IMPLEMENTASI FITUR PEN AHAYAAN TERJADWAL DAN …

IMPLEMENTASI FITUR PENCAHAYAAN TERJADWAL DAN TIMER PADA SMART LIGHT BULB PERVASIVE BERBASIS ESP8266 SEBAGAI HOME ASSISTANT MENGGUNAKAN

APLIKASI BERBASIS ANDROID

SKRIPSI

KEMINATAN TEKNIK KOMPUTER

Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Komputer

Disusun oleh: Vatikan Aulia Makkah

NIM: 135150300111033

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG TAHUN

2018

ii

PENGESAHAN

IMPLEMENTASI FITUR PENCAHAYAAN TERJADWAL DAN TIMER PADA SMART LIGHT BULB PERVASIVE BERBASIS ESP8266 SEBAGAI HOME ASSISTANT

MENGGUNAKAN APLIKASI BERBASIS ANDROID

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan memperoleh gelar Sarjana Komputer

Disusun Oleh :

Vatikan Aulia Makkah NIM: 135150300111033

Skripsi ini telah diuji dan dinyatakan lulus pada

11 Januari 2018 Telah diperiksa dan disetujui oleh:

Dosen Pembimbing I

Sabriansyah Rizqika Akbar, S.T, M.Eng NIP: 19820809 201212 1 004

Dosen Pembimbing II

Rizal Maulana, S.T., M.T., M.Sc NIK: 2016078910091001

Mengetahui Ketua Jurusan Teknik Informatika

Tri Astoto Kurniawan, S.T, M.T, Ph.D NIP: 19710518 200312 1 001

iii

PERNYATAAN ORISINALITAS

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa sepanjang pengetahuan saya, di dalam naskah skripsi ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu perguruan tinggi, dan tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis disitasi dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Apabila ternyata didalam naskah skripsi ini dapat dibuktikan terdapat unsur-unsur plagiasi, saya bersedia skripsi ini digugurkan dan gelar akademik yang telah saya peroleh (sarjana) dibatalkan, serta diproses sesuai dengan peraturan perundang-undangan yang berlaku (UU No. 20 Tahun 2003, Pasal 25 ayat 2 dan Pasal 70).

Malang, 11 Januari 2018

Vatikan Aulia Makkah

NIM: 135150300111033

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga laporan skripsi yang berjudul “Implementasi Fitur Pencahayaan Terjadwal dan Timer pada Smart Light Bulb Pervasive berbasis ESP8266 Sebagai Home Assistant Menggunakan Aplikasi Berbasis Android” ini dapat terselesaikan.

Penulis menyadari bahwa di dalam oenyusunan skripsi ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh sebab itu, penulis menyampaikan rasa hormat dan terima kasih kepada: 1. Allah yang Maha Esa karena atas kehendan dan limpahan karunia-Nya laporan

skripsi ini telah selesai dengan baik. 2. Kedua Orang tua serta seluruh keluarga penulis atas nasehat, kasih sayang dan

segala bentuk dukungan serta doanya. 3. Bapak Sabriansyah Rizqika Akbar, S.T, M.Eng selaku dosen pembimbing

pertama yang telah memberikan dukungan dan bimbingan kepada ananda untuk segera menyelesaikan skripsi ini dengan bijak dan sabar.

4. Bapak Rizal Maulana, S.T., M.T., M.Sc. selaku dosen pembimbing kedua yang telah mendukung dan membantu dalam menuntaskan laporan skripsi dengan penuh kesabaran.

5. Bapak Wayan Firdaus Mahmudy, S.Si, M.T., Ph.D selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer Universitas Brawijaya Malang.

6. Tri Astoto Kurniawan, S.T., M.T., Ph.D selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika Fakultas Ilmu Komputer Universitas Brawijaya Malang.

7. Agung Prasetio, Alvin Leonardo, dan Rania Akhmalia yang telah membantu dalam menyelesaikan tugas akhir penulis dengan sabar.

8. Fauzi, Ivana, Oktaviani, Nashir Umam, Novia Ulva, Rinaldi, Fadlun, Falachudin Akbar, Rioadam, Ridzal Hachim, Rifqi, Rizka Amalia, Lia Ninda, Fatkhurrozi, Pramudya, Fachrur, Ragilda Rachma, Ainun Izzah, Hana Attaumi, Javits Ashla, Tri Arum Azhary, Hanifa, Galuh Ayu, Tiyasari, Ikhwan Zulfi dan seluruh teman-teman teknik komputer angkatan 2013 atas dukungan dan doa sehingga penulis bersemangat dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

9. Dan seluruh teman yang selalu mendukung dan mendoakan ananda. Dengan segala keterbatas pengetahuan yang dimiliki, penulis menyadari

bahwa dalam penulisan masih jauh dari sempurna. Penulis berharap agar kiranya tulisan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Malang, 11 Januari 2018

Penulis

[email protected]

v

ABSTRAK

Vatikan Aulia Makkah, IMPLEMENTASI FITUR PENCAHAYAAN TERJADWAL DAN TIMER PADA SMART LIGHT BULB PERVASIVE BERBASIS ESP8266 SEBAGAI HOME ASSISTANT MENGGUNAKAN APLIKASI BERBASIS ANDROID

Pembimbing : Sabriansyah Rizqika Akbar, S.T, M.Eng dan Rizal Maulana, S.T., M.T., M.Sc.

Internet of Things (IoT) telah mengubah tren masyarakat dunia akan kebutuhan berkomunikasi. Teknologi IoT mengubah perangkat menjadi sesuatu yang lebih berharga. Lampu merupakan salah satu kebutuhan pokok manusia modern sebagai sumber cahaya yang tidak dapat terlepas dari kehidupan sehari-hari. Konsep Smart Home merupakan salah satu perkembangan teknologi pada era modern ini. Teknologi Smart Home memberikan kemudahan bagi pengguna dimana perangkat-perangkat dapat saling terhubung dan mempermudah pekerjaan. Sejalan dengan perkembangan ini, menciptakan sebuah terobosan baru bagi lampu yang umum disebut dengan Smart Light Bulb. Perangkat Smart Light Bulb telah mengubah konsep lampu konvensional yang hanya mampu menerangi menjadi sebuah perangkat yang dapat mengendalikan warna dan intensitas cahaya yang dihasilkan. Namun dalam kenyataannya proses instalasi dalam penggunaan konsep Smart Home tidaklah mudah. Dengan metode Pervasive Device dapat menyelesaikan permasalahan yang ada dan memudahkan penggunaan konsep Smart Home. Penelitian terkait dengan pengembangan Smart Light Bulb yang telah di kembangkan sebelumnya. Pada penelitian ini komponen mikrokontroller yang digunakan adalah NodeMcu ESP8266. Dengan NodeMcu memungkinkan komunikasi wifi sehingga dapat terhubung dengan router. Dengan danya dukungan smartphone dan perangkat, maka pengembangan terhadap Smart Light Bulb dapat diimplementasikan. Aplikasi yang digunakan dibuat berbasis perangkat Android. Aplikasi mengendalikan perangkat keras secara terjadwal tanpa harus melakukan konfigurasi IP address. Fitur timer Smart Light Bulb dikembangkan untuk menyempurnakan perangkat keras. Dengan menggunakan komponen RTC DS1307 pada perangkat keras memungkinkan fitur timer dapat dikembangkan dengan baik.

Kata kunci: Smart Light Bulb, Pervasive, NodeMcu ESP8266, Android, RTC DS1307

vi

ABSTRACT

Vatikan Aulia Makkah, IMPLEMENTASI FITUR PENCAHAYAAN TERJADWAL DAN TIMER PADA SMART LIGHT BULB PERVASIVE BERBASIS ESP8266 SEBAGAI HOME ASSISTANT MENGGUNAKAN APLIKASI BERBASIS ANDROID

Lecturer : Sabriansyah Rizqika Akbar, S.T, M.Eng and Rizal Maulana, S.T., M.T., M.Sc.

The Internet of Things (IoT) has changed the habit of the world community about the need to communicate. IoT technology transform the usual device into a device that is more valuable. The lamp is one of the basic needs of modern community as a source of light, that would not be able to be separated from daily activites. The concepts of Smart Home is one of the development of the technology in the modern era. The technology of Smart Home makes user easier to do activites where the devices are able to connect one another and simpllify the work. In the line of the development, creating a breakthrough for lamp named Smart Light Bulb. The Smart Light Bulb device has changed the concept of conventional lamp into a lamp that is able to control the color and intensity of the lamp. In the installation process of the Smart Home might be faced by some difficulties. With Pervasive Device method, the existing problem can be solved and it facilitate the use of Smart Home concept. This research is related to the development os Smart Light Bulb which has been developed previously. In this research the microcontroller component that is used is NodeMcu ESP8266. NodeMcu allows wifi communication so it can be connected to the router. With the device and smartphone, the development of Smart Light Bulb can be implemented. The application is developed in Android device. The application controls the hardware automatically wthout configuring the IP address. The feature of the timer in Smart Light Bulb was developed to fine-tune the hardware of Smart Light Bulb. Using the RTC DS 1307 component on the hardware allows timer features to be well developed.

Keywords: Smart Light Bulb, Pervasive, NodeMcu ESP8266, Android, RTC DS1307.

vii

DAFTAR ISI

PENGESAHAN ........................................................................................................... ii

PERNYATAAN ORISINALITAS ................................................................................... iii

KATA PENGANTAR ................................................................................................... iv

ABSTRAK ................................................................................................................... v

ABSTRACT ................................................................................................................ vi

DAFTAR ISI .............................................................................................................. vii

DAFTAR TABEL .......................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... xi

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................... xiii

BAB 1 PENDAHULUAN.............................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ........................................................................................ 1

1.2 Rumusan masalah ................................................................................... 2

1.3 Tujuan ..................................................................................................... 2

1.4 Manfaat .................................................................................................. 2

1.5 Batasan masalah ..................................................................................... 2

1.6 Sistematika pembahasan ........................................................................ 2

BAB 2 LANDASAN KEPUSTAKAAN ............................................................................ 4

2.1 Tinjauan Pustaka ..................................................................................... 4

2.1.1 Definisi Internet Of Things (IoT) ..................................................... 5

2.1.2 Definisi Pervasive Device ................................................................ 5

2.1.3 Definisi Smart Light Bulb ................................................................ 5

2.2 Dasar Teori .............................................................................................. 6

2.2.1 Light-Emitting Diode(LED) .............................................................. 6

2.2.2 Wireless Fidelity (wifi) .................................................................... 7

2.2.3 Resistor........................................................................................... 7

2.2.4 Regulator Tegangan ....................................................................... 8

2.2.5 NodeMcu ESP8266-12E ................................................................. 8

2.2.6 Transistor BD-139 .......................................................................... 9

2.2.7 Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) ............ 9

2.2.8 Optocoupler 4N35........................................................................10

viii

2.2.9 WS2811 ........................................................................................10

2.2.10 Pulse Width Modulation (PWM) ................................................10

2.2.11 ULN2003 .....................................................................................11

2.2.12 RTC DS1307 ................................................................................12

2.2.13 Document Software Required System (SRS) ..............................12

BAB 3 METODOLOGI ..............................................................................................14

3.1 Metodologi Penelitian ..........................................................................14

3.2 Studi Literatur .......................................................................................15

3.3 Analisis Kebutuhan Sistem ....................................................................15

3.4 Perancangan Sistem .............................................................................16

3.5 Implementasi Sistem ............................................................................16

3.6 Pengujian ..............................................................................................16

3.6.1 Document Software Required System (SRS) ................................16

3.7 Kesimpulan dan Saran ..........................................................................16

BAB 4 REKAYASA PERSYARATAN ............................................................................17

4.1 Kebutuhan Fungsional ..........................................................................17

4.1.1 Perangkat Keras Smart Light Bulb ................................................17

4.1.2 Piranti Lunak Smart Light Bulb .....................................................18

4.1.3 Aplikasi Android Smart Light Bulb ...............................................19

4.2 Kebutuhan Non-Fungsional ..................................................................22

4.2.1 Kebutuhan Performa ....................................................................22

4.2.2 Kebutuhan Keamanan ..................................................................22

4.2.3 Kebutuhan Maintainability ..........................................................23

BAB 5 PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI .........................................................24

5.1 Perancangan Sistem .............................................................................24

5.1.1 Mekanisme Rancangan Implementasi .........................................24

5.1.2 Diagram Blok Perangkat Keras .....................................................25

5.1.3 Skematik Perangkat Keras ............................................................25

5.1.4 Diagram Alir Piranti Lunak Perangkat ..........................................28

5.1.5 Diagram Alir Aplikasi ....................................................................29

5.1.6 Perancangan Fitur Timer ..............................................................30

5.1.7 Perancangan Fitur Penjadwalan Warna ......................................31

ix

5.2 Implementasi ........................................................................................32

5.2.1 Implementasi Perangkat Keras ....................................................32

5.2.2 Implementasi Menyalakan dan Mematikan Lampu dengan Timer ...............................................................................................................35

5.2.3 Implementasi Perubahan Warna Terjadwal ................................40

5.2.4 Implementasi Fitur Pelengkap .....................................................44

BAB 6 PENGUJIAN ..................................................................................................46

6.1 Pengujian Menyalakan Lampu Menggunakan Timer ...........................47

6.1.1 Tujuan Pengujian..........................................................................47

6.1.2 Prosedur Pengujian ......................................................................47

6.1.3 Hasil pengujian .............................................................................47

6.2 Pengujian Mematikan Lampu Menggunakan Timer ............................52



6.2.3 Hasil Pengujian .............................................................................52

6.3 Pengujian Fitur Warna Terjadwal .........................................................55



6.3.3 Hasil Pengujian .............................................................................55

6.4 Pengujian Fitur Pelengkap ....................................................................60



6.4.3 Hasil Pengujian .............................................................................60

6.5 Pengujian Kebutuhan Non-Fungsional .................................................63



6.5.3 Hasil Pengujian .............................................................................63

BAB 7 Penutup .......................................................................................................69

7.1 Kesimpulan ...........................................................................................69

7.2 Saran .....................................................................................................70

DAFTAR PUSTAKA...................................................................................................71

LAMPIRAN A SOURCE CODE...................................................................................73

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbedaan sistem yang dibuat dengan referensi penelitian .................. 5

Tabel 2.2Karakteristik tegangan High Power LED – RGB 10W ............................... 7

Tabel 2.3 Karakteristik ESP8266 12-E ..................................................................... 8

Tabel 2.4 Layer pada TCP/IP ................................................................................... 9

Tabel 2.5 Karakteristik WS2811 ............................................................................ 10

Tabel 2.6 Dokumentasi Kebutuhan Sistem ........................................................... 12

Tabel 4.1 Daftar perangkat keras yang dibutuhkan sistem .................................. 17

Tabel 5.1 Pin Skematik Keseluruhan Sistem ......................................................... 27

Tabel 6.1 Tabel Pengujian Menyalakan dengan Timer ......................................... 49

Tabel 6.2 Pengujian menyalakan Smart Light Bulb menggunakan timer ............. 50

Tabel 6.3 Pengujian Mematikan dengan Timer .................................................... 53

Tabel 6.4 Pengujian Mematikan Smart Light Bulb meggunakan Timer................ 54

Tabel 6.5 Pengujian Fitur Penjadwalan ................................................................. 59

Tabel 6.6 Pengujian fitur warna terjadwal............................................................ 60

Tabel 6.7 Pengujian intensitas cahaya .................................................................. 61

Tabel 6.8 Pengujian tampilan splash screen ......................................................... 62

Tabel 6.9 Pengujian kebutuhan peforma (ms) ..................................................... 64

Tabel 6.10 Pengujian persyaratan kebutuhan performa ...................................... 65

Tabel 6.11 Pengujian persyaratan kebutuhan keamanan .................................... 66

Tabel 6.12 Pengujian persyaratan kebutuhan maintainability ............................ 68

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Skematik Pertama Smart Light Bulb ................................................... 6

Gambar 2.2 Bentuk fisik HPL—RGB ........................................................................ 7

Gambar 2.3 Diagram komponen ESP8266 12—F ................................................... 8

Gambar 2.4 Skema dan bentuk fisik komponen BD—139...................................... 9

Gambar 2.5 Skema Komponen Optocoupler 4N35 .............................................. 10

Gambar 2.6 Skema komponen WS2811 ............................................................... 10

Gambar 2.7 Skema kerja Pulse Width Modulation............................................... 11

Gambar 2.8 Skema komponen ULN2003 .............................................................. 11

Gambar 2.9 Skema konfigurasi pin DS1307 .......................................................... 12

Gambar 3.1 Diagram alir metode penelitian ........................................................ 14

Gambar 5.1 Diagram alur implementasi ............................................................... 24

Gambar 5.2 Diagram Blok Perangkat Keras .......................................................... 25

Gambar 5.3 Skematik PCB perangkat keras .......................................................... 25

Gambar 5.4 Konfigurasi pin RTC DS1307 .............................................................. 26

Gambar 5.5 Diagram alir piranti lunak pada perangkat keras .............................. 28

Gambar 5.6 Diagram alir aplikasi Smart Light Bulb .............................................. 29

Gambar 5.7 Diagram Alur Proses Pengaturan Timer ............................................ 30

Gambar 5.8 Diagram Alur Proses Penjadwalan Warna ........................................ 31

Gambar 5.9 Bentuk fisik alat ................................................................................. 32

Gambar 5.10 Konektor sumber daya .................................................................... 33

Gambar 5.11 Rangkaian regulasi tegangan .......................................................... 33

Gambar 5.12 Rangkaian komponen perangkat keras........................................... 34

Gambar 5.13 Rupa RTC DS1307 setelah dirakit .................................................... 34

Gambar 5.14 Bentuk akhir fisik perangkat keras .................................................. 35

Gambar 5.15 Tampilan aktivitas konfigurasi warna ............................................. 38

Gambar 5.16 Tampilan antarmuka Timer ............................................................. 39

Gambar 5.17 Mode Terjadwal Aktif ..................................................................... 43

Gambar 5.18 Mode Terjadwal Tidak Aktif ............................................................ 43

Gambar 5.19 Pengatur intensitas cahaya ............................................................. 44

Gambar 5.20 Tampilan splash screen ................................................................... 45

xii

Gambar 6.1 Pohon pengujian penelitian .............................................................. 46

Gambar 6.2 Smart Light Bulb terdeteksi pada home screen ................................ 47

Gambar 6.3 Kondisi Smart Light Bulb dalam keadaan mati ................................. 48

Gambar 6.4 Pengaturan jam pada timer .............................................................. 48

Gambar 6.5 Informasi pengaturan waktu nyala telah diterima ........................... 49

Gambar 6.6 Kondisi Smart Light Bulb dalam keadaan menyala ........................... 50

Gambar 6.7 Kondisi Smart Light Bulb yang masih menyala ................................. 52

Gambar 6.8 Informasi pengaturan waktu mati telah diterima ............................ 53

Gambar 6.9 Lampu mati dengan timer ................................................................. 54

Gambar 6.10 Smart Light Bulb sedang melakukan komeksi ................................ 56

Gambar 6.11 Smart Light Bulb terdeteksi pada home screen .............................. 56

Gambar 6.12 Tampilan pengaturan warna Smart Light Bulb ............................... 56

Gambar 6.13 Mode terjadwal diaktifkan .............................................................. 57

Gambar 6.14 Warna lampu ungu dalam mode terjadwal .................................... 57

Gambar 6.15 Warna lampu jingga dalam mode terjadwal................................... 58

Gambar 6.16 Warna lampu biru dalam mode terjadwal ...................................... 58

Gambar 6.17 Mode auto di non-aktifkan ............................................................. 59

Gambar 6.18 Pengaturan intensitas rata kiri ........................................................ 61

Gambar 6.19 Pengaturan intensitas rata kanan ................................................... 61

Gambar 6.20 Kondisi lampu redup ....................................................................... 61

Gambar 6.21.......................................................................................................... 62

Gambar 6.22 Tampilan Splash Screen aplikasi ...................................................... 62

Gambar 6.23 Pengujian pertama dengan aplikasi ARC ........................................ 64

Gambar 6.24 Penggunaan policy permission ........................................................ 65

Gambar 6.25 Access Point Smart Light Bulb dilindungi oleh password ............... 65

Gambar 6.26 Instalasi perangkat Smart Light Bulb .............................................. 67

Gambar 6.27 Keadaan Smart Light Bulb sedang melakukan koneksi................... 67

Gambar 6.28 Keadaan Smart Light Bulb setelah pengembalian kondisi semula . 68

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A SOURCE CODE...................................................................................73

A.1 Piranti Lunak Smart Light Bulb .............................................................73

A.2 Aplikasi Smart Light Bulb – AndroidManifest.xml ................................83

A.3 Aplikasi Smart Light Bulb – AndroidManifest.xml ................................84

A.4 Aplikasi Smart Light Bulb – LightColorActivity.java ..............................90

A.5 Aplikasi Smart Light Bulb – Timer.java .................................................94

IMPLEMENTASI FITUR PEN AHAYAAN TERJADWAL DAN …

Documents

Transcript of IMPLEMENTASI FITUR PEN AHAYAAN TERJADWAL DAN …