Di era digital saat ini, inovasi teknologi semakin mempengaruhi berbagai aspek kehidupan, termasuk dalam penyediaan makanan. Salah satu solusi yang sedang dikembangkan adalah smart vending machine yang mampu memberikan makanan gratis kepada mahasiswa dengan menggunakan teknologi Internet of Things (IoT). Dalam artikel ini, tim riset akan membahas perancangan smart vending machine berbasis Raspberry Pi 4 yang dilengkapi dengan sensor sidik jari dan webcam terintegrasi.
Kampus sering kali menjadi tempat yang padat aktivitas, terutama bagi mahasiswa. Namun, akses terhadap makanan yang bergizi dan terjangkau sering kali menjadi kendala. Dengan memanfaatkan teknologi, diharapkan dapat memberikan solusi yang lebih baik. Konsep smart vending machine ini tidak hanya berfungsi sebagai penyedia makanan, tetapi juga dapat mengelola distribusi dengan lebih efisien.
Tujuan utama dari proyek ini adalah untuk memudahkan distribusi makanan gratis bagi mahasiswa yang membutuhkan, serta meningkatkan transparansi dan keamanan sistem pembagian makanan. Selain itu, perancangan smart vending machine ini diharapkan dapat menjadi percontohan bagi berbagai institusi pendidikan lainnya, baik di Indonesia maupun di luar negeri.
Manfaat lain dari pengembangan smart vending machine ini antara lain:Peningkatan efisiensi: Dengan menggunakan sistem otomatis berbasis IoT, distribusi makanan bisa dilakukan dengan lebih cepat dan teratur tanpa memerlukan tenaga manusia untuk mengawasi.Keamanan dan kontrol: Sistem ini menggunakan sensor sidik jari untuk memastikan bahwa makanan hanya diberikan kepada mahasiswa yang berhak, serta dilengkapi webcam untuk memantau aktivitas di sekitar mesin.Pengelolaan data yang lebih baik: Berkat teknologi IoT, data terkait jumlah makanan yang dibagikan, identitas penerima, serta waktu distribusi dapat tercatat dengan baik dan dianalisis untuk evaluasi di masa mendatang.
Dalam perancangan smart vending machine ini, terdapat beberapa komponen utama yang menjadi kunci keberhasilannya. Berikut adalah komponen-komponen tersebut beserta fungsinya:
Komponen Raspberry Pi 4:
Raspberry Pi 4 digunakan sebagai platform utama yang menjalankan seluruh sistem pada mesin penjual otomatis ini. Dengan kemampuan prosesor yang lebih cepat dan kapasitas memori yang lebih besar dibandingkan versi sebelumnya, Raspberry Pi 4 memungkinkan pengelolaan data yang lebih baik dan pemrosesan input dari sensor sidik jari serta webcam secara efisien. Sistem operasi yang digunakan adalah Raspberry Pi OS, yang berbasis Linux dan mendukung integrasi dengan perangkat keras IoT lainnya.
Sensor Sidik Jari:
Salah satu fitur unggulan dari smart vending machine ini adalah penggunaan sensor sidik jari untuk memastikan keamanan dan akses terbatas. Setiap mahasiswa yang ingin mendapatkan makanan gratis harus terlebih dahulu mendaftarkan sidik jarinya melalui sistem. Setelah data terverifikasi, sensor sidik jari pada vending machine akan memindai sidik jari pengguna saat mereka mengakses mesin untuk mengambil makanan. Sistem ini memastikan bahwa makanan hanya dibagikan kepada mereka yang benar-benar membutuhkan dan terdaftar dalam database.
Webcam :
Untuk meningkatkan keamanan, vending machine ini juga dilengkapi dengan webcam yang terintegrasi dengan jaringan IoT. Kamera ini berfungsi untuk memantau aktivitas di sekitar mesin dan mengirimkan gambar atau video secara real-time ke server pusat. Jika terjadi tindakan yang mencurigakan, seperti percobaan pengrusakan atau penyalahgunaan mesin, sistem keamanan dapat segera diaktifkan, dan staf kampus dapat merespons dengan cepat. Selain itu, webcam ini juga berperan dalam dokumentasi otomatis terkait distribusi makanan.
Modul IoT :
Penggunaan Internet of Things (IoT) menjadi aspek kunci dalam proyek ini. Semua komponen mesin, dari Raspberry Pi, sensor sidik jari, hingga webcam, dihubungkan dalam satu sistem jaringan yang dapat diakses dan dipantau secara jarak jauh. IoT memungkinkan vending machine ini untuk terhubung dengan database pusat, yang mencatat siapa saja yang mengambil makanan, berapa banyak makanan yang telah dibagikan, dan kapan distribusi tersebut dilakukan. Data ini sangat berguna untuk evaluasi dan perencanaan lebih lanjut, serta memudahkan staf kampus dalam mengawasi distribusi makanan secara lebih transparan dan akurat.
Salah satu fitur utama dalam proyek ini adalah penambahan sensor sidik jari dan webcam yang terintegrasi dengan IoT. Pengguna akan diminta untuk memindai sidik jari mereka, yang kemudian akan terverifikasi oleh system yang sudah di program. Jika terverifikasi, mesin aka memberikan akses kepada pengguna untuk mengambil makanan yang tersedia. Penggunaan Webcam diperuntukan merekam setiap transaksi, sehingga data tersebut dapat digunakan sebagai data Analisa dan pengawasan.
Proyek perancangan smart vending machine ini dimulai pada awal tahun 2024 sebagai bagian dari program penelitian di bidang IoT yang didanai oleh kampus ITK. Tahapan perancangan ini meliputi:
1. Riset awal dan desain prototipe: Pada tahap awal, tim melakukan riset terkait kebutuhan mahasiswa, teknologi yang akan digunakan, serta potensi tantangan yang mungkin dihadapi dalam implementasinya. Setelah riset selesai, desain prototipe pertama smart vending machine dibuat.Integrasi perangkat keras dan perangkat lunak: Proses integrasi Raspberry Pi 4, sensor sidik jari, dan webcam dilakukan dengan menggunakan bahasa pemrograman Python untuk pengelolaan data dan pemrosesan input. IoT dikonfigurasi untuk memungkinkan komunikasi antara mesin dan server pusat.
2. Pengujian prototipe: Setelah prototipe pertama selesai, pengujian dilakukan di laboratorium ITK untuk memastikan seluruh komponen berfungsi dengan baik. Pengujian ini melibatkan simulasi penggunaan mesin oleh mahasiswa untuk memeriksa apakah sensor sidik jari dan webcam berfungsi sesuai harapan.
Implementasi dan ujicoba di lapangan: Setelah pengujian awal dinyatakan berhasil, smart vending machine ini mulai diuji coba di beberapa titik strategis di kampus ITK. Ujicoba ini melibatkan mahasiswa yang telah terdaftar untuk mendapatkan makanan gratis, dengan pengawasan dari tim peneliti untuk memantau kinerja mesin di lapangan.
Gambar 1. Penampakan asli rancangan smart vending machine
Keamana dan privasi pengguna sangat penting dalam system ini. Data sidik jari akan disimpan dalam bentuk terenkripsi untuk mencegah penyalagunaan data yang telah tersimpan. Selain itu webcam hanya akan merekam selama transaksi berlangsung dan data tersebut tidak akan disimpan lebih lama dari yang diperlukan.
Pengujian akan dilalukan beberapa tahap yaitu:
1. Pengujian Sistem: Sistem diuji untuk memastikan semua komponen berfungsi dengan baik. Pengujian meliputi sensor sidik jari, webcam, dan sistem pengambilan makanan.
2. Pengujian dengan pengguna: Sebelum uji coba, dilakukan kepada pengguna mengenai cara penggunaan dan manfaat dari smart vending machine ini.
3. Pengumpulan Data: Selama periode uji coba, data penggunaan mesin, termasuk jumlah transaksi dan waktu transaksi, akan dikumpulkan untuk analisis lebih lanjut.
Gambar 2. Uji coba alat
Hasil dari uji coba menunjukkan bahwa system dapat berjalan dengan baik dan dapat menyalurkan makanan dengan aman. Dengan adanya perancangan smart vending machine ini, diharapkan perencangan ini dapat diimplentasikan secara nyata untuk membantu menyalurkan makanan gratis secara lebih terstruktur dan sesuai dengan data yang sudah terdaftar, selain itu dengan menggunakan alat smart vending machine dapat memonitor penggunaan dan persediaan makanan secara real-time, system ini juga dapat mengurangi limbah makanan. Data yang terkumpul dapat digunakan untuk merencanakan jumlah makanan yang disediakan, sehingga tidak ada makanan yang terbuang.
Selain itu, tim juga mempertimbangkan untuk meningkatkan kapasitas penyimpanan makanan di dalam mesin, serta memperluas jangkauan IoT agar dapat terintegrasi dengan lebih banyak sistem di kampus, seperti sistem informasi akademik dan aplikasi mobile kampus.
Proyek smart vending machine berbasis Raspberry Pi 4 dengan sensor sidik jari dan webcam terintegrasi IoT ini merupakan salah satu bukti nyata bagaimana teknologi dapat digunakan untuk tujuan sosial, membantu mahasiswa yang membutuhkan, serta meningkatkan efisiensi distribusi sumber daya di lingkungan kampus. Dengan terus berinovasi, ITK berharap mesin ini tidak hanya akan bermanfaat bagi kampus mereka, tetapi juga dapat dijadikan inspirasi bagi institusi lain yang ingin mengembangkan teknologi serupa untuk kesejahteraan masyarakat.
Pembuatan alat smart vending machine untuk pembagian makanan gratis