry pi;

penjabaran penelitian terkait dalam bentuk roadmap penelitian untuk

melihat peluang penelitian dan jenis kebaruan yang diusulkan; serta

kerangka pikir yang mendeskripsikan hubungan beberapa konsep dari

penelitian ini berupa bagan sehingga lebih mudah untuk dipahami.

Page 24: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

9

Bab III Metodologi Penelitian

Tahapan penelitian, waktu dan lokasi penelitian, alat dan bahan,

jenis penelitian, sumber data, perancangan sistem, deskripsi sistem,

skenario sistem, serta metode analisis kinerja sistem yang telah

dirancang, diuraikan pada Bab III.

Bab IV Hasil dan Pembahasan

Bab IV menjabarkan hasil penelitian dalam bentuk tabel dan grafik

serta pembahasan hasil penelitian.

Bab V Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan yang merujuk pada rumusan masalah dan saran

pengembangan penelitian disusun pada Bab V.

Page 25: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Landasan Teori

1. Layanan Bus Rapid Transit (BRT)

Bus Rapid Transit (BRT) adalah salah satu sarana transportasi

berupa bus yang digunakan sebagai sistem transit massal yang cepat,

nyaman, dan biaya murah untuk mobilitas perkotaan. Program BRT

dicanangkan untuk membantu mengatasi permasalahan kemacetan akibat

kepadatan kendaraan bermotor yang beroperasi pada suatu wilayah

perkotaan. Sistem transportasi BRT dapat mengangkut penumpang dan

barang dalam jumlah relatif besar sehingga menekan penggunaan

sejumlah kendaraan.

Menurut Levinson et al. (2002), BRT merupakan mode transit yang

cepat dan fleksibel dengan menggunakan roda karet yang memiliki sistem

fasilitas dan layanan terintegrasi secara kolektif untuk meningkatkan

kecepatan dan keandalan. Dalam banyak hal, BRT sama halnya dengan

light rail transit (LRT), namun dengan fleksibilitas operasi yang lebih besar

dan berpotensi menurunkan modal dan biaya operasional. Definisi ini

menunjukkan bahwa BRT terpisah dengan pelayanan bus konvensional,

melainkan memiliki banyak kesamaan dengan sistem berbasis rel,

terutama dalam hal kinerja operasi dan pelayanan terhadap penumpang.

Page 26: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

11

Berdasarkan Perda No. 9 Tahun 2009 Tentang Rencana Tata

Ruang Wilayah Provinsi Sulawesi Selatan tahun 2009-2029, kawasan

metropolitan Makassar-Maros-Sungguminasa-Takalar merupakan

kawasan dengan fungsi kota sebagai Pusat Kegiatan Nasional (PKN).

Jenis pelayanan kawasan PKN dikembangkan sebagai pusat jasa,

pemerintahan, pertanian, perkebunan, pariwisata, perikanan,

perhubungan, keuangan, perdagangan, dan industri. Aglomerasi

Mamminasata menempatkan Makassar sebagai pusatnya, sedangkan

daerah lain merupakan daerah penyangga. Dengan demikian, lalu lintas

dari dan menuju Kota Makassar sangat tinggi, sehingga diperlukan moda

transportasi umum yang nyaman dan terjangkau yakni BRT. Program BRT

sejatinya merupakan program strategis yang dapat bermanfaat manfaat

bagi pemerintah dan masyarakat Provinsi Sulawesi Selatan. Selain untuk

memudahkan mobilitas warga, BRT dapat menjadi solusi atas kemacetan

di Kota Makassar, mengurangi pencemaran udara, bahkan dapat

mendatangkan manfaat ekonomi bagi masyarakat dan Pemerintah

Provinsi Sulawesi Selatan.

Berdasarkan analisis teknis dan teknologi (Ambarwati dkk, 2016),

BRT Mamminasata dikembangkan dengan prinsip mudah dan nyaman.

Sehingga dibentuk rancangan operasional, antara lain:

Page 27: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

12

1) Untuk melayani kebutuhan konsumen, BRT akan dioperasionalkan di

11 rute baik di dalam Kota Makassar maupun menghubungkan Kota

Makassar dengan kota- kota lainnya.

2) Untuk menjamin ketertiban menaikkan dan menurunkan penumpang,

bus hanya boleh berhenti di shelter yang telah ditentukan. Untuk itu,

penentuan rute dan titik shelter ditentukan sedemikian rupa dengan

memperhatikan kebutuhan masyarakat. Shelter dibangun senyaman

mungkin dengan memperhatikan kepadatan penumpang;

3) Bus dioperasikan secara terjadwal. Dengan demikian masyarakat

dapat memperkirakan waktu kedatangan dan keberangkan bus. Untuk

itu, pengoperasian BRT dilakukan dengan memperhatikan kecukupan

armada;

4) Bus yang digunakan adalah bus AC. Di dalam bus, ditempatkan

seorang kondektur yang bertugas menginformasikan kepada

penumpang titik henti bus dan memberikan pelayanan lain yang

diperlukan oleh penumpang;

5) Rute BRT dibangun secara terkoneksi. Untuk itu, pada titik-titik simpul

dibangun shelter koneksi sehingga memudahkan pengguna untuk

pindah jalur tanpa harus menegeluarkan biaya tambahan;

6) BRT dibangun terintegrasi dengan moda transportasi umum lainnya,

seperti melewati bandara Sultan Hasanuddin, Pelabuhan Internasional

Makassar, dan stasiun kereta api;

Page 28: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

13

7) Transaksi antara operator BRT dengan pengguna dilayani dengan

sistem tiket sehingga tidak terjadi transaksi tunai antara pengguna jasa

dan awak kendaraan.

Mengacu pada poin ketujuh, secara bertahap sistem ticketing dapat

dikembangkan ke arah penggunaan sistem tiket cerdas sesuai dengan

tujuan penelitian ini.

a. Konsep Tarif

Harga produk atau jasa layanan adalah sebuah nilai tukar. Pada

transportasi publik, nilai tukar dari sebuah perjalanan disebut tarif. Dalam

hal ini harga dan tarif bersifat ekuivalen. Pada prinsipnya, tingkat tarif

harus sedemikian rupa sehingga total pendapatan yang diperoleh oleh

layanan transportasi publik cukup untuk menutupi total biaya

penyediaannya ditambah keuntungan yang pantas. Namun, jika

transportasi umum pada suatu wilayah berada pada inisiatif pemerintah

dan dilaksanakan untuk mencapai tujuan sosial, kebijakan harga

merupakan otoritas dari pemerintah.

Struktur tarif berbasis perjalanan dapat dibagi menjadi beberapa

kategori (Mezghani, 2008), sebagai berikut:

a) Tarif datar. Sistem yang paling sederhana dimana semua

penumpang dikenai tarif yang sama terlepas dari rute, jarak

tempuh, atau jenis penumpang.

b) Tarif rute. Setiap rute memiliki ongkos sendiri.

Page 29: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

14

c) Tarif zonal (berbasis rute). Jaringan dibagi menjadi beberapa zona

dengan tarif datar di setiap zona dan harga ditentukan sesuai

dengan jumlah zona yang dilewati oleh penumpang.

d) Tarif berbasis jarak menerapkan harga per km. Biasanya, setiap

rute dibagi ke dalam beberapa tahap tarif, dengan titik batas

tertentu untuk masing-masing tahap. Jarak tahapan tarif bervariasi

untuk menentukan perbedaan biaya operasi pada bagian rute yang

berbeda. Sistem seperti itu dapat dianggap cukup adil karena

ongkos untuk setiap perjalanan berhubungan dengan jarak yang

ditempuh.

Adapun media tiket yang digunakan untuk melakukan pembayaran

sejumlah tarif tersebut antara lain: uang tunai (cash), token, tiket kertas

atau karcis, tiket strip magnetik, tiket mobile, dan kartu contactless.

2. Sistem E-Ticketing

Dalam transportasi umum, sistem e-ticketing bukan hanya berguna

sebagai alat pembayaran tetapi juga memproses sejumlah besar informasi

yang menawarkan berbagai kemungkinan untuk membuat transportasi

umum lebih mudah digunakan, dikelola dan dikendalikan. Sistem ini juga

menawarkan struktur tarif terintegrasi yang tidak mudah jika hanya

diterapkan dengan alat pembayaran tradisional.

Teknologi e-ticketing diklasifikasikan sesuai dengan cara

penggunaannya untuk pembayaran. Semakin dekat kartu ke sistem

Page 30: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

15

pembayaran, transaksi semakin handal. Perbedaan jarak dalam transaksi

diuraikan sebagai berikut:

a) Teknologi contact-based, sebagian besar didasarkan pada komunikasi

standar antara perangkat pengguna dan sistem akses sesuai dengan

standar ISO 7816.

b) Teknologi proximity, didasarkan pada komunikasi contactless sesuai

dengan sub standar ISO 14443 dan menghasilkan jarak transmisi

teoritis sekitar 10 cm.

c) Teknologi vicinity, berhubungan dengan ISO 15693 dan biasanya

mencakup jarak transmisi hingga 1 m.

d) Teknologi jarak jauh (wide-range) memerlukan baterai pada perangkat

pengguna (kartu) dan menggabungkan kopling induktif dengan

transmisi data frekuensi radio. Sementara metode komunikasi

pertama digunakan untuk mengaktifkan perangkat pengguna saat

memasuki kendaraan transportasi, dan yang lain memungkinkan

transmisi data tanpa kontak antara semua tempat di dalam kendaraan,

misalnya komponen akses elektronik di plafonnya. Teknologi ini

menyediakan mekanisme anti-collision untuk mencegah tabrakan

transaksi elektronik, karena dapat terjadi sebaliknya.

Kartu contactless merupakan sistem RFID yang berpotensi besar

untuk digunakan pada transportasi publik. Penggantian tiket kertas

konvensional oleh sistem manajemen tarif elektronik modern berdasarkan

Page 31: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

16

smart card contactless memberi banyak manfaat bagi semua pihak yang

terlibat. Keunggulan sistem contactless ditunjukkan oleh keuntungan

berikut bagi pengguna dan operator perusahaan angkutan umum.

a) Bagi penumpang: tidak perlu membawa uang tunai karena smart card

contactless dapat diisi saldo dalam jumlah besar; kartu contactless

tetap berlaku meski tarif berubah; penumpang tidak lagi perlu

menghafal tarif yang tepat karena sistem secara otomatis mengurangi

ongkos yang benar dari kartu.

b) Bagi driver: tidak perlu melakukan perhitungan penghasilan harian

secara manual

c) Bagi perusahaan transportasi: mudah untuk mengubah tarif dan tidak

perlu mencetak tiket baru ketika terjadi perubahan tarif; mudah

memperoleh data statistik.

3. Sistem Radio Frequency Identification (RFID)

Identifikasi otomatis (auto-ID) telah menjadi prosedur yang sangat

populer diterapkan di berbagai bidang layanan (Finkenzeller, 2010). Ada

banyak teknologi untuk auto-id, seperti: kode bar, biometry, Near Field

Communication (NFC), dan Radio Frequency Identification (RFID).

Teknologi RFID menawarkan kemudahan untuk auto-ID jika dibandingkan

dengan teknologi kode bar. Permasalahan menggunakan kode bar adalah

kapasitas penyimpanan rendah dan tidak dapat diprogram ulang. Solusi

optimal secara teknis adalah penyimpanan data dalam chip silikon.

Page 32: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

17

Bentuk paling umum dari perangkat pembawa data elektronik yang

digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah smart card kontak (kartu

telepon pintar, kartu bank). Namun, kontak mekanis yang digunakan pada

smart card seringkali tidak praktis. Transfer data contactless antara

perangkat pembawa data dan pembaca jauh lebih fleksibel. Dalam kasus

ideal, daya yang dibutuhkan untuk mengoperasikan perangkat pembawa

data elektronik juga akan ditransfer dari pembaca menggunakan teknologi

contactless. Oleh karena menggunakan prosedur untuk transfer daya dan

data, sistem ID contactless disebut sistem RFID.

Sistem RFID terkait erat dengan smart card. Seperti sistem smart

card, data disimpan pada perangkat pengangkut data elektronik -

transponder. Namun, perbedaanya, catu daya ke perangkat pembawa

data dan pertukaran data antara perangkat pembawa data dan pembaca

dicapai tanpa menggunakan kontak galvanik, menggunakan medan

magnet atau elektromagnetik. Prosedur teknis yang mendasari diambil

dari bidang teknik radio dan radar. Sesuai dengan arti RFID, informasi

yang dibawa oleh gelombang radio.

Gambar 1. Reader dan transponder sebagai komponen utama sistem RFID (Finkenzeller, 2010).

Page 33: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

18

Berdasarkan gambar 1, sistem RFID selalu terdiri dari dua

komponen yaitu:

1) Transponder, terletak pada objek yang akan diidentifikasi;

2) Interrogator atau pembaca, bergantung pada desain dan teknologi

yang digunakan, dapat berupa perangkat baca dan atau tulis.

Pada pembaca biasanya berisi modul frekuensi radio (pemancar

dan penerima), unit kontrol dan elemen penggabungan ke transponder.

Selain itu, banyak pembaca dilengkapi dengan antarmuka tambahan

untuk memungkinkan meneruskan data yang diterima ke sistem lain,

misalnya PC, sistem kontrol robot, dan lain lain. Transponder mewakili

perangkat pembawa data aktual dari sistem RFID, terdiri dari elemen

penggabungan dan microchip elektronik. Bila transponder yang biasanya

tidak memiliki suplai voltase sendiri (baterai), tidak berada dalam zona

interogasi pembaca, maka sifatnya pasif. Transponder hanya diaktifkan

bila berada dalam zona interogasi pembaca. Daya yang diperlukan untuk

mengaktifkan transponder dipasok ke transponder melalui unit kopling,

seperti halnya pulsa waktu dan data.

Reader smart card adalah antarmuka yang menghubungkan

komunikasi antara smart card dengan Personal Computer (PC). Istilah lain

yang digunakan untuk smart card reader adalah terminal, Card

Acceptance Device (CAD) dan interface device (IFD). Smart card tidak

berarti tanpa adanya reader yang berfungsi sebagai perantara komunikasi

Page 34: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

19

antara smart card dengan peralatan lain seperti komputer. Komputer

membaca atau menulis data melalui reader, kemudian mengubah perintah

membaca/menulis tersebut ke dalam bahasa yang khusus. Reader

membangun hubungan dengan mikroprosesor smart card melalui kontak

elektrik pada permukaan kartu tersebut. Melalui hubungan elektrik ini,

reader menyediakan daya ke smart card dan membangun hubungan

pertukaran data. Reader dapat berhubungan dengan PC biasanya melalui

port keyboard atau port serial.

a. ISO/IEC 14443

Standar ISO / IEC 14443 menggambarkan metode operasi dan

parameter operasi smart card kopling jarak dekat tanpa kontak. Ini berarti

kartu smart card dengan kisaran perkiraan 7 hingga 15 cm, seperti yang

digunakan terutama di bidang tiket. Pengangkut data dari jenis smart card

ini biasanya adalah mikroprosesor dan kadang memiliki kontak tambahan.

Standar ISO/IEC 14443 terdiri dari komponen berikut:

1) Karakteristik fisik. Dimensi sesuai dengan nilai yang ditentukan

dalam ISO / IEC 7810, yaitu ± toleransi 85,72 × 54,03 × 0,76 mm.

Bagian standar ini juga mencakup catatan tentang pengujian

tegangan bending dinamis dan tegangan torsi dinamis, ditambah

iradiasi dengan sinar UV, sinar-X dan radiasi elektromagnetik.

Page 35: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

20

2) Kekuatan frekuensi radio. Catu daya dari kartu Proximity Inductively

Coupled Proximity (PICC) disediakan oleh medan magnetik dari

pembaca pada frekuensi transmisi 13,56 MHz.

b. Reader pada frekuensi 13.56 MHz

Standar RFID pada rentang frekuensi 13,56 MHz memiliki bitrate

tinggi sampai 848 kBit / s, algoritma anti-collision dan kerangka protokol

yang kompleks untuk transmisi data. Untuk memudahkan pengembangan

pembaca, ada sejumlah besar chip IC chip tunggal yang sangat

terintegrasi yang ada di pasaran.

NXP Semiconductors 'MFRC-522 adalah contoh dari IC pembaca

chip tunggal. Gambar 2 menunjukkan diagram blok RC-522. Komponen ini

mendukung komunikasi dengan transponder ISO / IEC 14443-A dan

transponder MIFARE.

Gambar 2. Diagram blok reader MFRC-522 (Finkenzeller, 2010)

RC-522 memiliki rangkaian analog, UART contactless, buffer FIFO,

kontrol pekerjaan (status dan kontrol) serta antarmuka host untuk

menghubungkan komponen ke mikroprosesor. Driver output buffer RC-

Page 36: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

21

522 memungkinkan koneksi langsung antena pengirim dan penerima

tanpa penguat daya aktif tambahan. Beberapa komponen pasif tambahan

juga diperlukan untuk adaptasi antena. Sirkuit analog mengambil alih

demodulasi dan decoding data yang dikirim ulang oleh transponder. UART

contactless menghasilkan frame protokol sesuai ISO/ IEC 14443-A, atau

spesifikasi MIFARE proprietory. Selanjutnya deteksi kesalahan dalam

frame protokol yang diterima terjadi pada UART tanpa kontak. Penyangga

FIFO memungkinkan pengiriman dan penerimaan blok data maksimal 64

bBytes dalam satu blok. Chaining dapat digunakan untuk segmen dan

secara berurutan mengirimkan blok data yang lebih besar.

4. Teknologi Smart Card

Kartu dibedakan baik oleh jenis chip yang digunakan maupun oleh

jenis antarmuka untuk berkomunikasi dengan pembaca. Smart card

adalah sistem penyimpanan data elektronik, umumnya memiliki kapasitas

komputasi tambahan (mikroprosesor card), dalam bentuk kartu plastik

seukuran kartu kredit. Sirkuit terpadu tersemat pada kartu yang memiliki

komponen untuk mentransmisikan, menyimpan dan mengolah data. Data

dapat ditransmisikan menggunakan salah satu kontak di permukaan kartu

atau medan elektromagnetik, contactless.

Smart card menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan

dengan kartu magnetic-stripe. Misalnya, kapasitas penyimpanan

maksimum smart card berkali-kali lebih besar daripada kartu strip

Page 37: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

22

magnetik. Kelebihan lain yang juga penting yakni data yang tersimpan

dapat dilindungi dari akses dan manipulasi yang tidak sah. Oleh karena

data hanya dapat diakses melalui antarmuka serial yang dikendalikan oleh

sistem operasi dan logika keamanan, data rahasia dapat ditulis ke kartu

dan disimpan dengan cara yang mencegahnya dibaca dari luar kartu.

Data rahasia semacam itu hanya dapat diproses secara internal oleh unit

pemrosesan chip.

Pada prinsipnya, mekanisme perangkat keras dan perangkat lunak

dapat digunakan untuk membatasi penggunaan fungsi penyimpanan

tulisan, menghapus dan membaca data dan mengikatnya dengan kondisi

tertentu. Hal ini memungkinkan untuk membangun berbagai mekanisme

keamanan, yang juga dapat disesuaikan dengan persyaratan spesifik dari

suatu aplikasi tertentu.

Ada tiga jenis chip yang berbeda yang dapat dikaitkan dengan

smart card, yaitu :

a) Memory-Only integrated circuit chip cards. Memory-Only card

merupakan strip magnetik elektronik dan memberikan keamanan lebih

baik dari pada kartu strip magnetik. Kelebihan yang dimiliki jika

dibandingkan kartu strip magnetik adalah memiliki kapasitas data

yang lebih tinggi (sampai 16 Kbits dibandingkan dengan 80 byte per

track); dan perangkat baca tulis jauh lebih murah. Kartu chip memory-

only tidak mengandung logika atau melakukan perhitungan, melainkan

Page 38: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

23

hanya menyimpan data. Kartu chip memori yang dilindungi serial

memiliki fitur keamanan yang tidak ditemukan dalam kartu chip

memory-only.

b) Wired logic integrated circuit chip cards. Kartu chip berbasis logika

menyediakan enkripsi dan akses otentik ke memori dan isinya. Kartu

ini menyediakan sistem file statis yang mendukung banyak aplikasi

dengan akses terenkripsi opsional ke konten memori. Sistem file dan

command hanya dapat diubah dengan mendesain ulang logika sirkuit

terpadu. Kartu chip logika terintegrasi termasuk contactless seperti I-

Class atau MIFARE.

c) Secure microcontroller integrated circuit chip cards. Kartu

mikrokontroler mengandung mikrokontroler, sistem operasi, dan

memori baca/tulis yang bisa diupdate berkali-kali. Kartu chip

mikrokontroler yang aman berisi dan mengeksekusi logika dan

perhitungan dan menyimpan data sesuai dengan sistem operasinya.

Oleh karena kapasitas penyimpanannya yang terbatas dan tingkat

keamanan yang rendah, kartu chip tidak sesuai dengan kartu multi-

aplikasi atau multi-tujuan.

a. Kartu contact dan contactless

Ada dua tipe utama dari interface kartu chip-kontak dan

contactless. Istilah "kontak" dan "contactless" menggambarkan sarana

dimana daya listrik dipasok ke ICC dan dengan mana data dipindahkan

Page 39: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

24

dari ICC ke perangkat antarmuka. Kartu mungkin menawarkan antarmuka

kontak dan penghubung tanpa kontak dengan menggunakan dua chip

terpisah (hybrid) atau dengan menggunakan chip dual-interface.

1) Contact smart card. Memerlukan penyisipan ke pembaca smart card

dengan koneksi langsung ke mikromodul konduktif di permukaan

kartu.

2) Smart card contactless hanya berada di dekat pembaca (umumnya

dalam jarak 10 sentimeter) agar pertukaran data berlangsung.

Pertukaran data contactless terjadi melalui gelombang frekuensi radio

(RF). Perangkat yang memfasilitasi komunikasi antara kartu dan

pembaca adalah antena RF internal baik untuk kartu maupun

pembaca.

Smart card dengan kontak harus sesuai dengan standar ISO 7816

sedangkan yang tanpa kontak belum sepenuhnya distandarisasi

(sebagian, melalui ISO 14443).

Sejauh pendekatan teknologi dan produk industri, jenis produk yang

digunakan dalam dinyatakan dalam tiga bagian, antara lain:

1) Kartu tipe A seperti kartu Philips mifare (contoh: London, Madrid,

Helsinki)

2) Kartu tipe B seperti Innovatron Calypso (mis: Paris, Lisbon,

Brussels)

Page 40: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

25

3) Standar ketiga yang diwakili oleh kartu Sony Felica terutama

digunakan di negara-negara Asia (misalnya: Hong Kong,

Singapura).

Tipe A dan Tipe B sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan dalam

standar ISO 14443. Sebagian besar smart card contactless yang

diimplementasikan dalam transportasi umum sesuai dengan standar ISO

14443. Kartu contactless berbasis standar dapat dengan aman

mengotentikasi identitas seseorang, menentukan tingkat akses yang

sesuai, dan mengakui pemegang kartu ke fasilitas, semua dari data yang

tersimpan di kartu. ISO 14443 telah dirancang secara khusus untuk

berfungsi dengan buruk di luar jangkauan 10 sentimeter.

b. Keamanan smart card jenis MIFARE

Memori transponder MIFARE® terbagi menjadi 16 segmen

independen, dikenal sebagai sektor. Setiap sektor dilindungi dari akses

yang tidak sah oleh dua kunci rahasia yang berbeda. Hak akses yang

berbeda dapat dialokasikan ke masing-masing dua kunci dalam daftar

akses sendiri (konfigurasi). Dengan demikian, 16 aplikasi independen

yang dilindungi satu sama lain oleh kunci rahasia dapat dimuat ke

transponder, seperti ditunjukkan pada gambar 3. Tak satu pun aplikasi

bisa dibaca tanpa kunci rahasia, bahkan untuk pengecekan atau

identifikasi. Jadi, tidak mungkin menentukan aplikasi apa yang tersimpan

di transponder.

Page 41: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

26

Gambar 3. Konfigurasi memory pada Mifare (Finkenzeller, 2010).

5. Near Field Communication (NFC)

Near Field Communication (NFC) adalah konektivitas nirkabel

berdasarkan standar infrastruktur RFID Teknologi NFC dikembangkan

oleh Philips dan Sony. NFC didasarkan pada kombinasi standar transmisi

elektronik yang familiar dari industri chip card. Teknologi ini

memungkinkan pengiriman data secara elektronik hingga jarak 10 cm.

Standar NFC mencakup fitur keamanan penting yang diperlukan untuk

transmisi data sensitif untuk identifikasi, pembayaran tiket dan

pembayaran. Transmisi data antara dua antarmuka NFC menggunakan

medan bolak-balik frekuensi-frekuensi tinggi pada rentang frekuensi 13,56

MHz. Teknologi ini kompatibel dengan standar kartu chip internasional

ISO 14443 A / B. Oleh karena masing-masing mitra komunikasi berada di

medan dekat antena pemancar, sehingga disebut near-field

Page 42: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

27

communication. NFC mendukung kecepatan data 106 Kbps, 212 Kbps

dan 424 Kbps, dan 848 kbit/s.

Cara kerja NFC sama seperti Bluetooth dan WiFi, dan jenis sinyal

nirkabel lainnya, NFC bekerja pada prinsip mengirimkan informasi melalui

gelombang radio. Teknologi yang digunakan dalam NFC didasarkan pada

RFID, yang menggunakan induksi elektromagnetik untuk mengirimkan

informasi. Ini menandai satu perbedaan utama antara NFC dan

Bluetooth/WiFi, karena dapat digunakan untuk menginduksi arus listrik

dalam komponen pasif serta hanya mengirim data. Perangkat pasif tidak

memerlukan catu daya sendiri, dan sebaliknya dapat didukung oleh

medan elektromagnetik yang dihasilkan oleh komponen NFC aktif ketika

berada dalam jangkauan.

Dalam pengoperasian NFC ada dua mode yaitu NFC terbuka dan NFC

tertutup.

1) NFC Terbuka (aktif)

Mode operasi NFC terbuka (aktif) ini memiliki prinsip kerja 2 buah

perangkat yang memiliki kemampuan untuk komunikasi NFC dalam hal

mengirim dan menerima data. Jadi dengan mode operasi NFC terbuka ini

pengguna bisa melakukan pertukaran data dengan memanfaatkan dua

perangkat NFC. Contohnya pengguna ingin melakukan pengiriman konten

digital seperti foto, video, lagu, dokumen, pada smartphone hanya dengan

menempelkan saja ke smartphone yang akan dituju. Begitu juga jika

Page 43: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

28

smartphone yang dituju ingin mengirimkan konten yang sama ke

smartphone pengirim. Intinya NFC terbuka ini memiliki kemampuan untuk

melakukan komunikasi dua arah antar perangkat NFC.

2) NFC Tertutup (pasif)

Mode operasi NFC secure (pasif) ini memiliki prinsip kerja pada dua

perangkat yang telah dilengkapi oleh chip NFC namun hanya satu

perangkat saja yang bisa melakukan komunikasi untuk mengirim dan

menerima data sedangkan perangkat yang satunya hanya bisa menerima

saja. Contoh penggunaan NFC secure ini pada smartphone yang telah

terintegrasi dengan layanan Google Wallet, kartu kredit, atau pembayaran

secara virtual dimana pengguna hanya perlu mendekatkan smartphone

pada perangkat pembaca tersebut.

Gambar 4. Komunikasi Tag NFC dan Device (Harnaningrum dan

Nurwiyati Wiwiek, 2016)

6. Kode QR

Kode Quick Response (QR) memungkinkan penyimpanan

informasi dalam format barcode 2D, menyimpan informasi baik secara

horisontal maupun vertikal, sehingga membawa beberapa ratus informasi

Page 44: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

29

lebih banyak daripada kode batang biasa. Kode-kode ini dapat dibaca

oleh pembaca yang berdedikasi, atau menggunakan smartphone yang

memiliki fitur kamera autofokus (Finzgar dan Trebar, 2011). Seperti halnya

NFC, kode QR juga merupakan teknologi yang banyak digunakan untuk

membaca sedikit informasi dari sebuah kode. Namun, salah satu

kelemahannya adalah kenyataan bahwa proses pembacaan mungkin

lebih lambat dari pada tag NFC, karena selain membuka kunci telepon,

pengguna juga harus membuka aplikasi dan mengarahkan kamera ke

kode tersebut. Selain itu, tingkat kustomisasi visual lebih berkurang

daripada tag NFC (Leal et al., 2015).

7. Raspberry Pi

Raspberry pi (Raspi) merupakan Single Board Computer yang

menggunakan LINUX sebagai sistem operasinya. Raspberry Pi memiliki

fleksibilitas dalam hal pemilihan bahasa pemrograman dan perangkat

lunak yang dapat diinstall. Mengoperasikan Raspi membutuhkan SD card

untuk menginstall sistem operasi, mouse, keyboard, dan monitor yang

memiliki input HDMI.

Page 45: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

30

Gambar 5. Raspberry Pi

B. Penelitian Terkait

Terdapat beberapa penelitian yang telah dilakukan terkait sistem

tiket elektronik cerdas dengan menggunakan RFID dari tahun ke tahun.

Sebagian besar terfokus pada desain perangkat terminal dan komunikasi

server. Penelitian tekait sepakat bahwa metode terbaik untuk

mengidentifikasi penumpang adalah menggunakan RFID. Sistem ini juga

diusulkan para peneliti untuk mengeliminasi penggunaan tiket kertas atau

karcis yang dinilai memiliki banyak kerugian. Tabel 1 menunjukkan

roadmap penelitian.

Page 46: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

31

Tabel 1. Roadmap penelitian terkait sistem e-ticketing

Penelitian Identifikasi Penyimpanan identititas

Terminal Pembayaran

Data transfer Proses Pembayaran

Finžgar and Trebar (2011) RFID TAG Server NFC-enabled

mobile phone Internet Tagihan melalui email

Krishna, et al (2013) RFID TAG Database Cyclometer + RFID Reader GSM N/A

Sankarananrayanan danHamilton (2014) RFID TAG Server RFID Reader RFID-GPS-I

Internet -

Chaudhari, et al (2016) RFID TAG Server NFC Android internet Credit/debit

card

Herdyanto (2016) RIFD TAG Server Arduino Uno R3

WI-FI/ INTERNET -

Chowdhury, et al (2016) RFID TAG Server Microcontroller BLUETOOTH/

INTERNET -

Astriany Noer (2017) RFID TAG Smart card Raspberry Pi -

Aplikasi Mobile &

Administrator

Berdasarkan tabel 1, penelitian oleh Finzgar dan Trebar (2011)

merancang sebuah aplikasi mobile untuk menghitung total perjalanan

berdasarkan stasiun check-in dan check-out. Aplikasi yang dibuat

memungkinkan pengguna ponsel untuk mendapatkan tiket transportasi

umum secara elektronik. Penumpang menggunakan aplikasi pada

smartphone yang dilengkapi NFC untuk memindai kartu contactless yang

terpasang pada stasiun. Kode QR dan tag RFID digunakan sebagai

identitas stasiun untuk mendaftarkan penumpang di awal dan di akhir

perjalanan. Setelah itu, tarif dapat dikalkulasi dan tiket diterima pada

alamat email sebagai tagihan. Chaudhari et al., (2016) juga melakukan

penelitian yang memanfaatkan NFC terhadap contactless card sebagai

identitas stasiun. Perbedaannya, penumpang terlebih dahulu melakukan

booking ticket dengan memasukkan tujuan perjalanan, selanjutnya

Page 47: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

32

pemindaian kartu contactless hanya dilakukan di stasiun keberangkatan.

Penumpang dapat mengisi ulang akun menggunakan kartu credit/debit.

Keterbatasan dari kedua penelitan tersebut adalah aplikasi tidak berguna

tanpa smartphone yang dilengkapi NFC, yang artinya setiap penumpang

harus memiliki smartphone tersebut.

Penelitian lain dilakukan oleh Krishna et al., (2013) menggunakan

teknologi RFID untuk menyediakan sistem tiket otomatis yang efisien.

Dengan mempertimbangkan modal dan kompleksitas, penelitian ini

menerapkan sistem tiket dengan menggunakan cyclometer yang dapat

dipasang pada roda bus untuk mengukur jarak akurat yang ditempuh

pengguna. Namun, hal ini sangat rumit jika terjadi masalah pada sistem

ataupun pada ban kendaraan karena penggunaan cyclometer dipasang

pada roda bus.

Sankarananrayanan dan Hamilton, (2014) mengusulkan penelitian

menggunakan sistem GPS untuk menemukan posisi bus dan

mengkalkulasi tarif. Namun, perangkat terminal tidak benar-benar

berkomunikasi dengan melalui sistem GPS. Sebaliknya, terminal hanya

mengirimkan lokasi ID berdasarkan tempat yang diberi tanda di pinggir

jalan. Kemudian, server memprediksikan lokasi kendaraan dari posisi

terakhir yang dikirimkan melalui OBU untuk menginformasikan jadwal dan

mengkalkulasi tarif. Pengisian ulang saldo secara mobile untuk mengisi

ulang smart card menjadi saran pada penelitian tersebut.

Page 48: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

33

Penelitian oleh Herdiyanto dkk, (2016) menggunakan wi-fi untuk

mengirimkan data yang terdentifikasi ke server. Kartu contactless

pengguna dipindai pada saat naik dan turun dari kendaraan menggunakan

perangkat yang dapat mengidentifikasi kartu dan menghitung tarif.

Perangkat tersebut mengakses server dengan koneksi internet melalui

access point pada setiap halte bus. Penelitian serupa menggunakan

perangkat berbeda yang memanfaatkan bluetooth untuk mengirimkan ID

passenger dari reader ke mobile phone supir kendaraan yang di dalamnya

terdapat aplikasi SwipeNgo (Chowdhury et al., 2016). RFID tag di scan

pada MCU check in dan check out yang kemudian melalui bluetooth

menginformasikan kepada supir dimana penumpang akan turun. Tarif

dihitung antara halte keberangkatan dan tujuan. Kendala yang kemudian

timbul dari kedua penelitian tersebut adalah sistem membutuhkan internet

untuk berkomunikasi dengan server dan waktu respon tergantung pada

koneksi internet tersebut. Dengan kata lain penumpang tidak dapat naik

ataupun turun dari bus apabila jaringan internet terputus.

Berdasarkan beberapa penelitian terkait, maka diusulkan sebuah

sistem tiket elektronik dan verifikasi user melalui implementasi RFID

berbasis Raspberry Pi secara offline. Contactless card digunakan sebagai

tiket elektronik. Perangkat keras untuk membaca tiket elektronik tersebut

adalah sebuah terminal yang disebut Contactless Payment Terminal

(CPT). CPT diterapkan secara offline agar proses transaksi lebih cepat

Page 49: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

34

dan user friendly. Metode yang digunakan adalah memanfaatkan data

tersimpan pada memori contactless smart card. Sistem ini dilengkapi

dengan website yang dioperasikan oleh administrator untuk mendaftarkan

pengguna baru, mengedit identitas pengguna, memeriksa riwayat

transaksi, dan melakukan pengisian saldo pengguna. Selain oleh

administrator, pengisian ulang saldo juga dapat dilakukan sendiri

menggunakan aplikasi android yang mendukung NFC.

Page 50: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

35

C. Kerangka Pikir

Adapun untuk kerangka pikir penelitian ini ditunjukkan pada blok

diagram sebagai berikut :

Gambar 6. Kerangka pikir

Kerangka pikir penelitian disajikan dalam bagan penelitian seperti

yang ditunjukkan pada gambar 6. Penjelasan mengenai setiap bagan

kerangka pikir penelitian yaitu:

1. Latar belakang. Berisi tentang alur yang mendasari penelitian ini.

Dimulai dari fakta data statistik mengedai kepadatan kendaraan

Page 51: PROTOTIPE PERANGKAT DAN APLIKASI SISTEM

36

bermotor, antisipasi pemerintah berupa pengadaan BRT, serta

masalah yang terdapat di dalamnya.

2. Solusi. Masalah pada latar belakang diberikan solusi sebagai inti sari

penelitian ini dan sebagai penelitian awal yang akan dikembangkan

selanjutnya.

3. Penelitian terkait. Berisi tentang rincian penyimpanan data, data

transfer, dan unit terminal pada penelitian terkait.

4. Perancangan sistem. Perancangan sistem tiket elektronik merupakan

pengembangan dari penelitian terkait.

5. Hasil dan analisis. Hasil yang diperoleh dari perancangan sistem

kemudian akan dianalisis berdasarkan kriterianya. Untuk contactless

payment terminal akan dianalisis jarak optimal, waktu respon, dan

standar deviasi. Sedangkan untuk aplikasi android tidak menganalisis

jarak.