JURNAL ILMIAH CORE IT e-ISSN: 2548-3528 p-ISSN: 2339-1766IJCCS, Vol.x, No.x, JSSN:
1978-1520
Perancangan Smart Home dengan Konsep Internet of Things
(IoT) Berbasis Smartphone
Herdianto
Program Studi Sistem Komputer, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Pembangunan Panca Budi
Jl. Jend. Gatot Subroto Km 4.5 PO.BOX.1099 Medan
Telp. (061) 50200508
e-mail: [email protected]
Abstrak
Tujuan penelitian ini adalah merancang bangun smart home dengan konsep Internet of Thing
(IoT) menggunakan smartphone. Smart home yang dirancang mampu melakukan pengontrolan dan
memonitoring peralatan listrik di rumah apakah sudah dalam kondisi hidup (on) atau mati (off) setelah
diaktifkan melalui media handphone menggunakan jaringan internet. Untuk membangun smart home ini
terdiri dari 2 bagian yaitu perangkat keras dan lunak. Perangkat keras digunakan sebagai media interface
antara komputer (arduino) dengan peralatan listrik yang dikontrol sedangkan perangkat lunaknya
digunakan untuk mengaktifkan perangkat keras dan komunikasi antara arduino dengan smartphone.
Untuk selanjutnya masing - masing perangkat lunak tersebut dimasukan ke arduino dan smartphone.
Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah aplikasi dengan demonstrasi. Dari hasil pengujian
yang telah dilakukan system smarthome yang dirancang pada penelitian ini telah dapat melakukan
pengontrolan dan monitoring peralatan listrik dengan baik.
Kata Kunci: smart home, IoT, smartphone, metode, pengujian.
1. PENDAHULUAN
Rumah dapat berfungsi sebagai tempat untuk menikmati kehidupan yang nyaman, tempat untuk
beristirahat, tempat berkumpulnya keluarga, dan tempat untuk menunjukkan tingkat sosial dalam
masyarakat [4]. Tetapi terkadang fungsi rumah tersebut tidak dapat terus dirasakan ketika tetangga
rumah mengalami pencurian dan kebakaran. Hal ini terjadi karena adanya kekhawatiran pada masing -
masing pemilik rumah yang belum terkena musibah pencurian dan kebakaran akan mengalami peristiwa
yang sama. Kekhawatiran ini juga terjadi ketika pemilik rumah akan bepergian ke luar kota untuk
beberapa hari lamanya sehingga mereka bingung kepada siapa pengawasan rumah diserahkan sehingga
alternatifnya terkadang mereka meminta bantuan kepada tetangga terdekat bahkan ada juga yang
menyewa jasa keamanan. Tetapi walaupun telah adanya pengawasan rumah yang ditinggal dilakukan oleh
tetangga atau pun pihak keamanan masih juga menyisakan perasaan khawatir.
Untuk membantu mengatasi permasalahan tersebut di atas beberapa penelitian telah dilakukan
seperti yang dilakukan oleh [1] pada tahun 2016. Pada penelitian ini untuk menciptakan suasana rumah
agar terkesan berpenghuni walaupun pada kenyataannya telah ditinggal penghuninya untuk waktu
beberapa lamanya. Pada penelitian ini peneliti merancang system timer untuk menyalakan beberapa
peralatan listrik di dalam rumah yang pewaktuan penyalaannya disesuaikan dengan kondisi nyatanya
dalam sehari – harinya dengan menggunakan mikrokontroler. Lalu pada tahun yang sama 2016 ada juga
penelitian system keamanan rumah yang dilakukan oleh [2]. Pada penelitian ini system keamanan rumah
yang tak berpenghuni dilakukan dengan cara menghidupkan dan mematikan peralatan listrik seperti
lampu, radio, televise dengan menggunakan SMS (Short Message Service) melalui handphone.
Ke-2 penelitian di atas berdasarkan analisis peneliti masih memiliki beberapa kelemahan seperti
belum dilengkapi kemampuan untuk memonitoring suhu, kebocoran gas dan mengetahui apakah
peralatan yang dinyalakan telah benar bekerja melalui handphone. Oleh karena itu pada penelitian ini
peneliti mencoba untuk merancang bangun smart home dengan konsep Internet of Things (IoT) berbasis
smartphone yang dapat melengkapi kelemahan pada penelitian sebelumnya.
�
Perancangan Smart Home dengan Konsep Internet Of Things (IOT) Berbasis Smartphone
121
2. METODOLOGI PENELITIAN
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode aplikasi dengan demonstrasi.
Agar penelitian ini dapat selesai sesuai dengan waktu yang ditetapkan maka peneliti menyusun langkah-
langkah penelitian seperti Gambar 1.
TIDAK
YA
YA
MENGANALISIS BAGIAN-BAGIAN PERANCANGAN
SMART HOME DENGAN KONSEP INTERNET OF
THINGS (IOT) BERBASIS SMARTPHONE
MERANCANG SKEMA RANGKAIAN BAGIAN-
BAGIAN PERANCANGAN SMART HOME DENGAN
KONSEP INTERNET OF THINGS (IOT) BERBASIS
SMARTPHONE
MENGIMPLEMENTASIKAN SKEMA RANGKAIAN
BAGIAN-BAGIAN PERANCANGAN SMART HOME
DENGAN KONSEP INTERNET OF THINGS (IOT)
BERBASIS SMARTPHONE
MENGUJI IMPLEMENTASI SKEMA RANGKAIAN
BAGIAN-BAGIAN PERANCANGAN SMART HOME
DENGAN KONSEP INTERNET OF THINGS (IOT)
BERBASIS SMARTPHONE
MERANCANG PROGRAM PERANCANGAN SMART HOME DENGAN KONSEP INTERNET OF THINGS
(IOT) BERBASIS SMARTPHONE
MENGUJI PERANCANGAN SMART HOME DENGAN
KONSEP INTERNET OF THINGS (IOT) BERBASIS
SMARTPHONE
SELESAI
START
BERHASIL
Gambar 1. Diagram aktifitas penelitian yang dilakukan
a. Menganalisis Bagian-Bagian Perancangan Smart Home Dengan Konsep Internet of Things
(IoT) Berbasis Smartphone.
Pada aktifitas ini peneliti menganalisis bagian-bagian beserta komponen – komponen yang
digunakan pada setiap bagian perancangan smart home dengan konsep Internet of Things
(IoT) berbasis smartphone seperti bagian catu daya, sensor, Arduino Uno R3, interface, tampilan,
modem wifi ESP 8266.
b. Merancang Skema Rangkaian Bagian-Bagian Perancangan Smart Home Dengan Konsep
Internet of Things (IoT) Berbasis Smartphone.
Setelah dianalisis bagian – bagian perancangan smart home dengan konsep Internet of Things (IoT)
berbasis smartphone. maka langkah selanjutnya mendesain skema rangkaian dari bagian-bagian
�
122
perancangan smart home dengan konsep Internet of Things (IoT) berbasis smartphone seperti
bagian catu daya, sensor, Arduino Uno R3, interface, dan tampilan.
c. Mengimplementasikan Skema Rangkaian Bagian-Bagian Perancangan Smart Home Dengan
Konsep Internet Of Things (IOT) Berbasis Smartphone. .
Merangkai komponen – komponen dari setiap bagian perancangan smart home dengan konsep
Internet of Things (IOT) berbasis smartphone menjadi satu kesatuan yang siap digunakan.
d. Menguji Implementasi Skema Rangkaian Bagian-Bagian Perancangan Smart Home Dengan
Konsep Internet of Things (IoT) Berbasis Smartphone.
Melakukan pengujian terhadap semua bagian perancangan smart home dengan konsep internet of
things (iot) berbasis smartphone yang te lah diimplementasikan dengan metode aplikasi
demontrasi yaitu dilakukan pengukuran terhadap besar tegangan keluaran catu daya, keluaran
sensor gas, PIR, selanjutnya dibandingkan dengan tegangan acuan yang diinginkan. Jika
tegangan keluaran dari bagian perancangan smart home dengan konsep internet of things (iot)
berbasis smartphone belum sesuai dengan tegangan acuan yang diinginkan maka dilakukan
kalibrasi dan analisis ulang. Dan jika telah sesuai maka dilanjutkan ke tahap selanjutnya.
e. Merancang Program Perancangan Smart Home Dengan Konsep Internet Of Things (IoT)
Berbasis Smartphone. Agar perancangan smart home dengan konsep Internet of Things (IoT) berbasis smartphone dapat
bekerja maka dirancanglah software yang nantinya dimasukkan ke dalam Arduino Uno R3 dan
Handphone dengan system operasi Smartphone.
f. Menguji Perancangan Smart Home Dengan Konsep Internet of Things (IoT) Berbasis
Smartphone.
Pada smart home berbasis Smartphone pengujian yang dilakukan dibagi menjadi 2 bagian yaitu : pengujian
pada bagian sensor dan bagian transmisi data.Dari hasil pengujian tersebut akan diketahui apakah
perangkat keras yang dirancang telah yang diperoleh sehingga nantinya dapat diambil
kesimpulan apakah perancangan smart home dengan konsep Internet of Things (IoT) berbasis
smartphone sudah layak untuk digunakan atau belum. Jika belum akan dilakukan perbaikan sampai
mencapai akurasi yang diinginkan.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Diagram Blok Smart Home Dengan Konsep Internet Of Things (IoT) Berbasis Smartphone
Perancangan smart home dengan konsep Internet of Things (IoT) berbasis smartphone yang
dirancang pada penelitian ini terdiri dari 2 bagian yaitu perangkat keras dan lunak.
3.1.1 Perangkat keras Untuk perangkat kerasnya terdiri dari beberapa bagian yang rancangannya seperti terlihat pada Gambar
2.
�
Perancangan Smart Home dengan Konsep Internet Of Things (IOT) Berbasis Smartphone
123
INPUT
( SENSOR SUHU, GAS, PIR, LDR )
OUTPUT
LCD 2*16
INTERFACE
ARDUINO UNO R3
MODUL WIFI ESP 8266
PERALATAN LISTRIK
(LAMPU, ALARM,
LEMARI ES
HANDPHONE
ANDROID
Gambar 2. Diagram blok perancangan smart home dengan konsep Internet of Things (IoT) berbasis
smartphone
Keterangan :
a. Input ( sensor suhu, gas, dan pir )
Untuk mengetahui suhu ruangan di dalam rumah maka diperlukan sensor, pada penelitian ini peneliti
menggunakan sensor LM 35 seperti Gambar 3.
A B C
Gambar 3. Sensor LM 35
Sensor ini mempunyai 3 buah kaki (terminal) yang mempunyai fungsi adalah sebagai berikut :
Tabel 1. fungsi kaki sensor LM 35
No. Kaki (terminal) Keterangan
1. A + 5 VDC
2. B Tegangan Keluaran (Vout)
3. C - Ground
�
124
Keluaran sensor LM 35 dalam bentuk tegangan analog yang akan selalu bertambah 30 mV
setiap kenaikan suhu 1oC. Artinya jika suhu ruangan mencapai 30
oC maka keluaran sensor 300 mV.
Sehingga jumlah volume air yang telah keluar dihitung dengan persamaan 1.
���� � � ∗ (1)
Keterangan:
Vout : tegangan keluaran LM 35
S : suhu yang diinginkan
J : Jumlah kenaikan suhu
Gambar 4. Rangkaian sensor LM 35
Gambar 5. Rangkaian pemasangan sensor PIR
27.0
3
1
VOUT2
U1
LM35 R110k
C110u
Masuk ke pin A0
www.TheEngineeringProjects.com
Vcc OUT GND
TestPin
PIR1PIR SENSOR
+ Vcc 5 Volt
GND
Masuk ke pin A2
Perancangan Smart Home dengan Konsep Internet Of Things (IOT) Berbasis Smartphone
Sensor PIR berfungsi untuk mendeteksi adanya gerakan manusia yang ada di depannya. Ada pun
pengaruh adanya gerakan manusia terhadap besar tegangan keluaran sensor seperti Tabel 2.
Tabel 2. Besar tegangan keluaran sensor
No.
1. Tidak ada gerakan
2. Ada gerakan
Gambar 6
b. Interface Rangkaian interface yang dirancang pada penelitian ini terdiri dari 2 bagian
1. Interface sensor
2. Interface keluaran ( lampu, alarm,
Karena besar tegangan listrik yang di
tidak dapat dibaca oleh Arduino Uno
yang dapat dibaca oleh Arduino Uno R3
sensor seperti Gambar 7.
Gambar 7
1.0
Perancangan Smart Home dengan Konsep Internet Of Things (IOT) Berbasis Smartphone
Sensor PIR berfungsi untuk mendeteksi adanya gerakan manusia yang ada di depannya. Ada pun
manusia terhadap besar tegangan keluaran sensor seperti Tabel 2.
Tabel 2. Besar tegangan keluaran sensor
Keterangan Tegangan
Tidak ada gerakan 0 volt
Ada gerakan 3,3 volt
Gambar 6. Rangkaian pemasangan sensor gas MQ-2
Rangkaian interface yang dirancang pada penelitian ini terdiri dari 2 bagian yaitu :
keluaran ( lampu, alarm, dan lemari es)
tegangan listrik yang dikeluarkan sensor LDR masih kecil sehingga dikhawatirkan
oleh Arduino Uno maka dilakukan penguatan tegangan hingga pada level
Arduino Uno R3. Pada penelitian ini bentuk pemasangan rangkaian
Gambar 7. Rangkaian Interface Sensor LDR
Q12N2222
R11k
LDR1LDR
R210k
R3
1k
VCC
GND
Vout ke pin 13 Arduino
�
Perancangan Smart Home dengan Konsep Internet Of Things (IOT) Berbasis Smartphone
125
Sensor PIR berfungsi untuk mendeteksi adanya gerakan manusia yang ada di depannya. Ada pun
manusia terhadap besar tegangan keluaran sensor seperti Tabel 2.
l sehingga dikhawatirkan
tegangan hingga pada level
rangkaian interface
�
126
Sedangkan untuk interface keluaran (lampu, alarm, dan lemari es) seperti pada Gambar 8.
Gambar 8. Rangkaian Interface Keluaran
c. Arduino Uno R3
Setelah program dimasukkan ke dalam memori flash mikrokontroler ATmega 328 (Arduino Uno
R3) maka agar sensor dapat dibaca oleh Arduino Uno dan peralatan listrik dapat dikendalikan maka
pemasangan sensor dan interface harus sesuai Gambar 9.
R2
100R
Q22N2222
RL212V
D2DIODE
Masuk ke pin 12
Masuk ke lampu
+ 12 Volt DC
R1
100R
Q12N2222
RL112V
D1DIODE
Masuk ke pin 11
Masukan 220 VAC
Masuk ke alarm
+ 12 Volt DC
R3
100R
Q32N2222
RL312V
D3DIODE
Masuk ke pin 10
Masukan 220 VAC
Masuk ke lemari es
+ 12 Volt DC
�
Perancangan Smart Home dengan Konsep Internet Of Things (IOT) Berbasis Smartphone
127
Gambar 9. Konfigurasi Pin Arduino Uno R3
d. Output (LCD 2 * 16)
Untuk menampilkan suhu dan kondisi peralatan listrik yang telah on digunakan LCD ( Liquid
Crystal Display) berukuran 2*16. Adapun bentuk pemasangannya seperti pada Gambar 10.
Gambar 10. Rangkaian LCD 2 *16
e. Modul WIFI ESP 8266 Untuk mengirim dan menerima data dari Arduino ke handphone dan sebaliknya pada
penelitian ini digunakan WIFI ESP 8266 . Adapun bentuk pemasangan WIFI ESP 8266 yang dirancang
pada penelitian ini seperti Gambar 11.
D7
14
D6
13
D5
12
D4
11
D3
10
D2
9D
18
D0
7
E6
RW
5R
S4
VS
S1
VD
D2
VE
E3
LCD1LM016L
GND
+ 5 Volt DC
Potensiometer
Pin 4
GND
Pin 5
Masuk ke pin 6 , 7, 8, 9
�
128
Gambar 11.
3.1.2 Perangkat Lunak Agar perangkat keras yang telah dirancang dapat berfungsi sesuai dengan diharapkan
maka harus ada program (perangkat lunak) yang
Gambar 12. Tampilan
Konfigurasi Pemasangan Pin WIFI ESP 8266
Agar perangkat keras yang telah dirancang dapat berfungsi sesuai dengan diharapkan
maka harus ada program (perangkat lunak) yang dimasukkan ke dalam Arduino Uno dan
Gambar 12. Tampilan Program Arduino
Agar perangkat keras yang telah dirancang dapat berfungsi sesuai dengan diharapkan
dimasukkan ke dalam Arduino Uno dan handphone.
�
Perancangan Smart Home dengan Konsep Internet Of Things (IOT) Berbasis Smartphone
129
Program untuk Arduino Uno ditulis dalam bentuk bahasa C pada editor Arduino. Selanjutnya dicompile,
jika tidak ada kesalahan maka program tersebut dapat di upload (dimasukkan ) ke dalam arduino seperti
Gambar 13.
Gambar 13. Tampilan Program Arduino pada Saat Upload Program ke ArduinoUno
Untuk program aplikasi yang akan dijalankan di handphone terlebih dahulu ditulis di Android Studio.
Selanjutnya dicompile untuk memperoleh file jenis .Apk. File inilah yang dimasukkan ke handphone.
�
130
Gambar 15. Tampilan User Interface File APK pada Smart Home
4. KESIMPULAN
Dari hasil uji coba yang telah dilakukan aplikasi yang dirancang telah dapat melakukan pengontrolan
dan monitoring peralatan listrik dengan tingkat akurasi 100% .
5. DAFTAR PUSTAKA
[1] Zulfikar, Zulhelmi, Khairul Amri, Desain Sistem Kontrol dan Penyalaan Perangkat Elektronik Untuk Meniru
Keberadaan Penghuni Dirumah, jurnal nasional teknik elektro, Vol 5, no.1, 2016.
[2] Hefmi fauzan imron,R.Rizal Isnanto, Eko didik Widianto, Perancangan Sistem Kendali Peralatan
Listrik Rumah Tangga Menggunakan Media Pesan Singkat, jurnal teknologi dan system komputer, Vol
4, no.3, hal 454 – 462, 2016
[3] http://ilearning.me/sample-page 162/arduino/pengertian-arduino-uno
[4] https://id.wikipedia.org/wiki/Rumah