BAB IV PENGUJIAN SISTEM - DINAMIKArepository.dinamika.ac.id/id/eprint/1129/7/BAB_IV.pdf · Gambar...

35

BAB IV

PENGUJIAN SISTEM

Pengujian sistem yang dilakukan penulis merupakan pengujian terhadap

perangkat keras dan perangkat lunak secara keseluruhan dan digunakan untuk

mengetahui apakah sistem dapat berjalan sesuai yang diharapkan. Sistem yang

diuji tersebut antara lain:

4.1 Pengujian Output Sensor Suhu

4.1.1 Tujuan

Pengujian sensor suhu dilakukan untuk mengetahui informasi suhu

sebenarnya yang terdiri dari dua node pada tempat atau kondisi yang sama pada

saat pengukuran. Data yang dihasilkan oleh sensor diolah oleh arduino supaya

dapat menghasilkan nilai suhu yang sebenarnya.

4.1.2 Alat yang digunakan

Peralatan yang dibutuhkan pada setiap node dalam pengujian ini adalah

sebagai berikut:

1. Arduino.

2. Sensor suhu /DHT11.

3. Kabel USB printer.

4. Komputer.

5. Thermometer.

36

4.1.3 Prosedur pengujian

1. Hubungkan sensor suhu pada arduino dengan kabel pada pin yang

ditentukan.

2. Hubungkan arduino dengan komputer menggunakan kabel USB.

3. Selanjutnya aktifkan komputer dan jalankan program Arduino.

4. Upload program yang digunakan untuk membaca output sensor suhu.

5. Buka serial monitor untuk melihat output dari sensor tersebut.

6. Amati dan bandingkan output sensor dengan thermometer.

4.1.4 Hasil pengujian

Pada pengujian sensor suhu dengan alat ukur yaitu thermometer, sensor

suhu DHT11 akan memulai membaca suhu saat arduino dinyalakan. Pengujian

dapat dilakukan seperti pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Node yang Sudah Diaplikasikan pada Tanaman Jarak.

Melalui hasil percobaan sensor suhu setelah melalui fungsi ini, program

yang digunakan adalah:

37

void loop()

{

int chk = DHT11.read(2);

switch (chk)

{

case 0: error=0; break;

case -1: error=1; break;

case -2: error=1; break;

default: error=1; break;

}

suhu=(unsigned long)DHT11.temperature, 2;

Serial.println(suhu);

}

Gambar 4.2 Pengertian Data yang Dikirim dari Suatu Node.

Setelah arduino dijalankan akan muncul tampilan seperti Gambar 4.3. Pada

tampilan tersebut memiliki arti seperti pada Gambar 4.2, yaitu warna biru adalah

id dari node sedangkan nilai sensor suhu ditunjukan angka pada kolom yang

berwarna kuning dan kolom merah adalah nilai sensor kelembaban.

Gambar 4.3 Hasil Data dari End Point1 dan End Point2.

Pada pengujian ini saat pembacaan sensor, sensor akan membaca ulang

dengan delay satu menit. Hal ini disebabkan perubahan suhu membutuhkan proses

sekitar 1-2menit.

38

Hasil pada sensor dan thermometer dapat dilihat pada Tabel berikut:

Tabel 4.1 Hasil Pengamatan Sensor Suhu dengan Thermometer.

No Sensor

Node 1

Sensor

Node 2

alat

Ukur

Selisih Sensor

dengan Alat

Ukur

Node 1 Node 2

1 32 30 30 2 0

2 31 30 30 1 0

3 31 30 30 1 0

4 31 30 30 1 0

5 31 30 30 1 0

6 31 30 30 1 0

7 31 30 30 1 0

8 31 30 30 1 0

9 31 30 30 1 0

10 31 30 30 1 0

11 31 30 30 1 0

12 31 30 30 1 0

13 32 30 30 2 0

14 32 30 30 2 0

15 32 30 31 1 1

16 32 30 31 1 1

17 32 30 30 2 0

18 32 30 30 2 0

19 32 30 31 1 1

20 32 30 31 1 1

21 31 30 30 1 0

22 31 30 30 1 0

23 31 30 30 1 0

24 31 30 30 1 0

25 31 30 30 1 0

26 31 30 30 1 0

27 31 30 30 1 0

28 31 30 30 1 0

29 31 30 30 1 0

30 31 30 30 1 0

39

Dari hasil Tabel 4.1 bahwa pengukuran sensor suhu yaitu DHT11, mampu

bekerja dengan baik. Tingkat persentase error dari sensor suhu tersebut adalah

3.87% pada node1 sedangkan 0.43% pada node2, hasil perhitungan tersebut

didapat dari rata-rata jumlah error pada masing-masing node. Menurut data sheet

sensor DHT11 memiliki rentang temperatur : 0-50 ° C kesalahan ± 2 ° C,

sehingga hasil dari pengukuran masih dalam toleransi.

Gambar 4.4 Alat Pengukur Suhu / Thermometer.

4.2 Pengujian Output Sensor Kelembaban

4.2.1 Tujuan

Pengujian sensor kelembaban dilakukan untuk mengetahui informasi kadar

air tanah sebenarnya pada tempat lokasi yang diukur.


Peralatan yang dibutuhkan dalam pengujian ini adalah sebagai berikut:

1. Arduino.

2. Sensor kelembaban / SEN0114.


4. Komputer.

5. Alat ukur kelembaban /moisture meter.

40


Langkah-langkah untuk melakukan pengujian sensor kelembaban adalah

sebagai berikut :

1. Hubungkan sensor kelembaban pada arduino dengan kabel pada pin yang

ditentukan.

2. Hubungkan arduino dengan komputer menggunakan kabel USB.


4. Upload program yang digunkan untuk membaca output sensor kelembaban.

5. Buka serial monitor untuk melihat output dari sensor tersebut.

6. Kemudian tunggu kurang lebih 1 menit untuk menstabilkan output sensor

tersebut.

7. Amati dan bandingkan output sensor dengan moisture meter.


Pada pengujian sensor suhu dengan alat ukur yaitu moisture meter, sensor

kelembaban yaitu SEN0114 akan memulai membaca kelembaban tanah saat

arduino terhubung dengan komputer/catu daya. Pengujian dapat dilakukan seperti

pada Gambar 4.5.

Gambar 4.5 Sensor Kelembaban yang Diaplikasikan pada Tanah.

41

Hasil percobaan sensor suhu setelah melalui fungsi ini, dengan cuplikan

program :

unsigned long soilm=(analogRead(3));

if(soilm>=0 && soilm<=358)

{

soil=soilm/11.93;

}

else if(soilm>=359 && soilm<=460)

{

soil=(soilm-359)/2.10;

soil=soil+30;

}

else if(soilm>=461)

{

soil=(soilm-461)/1.7;

soil=soil+79; }

Gambar 4.6 Moisture Meter.

Pada pengujian ini saat pembacaan sensor, sensor akan membaca ulang

dengan delay 1menit. Karena sensor SEN0114 mempunyai output analog,

sehingga dibutuhkan sekitar 1 menit untuk mendapatkan nilai output yang stabil.

Kemudian pada saat melihat hasil output sensor, bandingkan dengan moisture

meter.

Hasil pada sensor dan moisture meter dapat dilihat pada Tabel 4.2 sebagai

berikut:

42

Tabel 4.2 Hasil Pengamatan Sensor Kelembaban dengan Moisture Meter.

No Sensor

Node 1

Sensor

Node 2

alat

Ukur

Selisih Sensor

dengan Alat

Ukur

Node 1 Node 2

1 27 27 28 1 1

2 27 27 27 0 0

3 27 27 25 2 2

4 27 27 24 3 3

5 26 28 23 3 5

6 26 28 22 4 6

7 27 28 24 3 4

8 27 28 25 2 3

9 27 28 25 2 3

10 28 28 26 2 2

11 47 48 46 1 2

12 45 46 47 2 1

13 47 47 49 2 2

14 49 48 49 0 1

15 50 48 49 1 1

16 50 48 50 0 2

17 51 48 50 1 2

18 52 48 50 2 2

19 52 48 50 2 2

20 53 49 50 3 1

21 100 100 100 0 0

22 100 100 100 0 0

23 100 100 100 0 0

24 100 100 100 0 0

25 100 100 100 0 0

26 100 100 100 0 0

27 100 100 100 0 0

28 100 100 100 0 0

29 100 100 100 0 0

30 100 100 100 0 0

Dengan melihat Tabel 4.2 maka dapat diketahui bahwa tingkat persentase

error dari sensor kelembaban tersebut adalah 4% pada node1 sedangkan 5.14%

pada node2, hasil perhitungan tersebut didapat dari rata-rata jumlah error pada

43

masing-masing node. Dengan melihat nilai error, dapat diambil kesimpulan

bahwa nilai error tidak terlalu besar.

4.3 Pengujian Protokol Komunikasi

4.3.1 Tujuan

Pengujian protokol konunikasi bertujuan untuk mengetahui apakah

pengiriman data dari setiap node ke node yang dituju benar dan menunjukkan

validasi data apabila ada perubahan data dari end point1.


Peralatan yang digunakan pada setiap node dalam pengujian ini adalah

sebagai berikut:

1. Arduino dan xbee s2 beserta shield.

2. Sensor DHT11 dan sensor kelembaban (hanya digunakan pada node end

point1 dan end point2).

3. Komputer.

4. Program Arduino.



1. Hubungkan setiap node pada PC dengan kabel USB.

2. Selanjutnya aktifkan PC dan jalankan program Arduino.

3. Upload program masing yang digunakan pada node yang sudah ditentukan.

4. Setelah upload program selesai, buka serial monitor.

44

5. Amati dan bandingkan output masing-masing.


Dari percobaan ini apabila upload program berhasil dikerjakan maka

program yang sudah diupload di arduino sudah berjalan. Kemudian akan muncul

tampilan pengiriman data masing-masing dari node seperti pada Gambar 4.7:

Gambar 4.7 Hasil Pengiriman dan Penerimaan Data antar End Point dengan

Coodinator.

Proses awal dimulai dari masing-masing sensor yang mengirimkan output

menuju end point, kemudian end point menambahkan angka yang berfungsi

sebagai id(data) di masing-masing end point dan menggabungkan kedua data

tersebut yaitu data suhu dan kelembaban. Setelah proses pemberian id dan

penggabungan data maka end point mengirimkan data tersebut ke coodinator,

dimana pada node coodinator ini terdapat dua proses yang sebelumnya melakukan

proses pengiriman kepada endpoint user.

45

Gambar 4.8 Diagram WSN Monitoring Tanaman Jarak.

Proses pertama adalah saat coodinator belum mempunyai data awal, yang

dimaksud data awal adalah data yang pertama kali diterima oleh coodinator dari

setiap endpoint. Sehingga apabila coodinator baru pertama kali menerima data,

maka coodinator langsung mengirimkan data tersebut ke router user.

Sedangkan proses kedua adalah apabila coodinator sudah memiliki nilai

awal, maka coodinator akan mengirim balik ke endpoint untuk mengecek data

karena ada perubahan data dari yang sebelumnya. Kemudian pada endpoint

tersebut akan membandingkan data yang dikirim oleh coodinator dengan data

yang diterima oleh coodinator. Apabila data yang dibandingkan oleh endpoint

tersebut tidak sama maka endpoint tidak akan memprosesnya, tetapi apabila data

tersebut sama maka endpoint tersebut mengirimkan data dua digit awal dari data

tersebut saja. Selanjutnya apabila coodinator menerima data dua digit saja(id)

maka coodinator baru mengirimkan data yang diterima sebelumnya ke router

user. Proses kedua ini akan terjadi apabila direset pada bagian arduino

(coodinator) dan apabila daya untuk coodinator dicabut.

46

Pada Gambar 4.7 menampilkan pengiriman data dari setiap node kepada

node yang dituju (node endpoint kepada coodinator / coodinator kepada

endpoint). Misalnya data dari endpoint2(node2) mengirimkan data 2231081 yang

berarti data dari node2 mempunyai nilai suhu 31°C dan nilai kelembaban 81%RH

kepada coodinator. Kemudian coodinator menerima data 2231081 karena

coodinator hanya menerima data dari node2 dengan range >2000000 dan

<3000000, dengan cuplikan program seperti ini:

else if (data_masuk>2000000 && data_masuk<3000000 ||

data_masuk==22)

{

if(data_lama2==0)

{

data_lama2=data_masuk;

Serial.println(data_lama2 + 20000000);

}

else if(data_masuk==22 && data_lama2!=0)

{

Serial.println(data_cek2+20000000);

}

else if(data_masuk==data_lama2 ||

data_masuk==data_cek2)

{

Serial.println(data_lama2 + 20000000);

}

else if(data_masuk!=data_lama2)

{

data_cek2=data_masuk;

data_lama2=data_cek2;

Serial.println(data_cek2);

}

Pada proses ini tidak jauh beda dengan proses pengiriman node1 dan

penerimaan oleh coodinator. Hanya terdapat perbedaan apabila node2 mempunyai

awalan data 22 sedangkan dari node1 adalah 11, serta coodinator menandai

apabila data tersebut dari node1 memiliki data range >1000000 dan <2000000.

47

Pengiriman data dari node2 ke coodinator, akan selalu terdapat perbedaan

data. Misalnya node2 mengirimkan data 2231081 tetapi data selanjutnya adalah

2231100, apabila terjadi seperti ini coodinator akan mengrim balik kepada node2

untuk diperiksa apakah data yang dikirim oleh node2 adalah 2231100. Kemudian

saat node2 menerima data 2231100 maka data tersebut dicocokkan dengan data

node2 yang telah dikirimkan sebelumnya dengan cuplikan program seperti ini :

if (Serial.available())

{

data_in=Serial.parseInt();

if(data_in>2000000 && data_in<3000000)

{

if(data_out==data_in)

{

Serial.print(cek);//cek =22

}

}

Apabila pemeriksaan data tersebut tidak sama dengan data sebelumnya

maka node2 tidak akan memprosesnya tetapi melakukan proses pembacaan sensor

dari awal dengan syarat proses menunggu data dari coordinator selesai.

Sedangkan apabila pemeriksaan data tersebut sama maka node2 akan mengirim

data 2 digit pertama dari data yang dikirimkan kepada coodinator, saat coodinator

menerima data 22 maka coodinator akan mengirimkan data ke node

selanjutnya(router user).

Gambar 4.9 Hasil Proses Validasi pada Endpoint.

48

Proses ini tidak hanya terjadi pada node2 ke coodinator tetapi juga node1

kepada coodinator. Dan hasil pengujian dalam Gambar 4.7 dapat ditunjukkan

dalam Tabel 4.3.

Tabel 4.3 Hasil Proses Protokol Komunikasi WSN.

No Endpoint Coodinator Keterangan

Terima Kirim Terima Kirim E1→Co E2→Co Co→E1 Co→E2 Co→Ru

1 2231100 2231100 22231100 Tidak Ya Tidak Tidak Ya

2 1131058 1131058 11131058 Ya Tidak Tidak Tidak Ya

3 2231081 2231081 2231081 Tidak Ya Tidak Ya Tidak

4 2231081 22 22 22231081 Tidak Ya Tidak Tidak Ya

5 1131025 1131025 1131025 Ya Tidak Ya Tidak Tidak

6 1131025 11 11 11131025 Ya Tidak Tidak Tidak Ya













Keterangan:

1. E1→Co = endpoint1 mengirim data ke coordinator

2. E2→Co = endpoint2 mengirim data ke coordinator

3. Co→E2 = coordinator mengirim data ke endpoint2

4. Co→Ru = coordinator mengirim data ke endpoint1

Pada proses pengiriman data dari node ke node pasti akan terjadi data crash

atau terdapat data yang bertabrakan, misalnya dalam pengujian ini dalam Tabel

4.3 nomor 13. Proses dimulai dari endpoint1mengirimkan data 1131025,

kemudian diterima oleh coodinator dengan data 1131025. Lalu coodinator

mengirim balik ke endpoint1 karena data berbeda dengan data sebelumnya, pada

49

proses yang benar seharusnya coodinator menenrima kode 11 tetapi menerima

2231100. Proses ini terjadi karena data yang diterima coodinator dari endpoint1

dengan endpoint2 bertabrakan tetapi coodinator akan memproses data yang paling

awal diterima terlebih dahulu dan selanjutnya.

4.4 Pengujian Jarak jangkau Kemampuan Pengiriman Data Xbee S2

4.4.1 Tujuan

Pada pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan jangkauan area

Xbee S2 dalam melakukan pengiriman/penerimaan data pada Xbee S2.


Peralatan yang digunakan pada setiap node dalam pengujian ini adalah

sebagai berikut:

1. Arduino dan Xbee S2 beserta shield.

2. Sensor suhu dan kelembaban(pada node endpoint).


4. Komputer(pada node coodinator).

5. Baterai 9v(pada node endpoint).


1. Hubungkan node sebagai coodinator pada komputer dengan kabel usb.


3. Upload program sebagai coodinator yang digunakan pada node coodinator.

4. Setelah upload program selesai, buka serial monitor.

50

5. upload program untuk endpoint1 dan endpoint2 seperti pada saat upload

program coodinator.

6. Ukur jarak antar Xbee, dan carilah jangkauan penerimaan maksimal.


Dari prosedur pengujian komunikasi data pada Xbee yang telah dilakukan di

luar ruangan (Outdoor Area) didapatkan hasil pengamatan sebagai berikut :

Tabel 4.4 Hasil Pengamatan Komunikasi Data pada Xbee Dalam Kondisi Di Luar

Ruangan (Outdoor Area).

No. Jarak

(meter) Keterangan

1 10 Ok

2 20 Ok

3 30 Ok

4 40 Ok

5 50 Ok

6 60 Ok

7 70 Ok

8 80 Ok

9 90 Ok

10 100 Ok

11 101 Gagal

12 102 Gagal

13 103 Gagal

14 104 Gagal

15 105 Gagal

Pada kondisi outdoor dengan jarak 1-100meter pada antar node dapat

berkomunikasi dengan baik, tetapi pada jarak 101meter tidak dapat

berkomunikasi. Artinya komunikasi antar node tersebut terputus, sehingga tidak

dapat menerima data dari node yang mengirimkan data pada node tersebut.

Dengan demikian hasil yang didapat sama dengan spesifikasi pada data sheet

xbee S2.

BAB IV PENGUJIAN SISTEM - DINAMIKArepository.dinamika.ac.id/id/eprint/1129/7/BAB_IV.pdf · Gambar...

Documents

Transcript of BAB IV PENGUJIAN SISTEM - DINAMIKArepository.dinamika.ac.id/id/eprint/1129/7/BAB_IV.pdf · Gambar...