i

Prototipe Monitoring Suhu, Kelembaban, Getaran, dan Bau pada

Budidaya Semut Rangrang Menggunakan Protokol MQTT

Laporan Tugas Akhir

Diajukan Untuk Memenuhi

Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana

Informatika Universitas Muhammadiyah Malang

Ahmad Fahri Jamaluddin

(201410370311113)

Jaringan

PROGRAM STUDI INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2018

i

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ........................................................................................................ viii DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. ix

DAFTAR TABEL .................................................................................................. xi BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah .......................................................................................... 3

1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................................... 3 1.4 Cakupan Masalah ........................................................................................... 3

1.5 Sistematika Penulisan ..................................................................................... 4 BAB II KAJIAN PUSTAKA ................................................................................... 5

2.1 Kajian Penelitian Terdahulu ........................................................................... 5 2.2 Kontribusi Penelitian ...................................................................................... 6

2.3 Wireless Sensor Network (WSN) .................................................................... 7 2.3.1 Arduino Uno R3 ...................................................................................... 7

2.3.2 Sensor Suhu Kelembaban DHT11 ............................................................ 8 2.3.3 Sensor Getaran SW-420 ........................................................................... 8 2.3.4 Sensor Bau MQ-02 .................................................................................. 9

2.3.5 Modul Transmisi ESP8266 .................................................................... 10 2.3.6 Relay ..................................................................................................... 10

2.3.7 Mist Maker ............................................................................................ 11 2.3.8 Buzzer ................................................................................................... 11

2.3.9 Lampu LED ........................................................................................... 12 2.4 Kroto (Telur Semut Rangrang) ..................................................................... 12

2.5 Semut Rangrang ........................................................................................... 12 2.6 MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) .......................................... 13

2.7 Packet Loss .................................................................................................. 13 BAB III METODOLOGI PENELITIAN................................................................ 14

3.1 Alur Penelitian ............................................................................................. 14 3.1.1 Identifikasi Masalah .............................................................................. 14

3.1.2 Pengumpulan Data................................................................................. 15 3.1.3 Perencanaan Sistem Monitoring............................................................. 15

3.1.4 Implementasi dan Pengujian .................................................................. 24 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................ 26

4.1 Rangkaian Alat ............................................................................................. 26 4.2 Pengujian Sensor .......................................................................................... 29

4.3 Pengujian Sistem Pentransmisian MQTT ...................................................... 30 4.4 Pengujian pengiriman data dengan ESP8266 ................................................ 35

4.5 Pengujian RSSI ............................................................................................. 37 4.6 Kesimpulan Pengujian RSSI ......................................................................... 46

4.7 Pengujian Packet Loss .................................................................................. 48 4.8 Kesimpulan Pengujian Packet Loss .............................................................. 51

BAB V PENUTUP ................................................................................................ 53 5.1 Kesimpulan .................................................................................................. 53

5.2 Saran ............................................................................................................ 54 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 55

LAMPIRAN .......................................................................................................... 57

i

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kajian Penelitian Terdahulu .......................................................... 5

Tabel 4.1 Hasil pengujian RSSI................................................................... 46 Tabel 4.2 Hasil pengujian packet loss ......................................................... 51

1

i

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Arduino Uno R3 ........................................................................ 7 Gambar 2.2 Sensor Suhu Kelembaban DHT11 ............................................. 8

Gambar 2.3 Sensor Getaran SW-420 ............................................................. 8 Gambar 2.4 Sensor Bau MQ-02 .................................................................... 9

Gambar 2.5 Modul Transmisi ESP8266 ...................................................... 10 Gambar 2.6 Relay ....................................................................................... 10

Gambar 2.7 Mist Maker .............................................................................. 11 Gambar 2.8 Buzzer ..................................................................................... 11

Gambar 2.9 Lampu LED ............................................................................ 12 Gambar 2.10 Kroto (Telur Semut Rangrang) .............................................. 12

Gambar 3.1 Alur Penelitian ........................................................................ 14 Gambar 3.2 Topologi ................................................................................. 16

Gambar 3.3 Rancangan Alat Pada Sensor Node .......................................... 17 Gambar 3.4 Rancangan alat Pada Sink/Server Node .................................... 18

Gambar 3.5 Proses Publish/Subcribe Protokol MQTT ................................ 18 Gambar 3.6 Flowchart Sensor Suhu dan Kelembaban DHT11 .................... 20

Gambar 3.7 Flowchart Sensor Getaran SW-420 .......................................... 21 Gambar 3.8 Flowchart Sensor Bau MQ-02 ................................................. 23

Gambar 3.9 Pemetaan ................................................................................. 25 Gambar 4.1 Rangkaian alat ......................................................................... 26

Gambar 4.2 Rangkaian pin DHT11 ............................................................. 26 Gambar 4.3 Rangkaian pin SW-420 beserta aksi berupa buzzer dan LED .... 27

Gambar 4.4 Rangkaian pin MQ-02 beserta aksi berupa buzzer dan LED ..... 28 Gambar 4.5 Pin ESP8266 ........................................................................... 28

Gambar 4.6 Rangkaian Mist Maker ............................................................ 29 Gambar 4.7 Hasil sensing DHT11 melalui serial monitor ........................... 29

Gambar 4.8 Hasil sensing SW-420 melalui serial monitor .......................... 30 Gambar 4.9 Hasil sensing MQ-02 melalui serial monitor............................ 30

Gambar 4.10 Hasil sensing data high DHT11 yang dikirim ke broker melalui

tampilan serial monitor .............................................................................. 31

Gambar 4.11 Hasil pengiriman data high DHT11 yang diterima oleh broker

................................................................................................................... 31

Gambar 4.12 DHT11 jika kondisi data high terpenuhi ............................... 32 Gambar 4.13 Hasil sensing data high SW-420 yang dikirim ke broker melalui

tampilan serial monitor .............................................................................. 32 Gambar 4.14 Hasil pengiriman data high SW-420 yang diterima oleh broker

................................................................................................................... 33 Gambar 4.15 SW-420 jika kondisi data high terpenuhi ............................... 33

Gambar 4.16 Hasil sensing data high MQ-02 yang dikirim ke broker melalui

tampilan serial monitor .............................................................................. 34

Gambar 4.17 Hasil pengiriman data high MQ-02 yang diterima oleh broker34 Gambar 4.18 MQ-02 jika kondisi data high terpenuhi ................................. 35

Gambar 4.19 Cek data terkirim ke sink pada serial monitor ........................ 36 Gambar 4.20 Hasil sensing yang telah berhasil masuk database ................. 36

Gambar 4.21 Tampilan pada web................................................................ 37

ii

Gambar 4.22 Tampilan inSSIDer kekuatan sinyal tanpa jarak ..................... 38 Gambar 4.23 Hasil data yang terkirim pada broker dengan pengukuran tanpa

jarak ........................................................................................................... 38 Gambar 4.24 Tampilan inSSIDer kekuatan sinyal dengan jarak 1m ............ 39

Gambar 4.25 Hasil data yang terkirim pada broker dengan pengukuran 1m 39 Gambar 4.26 Tampilan inSSIDer kekuatan sinyal dengan jarak 2m ............ 40

Gambar 4.27 Hasil data yang terkirim pada broker dengan pengukuran 2m 40 Gambar 4.28 Tampilan inSSIDer kekuatan sinyal dengan jarak 3m ............ 41

Gambar 4.29 Hasil data yang terkirim pada broker dengan pengukuran 3m 41 Gambar 4.30 Tampilan inSSIDer kekuatan sinyal dengan jarak 4m ............ 42

Gambar 4.31 Hasil data yang terkirim pada broker dengan pengukuran 4m 42 Gambar 4.32 Tampilan inSSIDer kekuatan sinyal dengan jarak 5m ............ 43

Gambar 4.33 Hasil data yang terkirim pada broker dengan pengukuran 5m 43 Gambar 4.34 Tampilan inSSIDer kekuatan sinyal dengan jarak 6m ............ 44

Gambar 4.35 Hasil data yang terkirim pada broker dengan pengukuran 6m 44 Gambar 4.36 Tampilan inSSIDer kekuatan sinyal dengan jarak 7m ............ 45

Gambar 4.37 Hasil data yang terkirim pada broker dengan pengukuran 7m 45 Gambar 4.38 Data diterima oleh broker dari sensor node ............................ 48

Gambar 4.39 Data yang di terima oleh sink hasil pengiriman dari broker .... 49 Gambar 4.40 Data pada broker yang di terima oleh sink ............................. 49

Gambar 4.41 Data yang tersimpan di database ........................................... 50 Gambar 4.42 Data yang di tampilkan di website ......................................... 50

1

DAFTAR PUSTAKA

[1] A. Abdullah, S. Hardhienata, and A. Chairunnas, “Model Pengaturan Suhu Dan

Kelembaban Pada Ruang Jamur Tiram Menggunakan Sensor Dht11 Dan

Mikrokontroler ATMega328,” J. Artic., vol. 2, 2012.

[2] T. Budioko, “Sistem monitoring suhu jarak jauh berbasis internet of things

menggunakan protokol mqtt,” Semin. Nas. Ris. Teknol. Inf., vol. 1, no. 30 July,

pp. 353–358, 2016.

[3] E. B. dan D. Dwijayanto, Arif, “PRODUKSI KROTO SEMUT RANGRANG

(OECOPHYLLA SMARAGDINA) YANG DIBUDIDAYA DENGAN

PAKAN SUMBER PROTEIN BERBEDA,” vol. 2016, pp. 419–426, 2016.

[4] Immaningtyas, E., Akbar, S. R., & Syauqy, D. (2017). Implementasi Wireless

Sensor Network Pada Pemantauan Kondisi Struktur Bangunan Menggunakan

Sensor Accelerometer MMA7361, Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi

dan Ilmu Komputer, VOL 1, NO. 7, 545-554.

[5] M. Kusriyanto and N. Wismoyo, “Sistem Palang Pintu Perlintasan Kereta Api

Otomatis dengan Komunikasi Wireless Berbasis Arduino,” Teknoin, vol. 23,

no. 1, pp. 73–80, 2017.

[6] D. D. W. Moch Subchan Mauludin, Aan Faisal Alfalah, “MQ 2 SEBAGAI

SENSOR ANTI ASAP ROKOK BERBASIS ARDUINO DAN BAHASA C,”

pp. 260–265, 2016.

[7] A. Najmurrokhman, A, Kusnandar, “Prototipe Pengendali Suhu Dan

Kelembaban Untuk Cold Storage Menggunakan Mikrokontroler Atmega328

Dan Sensor Dht11,” J. Teknol. Univ. Muhammadiyah Jakarta, vol. 10, no. 1,

pp. 73–82, 2018.

[8] D. A. 2 Ma’mun Nawawi, Prihastuti Harsani, “MODEL PENGATUR SUHU

DAN KELEMBABAN RUANGAN BUDIDAYA KROTO BERBASIS

MIKROKONTROLER ARDUINO,” vol. 91, pp. 399–404, 2017.

[9] Nurjanan, “Produktivitas Semut Rangrang ( Oecophylla Smaragdina ) Pada

Media Sarang,” 2016.

[10] F. S. Putranta, Y. G. Bisono, and I. R. Munadi, “Perancangan Dan Analisa

Smart Lighting Berbasis Wireless Sensor Network Untuk Meningkatkan

Kenyamanan Aktivitas Di Dalam Rumah,” vol. 4, no. 3, pp. 3430–3437, 2017.

2

[11] Ramadhan, P., Yudhaningtyas, E., & Nusantoro, G. (2017). Pengontrolan Suhu

Dan Kelembaban Pada Budidaya Semut Rangrang Menggunakan Kontrol

Logika Fuzzy, Jurnal Mahasiswa TEUB, VOL. 5 NO 1.

[12] D. Samudera and A. Sugiharto, “Sistem Peringatan dan Penanganan Kebocoran

Gas Flammable Dan Kebakaran Berbasis Internet of Things ( Iot ),” vol. 01,

no. 01, pp. 1–13, 2018.

[13] E. Susanti, “Automatisasi Sistem Irigasi Menggunakan Sensing Logic Berbasis

Wireless Sensor Network,” vol. IV, no. 1, pp. 18–23, 2016.

[14] Yudistira, A., Mukhlis, E., & Sitanggang, M. (2014). Budi Daya Kroto Sistem

Stoples. Jagakarsa, Jakarta Selatan, PT AgroMedia Pustaka.

[15] H. Yuliansyah, “Uji Kinerja Pengiriman Data Secara Wireless Menggunakan

Modul ESP8266 Berbasis Rest Architecture,” Electr. J. Rekayasa dan Teknol.

Elektro, vol. 10, no. 2 (Mei 2016), pp. 68–77, 2016.

[16] M. Zuliansyah and G. A. Mutiara, “Pergantian Sink pada Jaringan Sensor

Nirkabel berbasis ZigBee dengan Prioritas Formasi Tree,” pp. 10–18, 2006.