Pemanfaatan Internet of Thing (IoT) dalam Pengendalian

RESTIKOM: Riset Teknik Informatika dan Komputer Volume 1, Nomor 2, Oktober 2019, hlm. 28-37

ISSN : 2686-4800 e-ISSN: 2686-4797

Tersedia di https://restikom.nusaputra.ac.id/index

Pemanfaatan Internet of Thing (IoT) dalam Pengendalian Lampu dan Kipas Berbasis Android

Saepul Anwar1*, Hermanto2

1) Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi dan Komputer, Universitas Nusa Putra

Jl. Raya Cibatu Cisaat No. 21, Sukabumi, Jawa Barat, Indonesia 2) SMK YASPIM

Jl. Pramuka No. 10, Sukabumi, Jawa Barat, Indonesia *email: [email protected]

(Naskah masuk: 1 September 2019; diterima untuk diterbitkan: 25 Oktober 2019)

ABSTRAK – Perkembangan teknologi yang sedang berkembang pesat saat ini seharusnya bisa dimanfaatkan, dipelajari serta diterapkan dalam kehidupan sehari-hari untuk menyelesaikan masalah-masalah yang ada disekitar masyarakat. Seperti halnya pengendalian peralatan-peralatan elektronik yang masih menggunakan pengendalian secara manual dengan saklar biasa. Pengendalian perangkat menggunakan saklar biasa mengharuskan seseorang untuk mendekat dan menjangkau saklar tersebut untuk mengendalikannya. Permasalahan lain muncul apabila rumah dalam keadaan kosong dan pemilik rumah sedang berada diluar. Pemilik rumah akan kesulitan untuk mengetahui kondisi perangkat apakah perangkat dalam keadaan menyala atau mati dan lupa untuk menyalakan atau mematikan perangkat tersebut. Dengan adanya sistem ini menggunakan konsep Internet of Things (IoT) diharapkan dapat mengatasi permasalahan dalam mengetahui kondisi atau pengendalian perangkat seperti lampu dan kipas dari jarak jauh melalui aplikasi Smartphone android. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah studi literatur. Keseluruhan sistem ini dapat mengetahui kondisi perangkat, mengendalikan kecerahan lampu, kecepatan kipas dan mode otomatis pada kipas untuk mematikan kipas secara otomatis. Sistem ini menggunakan Mikrokontroler Nodemcu, dengan Database Firebase yang dimana memiliki fasilitas real-time database. Respon delay waktu rata-rata yaitu 1.9 detik untuk mengendalikan perangkat.

Kata Kunci – Teknologi; IoT; android; Nodemcu; firebase.

Utilization of the Internet of Thing (IoT) In Control of Lights and Fans Based on Android

ABSTRACT - The development of technology which is currently growing rapidly should be able to be utilized, studied and applied in everyday life to solve problems that exist around society. As well as controlling electronic equipment that still uses manual control with an ordinary switch. Controlling a device using an ordinary switch requires someone to come close and reach the switch to control it. Another problem arises when the house is empty and the owner of the house is outside. Homeowners will find it difficult to know the condition of the device whether the device is on or off and forget to turn on or turn off the device. With this system using the concept of the Internet of Things (IoT), it is hoped that it can solve problems in knowing the condition or controlling devices such as lights and fans remotely through the Android Smartphone application. The research method used in this research is literature study. This whole system can know the condition of the device, control lamp brightness, fan speed and fan auto mode to turn off the fan automatically. This system uses a Nodemcu Microcontroller, with a Firebase Database which has real-time database facilities. The average response time delay is 1.9 seconds to control the device. Keywords - Technology; IoT; android; Nodemcu; firebase.

RESTIKOM: Riset Teknik Informatika dan Komputer Volume 1, Nomor 2, Oktober 2019, hlm. 28-37

ISSN : 2686-4800 e-ISSN: 2686-4797

29

1. PENDAHULUAN Perkembangan kemajuan teknologi saat ini sudah

berkembang dengan sangat cepat, tidak dapat dipungkiri kemajuan teknologi yang sedemikian cepat harus bisa dimanfaatkan, dipelajari serta diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Seperti halnya teknologi jaringan internet, dengan adanya jaringan internet orang bisa mengakses informasi dimana saja dan kapan saja.

Teknologi jaringan internet yang sedang berkembang saat ini salah satunya adalah Internet of Things (IoT). Internet Of Things atau sering disebut IoT adalah sebuah gagasan dimana semua benda di dunia nyata dapat berkomunikasi satu dengan yang lain sebagai bagian dari satu kesatuan sistem terpadu menggunakan jaringan internet sebagai penghubung[1]. Penggabungan disiplin ilmu elektro dengan komputer telah banyak menghasilkan sistem kontrol yang beragam seperti pengontrolan menggunakan gerakan tubuh, suara, ponsel, internet maupun remote control dan lain-lain. Teknologi manual banyak diubah ke teknologi otomatis dengan tujuan untuk memudahkan manusia dalam melakukan suatu pekerjaan. Teknologi ini juga berdampak besar pada peralatan rumah tangga dimana kebanyakan peralatan rumah tangga pada saat ini sudah berbasis komputer, seperti mesin cuci, pemasak nasi dan lain-lain. Sehingga manusia terus mengembangkan bagaimana supaya pekerjaan dan peralatan rumah tangga dikerjakan dan dikontrol berbasis komputer[2]. Dengan kemajuan teknologi saat ini yang berkembang sangat pesat sehingga membuat semua orang untuk selalu menggunakan teknologi dalam menjalankan aktivitas, khususnya teknologi yang berhubungan dengan pengontrolan karena orang selalu mencari pengontrolan yang dapat mempermudah segala aktivitas. Hal ini tentu saja mengakibatkan pemborosan listrik saat penghuni rumah lupa mematikan lampu saat berpergian dengan jarak yang cukup jauh meskipun menggunakan alat yang hemat energi listrik[3].

Penelitian sebelumnya telah dilakukan oleh Triyono Liliek dkk pada tahun 2018. Dengan judul “Home Automation (Monitoring Terang Redup Lampu dan Kontrol Tirai Jendela) Berbasis NodeMCU dan Android”. Penelitian ini berisi tentang sistem pengendalian dan pemantauan kondisi lampu menggunakan aplikasi android, sistem ini juga dapat membuka atau menutup tirai jendela secara otomatis[4].

Lalu penelitian yang dilakukan oleh Hanafie Ahmad dkk pada tahun 2019. Yang berjudul “Perancangan Sistem Pengontrolan Kipas Angin Berbasis Mikrokontroller”. Penelitian ini berisi tentang pembuatan sistem kipas otomatis dengan menggunakan mikrokontroler Arduino Uno. Ketika sensor Pir mendeteksi adanya manusia maka kipas akan menyala, tetapi jika sensor pir tidak mendeteksi adanya pergerakan manusia maka kipas akan dimatikan secara otomatis[5].

Kemudian penelitian yang dilakukan oleh R.A.Candra et al pada tahun 2019. Dengan Judul “Light Control Design By Using Social Media Telegram Applications Based on Internet of Things (IoT)”. Penelitian ini berisi tentang sistem pengendalian lampu menggunakan

mikrokontroler Nodemcu dengan memanfaatkan aplikasi Telegram[6].

Teknologi yang sedang berkembang pesat saat ini seharusnya bisa dimanfaatkan, dipelajari serta diterapkan dalam kehidupan sehari-hari untuk menyelesaikan masalah-masalah yang ada disekitar masyarakat. Seperti halnya pengendalian peralatan-peralatan elektronik yang masih menggunakan pengendalian secara manual dengan saklar biasa. Pengendalian perangkat menggunakan saklar biasa mengharuskan seseorang untuk mendekat dan menjangkau saklar tersebut untuk mengendalikannya. Permasalahan lain muncul apabila rumah dalam keadaan kosong dan pemilik rumah sedang berada diluar. Pemilik rumah akan kesulitan untuk mengetahui kondisi perangkat apakah perangkat dalam keadaan menyala atau mati dan lupa untuk menyalakan atau mematikan perangkat tersebut.

Dengan adanya sistem ini diharapkan dapat mengatasi permasalahan dalam pengendalian perangkat seperti lampu dan kipas dari jarak jauh. Ketika rumah sedang kosong atau pemilik rumah sedang berada diluar, pemilik rumah tidak harus kembali lagi ke rumah sekedar untuk mengetahui kondisi perangkat atau mengendalikan perangkat. Dengan sistem ini pemilik rumah bisa mengendalikan dan mengetahui kondisi perangkat melalui aplikasi Smartphone android.

2. METODE DAN BAHAN Metode Penelitian: Pada penelitian ini menggunakan

metode penelitian studi kepustakaan (library research) atau studi literatur. Studi literatur merupakan aktivitas penelitian yang dilaksanakan menggunakan teknik pengumpulan informasi dan data dengan kontribusi bermacam-macam alat penunjang yang terdapat di perpustakaan seperti buku referensi, hasil penelitian serupa yang telah dilakukan sebelumnya, artikel, catatan, serta berbagai jurnal yang bersangkutan dengan permasalahan yang ingin diselesaikan. Aktivitas penelitian dilakukan secara terstruktur untuk mengelompokkan, mengerjakan, dan merumuskan data dengan mengaplikasikan cara/program tertentu untuk menemukan solusi dari permasalahan yang ada[7]. Sedangkan Danandjaja (2014) mengemukakan bahwa penelitian kepustakaan adalah cara penelitian yang menggunakan referensi atau rujukan yang terancang secara ilmiah, yang meliputi mengumpulkan bahan-bahan referensi, yang berhubungan dengan tujuan penelitian, teknik pengumpulan data menggunakan metode kepustakaan, dan mengintegrasikan serta menyajikan data[8].

Bahan dan Alat: Adapun bahan dan alat yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut: a. Arduino IDE (Integrated Development Environment)

IDE merupakan kependekan dari Integrated Development Environment. IDE merupakan Software yang digunakan untuk membuat program pada Nodemcu Esp8266.

Program yang ditulis dengan menggunakan Software Arduino IDE disebut sebagai sketch. Sketch

S Anwar & Hermanto RESTIKOM: Riset Teknik Informatika dan Komputer, Vol. 1, No. 2, Oktober 2019

30

ditulis dalam suatu editor teks dan disimpan dalam file dengan ekstensi .ino. Pada Software Arduino IDE, terdapat semacam message box berwarna hitam yang berfungsi menampilkan status, seperti pesan error, compile, dan upload program[9].

Gambar 1. Arduino IDE

b. Kodular

Kodular merupakan platform yang dikembangkan untuk memudahkan build aplikasi android. Dengan menggunakan kodular pengguna sangat mungkin membuat aplikasi dengan mudah dengan editor tipe blok. Tidak diperlukan keterampilan pengkodean. Dengan Material Design UI, aplikasi sudah dapat dijalankan[10]. Kodular merupakan platform open-source untuk membuat aplikasi android berbasis web. Platform ini berfungsi untuk membuat berbagai jenis aplikasi Android dengan mudah dan cepat tanpa memprogram dengan tulisan. Kodular berbasis visual block programming, sehingga dapat membuat aplikasi tanpa kodingan. visual block programming merupakan pemrograman dengan menggunakan, menyusun dan drag-drops blok yang merupakan simbol-simbol perintah dan fungsi event handler tertentu dalam membuat aplikasi android. Kodular tidak hanya untuk membuat suatu aplikasi, kodular juga dapat digunakan untuk mengasah logika, seperti halnya menyusun sebuah puzzle.

Gambar 2. Tampilan Kodular

c. Firebase Firebase merupakan salah satu dari sejumlah

penyedia layanan mBaaS. MBaaS (Mobile Backend as a Service) merupakan salah satu layanan cloud computing yang memungkinkan seorang mobile app developer melakukan integrasi antara database, cloud storage, push notification, management user, API

(Application Program Interface) dan SDK (Software Development Kit). Berbagai macam dukungan integrasi disediakan mBaaS pada banyak platform. Kemudahan dalam pengelolaan user database, file management, social networking integration, location services, dan mengelola load balancer dari traffic yang masuk ke dalam aplikasi mobile juga merupakan kemudahan yang ditawarkan dalam mBaaS.

Firebase mengalami perubahan besar-besaran sejak Mei 2016 dengan versi terakhirnya diberi nama Firebase 3.0. Dibandingkan dengan versi terdahulu saat ini dengan Firebase 3.0 memberikan service layanan yang lebih lengkap dari layanan terdahulu yang hanya memberikan layanan authentication service dan real-time database saja. Saat ini lebih kurang 15 layanan yang disediakan Firebase 3.0.

Gambar 3. Fitur Firebase

Firebase memberikan layanan untuk Service Develop pada saat pengembangan aplikasi yaitu (1) Realtime Database (2) Authentication (3) Cloud Messaging (4) Storage (5) Hosting (6) Test Lab (7) Crash Reporting dan (8) Cloud Functions. Selain layanan untuk pengembang aplikasi pada sisi service untuk end user aplikasi Firebase 3.0 memberikan service berupa (1) Notification (2) Remote Config (3) App Indexing (4) Dynamic Link (5) Invites dan (7) Adword.

Firebase 3.0 juga menyediakan layanan untuk berbagai merchant dalam menawarkan produk dalam service layanan AdMob. Layanan Data Analytics untuk analisa data juga disematkan dalam firebase 3.0 seiring dengan trend analisis Big Data saat ini[11].

d. Pulse Width Modulation (PWM) Pulse Width Modulation (PWM) secara umum

adalah sebuah cara memanipulasi lebar sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam suatu perioda, untuk mendapatkan tegangan rata-rata yang berbeda. PWM dapat diaplikasikan untuk mengatur daya atau tegangan untuk menyalakan lampu.

Sinyal PWM pada umumnya memiliki amplitudo dan frekuensi dasar yang tetap, namun memiliki lebar pulsa yang bervariasi. Lebar Pulsa PWM berbanding lurus dengan amplitudo sinyal asli yang belum termodulasi. Artinya, Sinyal PWM memiliki frekuensi gelombang yang tetap namun duty cycle bervariasi (antara 0% hingga 100%)[12].

e. Nodemcu ESP8266 Nodemcu adalah sebuah platform IoT yang bersifat

open source. Terdiri dari perangkat keras berupa System On Chip ESP8266 dari ESP8266 buatan


31

Espressif System, juga firmware yang digunakan, yang menggunakan bahasa pemrograman scripting Lua. Istilah NodeMCU secara default sebenarnya mengacu pada firmware yang digunakan daripada perangkat keras development kit. NodeMCU bisa dianalogikan sebagai board arduino-nya ESP8266[13].

Gambar 4. Pinout Nodemcu ESP8266

f. Light Emitting Diode (LED)

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Ketika LED dialiri tegangan maju atau forward bias yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K). Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna)[14].

Gambar 5. LED

g. Sensor PIR (Passive Infrared Receiver)

PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Di dalam sensor PIR ini terdapat bagian-bagian yang mempunyai perannya masing-masing, yaitu Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric sensor, amplifier, dan comparator.

Gambar 6. Diagram sensor PIR

Sensor PIR bekerja dengan menangkap energi panas yang dihasilkan dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki setiap benda dengan suhu benda diatas nol mutlak. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan pyroelecrtric sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. Jadi, ketika seseorang berjalan melewati sensor, sensor akan menangkap pancaran sinar inframerah pasif yang dipancarkan oleh tubuh manusia yang memiliki suhu yang berbeda dari lingkungan sehingga menyebabkan material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh sinar inframerah pasif tersebut. Kemudian sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus tersebut yang kemudian dibandingkan oleh comparator sehingga menghasilkan output[15].

Gambar 7. Sensor PIR HC-SR505

h. Kipas DC

Dalam Kipas Angin DC terdapat suatu kumparan besi pada bagian yang bergerak beserta sepasang pipih yang berbentuk magnet pada bagian yang diam. Ketika listrik mengalir pada lilitan kawat dalam kumparan besi, hal ini membuat kumparan besi menjadi sebuah magnet. Karena sifat magnet yang saling tolak-menolak pada kedua kutubnya maka gaya tolak-menolak magnet antara kumparan besi dan sepasang magnet tersebut membuat gaya berputar secara periodik pada kumparan besi tersebut. Oleh karena itu baling-baling kipas angin dikaitkan ke poros kumparan tersebut. Penambahan tegangan listrik pada kumparan besi dan menjadi gaya kemagnetan ditujukan untuk memperbesar hembusan angin pada kipas angin[16]. Dalam penelitian ini kipas yang akan digunakan adalah sebuah motor DC 3 volt.


32

Gambar 8. Kipas DC

Tahap Penelitian: Adapun tahapan penelitian yang dilakukan diantaranya sebagai berikut: a. Studi literatur

Meninjau dan memahami literatur-literatur yang berkaitan dengan penelitian ini.

b. Analisis Kebutuhan Sistem Menganalisis dan menyediakan alat serta bahan

yang dibutuhkan dalam perancangan sistem ini. c. Perancangan

Merancang perangkat keras (Hardware) dengan menghubungkan semua komponen pada mikrokontroler Nodemcu, dan merancang perangkat lunak (software) agar bisa terhubung dengan perangkat keras (Hardware).

d. Hasil Perancangan Menerapkan sistem yang telah dirancang dengan

menjalankan aplikasi android dan mikrokontroler Nodemcu.

e. Pengujian Menguji sistem apakah bekerja dengan baik dan

sesuai dengan yang diharapkan. f. Analisis Hasil

Menganalisis data yang dihasilkan oleh sistem apakah data sesuai atau tidak dan menganalisis faktor yang mempengaruhi kesesuaian data.

g. Kesimpulan Mengambil kesimpulan dari hasil penelitian.

Tahap penelitian yang digunakan dalam penelitian ini ditunjukkan pada Gambar 9.

Gambar 9. Tahap penelitian

Analisis Kebutuhan Sistem: Analisis kebutuhan sistem dalam pembuatan sistem ini adalah langkah dalam menentukan masukan (input), proses dan keluaran (output) apa saja yang akan ada dalam sistem serta apa saja yang dibutuhkan dalam sistem ini. Analisis kebutuhan dalam sistem ini adalah sebagai berikut: a. Analisis Kebutuhan Input

Input pada sistem ini adalah data yang di input oleh user melalui aplikasi android dan data input dari sensor pir pada sistem ini. Data input pada sistem ini adalah sebagai berikut: 1) User dapat mengendalikan kecerahan lampu

luar dan dalam ruangan sesuai dengan kebutuhan.

2) User dapat mengendalikan kecepatan kipas sesuai dengan kebutuhan.

3) Sensor pir dapat mendeteksi adanya gerakan manusia didalam ruangan.

b. Analisis Kebutuhan Proses Proses pada sistem ini adalah pemrosesan data

yang telah di input oleh user melalui aplikasi android dan dari sensor Pir. Kemudian data tersebut diproses oleh sistem dan disimpan ke firebase.

c. Analisis Kebutuhan Output Output pada sistem ini adalah hasil dari

pemrosesan data yang dilakukan oleh sistem. Kemudian data tersebut akan diproses oleh mikrokontroler Nodemcu untuk mengendalikan lampu atau kipas. Sedangkan pada aplikasi android akan menampilkan kondisi lampu dan kipas.

Perancangan Sistem: Dalam penelitian ini cara kerja sistem dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar 10. Diagram blok sistem

Fungsi dari tiap-tiap blok diagram sebagai berikut: 1. Aplikasi android digunakan untuk mengendalikan

lampu dan kipas juga untuk melihat kondisi lampu dalam keadaan nyala ataupun mati.

2. Firebase digunakan untuk menyimpan data secara real time baik data dari android maupun dari mikrokontroler Nodemcu.

3. Nodemcu digunakan sebagai pengolah data input / output dari modul sensor atau data dari Firebase.

4. Lampu luar digunakan sebagai output dari data yang sudah diolah oleh sistem.

5. Lampu dalam digunakan sebagai output dari data yang sudah diolah oleh sistem.

6. Kipas digunakan sebagai output dari data yang sudah diolah oleh sistem.

7. Sensor Pir digunakan sebagai input data pendeteksi adanya pergerakan manusia di dalam ruangan. Perancangan perangkat keras (Hardware): Dalam

penelitian ini menggunakan mikrokontroler nodemcu sebagai pemroses data pada perangkat keras. Sistem ini menggunakan 2 buah lampu LED 5 Watt, 1 kipas DC dan sensor pir sebagai pendeteksi adanya pergerakan manusia. Komunikasi dan transfer data dilakukan melalui jaringan


33

internet (wifi) yang telah terhubung dengan mikrokontroler Nodemcu ke firebase. Perancangan perangkat keras pada sistem ini dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 11. Rangkaian perangkat keras (Hardware)

Konfigurasi pin dari rangkaian perangkat keras diatas adalah sebagai berikut:

Tabel 1. Konfigurasi rangkaian perangkat keras (Hardware) Nama Perangkat Pin Perangkat Pin Nodemcu

Lampu Luar Pin Ground Pin Gnd Pin Vcc Pin D1

Lampu Dalam Pin Ground Pin Gnd Pin Vcc Pin D2

Kipas Pin Ground Pin Gnd Pin Vcc Pin D3

Sensor Pir Pin Gnd Pin Gnd Pin D4 Pin Out Pin VV Pin Vcc

Perancangan perangkat lunak (Software): Dalam pembuatan sistem ini perancangan perangkat lunak dibagi menjadi beberapa bagian yaitu: 1. Perancangan tampilan aplikasi android pada kodular

Perancangan tampilan aplikasi android dilakukan untuk menjadikan Smartphone android sebagai pengendalian lampu dan kipas. Juga digunakan untuk melihat kondisi lampu dan kipas. Dalam pembuatan aplikasi android pada sistem ini menggunakan software Kodular berbasis web secara Online. a. Perancangan tampilan menu

Gambar 12. Perancangan tampilan menu

b. Perancangan tampilan kendali lampu luar ruangan

Gambar 13. Perancangan tampilan kendali lampu

luar ruangan

c. Perancangan Tampilan kendali lampu dalam ruangan

Gambar 14. Perancangan tampilan kendali lampu

dalam ruangan

d. Perancangan Tampilan kendali Kipas

Gambar 15. Perancangan tampilan kendali kipas

2. Perancangan Database Firebase Pada sistem ini menggunakan Firebase sebagai database real time yang dikirim atau dibaca oleh oleh aplikasi android dan mikrokontroler Nodemcu.

3. Perhitungan nilai PWM Perubahan PWM dipengaruhi oleh resolusi dari

PWM itu sendiri. Resolusi ini berfungsi menentukan ketepatan hasil konversi. Bit ini dapat dinyatakan dalam nilai diskrit dengan persamaan 2n-1[12]. Karena Nodemcu memiliki Resolusi 10 bit sehingga menghasilkan nilai 1023 variasi. Variasinya mulai dari 0 – 1023 yang mewakili duty cycle 0 – 100% dari keluaran PWM tersebut.

Gambar 16. Rumus nilai PWM


34

Menghitung nilai PWM dari Dutycycle 50%

DC = Ton Ttotal

DC = 50 100

DC = 0.5 NilaiPWM = DC x PWMTotal NilaiPWM = 0.5 x 1023 NilaiPWM = 511.5 NilaiPWM = 512(Di bulatkan)

Menghitung nilai Vout dari Dutycycle 50%

Vout = 512

x 3.3 volt 1023

Vout = 512

x 3.3 volt 1023

Vout = 1689.6 volt 1023

Vout = 1.65 volt Dari perhitungan di atas ketika Dutycycle 50% maka akan menghasilkan nilai PWM 511.5 yang dibulatkan menjadi 512. Karena tegangan High pada Pin Mikrokontroler Nodemcu adalah 3.3 volt maka akan menghasilkan tegangan Output sebesar 1.65 volt.

4. Pemrograman Mikrokontroler Nodemcu Pada pemrograman Mikrokontroler Nodemcu

digunakan untuk mengatur seluruh aktivitas pengiriman dan pembacaan data pada Firebase serta mengontrol seluruh komponen yang terhubung pada Mikrokontroler Nodemcu. Program ini memiliki beberapa bagian diantaranya: pemanggilan fungsi-fungsi library, inisialisasi pin GPIO, pengulangan pembacaan data pada firebase, setup PWM pada lampu dan kipas serta pembacaan data pada sensor Pir.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN Pada tahap ini menjelaskan hasil analisis data yang

diperoleh setelah mencoba hasil perancangan dan pengujian sistem. Mencoba hasil perancangan yang dilakukan ialah menjalankan fungsi sistem secara menyeluruh dengan menggabungkan masing-masing fungsi dari perangkat lunak (Software) dan perangkat keras (Hardware) sesuai dengan perancangan pada tahap sebelumnya. Proses analisis terhadap sistem secara keseluruhan dilakukan dengan beberapa pengujian parameter. Berikut hasil penerapan dan analisis dari pengujian sistem yang telah dilakukan:

Hasil Perancangan Perangkat Keras (Hardware): Hasil perancangan perangkat keras berdasarkan perancangan sistem sesuai dengan perancangan pada tahap sebelumnya. Hasil perancangan perangkat keras sistem ini dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 17. Hasil perancangan perangkat keras

Hasil perancangan perangkat keras yang diterapkan terdiri dari beberapa bagian yaitu:

1. Mikrokontroler Nodemcu digunakan sebagai pusat kendali sistem.

2. Rangkaian lampu 1 digunakan sebagai penerangan lampu luar ruangan.

3. Rangkaian lampu 2 digunakan sebagai penerangan lampu dalam ruangan.

4. Rangkaian kipas digunakan sebagai pendingin udara didalam ruangan.

5. Rangkaian sensor Pir digunakan sebagai pendeteksi adanya gerakan manusia didalam ruangan.

Perangkat keras pada gambar 17 akan dihubungkan ke Firebase melalui jaringan internet wifi yang telah terhubung pada mikrokontroler Nodemcu. Sehingga mikrokontroler Nodemcu dapat melakukan pertukaran data dengan Firebase.

Hasil Perancangan Perangkat Lunak (Software): Pada penelitian ini, terdapat tiga hasil perancangan perangkat lunak (Software), diantaranya hasil perancangan tampilan aplikasi android untuk mengendalikan atau melihat kondisi lampu dan kipas, hasil perancangan Database Firebase untuk penyimpanan data dan perantara data antara mikrokontroler Nodemcu dengan aplikasi android dan hasil perancangan sekaligus pengujian pada mikrokontroler Nodemcu. 1. Hasil Perancangan Tampilan Aplikasi Android

a. Tampilan Halaman Menu

Gambar 18. Tampilan menu


35

Pada halaman ini user dapat melihat kondisi perangkat dalam keadaan mati atau menyala, user juga dapat mengendalikan perangkat dengan menekan gambar perangkat yang ingin dikendalikan.

b. Tampilan halaman kendali lampu luar ruangan

Gambar 19. Tampilan halaman kendali lampu luar

ruangan

Pada halaman ini user dapat mengendalikan tingkat kecerahan lampu luar ruangan berdasarkan kebutuhan.

c. Tampilan halaman kendali lampu Dalam ruangan

Gambar 20. Tampilan halaman kendali lampu dalam

ruangan

Pada halaman ini user dapat mengendalikan tingkat kecerahan lampu dalam ruangan berdasarkan kebutuhan.

d. Tampilan halaman kendali kipas

Gambar 21. Tampilan halaman kendali kipas

Pada halaman ini user dapat mengendalikan tingkat kecepatan kipas sesuai dengan kebutuhan dan dapat mengaktifkan mode otomatis pada kipas. Jika mode otomatis diaktifkan maka sensor pir akan mengecek pergerakan manusia di dalam ruangan, jika dalam beberapa menit tidak ada pergerakan maka kipas secara otomatis akan dimatikan.

2. Hasil Perancangan Database Firebase Terdapat empat buah data penampung nilai yang

dibuat pada Database Firebase. Fungsi dari tiap penampung nilai antara lain sebagai berikut: a. Perangkat1

Data tersebut digunakan untuk menampung nilai kecerahan lampu luar ruangan.

b. Perangkat2 Data tersebut digunakan untuk menampung nilai kecerahan lampu dalam ruangan.

c. Perangkat3 Data tersebut digunakan untuk menampung nilai kecepatan kipas.

d. Pir Data tersebut digunakan untuk menampung nilai mematikan otomatis pada kipas.

Hasil perancangan Database Firebase pada sistem ini dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 22. Nilai pada database firebase sebelum

diubah


36

Pada gambar 22 nilai pada database Firebase masih bernilai kosong “0”, dikarena nilai pada data tersebut belum diubah.

Gambar 23. Nilai pada database firebase setelah

diubah Pada gambar 23 nilai pada database Firebase

sudah mengalami perubahan yang diubah melalui aplikasi android.

Pengujian: Pada pengujian sistem ini menggunakan metode black box. Pengujian metode black box merupakan pengujian terhadap fungsionalitas input/output dari suatu perangkat lunak. Penguji mendefinisikan sekumpulan kondisi input kemudian melakukan sejumlah pengujian terhadap program sehingga menghasilkan suatu output yang nilainya dapat dievaluasi[17].

a. Pengujian nilai PWM Tabel 2 Pengujian nilai PWM

No Duty Cycle PWM Tegangan 1 0% 0 0 volt 2 10% 103 0.332 volt 3 20% 205 0.661 volt 4 30% 307 0.990 volt 5 40% 410 1322 volt 6 50% 512 1651 volt 7 60% 614 1980 volt 8 70% 717 2312 volt 9 80% 819 2641 volt 10 90% 921 2970 volt 11 100% 1023 3.3 volt

b. Pengujian responsif Pengujian responsif pada sistem dilakukan

dengan mengendalikan intensitas kecerahan lampu atau kecepatan kipas melalui aplikasi android untuk mengetahui berapa waktu delay yang akan terjadi dalam setiap perubahan data. Data hasil pengujian responsif dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 3 Pengujian responsif No Perangkat Nilai

Perubahan Delay

1 Lampu luar ruangan 40% 2 Detik



4 Lampu dalam ruangan 50% 1 Detik



7 Kipas 45% 1 Detik 8 Kipas 66% 2 Detik 9 Kipas 20% 2 Detik 10 Kipas 80% 1 Detik Total 19 Detik Rata-rata 1.9 Detik Dalam pengujian responsif rata-rata

membutuhkan waktu delay 1.9 detik yang dipengaruhi oleh kecepatan koneksi internet.

c. Pengujian Sensor Pir Tabel 4 Pengujian Sensor Pir

No Jarak Manusia

Kondisi kipas Keterangan

1 0-0,5 meter Menyala Mendeteksi 2 0,5-1 meter Menyala Mendeteksi 3 1-1,5 meter Menyala Mendeteksi 4 1,5-2 meter Menyala Mendeteksi 5 2-2,5 meter Menyala Mendeteksi 6 2,5-3 meter Menyala Mendeteksi 7 3-3,5 meter Menyala Mendeteksi 8 3,5-4 meter Menyala Mendeteksi 9 4-4,5 meter Mati Tidak Terdeteksi

10 4,5-5 meter Mati Tidak Terdeteksi

Dalam pengujian sensor pir kondisi awal kipas dalam keadaan menyala dan jarak maksimum yang mampu dideteksi oleh sensor pir adalah 4 meter.

d. Pengujian Pengendalian seluruh perangkat Pengujian ini dilakukan untuk melihat respon yang

diberikan dari aplikasi android yang dikendalikan oleh user dalam memberi perintah ke Mikrokontroler Nodemcu untuk mengendalikan perangkat. Hasil pengujian ditunjukkan dalam Gambar 24.

Gambar 24 Kondisi semua perangkat dalam keadaan

menyala Pada Gambar 24 semua perangkat dalam keadaan menyala yang dikendalikan melalui aplikasi android.


37

4. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan

diperoleh kesimpulan sebagai berikut: 1. Sistem dapat memantau kondisi lampu dan kipas

menggunakan aplikasi android. 2. Sistem dapat mengendalikan kecerahan lampu dan

kecepatan kipas melalui aplikasi android. 3. Jika mode otomatis kipas pada aplikasi android

diaktifkan maka sensor pir akan mengecek pergerakan manusia di dalam ruangan, jika dalam beberapa menit tidak ada pergerakan maka kipas secara otomatis akan dimatikan

4. Pada perangkat keras (Hardware) dibuat dengan menggunakan mikrokontroler Nodemcu sebagai pengolah data dan dilengkapi dengan beberapa komponen tambahan seperti lampu LED 2 buah, motor kipas Dc dan sensor pir.

5. Pada perangkat lunak untuk sistem kendali menggunakan android dirancang dan dibuat menggunakan software Kodular berbasis web.

6. Pengujian sistem secara keseluruhan menunjukkan bahwa sistem dapat menjalankan perintah yaitu mengendalikan kecerahan lampu, kecepatan kipas, mematikan kipas secara otomatis dan dapat melihat kondisi lampu dan kipas menggunakan aplikasi android.

Saran: Adapun saran yang dapat disampaikan peneliti sebagai berikut: 1. Fitur pada sistem masih sederhana sehingga masih

banyak yang harus ditambahkan. 2. Penambahan komponen perangkat yang ingin

dikendalikan. 3. Penambahan cctv yang dipasang pada sudut rumah,

sehingga user dapat melihat kondisi nyata yang ada di rumah apakah perangkat dikendalikan sesuai dengan yang diperintahkan atau tidak. juga sebagai sistem keamanan.

DAFTAR PUSTAKA [1] Y. Efendi, “Internet Of Things (Iot) Sistem

Pengendalian Lampu Menggunakan Raspberry Pi Berbasis Mobile,” J. Ilm. ILMU Komput., 2018, doi: 10.35329/jiik.v4i2.41.

[2] M. K. Muhammad Ikhsan, S.T., M.Kom, Hengki Tamando Sihotang, S.Kom, “RANCANG BANGUN ALAT PENGONTROL LAMPU DAN KIPAS ANGIN MENGGUNAKAN REMOTE KONTROL DENGAN TEKNIK PULSE WIDTH MODULATION,” in Konferensi Nasional Pengembangan Teknologi Informasi dan Komunikasi, 2016, pp. 287–293.

[3] S. P. Tamba, A. H. M. Nasution, S. Indriani, N. Fadhilah, and C. Arifin, “Pengontrolan Lampu Jarak Jauh Dengan Nodemcu Menggunakan Blynk,” J. Tek. Inf. dan Komput., 2019.

[4] Liliek Triyono, “Home Automation (Monitoring Terang Redup Lampu Dan Kontrol Tirai Jendela)

Berbasis Node MCU Dan Android,” Indones. J. Appl. Informatics, 2018.

[5] R. R. U. Ahmad Hanafie, Sriwati, Muliawati, “PERANCANGAN SISTEM PENGONTROLAN KIPAS ANGIN BERBASIS MIKROKONTROLLER,” J. Ilmu Tek., vol. 14, no. 1, pp. 50–54, 2019.

[6] R. A. Candra, D. N. Ilham, H. Hardisal, and S. Sriwahyuni, “Light Control Design by Using Social Media Telegram Applications Based on Internet Of Things (IOT),” SinkrOn, 2019, doi: 10.33395/sinkron.v3i2.10094.

[7] M. Sari, “Penelitian Kepustakaan (Library Research) dalam Penelitian Pendidikan IPA,” Nat. Sci., vol. 6, no. 1, pp. 41–53, 2020.

[8] J. Danandjaja, Metode Penelitian Kepustakaan. 2014. [9] M. B. S. Robby Yuli Endra, Ahmad Cucus, Freddy

Nur Affandi, “MODEL SMART ROOM DENGAN MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO UNTUK EFISIENSI SUMBER DAYA,” Explor. – J. Sist. Inf. dan Telemat., vol. 10, no. 1, pp. 1–9, 2019.

[10] W. S. Ageng Widjaya Saputra, Wahyu Andyka Kusuma, “Rancang Bangun Aplikasi Pemesanan Molly Molen Malang Berbasis Android Menggunakan Metode Waterfall,” in REPOSITOR, 2020, vol. 2, no. 7, pp. 855–862.

[11] M. I. Mahali, “SMART DOOR LOCKS BASED ON INTERNET of THINGS CONCEPT WITH MOBILE BACKEND as a SERVICE,” J. Electron. Informatics, Vocat. Educ., vol. 1, no. 3, pp. 171–181, 2016.

[12] H. Ganjar Turesna, Zulkarnain, “Pengendali Intensitas Lampu Ruangan Berbasis Arduino UNO Menggunakan Metode Fuzzy Logic,” J.Oto.Ktrl.Inst (J.Auto.Ctrl.Inst), vol. 7, no. 2, pp. 73–88, 2015.

[13] Destiarini, “MINIATUR JEMURAN PINTAR BERBASIS ARDUINO UNO DENGAN MODEL NODEMCU ESP2886 DAN SENSOR HUJAN,” J. Informanika, vol. 5, no. 2, pp. 15–24, 2019.

[14] M. Elsa Putri Saptorini, Ema., ST., “PEMBUATAN SIMULASI PENDETEKSI GETARAN,” in INDEPT, 2020, vol. 8, no. 3, pp. 51–61.

[15] A. Siti Ahadiah, Muharnis, “IMPLEMENTASI SENSOR PIR PADA PERALATAN ELEKTRONIK BERBASIS MICROCONTROLLER,” J. INOVTEK POLBENGJURNAL INOVTEK POLBENG, vol. 07, no. 1, pp. 29–34, 2017.

[16] I. Purnamasari and R. Muhammad, “RANCANG BANGUN PENGENDALI KIPAS ANGIN BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 16 MELALUI APLIKASI ANDROID DENGAN BLUETOOTH,” J. Simetris, vol. 10, no. 1, pp. 147–160, 2019, doi: 10.24176/simet.v10i1.2883.

[17] D. Tenia Wahyunningrum and Januarita, “Implementasi dan Pengujian Web E-commerce untuk Produk Unggulan Desa,” J. Komput. Terap., vol. 1, no. 1, pp. 57–66, 2015.

Documents

Pemanfaatan Internet of Thing (IoT) dalam Pengendalian