Perancangan Smart Home dengan Konsep Internet of Things ...

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.

�


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


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



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

�


125


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

�


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.

�


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

Perancangan Smart Home dengan Konsep Internet of Things ...

Documents

Transcript of Perancangan Smart Home dengan Konsep Internet of Things ...