PROYEK AKHIR

PURWARUPA MONITORING BAHAN BAKAR MINYAK

PADA TANKI PENDAM SPBU MENGGUNAKAN SENSOR

HC-SR04 DAN NODEMCU DEVKIT BERBASIS WEB YANG

TERINTEGRASI DENGAN MQTT SERVER

Oleh :

Firman Agus Saputro

163310023

PROGRAM STUDI TEKNIK KOMPUTER

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER

AKAKOM

YOGYAKARTA

2019

i

PROYEK AKHIR

PURWARUPA MONITORING BAHAN BAKAR MINYAK

PADA TANKI PENDAM SPBU MENGGUNAKAN SENSOR

HC-SR04 DAN NODEMCU DEVKIT BERBASIS WEB YANG

TERINTEGRASI DENGAN MQTT SERVER

Karya Tulis Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat

untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya Komputer

Program Studi Teknik Komputer

Oleh :

Firman Agus Saputro

163310023

PROGRAM STUDI TEKNIK KOMPUTER

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER

AKAKOM

YOGYAKARTA

2019

ii

iii

iv

HALAMAN PERSEMBAHAN

Proyek Akhir ini penulis persembahkan untuk:

Allah SWT

Ibu Titik Rukmini dan Bapak Agus Lukito

Adikku Ivandi Lukito Saputro dan Kurnia Lukito Wati

Sahabat Teknik Komputer Angkatan 2016

Seluruh penikmat kemajuan dan perkembangan teknologi

.

v

MOTTO

Memulai dengan penuh keyakinan

Menjalankan dengan penuh keikhlasan

Menyelesaikan dengan penuh kebahagiaan

Jika mereka mendustakan kamu, maka katakanlah: “Bagiku

pekerjaanku dan bagimu pekerjaanmu. Kamu berlepas diri

terhadap apa yang aku kerjakan dan akupun berlepas diri

terhadap apa yang kamu kerjakan”

(Q.S. Yunus: 41)

vi

INTISARI

Purwarupa Monitoring Bahan Bakar Minyak Pada Tanki Pendam SPBU

Menggunakan Sensor HC-SR04 Dan NodeMCU DevKit Berbasis Web Yang

Terintegrasi Dengan MQTT Server

Oleh

Firman Agus Saputro

163310023

Program Studi Teknik Komputer

Sekolah Tinggi Manajemen Informatika dan Komputer

AKAKOM Yogyakarta

Berbagai permasalahan yang terjadi pada sistem monitoring tangki

pendam SPBU dapat menyebabkan tidak efisien dan efektifnya dalam memantau

berapa debit dan volume cairan pada tangki pendam SPBU. Dengan

demikian,diperlukan sistem monitoring yang dapat terintegrasi dengan perangkat

komputer dan internet. Sistem monitoring ini berfungsi memberikan informasi

yang terjadi di dalam tangki pendam SPBU. Konsep Internet of Things (IoT)

membuat sebuah perangkat dapat berkomunikasi seperti mengirim dan menerima

data melalui jaringan internet.

Penelitian ini bertujuan untuk merancang sistem monitoring bahan bakar

pada tanki pendam SPBU dengan menggunakan NodeMCU DevKit, sensor

ultrasonic, dan MQTT Server. Framework yang digunakan adalah Flask dan Dash

Python yang mampu memberikan informasi secara real time kepada pengguna

sehingga dapat memantau keadaan secara terus menerus tanpa harus mengecek ke

lapangan.

Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem mampu memantau dan

mengirimkan data volume cairan dengan terus menerus. Dengan sistem ini

diharapkan dapat membuat pekerjaan lebih efisien dan efektif untuk pengelola

SPBU.

Kata kunci: Dash Python, Flask, Internet of Things, MQTT, NodeMCU DevKit.

vii

ABSTRACT

Prototype of Fuel Oil in Gas Station Tanks Using Integrated Web-Based

HC-SR04 and NodeMCU DevKit Sensors with MQTT Server

By

Firman Agus Saputro

163310023

Computer Engineering Study Program College of Informatics and

Computer Management AKAKOM Yogyakarta

Various problems that occur in the monitoring system of the

SPBU tank can cause inefficiency and effectiveness in monitoring how much

the discharge and the volume of liquid in the gas station's gas tank. Thus, a

monitoring system is needed that can be integrated with computer and

internet devices. This monitoring system functions to provide information

that occurs in the gas tank of the gas station. The concept of Internet of

Things (IoT) makes a device able to communicate such as sending and

receiving data over the internet network. This study aims to design a fuel monitoring system in gas

stations with NodeMCU DevKit, ultrasonic sensors, and MQTT Server. The

framework used is Flask and the Python Dash which are able to provide

information in real time to users so that they can monitor the situation

continuously without having to check into the field.

The test results show that the system is able to monitor and

transmit fluid volume data continuously. With this system it is expected to

make work more efficient and effective for gas station managers.

Keywords: Dash Python, Flask, Internet of Things, MQTT, NodeMCU DevKit.

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur dan terima kasih kepada Allah SWT atas segala karunia-NyaN

sehingga Proyek Akhir dengan judul “Purwarupa Monitoring Bahan Bakar

Minyak Pada Tanki Pendam SPBU Menggunakan Sensor HC-SR04 Dan

NodeMCU DevKit Berbasis Web Yang Terintegrasi Dengan MQTT Server”

ini dapat diselesaikan dengan baik. Penelitian yang berupa Proyek Akhir ini

merupakan salah satu syarat kelulusan bagi mahasiswa Program Studi Teknik

Komputer di STMIK AKAKOM Yogyakarta. Penelitian ini dapat diselesaikan

dengan baik atas bantuan, gagasan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh

karena itu, peneliti ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Ir. Totok Suprawoto, M.M., M.T., selaku Ketua Sekolah Tinggi

Manajemen Informatika dan Komputer Akakom Yogyakarta.

2. Bapak Ir. Muhammad Guntara, M.T. selaku Wakil Ketua 1 Sekolah Tinggi

Manajemen Informatika dan Komputer Akakom Yogyakarta.

3. Bapak Adi Kusjani, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing yang telah

banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan, pengetahuan,

diskusi, arahan, kritik dan saran kepada peneliti sehingga penulisan Proyek

Akhir ini dapat diselesaikan.

4. Bapak dan Ibu Dosen yang telah memberikan semangat, pengetahuan dan

bimbingan kepada peneliti selama kuliah di STMIK AKAKOM.

5. Bapak dan ibu tercinta, adikku Ivandi Lukito Saputro dan Kurnia

Lukitowati, serta semua keluarga yang telah memberikan semangat dan

dukungan dalam penyelesaian Proyek Akhir ini.

6. Teman-teman seperjuangan jurusan Teknik Komputer angkatan 2016

untuk kebersamaan dan dukungannya.

7. Semua pihak yang tidak bisa peneliti sebutkan satu-persatu atas bantuan,

bimbingan, kritik dan saran.

Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang dapat membangun

serta menyempurnakan tulisan. Semoga Proyek Akhir ini dapat dimanfaatkan dan

ix

dikembangkan lebih lanjut oleh peneliti lain sehingga tulisan ini dapat lebih

bermanfaat bagi perkembangan teknologi IT di indonesia.

Yogyakarta, 17 April 2019

Firman Agus Saputro

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i

HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................ ii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................. iv

MOTTO ................................................................................................................... v

INTISARI ............................................................................................................... vi

ABSTRACT ............................................................................................................ vii

KATA PENGANTAR .......................................................................................... viii

DAFTAR ISI ........................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiii

DAFTAR LISTING PROGRAM ......................................................................... xiv

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

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

1.2. Rumusan masalah ..................................................................................... 1

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

1.4. Batasan Masalah ....................................................................................... 2

BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ........................................ 3

2.1. Dasar Teori ............................................................................................... 3

2.1.1 Modul Sensor Ultrasonik .................................................................. 3

2.1.2 NodeMCU DevKit ............................................................................ 4

2.1.4 MQTT ............................................................................................... 6

2.1.5 Database InfluxDB ............................................................................ 8

2.1.6 Framework DASH Python dan Flask ................................................ 8

2.1.7 Python 3.5.2 ...................................................................................... 9

2.2. Tinjauan Pustaka ...................................................................................... 9

BAB III RANCANGAN SISTEM ........................................................................ 11

3.1 Deskripsi Sistem ..................................................................................... 11

3.2. Analisa Kebutuhan Sistem .................................................................... 11

3.3. Rancangan Sistem .................................................................................. 12

xi

3.4. Rancangan Hardware.............................................................................. 14

3.5. Rancangan Perangkat Lunak .................................................................. 14

3.5.1 Diagram Alir Pada Node Sensor ..................................................... 14

3.5.2 Diagram Alir Pada Node Monitor ................................................... 15

3.6 Rancangan database InfluxDB ............................................................... 18

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PEMBAHASAN ............................................ 19

4.1. Implementasi Pada Node Sensor ............................................................ 19

4.1.1 Implementasi Pada Perangkat Keras Node Sensor.......................... 19

4.1.2 Implementasi Pada Perangkat Lunak Node Sensor ........................ 20

4.2. Implementasi Pada Node Monitor .......................................................... 24

4.2.1 Mencari Volume Bahan Bakar Pada Tanki Pendam ....................... 24

4.2.2 Menyimpan Data Sensor Ke Database InfluxDB ................................ 26

4.2.3 Implementasi Framework Dash Python Dengan Flask ................... 26

4.2.4 Implementasi halaman login ........................................................... 26

4.2.5 Implementasi tampilan grafik pada halaman dashboard ................. 28

4.3. Pengujian Keseluruhan Sistem ............................................................... 29

4.3.1 Pengujian pada node sensor ............................................................ 29

4.3.2 Pengujian pada database InfluxDB ................................................. 31

4.3.3 Pengujian node monitor .................................................................. 32

4.3.4 Pengujian berjalanya sistem secara keseluruhan............................. 36

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 38

5.1. KESIMPULAN ...................................................................................... 38

5.2. SARAN ................................................................................................... 38

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 40

LAMPIRAN .......................................................................................................... 41

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Ilustrasi Cara Kerja Sensor Ultrasonic ............................................... 4

Gambar 2.2 Pin mapping NodeMCU DevKit ........................................................ 5

Gambar 2.3 Diagram Fungsional NodeMCU DevKit .......................................... 5

Gambar 2.4 Arduino IDE ...................................................................................... 6

Gambar 2.5 Ilustrasi kerja dari protokol MQTT .................................................... 7

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem ....................................................................... 13

Gambar 3.2. Diagram Blok Hardware ................................................................. 14

Gambar 3.3. Diagram Alir Program Pada Node Sensor ...................................... 15

Gambar 3.4. Diagram Alir Subscribe Event Handler .......................................... 16

Gambar 3.5. Diagram Alir Tampilan Web Dashboard Monitoring ..................... 17

Gambar 3.6. Rancangan Database data_BB ........................................................ 18

Gambar 3.6. Rancangan Database login .............................................................. 18

Gambar 4.1.1 Rangkaian perangkat keras Node Sensor ..................................... 20

Gambar 4.3.1 Pengujian jarak dengan sensor HC-SR04 ..................................... 29

Gambar 4.2 pengujian volume dengan sensor ultrasonic HC-SR04 ................... 30

Gambar 4.3 Menjalankan server influxd ............................................................. 31

Gambar 4.4 Mengetahui versi influxDB dan mencoba influx client ................... 31

Gambar 4.5 akses langsung halaman dash_app tanpa login ............................... 32

Gambar 4.6 akses langsung halaman dashboard tanpa login .............................. 32

Gambar 4.7 akses langsung halaman adminsetting tanpa login .......................... 33

Gambar 4.8 user berhasil login ........................................................................... 34

Gambar 4.9 Pengujian halaman dashboard ......................................................... 34

Gambar 5.0 Pengujian notifikasi email saat kondisi dibawah 0.5 liter ............... 35

Gambar 5.1 Pengujian notifikasi email saat kondisi dibawah 0.5 liter ............... 35

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Hasil perbandingan pengujian jarak dengan sensor HC-SR04 .......... 29

Tabel 4.2 Hasil perbandingan pengujian volume dengan sensor HC-SR04 ....... 30

Tabel 4.3 perbandingan data volume pada halaman web dengan alat ukur ........ 36

xiv

DAFTAR LISTING PROGRAM

Listing 4.1.1 Proses Include Library ................................................................... 21

Listing 4.1.2 Inisialisasi Sever MQTT ................................................................ 21

Listing 4.1.3 Inisialisasi ESP8266 Wifi .............................................................. 21

Listing 4.1.4 Scribt ProgramKoneksi ESP8266 Wifi ke Akses Point ................. 22

Listing 4.1.5 Scribt Program Koneksi ke MQTT Server .................................... 22

Listing 4.1.6 Scribt program untuk membaca data sensor HC-SR04 ................. 23

Listing 4.1.7 Script publish data sensor ke MQTT Server .................................. 23

Listing 4.2.1 Scribt program mencari rumus bahan bakar pada tanki pendam ... 24

Listing 4.2.2 Menyimpan Data Sensor Ke Database InfluxDB .......................... 25

Listing 4.2.3 Implementasi Framework Dash Python Dengan Flask .................. 25

Listing 4.2.4 Routing dan Authentikasi user ....................................................... 26

Listing 4.2.5 Program Callback untuk menampilkan grafik sensor ................... 27