Upload
others
View
18
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
i
PROPOSAL PENELITIAN UNGGULAN
DANA LOKAL ITS TAHUN 2020
JUDUL PENELITIAN
DIGITALISASI LABORATORIUM FISIKA DASAR ITS
BERBASIS IoT : HUKUM KIRCHOFF
Tim Peneliti:
Prof.Dr. Ir Mohammad.Nuh, DEA (Teknik Biomedik / FTEIC)
Eko Agus Suprayitno, S.Si, M.T (Teknik Biomedik / FTEIC)
Waluyohadi, M.Ds (Creabiz / Desain Produk Industri)
LEMBAGA PENELITIAN DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2020
2
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ........................................................................................................................ 2
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................... 3
DAFTAR TABEL ................................................................................................................ 4
BAB 1. RINGKASAN ......................................................................................................... 5
BAB 2 LATAR BELAKANG ............................................................................................. 6
2.1 Manfaat Praktikum online .................................................................................................. 7
2.2 Rasionalitas ........................................................................................................................ 7
2.3 Tujuan ................................................................................................................................. 7
BAB 3 KAJIAN PUSTAKA ............................................................................................... 8
3.1 Internet of Things ............................................................................................................... 8
3.2 Protokol MQTT ................................................................................................................... 9
3.3 Modul Paktikum ............................................................................................................... 10
3.3.1. Praktikum : Hukum Kirchhoff ................................................................................... 10
BAB 4 METODE PENELITIAN ..................................................................................... 14
4.1. Digitalisasi perangkat praktikum ........................................................................................... 14
4.2 User Flow .......................................................................................................................... 17
4.3 Mockup web base aplikasi Telelab ................................................................................... 18
4.4 Desain enclosure untuk modul IoT ................................................................................... 20
BAB 5 JADWAL DAN RANCANGAN ANGGARAN BIAYA ................................... 22
5. 1. Jadwal .................................................................................................................................. 22
5.2 Anggaran Biaya ....................................................................................................................... 22
BAB 6 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 24
BAB 7 LAMPIRAN ........................................................................................................... 25
3
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3. 1 Arsitektur WSN dengan broker dan gateway. [1] ............................................ 9
Gambar 4. 1. Konsep (Diagram Blok) untuk pengembangan digitalisasi perangkat
praktikum ....................................................................................................... 14
Gambar 4. 2. Konsep (Wireframe) laman login praktikan .................................................. 15
Gambar 4. 3 Konsep (Wireframe) antarmuka website praktikum hukum Kirchhoff. ......... 16
Gambar 4. 4 Konsep (Wireframe) laman percobaan yang dilakukan secara interaktif oleh
praktikan ......................................................................................................... 17
Gambar 4. 5 User Flow pelaksanan praktikum ................................................................... 18
Gambar 4. 6 Tampilan depan modul telelab........................................................................ 18
Gambar 4. 7 Desain Tutorial Praktikum .............................................................................. 19
Gambar 4. 8 Desain monitoring pelaksanaan praktikum .................................................... 19
Gambar 4. 9 Gambar enclosure tampak atas ....................................................................... 20
Gambar 4. 10 Gambar enclosure tampak bawah ................................................................. 20
Gambar 4. 11 Gambar enclosure tampak bagian dalam ...................................................... 21
4
DAFTAR TABEL
Tabel 5. 1 Jadwal kerja penelitian ....................................................................................... 22
Tabel 5. 2 Anggaran Biaya Penelitian untuk komponen ............................................... 22
Tabel 5. 3. Pembuatan Web Apps ....................................................................................... 23
5
BAB 1. RINGKASAN
Kegiatan praktikum di Institut Teknologi Sepuluh Nopember menjadi salah satu
aspek penting yang tidak dapat dipisahkan dalam kegiatan perkuliahan bidang sains seperti
pada mata kuliah Fisika Dasar. Ada beberapa hal yang membuat kegiatan praktikum penting
untuk dilakukan. Yang pertama praktikum dinilai mampu menambah antusiasme
siswa/praktikan dalam mempelajari materi. Kemudian praktikum juga dapat mengasah
keterampilan dan pengetahuan siswa/praktikan dalam melaksanakan eksperimen/percobaan.
Lalu praktikum dapat menambah pemahaman siswa /praktikan dalam memahami materi.
Seiring dengan meningkatnya jumlah mahasiswa yang mengambil mata kuliah
Fisika Dasar mengakibatkan fasilitas laboratorium yang ada pada saat ini sulit untuk
menunjang kegiatan praktikum dengan optimal. Diperlukan suatu terobosan pada
pelaksanaan kegiatan praktikum, sehingga dapat mengakomodir kebutuhan mahasiswa
seiring dengan bertambahnya jumlah mahasiswa ITS.
Pada penelitian ini diusulkan digitalisasi kegiatan praktikum dengan memanfaatkan
emerging technology seperti Internet of Things dan Cloud Service guna meningkatkan
kualitas pengelolaan layanan laboratorium Fisika Dasar. Pengembangan praktikum berbasis
teknologi dilakukan dengan merevolusi konsep kegiatan pembelajaran praktikum yang
semula paper-based menjadi online-based/online learning. Kemudian dilakukan
pengembangan perangkat yang memungkinkan pengiriman hasil-hasil pengukuran dalam
kegiatan praktikum yang terintegrasi dengan website yang dapat diakses oleh mahasiswa.
Diharapkan pada penelitian ini dihasilkan sistem pembelajaran praktikum berbasis
teknologi yang interaktif guna mendukung pembelajaran materi kuliah Fisika Dasar.
Kata Kunci: Praktikum Fisika, Praktikum berbasis Teknologi, Internet of Things, Cloud
Service, Web Application
6
BAB 2 LATAR BELAKANG
Fisika adalah salah satu cabang ilmu sains yang selama ini lebih sering hanya dipelajari
di dalam kelas dengan proses pembelajaran searah yang dilakukan oleh guru. Fisika
semestinya dipelajari dengan cara melakukan langsung atau lebih sering dikenal dengan
istilah percobaan. Hal ini sesuai dengan pernyataan bahwa fisika adalah ilmu percobaan
(Young and Freedman, 2002), artinya fisika juga bisa dipelajari dengan cara percobaan atau
kegiatan praktikum.
Terdapat beberapa alasan mengapa kegiatan praktikum penting untuk dilakukan dalam
pembelajaran sains, khususnya fisika. Setidaknya terdapat 4 alasan yang dikemukakan para
pakar pendidikan IPA/sains mengenai pentingnya kegiatan praktikum. Pertama, praktikum
mampu membangkitkan motivasi belajar IPA. Kedua, praktikum mengembangkan
keterampilan dasar dalam melaksanakan eksperimen. Ketiga, praktikum menjadi wahana
belajar pendekatan ilmiah (Reductionism, Repeatability, dan Refutation). Keempat,
praktikum menunjang pemahaman materi mata kuliah (Woolnough and Allsop, 1985).
Melalui praktikum, akan timbul rasa ingin tahu yang lebih sehingga motivasi belajar akan
meningkat. Keterampilan dasar eksperimen juga akan terasah seperti : mengamati,
mengukur, menggolongkan , mengajukan pertanyaan, menyusun hipotesis, merencanakan
percobaan, mengidentifikasi variabel, menentukan langkah kerja, melakukan eksperimen,
membuat dan menafsirkan informasi/grafik, menerapkan konsep, menyimpulkan dan
mengkomunikasikan baik secara verbal dan non verbal
Seiring dengan beberapa penjelasan tentang pentingnya kegiatan praktikum tersebut,
mahasiswa ITS diwajibkan mengambil praktikum Fisika Dasar. Praktikum Fisika Dasar
terbagi menjadi Praktikum Fisika Dasar 1 dan 2. Praktikum Fisika Dasar 1 terdiri dari
Kinematika, Dinamika Rotasi, Getaran dan Fluida, yang dibagi menjadi praktikum bandul
matematis dan fisis, gerak peluru, Fletcher Trolley, momen nersia, bola jatuh bebas, dan bola
jatuh tak beraturan sedangkan praktikum Fisika Dasar 2 terdiri dari panas yang ditimbulkan
oleh Arus Listrik, Voltameter, Hukum Ohm, Hukum Kirchoff, Arus Bolak Balik, Plat
Kapasitor, Induksi Elektromagnetik, Termokopel. Praktikum : Hukum Kirchoff bertujuan
menentukan besarnya percepatan gravitasi bumi di suatu tempat dengan peralatan yang
digunakan
7
2.1 Manfaat Praktikum online
Pelaksanaan praktikum online ini diharapkan dapat memberikan manfaat-manfaat
antara lain:
1. Dapat menambah pemahaman dan mempermudah mahasiswa dalam proses
praktikum fisika dasar
2. Praktikum dapat dilakukan setiap saat sesuai dengan ketentuan yang berlaku
3. Dapat menambah pendapatan bagi ITS, dimana praktikum juga bisa dilakukan oleh
mahasiswa non ITS sesuai dengan ketentuan yang berlaku
2.2 Rasionalitas
1. Pentingnya Laboratorium Fisika Dasar untuk menunjang kegiatan pembelajaran
fisika sebagai upaya pembuktian teori-teori dasar fisika melalui kegiatan praktikum.
2. Peningkatan jumlah mahasiswa yang mengambil mata kuliah fisika dasar yang
mengakibatkan ketidakseimbangan jumlah rasio mahasiswa dengan fasilitas
laboratorium fisika dasar.
3. Digitalisasi berbasis IoT pada laboratorium fisika dasar sangat diperlukan untuk
mengakomodir kebutuhan praktikum mahasiswa yang terus berkembang seiring
perkembangan jumlah mahasiswa.
4. Digitalisasi berbasis IoT pada laboratorium fisika dasar dapat meningkatkan
pelayanan kepada mahasiswa ITS dan non ITS.
2.3 Tujuan
Di dalam penyusunan proposal digitalisasi Laboratorium Fisika Dasar berbasis IoT ini
mempunyai tujuan untuk meningkatkan pengelolaan layanan laboratorium bagi peserta didik
di ITS guna menunjang kelancaran pembelajaran fisika dasar berdasarkan kurikulum yang
diterapkan agar sesuai dengan tujuan yang hendak dicapai oleh ITS yaitu membentuk sarjana
yang dapat bekerja di bidang apapun yang berkaitan dengan teknologi terkini, dapat
memenuhi kebutuhan masyarakat baik secara nasional maupun internasional, atau layanan
pendidikan, juga dapat mengikuti perkembangan teknologi informasi, serta meningkatkan
pengetahuan dan keterampilan lulusan melalui pembelajaran sepanjang hayat
8
BAB 3 KAJIAN PUSTAKA
3.1 Internet of Things
Bicara mengenai Internet of Thing yang biasa disebut dengan IoT tidak ada habisnya
karena Internet of Things tidak mempunyai definisi tetap selalu ada saja bahasan entah itu
berasal dari suatu keseharian kita hingga benda-benda yang dapt dijadikan perangkat untuk
mempermudah aktivitas kita. Namun kita dapat menentukan apakah suatu perangkat
merupakan bagian dari IoT atau tidak dengan pertanyaan berikut ini: Apakah produk suatu
vendor dapat bekerja dengan produk dari vendor yang lain? Dapatkah suatu kunci pintu dari
vendor A berkomunikasi dengan saklar lampu dari vendor B, dan bagaimana jika seorang
pengguna ingin memasukkan termostatnya menjadi bagian dari komunikasi tersebut.
Jadi Internet of Thing (IoT) adalah sebuah konsep dimana suatu objek yang memiliki
kemampuan untuk mentransfer data melalui jaringan tanpa memerlukan interaksi manusia
ke manusia atau manusia ke komputer. IoT telah berkembang dari konvergensi teknologi
nirkabel, micro-electromechanical systems (MEMS), dan Internet. ‘A Things’ pada Internet
of Things dapat didefinisikan sebagai subjek misalkan orang dengan monitor implant
jantung, hewan peternakan dengan transponder biochip, sebuah mobil yang telah dilengkapi
built-in sensor untuk memperingatkan pengemudi ketika tekanan ban rendah. Sejauh ini, IoT
paling erat hubungannya dengan komunikasi machine-to-machine (M2M) di bidang
manufaktur dan listrik, perminyakan, dan gas. Produk dibangun dengan kemampuan
komunikasi M2M yang sering disebut dengan sistem cerdas atau “smart”. Sebagai contoh
yaitu smart kabel, smart meter, smart grid sensor.
Penelitian pada IoT masih dalam tahap perkembangan. Oleh karena itu, tidak ada
definisi dari Internet of Things. Berikut adalah beberapa definisi alternatif dikemukakan
untuk memahami Internet of Things (IoT), antara lain : menurut Ashton pada tahun 2009
definisi awal IoT adalah Internet of Things memiliki potensi untuk mengubah dunia seperti
pernah dilakukan oleh Internet, bahkan mungkin lebih baik. Pernyataan tersebut diambil dari
artikel sebagai berikut: “Hari ini komputer dan manusia, hampir sepenuhnya tergantung pada
Internet untuk segala informasi yang semua terdiri dari sekitar 50 petabyte (satu petabyte
adalah 1.024 terabyte) data yang tersedia pada Internet dan pertama kali digagas dan
diciptakan oleh manusia. Dari mulai magnetik, menekan tombol rekam, mengambil gambar
digital atau memindai kode bar.
9
Diagram konvensional dari Internet meninggalkan router menjadi bagian terpenting
dari semuanya. Masalahnya adalah orang memiliki waktu, perhatian dan akurasi terbatas.
Mereka semua berarti tidak sangat baik dalam menangkap berbagai data tentang hal di dunia
nyata. Dari segi fisik dan begitu juga lingkungan kita. Gagasan dan informai begitu penting,
tetapi banyak lagi hal yang pernting. Namun teknologi informasi saat ini sangat tergantung
pada data yang berasal dari orang-orang sehingga komputer kita tahu lebih banyak tentang
semua ide dari hal-hal tersebut”
Menurut Casagras (Coordinator and support action for global RFID-related activities
and standardisation) mendefinisikan IoT sebagai sebuah infrastruktur jaringan global, yang
menghubungkan benda-benda fisik dan virtual melalui eksploitasi data capture dan
kemampuan komunikasi. Infrastruktur terdiri dari jaringan yang telah ada dan internet
berikut pengembangan jaringannya. Semua ini akan menawarkan identifikasi obyek, sensor
dan kemampuan koneksi sebagai dasar untuk pengembangan layanan dan aplikasi ko-
operatif yang independen. Ia juga ditandai dengan tingkat otonom data capture yang tinggi,
event transfer, konektivitas jaringan dan interoperabilitas
3.2 Protokol MQTT
Message Queuing Telemetry Transport atau dikenal dengan MQTT [1] adalah
protokol konektivitas machine-to-machine (M2M) /IoT yang berbasis open source dengan
standar terbuka (OASIS) yang dirancang untuk perangkat terbatas dan bandwidth rendah,
dengan latency tinggi atau berjalan pada jaringan yang diandalkan. MQTT sering digunakan
untuk perangkat yang terhubung aplikasi mobile di era M2M/IoT yang mana bandwidth dan
daya baterai menjadi pertimbangan utama sehingga dirasa sangat ideal untuk perangkat.
Gambar 3. 1 Arsitektur WSN dengan broker dan gateway. [1]
10
Prinsip protokol MQTT yaitu publish subcribe. Komponen seperti sensor yang
menghasilkan informasi tertentu akan menerbitkan informasi disebut dengan publisher.
Klien yang menginginkan informasi tertentu akan mendaftarkan diri dari informasi tersebut,
proses ini disebut subscribe dan klien tersebut adalah subscriber. Selain itu juga terdapat
istilah broker yang bertugas menjamin subscriber mendapatkan informasi yang diinginkan
dari publisher. Interaksi antara publisher, subscriber dan broker digambarkan seperti pada
Gambar 3.1. Pada arsitektur WSN digambarkan dengan broker sebagai middleware seperti
pada Gambar 3.1. Broker terletak pada jaringan tradisional seperti Internet/LAN/WAN.
Dibutuhkan gateway untuk menyediakan akses dengan broker. Sedangkan keamanan pada
MQTT bisa menggunakan proxy pada MQTT tersebut atau menggunakan HTTP proxy.
Perbedaan yang terjadi yaitu pada MQTT proxy terdapat pendekatan latensi yang lebih
rendah dan lebih jelas jika ukuran data meningkat.
Terdapat tiga definisi level Quality of Service (QoS) pada MQTT untuk menjamin pesan
terkirim ke klien, meliputi :
0 : broker/klien akan mengirim pesan sekali tanpa konfirmasi.
1 : broker/klien akan mengirimkan pesan minimal sekali, diperlukan konfirmasi,
2 : broker/klien akan mengirimkan pesan tepat sekali dengan menggunakan four step
handshake.
Pesan dikirim melalui semua level QoS dan klien dapat subscribe level QoS manapun juga.
Klien dapat memilih maksimum QoS yang akan diterima. Sebagai publisher dan subscriber
yang berdasarkan protokol, mengijinkan banyak perangkat untuk berkomunikasi melalui
jaringan wireless.
3.3 Modul Praktikum
3.3.1. Praktikum : Hukum Kirchhoff
Hukum Kirchhoff merupakan salah satu hukum dasar dalam ilmu teknik elektro yang
berfungsi untuk menganalisia arus dan tegangan / beda potensial dalam suatu rangkaian.
Hukum Kirchhoff pertama kali diperkenalkan oleh Gustav Robert Kirchhoff pada tahun
1845. Hukum Kirchhoff terbagi menjadi dua, yaitu Hukum Kirchhoff I atau KCL
(Kirchhoff’s Current Law) dan Hukum Kirchoff II atau KVL(Kirchhoff’s Voltage Law).
Hukum Kirchoff I:
Hukum Kirchhoff I menyatakan :
11
“Jumlah aljabar kuat arus yang bertemu pada suatu titik cabang (node) adalah nol”
∑𝐼𝑘 = 0
𝑛
𝑘=1
(𝑝𝑒𝑟𝑠. 1)
dimana 𝑛 adalah jumlah percabangan yang mempunyai arus menuju ataupun
meninggalkan suatu titik cabang (node)
Sebagai ilustrasi, pada Gambar 3.2 arus 𝑖2 dan 𝑖3 menuju titik cabang (node),
sedangkan arus 𝑖1 dan 𝑖4 meninggalkan titik cabang (node)
Gambar 3. 2 Ilustrasi arus masuk dan keluar pada suatu titik cabang
Sehingga dengan mengacu pada persamaan hukum Kirchoff 1, didapatkan persamaan
pada Gambar 3.2 yakni
𝑖2 + 𝑖3 − 𝑖1 − 𝑖4 = 0
Hukum Kirchoff II:
Hukum Kirchhoff II digunakan untuk menghitung besaran-besaran yang terdapat pada
rangkaian listrik. Besaran itu diantaranya kuat arus pada suatu cabang, ataupun beda
tegangan antara dua titik. Hukum II Kirchoff menyatakan bahwa:
" Jumlah dari perbedaan potensial (voltase) pada suatu loop tertutup adalah nol"
dimana jika dinyatakan dalam bentuk persamaan:
∑𝑉𝑘 = 0
𝑛
𝑘=1
(𝑝𝑒𝑟𝑠. 2)
Sebagai ilustrasi pada Gambar 2.10, dengan mengacu pada persamaan hukum
Kirchhoff II, maka didapatkan:
𝑣1 + 𝑣2 + 𝑣3 + 𝑣4 = 0
12
Gambar 3.3 Tegangan pada suatu loop tertutup
Tujuan Praktikum
Maksud dan tujuan dari percobaan : Hukum Kirchhoff antara lain:
a. Praktikan memahami konsep dasar hukum Kirchhoff dan aplikasinya pada suatu
rangkaian listrik.
b. Praktikan mampu menentukan kuat arus pada setiap cabang dalam suatu
rangkaian listrik baik dengan metode perhitungan maupun pengukuran
c. Praktikan mampu menentukan besarnya beda potensial antara dua titik dalam
suatu rangkaian listrik baik dengan metode perhitungan maupun pengukuran
Cara Melakukan Percobaan
a) Praktikan menyusun rangkaian yang dicontohkan pada Gambar 3.3
b) Praktikan melakukan pengukuran, baik pengukuran kuat arus maupun pengukuran
tegangan pada rangkaian, sesuai dengan instruksi pada modul praktikum
c) Praktikan membandingkan hasil pengukuran dengan perhitungan
d) Praktikan membuat kesimpulan dari hasil percobaan
Metode Evaluasi
a) Tugas Pendahuluan
b) Laporan Resmi berisi hasil percobaan dan kesimpulan dari hasil percobaan
Kondisi Peralatan Existing saat ini
Peralatan modul praktikum lab fisika dasar ITS untuk percobaan hukum Kirchhoff
terdiri dari:
e) 4 unit Resistor (R1, R2, R3, R4)
f) 2 unit Sumber Tegangan 9V
13
g) 1 unit Multimeter
h) 1 unit Bread board dan kabel
Pada Gambar 3.4 diilustrasikan contoh kegiatan pengukuran dengan menggunakan
multimeter pada suatu rangkaian listrik. Praktikan telah melakukan analisis rangkaian
dengan menggunakan teorema hukum Kirchoff, kemudian membandingkan dengan hasil
yang didapatkan pada pengukuran. Hasil praktikum dilaporkan dalam tabel data dengan
format yang telah ditentukan (Gambar 3.4)
Gambar 3. 4 Kegiatan pengukuran pada rangkaian listrik (existing)
Gambar 3. 5. Contoh Tabel Data untuk Praktikum Hukum Kirchoff
14
BAB 4 METODE PENELITIAN
4.1. Digitalisasi perangkat praktikum
Digitalisasi perangkat praktikum perlu dilakukan untuk mengembangkan kegiatan
pembelajaran praktikum berbasis teknologi yang interaktif dengan tetap memperhatikan
ranah perkembangan psikomotorik dan afektif praktikan.
Upaya yang pertama yakni menggantikan konsep kegiatan pembelajaran yang semula
paper-based menjadi online learning yang interaktif. Website praktikum dibangun dengan
antarmuka yang memberikan pengalaman (experience) belajar kepada praktikan dengan
efektif dan mudah dipahami.
Upaya selanjutnya yakni memodernisasi perangkat pengukuran praktikum ke
perangkat pengukuran digital yang memungkinkan pengiriman hasil pengukuran langsung
ke Cloud Computer. Hasil pengukuran ini nantinya akan terintegrasi dengan website
praktikum, sehingga data pengukuran selama kegiatan praktikum dapat dievaluasi dengan
lebih mudah dan efektif.
Ilustrasi konsep pengembangan digitalisasi perangkat praktikum diperlihatkan pada
Gambar 4.1.
Gambar 4. 1. Konsep (Diagram Blok) untuk pengembangan digitalisasi perangkat
praktikum
15
Adapun usulan digitalisasi beberapa komponen/instrument praktikum dalam upaya
pengembangan praktikum online tertera pada Tabel 1 berikut:
Tabel 4.1. Usulan Digitalisasi Perangkat Praktikum Hukum Kirchhoff
Komponen/Instrumen
Praktikum
Peralatan Existing Usulan Digitalisasi Perangkat
Instrumentasi Pengukuran Multimeter Digital Modul Instrumentasi Pengukuran
berbasis IoT
Instruksi Praktikum Cetak (Paper Based) Website Interaktif
Pengisian Lembar Data
Praktikum
Cetak (Paper Based) Website Interaktif
Pre-test dan Post Test Manual / Tatap Muka Online
Pengembangan digitalisasi perangkat praktikum memungkinkan praktikan mendapatkan
pengalaman interakif praktikum hukum kirchhoff secara digital dengan konsep / skenario
sebagai berikut:
1) Praktikan Login ke laman Praktikum Online ITS
Gambar 4. 2. Konsep (Wireframe) laman login praktikan
2) Praktikan mendaftar (enroll) pada laman Praktikum Kirchoff
3) Praktikan melakukan sinkronisasi perangkat IoT untuk pengukuran tegangan
dan arus ke Website
4) Praktikan mendapat materi mengenai dasar konsep dan latar belakang
praktikum. Materi disampaikan dalam bentuk video dan teks.
16
Gambar 4. 3 Konsep (Wireframe) antarmuka website praktikum hukum Kirchhoff.
5) Praktikan memulai percobaan sesuai dengan instruksi (contoh: menyusun
rangkaian sesuai dengan instruksi)
6) Praktikan melakukan perhitungan secara manual sesuai dengan dasar teori
7) Praktikan melakukan pengukuran dengan memasangkan test probe pada titik-
titik cabang (node) yang diamati.
8) Hasil pengukuran akan tampil pada website, praktikan dapat menyimpan hasil
pengukuran dengan klik tombol simpan
9) Praktikan melanjutkan ke percobaan berikutnya sesuai dengan instruksi yang
berikutnya
10) Praktikum selesai apabila praktikan sudah menyelesaikan seluruh percobaan
atau waktu yang disediakan telah habis
17
Gambar 4. 4 Konsep (Wireframe) laman percobaan yang dilakukan secara interaktif
oleh praktikan
4.2 User Flow
User flow adalah prosedure pelaksanaan praktikum secara online pada modul Telelab.
Adapun desain user flow yang dibuat adalah sebagai berikut :
1. Mahasiswa yang sudah terdaftar sebagai peserta praktikum harus Log in terlebih
dahulu baik melalui aplikasi web ataupun melalui aplikasi mobile.
2. Setelah berhasil log in, mahasiswa praktikan memilih modul praktikum yang akan
dilaksanakan. Informasi antrian akan ditampilkan pada tiap modul bila modul yang
diakses sedang digunakan oleh peserta lain.
3. Bila sudah bisa mengakses modul praktikum, peserta harus mempelajari terlebih
dahulu konsep, object dan prosedure pelaksanaan praktikum pada aplikasi
web/mobile.
4. Berikutnya adalah pelaksanaan praktikum dengan modul telelab. Mahasiswa
praktikum menjalankan instruksi praktikum dengan melakukan perhitungan juga
pembuktian hasil perhitungan pada modul telelab.
5. Hasil perhitungan dan konfigurasi data praktikum disubmit keserver untuk diproses
oleh perangkat modul telelab. Selama proses mahasiswa dapat melihat secara
streaming proses yang terjadi pada perangkat Telelab melalui kamera terpasang.
18
6. Data terkirim diteruskan ke perangkat telelab untuk diproses. Hasil proses data
dikirimkan ulang oleh server ke front end modul telelab. Mahasiswa dapat secara
langsung melihat hasil percobaan berikut nilai yang diperoleh.
7. Dosen/asisten pengampu dapat juga melihat hasil percobaan setiap peserta melalui
aplikasi web.
Gambar 4. 5 User Flow pelaksanaan praktikum
4.3 Mockup web base aplikasi Telelab
Gambar 4. 6 Tampilan depan modul telelab
19
Pada Gambar 4.6. Peserta praktikum melakukan login setelah registrasi terlebih dahulu
untuk bisa mengakses dan mengikuti serta melaksanakan praktikum
Gambar 4. 7 Desain Tutorial Praktikum
Gambar 4.7. Adalah desain tutorial prosedur dan pelaksanaan praktikum yang berikutnya
akan terhubung dengan modul telelab.
Gambar 4. 8 Desain monitoring pelaksanaan praktikum
Gambar 4.8 Dosen, asisten dan peserta dapat memonitor aktifitas pelaksanaan praktikum
20
4.4 Desain enclosure untuk modul IoT
Gambar 4. 9 Gambar enclosure tampak atas
Gambar 4. 10 Gambar enclosure tampak bawah
21
Gambar 4. 11 Gambar enclosure tampak bagian dalam
22
BAB 5 JADWAL DAN RANCANGAN ANGGARAN BIAYA
Pada bab ini akan dijelaskan bagaimana penelitian ini diorganisasi. Bab ini akan
membahas tentang jadwal dan rancangan anggaran biaya.
5. 1. Jadwal
Penelitian ini akan dilaksanakan selama 12 bulan dimulai pada bulan April 2020 dan
berakhir pada Maret 2021. Jadwal kerja dari penelitian ini dijelaskan pada Tabel 5.1
Tabel 5. 1 Jadwal kerja penelitian
No Kegiatan BULAN
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 Desain PCB 10 modul IoT --- ---- ---- ----
2 Modifikasi modul praktikum --- ---- ---- ---- ---- ---- ----
3 Perancangan software embedded
modul IoT ----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
4 Webserver, Web based
application ----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
5 Perancangan mobile based
application ----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
6 Pengujian ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----
5.2 Anggaran Biaya
Anggaran biaya dalam penelitian ini adalah Dana Lokal ITS tahun 2020. Adapun
anggaran biaya secara detil ditunjukkan pada Tabel 5.2 dan Tabel 5.3.
Tabel 5. 2 Anggaran Biaya Penelitian untuk komponen
NO Item Name Description QTY Unit Price/Unit (Rp)
Amount (Rp)
1 IoT Interface Module untuk praktikum hukum Kirchoff
1. Modul terdiri dari: Industrial power supply Main microcontroller IoT Current and Voltage Sensor IP Camera Set Embedded software
1
Unit
53.000.000
53.000.000
Modifikasi modul hukum Kirchoff 1 Unit 10.250.000 10.250.000 Desain enclosure 1 Unit 8.250.000 8.250.000
2 Desain Hub ethernet Desain Hub IP 1 Unit 5.400.000 5.400.000 Jumlah Sub Total 85.500.000
23
Tabel 5. 3. Pembuatan Web Apps
NO Item Name Description QTY Unit Price/U (Rp)
Amount (Rp)
1 Webserver, Web based application dan mobile based application
Pembuatan web server dan disain web apps yang menghubungkan Modul IoT tiap praktikum agar bisa difungsikan secara online
1 unit 24.500.000 24.500.000
Jumlah Sub Total 24.500.000
24
BAB 6 DAFTAR PUSTAKA
[1] Halliday, D. dan Resnick, R. 1985. Fisika Jilid 1 edisi ketiga (terjemahan), Jakarta :
Penerbit Erlangga
[2] Giancoli, D.C. 2009. Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics 4th
edition, New Jersey : Pearson Education,Inc.
[3] Serway, R. “Physic for scientist & Engineerings With Modern Physic”, James Madison
University Harisson Burg, Viriginia, 1989.
[4] Resnick & Haliday, “ Fisika Jilid I ” Erlangga (Terjemahan).
[5] Tipler, P. ”Fisika Untuk Sains dan Teknik Jilid I” Erlangga (Terjemahan).
[6] Dosen-dosen fisika FMIPA ITS. 2009. Fisika I Kinematika-Dinamika-Getaran-
Panas. Surabaya : YANASIKA
[7] Giancoli, Douglas C. 2001. FISIKA Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta: Erlangga
[8] Resnick, R. and Halliday, D. 1986. Fisika Jilid 1 Edisi Ketiga. Jakarta: Erlangga
[9] Sarojo, Ganijaty Aby. 2002. Fisika Dasar Mekanika. Jakarta: Salemba Teknika
[10] Sears dan Zemansky. 1982. FISIKA untuk Universitas 1 Mekanika.Panas.Bunyi.
Bandung : Binacipta
[11] http://www.mediabali.net/fisika_hypermedia/gerak_peluru.html
[12] Dosen - dosen Fisika, Fisika I, Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, 1998.
[13] Sears. Zemansky, Fisika Untuk Universitas 1, Yayasan Dana Buku Indonesia, Jakarta-
New York, 1994.
[14] Dosen - dosen Fisika, Petunjuk Praktikum Fisika Dasar, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, 1998.
[15] Bueche.F.1998.Principles of Physics.Singapore.mc.Graw hill
[16] Celleto Vancent.P.1994.College Physics.USA.Van hertman press
[17] Mansfield.1998.Understanding Physics.New York.Proxis pubhlishing
[18] W.Welson.1990.Enginerig Physics.USA.Mc.Graw hill company.inc
[19] Young D Hugh.2002.Fisika Universitas.Jakarta.Erlangga
25
BAB 7 LAMPIRAN
Biodata Tim Peneliti
1. Ketua
a. Nama Lengkap : Prof. Dr. Ir. Mohammad Nuh, DEA
b. NIP /NIDN : 195906171984031002
c. Fungsional/Pangkat/Gol. : Guru Besar / IVe
d. Bidang Keahlian : Biocybernetics
e. Departemen/Fakultas : Teknik Biomedik / FTEIC
f. Alamat Rumah dan No. Telp. : Jl. Rungkut Asri Utara No 3-5 Surabaya /
+62811346504
g. Riwayat penelitian/pengabdian (2) yang paling relevan dengan penelitian yang
diusulkan/dilaporkan (sebutkan sebagai Ketua atau Anggota)
Sosialisasi Electric Wheelchair – 2019 (Abdimas – Anggota)
Diseminasi Hasil Riset Departemen Teknik Biomedik FTE-ITS kepada Fakultas
Kedokteran Universitas Airlangga – 2018 (Abdimas – Anggota)
h. Publikasi (2) yang paling relevan (dalam bentuk makalah atau buku)
Design and Test of a Wearable Functional Electrical Stimulation (FES) System for
Knee Joint Movement using Cycle-to-Cycle Control Method - 2017 (Jurnal)
Design of complex data acquisition system for kinetics, kinematics, and
kinesiological gait analysis – 2017 (Conference)
i. Paten (2) terakhir :
j. Tugas Akhir (2 terakhir yang paling relevan), Tesis (2 terakhir yang paling relevan),
dan Disertasi (2 terakhir yang paling relevan) yang sudah selesai dibimbing. :
Pemanfaatan Faktor Resiko, Data Electrocardiograph, Dan Photopletysmograph
Untuk Prediksi Hipertensi
26
2. Anggota 1
a. Nama Lengkap : Eko Agus Suprayitno, S.Si, MT
b. Jenis Kelamin : Laki-laki
c. NIP/NPP : 1987202011026
d. Fungsional/Pangkat/Gol. : III B
e. Jabatan Struktural :
f. Bidang Keahlian : Instrumentasi Medis, Pemrosesan Sinyal
g. Departemen/Fakultas : Teknik Biomedik / Fakultas Teknologi Elektro dan
Informatika Cerdas
h. Perguruan Tinggi : Institut Teknologi Sepuluh Nopember
i. Alamat Rumah dan No. Telp. : Jl. Melati RT/RW:03/02, Desa Tanggul, Wonoayu
-Krian / 081334357320
j. Riwayat penelitian (2 terakhir yang didanai ITS atau Nasional sebutkan sebagai
Ketua atau Anggota)
Judul Penelitian Ketua/Anggota
Rancang Bangun Phonocardiography beserta Analisa
Sinyalnya Secara Realtime untuk Mendeteksi Kelainan Jantung
Manusia Lebih Dini (Pendanaan Dosen pemula Ristekdikti 2015)
Ketua
Pengembangan Instrumentasi Phonocardiography
Secara Wireless dalam Mendeteksi Lebih Dini Kelainan
Jantung Manusia (Pendanaan DOsen Pemula Ristekdikti 2068)
Ketua
k. Riwayat pegabdian (2 terakhir yang didanai ITS atau Nasional sebutkan
sebagai Ketua atau Anggota)
Judul Abdimas Ketua/Anggota
Pusat Pelatihan Ketrampilan Sumber Daya Manusia (SDM)
dan Produksi Mesin Modern Tepat Guna (Skim PPUPIK) (Pendanaan Ristekdikti 2018)
Ketua
PPDM Desa Panderejo Legok Mandiri Teknopreneur Digital (Skim PPDM) (Pendanaan Ristekdikti 2018)
Anggota
27
3. Anggota 2
a. Nama Lengkap : Waluyohadi, M.Ds
b. Jenis Kelamin : Laki-laki
c. NIP : 3400201405001
d. Fungsional/Pangkat/Gol :
e. Jabatan Struktural :
f. Bidang Keahlian : Desain Produk
g. Fakultas/Departemen : Creabiz / Desain Produk Industri
Alamat Rumah : Jl Cattleya 29, Waru, Sidoarjo
h. Riwayat penelitian/pengabdian:
(2004) “Garbage Separation System in Japan : Sign System on Garbage
Bins”Tokyo Institute of Technology (TIT), Japan.
(2008) “Pemanfaatan Limbah Kantong Plastik untuk Produk Kerajinan”SPP dan
SPI ITS 2007 / 2008
(2009) “Fried Plastic Sacks” National Industrial Engineering Conference
(NIEC 5th) Universitas Surabaya, Surabaya
(2009) “Fried Plastic Sacks as Eco Friendly Material” National Seminar on
Applied Technology,Science and Art (1st APTECH), ITS, Surabaya
(2009) “PLAZORE : Fried Plastic Sacks for Craft Product” Hibah Strategis
Nasional 2009.
(2011) “Semantic in Garbage Bin Design : Tokyo Case”, 1st International
Conference on Creative Industry (ICCI)”, Bali
(2011) “Re‐designing Modular Family Bike” Hibah Strategis Nasional 2011,
ITS, Surabaya.
(2013) “Shafinder : Aplikasi pencari Shaf Kosong Dalam Masjid saat Sholat
Jumat, IDEA Journal, ITS, Surabaya
(2013) "Pengembangan Desain Kompartemen Tas Haji yang Praktis melalui
Efisiensi Sistem Produksi pada Tingkat Makloon Pengrajin Tas di Bandung dan
Sekitarnya", Program Pengabdian Masyarakat ITB, 2013, Bandung
(2016) "Perancangan Strategi Visual Branding & Desain Produk Non Pakaian
Dalam Rangka Pengembangan Batik Tulis Tanjung Bumi, Bangkalan,
Madura",Program CSR Bank Indonesia, 2016, Surabaya
DATA USULAN DAN PENGESAHAN
PROPOSAL DANA LOKAL ITS 2020
1. Judul Penelitian
DIGITALISASI LABORATORIUM FISIKA DASAR ITS BERBASIS IoT : HUKUM KIRCHOFF
Skema : PENELITIAN UNGGULAN ITS (TERAPAN MULTIDISIPLIN)
Bidang Penelitian : Mekatronika dan Otomasi Industri
Topik Penelitian : Topik Pendukung Unggulan ITS IoT Module
2. Identitas Pengusul
Ketua Tim
Nama : Prof.Dr.Ir. Mohammad Nuh DEA
NIP : 195906171984031002
No Telp/HP : 0811346504
Laboratorium : Laboratorium Biocybernetics
Departemen/Unit : Departemen Teknik Biomedik
Fakultas : Fakultas Teknologi Elektro dan Informatika Cerdas
Anggota Tim
No Nama Lengkap Asal Laboratorium Departemen/UnitPerguruan
Tinggi/Instansi
1Prof.Dr.Ir.
Mohammad Nuh DEA
Laboratorium Biocybernetics
Departemen Teknik Biomedik
ITS
2Eko Agus
Suprayitno S.Si., M.T
Laboratorium Biocybernetics
Departemen Teknik Biomedik
ITS
3Waluyohadi, S.Ds, M.Ds
Departemen Desain Produk
ITS
3. Jumlah Mahasiswa terlibat : 0
4. Sumber dan jumlah dana penelitian yang diusulkan
a. Dana Lokal ITS 2020 : 110.000.000,-
b. Sumber Lain : 0,-
Jumlah : 110.000.000,-
Tanggal Persetujuan
Nama Pimpinan Pemberi
Persetujuan
Jabatan Pemberi Persetujuan
Nama Unit Pemberi
PersetujuanQR-Code
13 Maret 2020
Hendro Nurhadi Dipl., Ing.,
Ph.D.
Kepala Pusat Penelitian/Kajian/Unggulan
Iptek
Mekatronika dan Otomasi
Industri
13 Maret 2020
Agus Muhamad Hatta , ST, MSi,
Ph.DDirektur
Direktorat Riset dan Pengabdian
Kepada Masyarakat