proposal penelitian unggulan dana lokal its …
Post on 21-Nov-2021
12 Views
Preview:
TRANSCRIPT
i
PROPOSAL PENELITIAN UNGGULAN
DANA LOKAL ITS TAHUN 2020
JUDUL PENELITIAN
DIGITALISASI LABORATORIUM FISIKA DASAR ITS
BERBASIS IoT : Praktikum Gerak Jatuh Bebas
Tim Peneliti:
Dr. Ir. Totok Mujiono, MIKom (Teknik Elektro / FTEIC)
Nada Fitrieyatul Hikmah, S.T, M.T (Teknik Biomedik / FTEIC)
Hendra Cordova (Teknik Fisika / FTI)
LEMBAGA PENELITIAN DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2020
2
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ........................................................................................................................ 2
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................... 3
DAFTAR TABEL ................................................................................................................ 4
BAB 1. RINGKASAN ......................................................................................................... 5
BAB 2 LATAR BELAKANG ............................................................................................. 6
2.1 Manfaat Praktikum online .................................................................................................. 7
2.2 Rasionalitas ........................................................................................................................ 7
2.3 Tujuan ................................................................................................................................. 7
BAB 3 KAJIAN PUSTAKA ............................................................................................... 8
3.1 Internet of Things ............................................................................................................... 8
3.2 Protokol MQTT ................................................................................................................... 9
3.3 Modul Praktikum .............................................................................................................. 10
3.3.1 Praktikum : Gerak Jatuh Bebas ................................................................................. 10
BAB 4 METODE PENELITIAN ..................................................................................... 13
4.1. Digitalisasi perangkat praktikum ........................................................................................... 13
4.2. User Flow .......................................................................................................................... 16
4.3. Mockup web base aplikasi Telelab ................................................................................... 17
4.4. Desain enclosure untuk modul IoT ................................................................................... 19
BAB 5 JADWAL DAN RANCANGAN ANGGARAN BIAYA ................................... 21
5. 1. Jadwal .................................................................................................................................. 21
5.2 Anggaran Biaya ....................................................................................................................... 21
BAB 6 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 23
BAB 7 LAMPIRAN ........................................................................................................... 24
3
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3. 1 Arsitektur WSN dengan broker dan gateway. [1] ............................................ 9
Gambar 4. 1. Konsep (Diagram Blok) untuk pengembangan digitalisasi perangkat
praktikum ....................................................................................................... 13
Gambar 4. 2. Konsep (Wireframe) laman login praktikan .................................................. 14
Gambar 4. 3 Konsep (Wireframe) antarmuka website praktikum hukum Kirchhoff. ......... 15
Gambar 4. 4 Konsep (Wireframe) laman percobaan yang dilakukan secara interaktif oleh
praktikan ......................................................................................................... 16
Gambar 4. 5 User Flow pelaksanan praktikum ................................................................... 17
Gambar 4. 6 Tampilan depan modul telelab........................................................................ 17
Gambar 4. 7 Desain Tutorial Praktikum .............................................................................. 18
Gambar 4. 8 Desain monitoring pelaksanaan praktikum .................................................... 18
Gambar 4. 9 Gambar enclosure tampak atas ....................................................................... 19
Gambar 4. 10 Gambar enclosure tampak bawah ................................................................. 19
Gambar 4. 11 Gambar enclosure tampak bagian dalam ...................................................... 20
4
DAFTAR TABEL
Tabel 5. 1 Jadwal kerja penelitian ....................................................................................... 21
Tabel 5. 2 Anggaran Biaya Penelitian untuk komponen ..................................................... 21
Tabel 5. 3. Pembuatan Web Apps ....................................................................................... 22
5
BAB 1. RINGKASAN
Kegiatan praktikum di Institut Teknologi Sepuluh Nopember menjadi salah satu
aspek penting yang tidak dapat dipisahkan dalam kegiatan perkuliahan bidang sains seperti
pada mata kuliah Fisika Dasar. Ada beberapa hal yang membuat kegiatan praktikum penting
untuk dilakukan. Yang pertama praktikum dinilai mampu menambah antusiasme
siswa/praktikan dalam mempelajari materi. Kemudian praktikum juga dapat mengasah
keterampilan dan pengetahuan siswa/praktikan dalam melaksanakan eksperimen/percobaan.
Lalu praktikum dapat menambah pemahaman siswa /praktikan dalam memahami materi.
Seiring dengan meningkatnya jumlah mahasiswa yang mengambil mata kuliah
Fisika Dasar mengakibatkan fasilitas laboratorium yang ada pada saat ini sulit untuk
menunjang kegiatan praktikum dengan optimal. Diperlukan suatu terobosan pada
pelaksanaan kegiatan praktikum, sehingga dapat mengakomodir kebutuhan mahasiswa
seiring dengan bertambahnya jumlah mahasiswa ITS.
Pada penelitian ini diusulkan digitalisasi kegiatan praktikum dengan memanfaatkan
emerging technology seperti Internet of Things dan Cloud Service guna meningkatkan
kualitas pengelolaan layanan laboratorium Fisika Dasar. Pengembangan praktikum berbasis
teknologi dilakukan dengan merevolusi konsep kegiatan pembelajaran praktikum yang
semula paper-based menjadi online-based/online learning. Kemudian dilakukan
pengembangan perangkat yang memungkinkan pengiriman hasil-hasil pengukuran dalam
kegiatan praktikum yang terintegrasi dengan website yang dapat diakses oleh mahasiswa.
Diharapkan pada penelitian ini dihasilkan sistem pembelajaran praktikum berbasis
teknologi yang interaktif guna mendukung pembelajaran materi kuliah Fisika Dasar.
Kata Kunci: Praktikum Fisika, Praktikum berbasis Teknologi, Internet of Things, Cloud
Service, Web Application
6
BAB 2 LATAR BELAKANG
Fisika adalah salah satu cabang ilmu sains yang selama ini lebih sering hanya dipelajari
di dalam kelas dengan proses pembelajaran searah yang dilakukan oleh guru. Fisika
semestinya dipelajari dengan cara melakukan langsung atau lebih sering dikenal dengan
istilah percobaan. Hal ini sesuai dengan pernyataan bahwa fisika adalah ilmu percobaan
(Young and Freedman, 2002), artinya fisika juga bisa dipelajari dengan cara percobaan atau
kegiatan praktikum.
Terdapat beberapa alasan mengapa kegiatan praktikum penting untuk dilakukan dalam
pembelajaran sains, khususnya fisika. Setidaknya terdapat 4 alasan yang dikemukakan para
pakar pendidikan IPA/sains mengenai pentingnya kegiatan praktikum. Pertama, praktikum
mampu membangkitkan motivasi belajar IPA. Kedua, praktikum mengembangkan
keterampilan dasar dalam melaksanakan eksperimen. Ketiga, praktikum menjadi wahana
belajar pendekatan ilmiah (Reductionism, Repeatability, dan Refutation). Keempat,
praktikum menunjang pemahaman materi mata kuliah (Woolnough and Allsop, 1985).
Melalui praktikum, akan timbul rasa ingin tahu yang lebih sehingga motivasi belajar akan
meningkat. Keterampilan dasar eksperimen juga akan terasah seperti : mengamati,
mengukur, menggolongkan , mengajukan pertanyaan, menyusun hipotesis, merencanakan
percobaan, mengidentifikasi variabel, menentukan langkah kerja, melakukan eksperimen,
membuat dan menafsirkan informasi/grafik, menerapkan konsep, menyimpulkan dan
mengkomunikasikan baik secara verbal dan non verbal
Seiring dengan beberapa penjelasan tentang pentingnya kegiatan praktikum tersebut,
mahasiswa ITS diwajibkan mengambil praktikum Fisika Dasar. Praktikum Fisika Dasar
terbagi menjadi Praktikum Fisika Dasar 1 dan 2. Praktikum Fisika Dasar 1 terdiri dari
Kinematika, Dinamika Rotasi, Getaran dan Fluida, yang dibagi menjadi praktikum bandul
matematis dan fisis, gerak peluru, Fletcher Trolley, momen nersia, bola jatuh bebas, dan bola
jatuh tak beraturan sedangkan praktikum Fisika Dasar 2 terdiri dari panas yang ditimbulkan
oleh Arus Listrik, Voltameter, Hukum Ohm, Hukum Kirchoff, Arus Bolak Balik, Plat
Kapasitor, Induksi Elektromagnetik, Termokopel. Praktikum : Bola Jatuh Bebas bertujuan
menentukan besarnya percepatan gravitasi bumi di suatu tempat dengan peralatan yang
digunakan adalah Large Contact plate termasuk steel ball, Holding magnet dengan
multiclamp, Holding magnet adapter dengan release mechanism, Counter S, Stand basses
MF, Stand rods, Leybold multiclamps, Scale dengan pointer.
7
2.1 Manfaat Praktikum online
Pelaksanaan praktikum online ini diharapkan dapat memberikan manfaat-manfaat
antara lain:
1. Dapat menambah pemahaman dan mempermudah mahasiswa dalam proses
praktikum fisika dasar
2. Praktikum dapat dilakukan setiap saat sesuai dengan ketentuan yang berlaku
3. Dapat menambah pendapatan bagi ITS, dimana praktikum juga bisa dilakukan oleh
mahasiswa non ITS sesuai dengan ketentuan yang berlaku
2.2 Rasionalitas
1. Pentingnya Laboratorium Fisika Dasar untuk menunjang kegiatan pembelajaran
fisika sebagai upaya pembuktian teori-teori dasar fisika melalui kegiatan praktikum.
2. Peningkatan jumlah mahasiswa yang mengambil mata kuliah fisika dasar yang
mengakibatkan ketidakseimbangan jumlah rasio mahasiswa dengan fasilitas
laboratorium fisika dasar.
3. Digitalisasi berbasis IoT pada laboratorium fisika dasar sangat diperlukan untuk
mengakomodir kebutuhan praktikum mahasiswa yang terus berkembang seiring
perkembangan jumlah mahasiswa.
4. Digitalisasi berbasis IoT pada laboratorium fisika dasar dapat meningkatkan
pelayanan kepada mahasiswa ITS dan non ITS.
2.3 Tujuan
Di dalam penyusunan proposal digitalisasi Laboratorium Fisika Dasar berbasis IoT ini
mempunyai tujuan untuk meningkatkan pengelolaan layanan laboratorium bagi peserta didik
di ITS guna menunjang kelancaran pembelajaran fisika dasar berdasarkan kurikulum yang
diterapkan agar sesuai dengan tujuan yang hendak dicapai oleh ITS yaitu membentuk sarjana
yang dapat bekerja di bidang apapun yang berkaitan dengan teknologi terkini, dapat
memenuhi kebutuhan masyarakat baik secara nasional maupun internasional, atau layanan
pendidikan, juga dapat mengikuti perkembangan teknologi informasi, serta meningkatkan
pengetahuan dan keterampilan lulusan melalui pembelajaran sepanjang hayat
8
BAB 3 KAJIAN PUSTAKA
3.1 Internet of Things
Bicara mengenai Internet of Thing yang biasa disebut dengan IoT tidak ada habisnya
karena Internet of Things tidak mempunyai definisi tetap selalu ada saja bahasan entah itu
berasal dari suatu keseharian kita hingga benda-benda yang dapt dijadikan perangkat untuk
mempermudah aktivitas kita. Namun kita dapat menentukan apakah suatu perangkat
merupakan bagian dari IoT atau tidak dengan pertanyaan berikut ini: Apakah produk suatu
vendor dapat bekerja dengan produk dari vendor yang lain? Dapatkah suatu kunci pintu dari
vendor A berkomunikasi dengan saklar lampu dari vendor B, dan bagaimana jika seorang
pengguna ingin memasukkan termostatnya menjadi bagian dari komunikasi tersebut.
Jadi Internet of Thing (IoT) adalah sebuah konsep dimana suatu objek yang memiliki
kemampuan untuk mentransfer data melalui jaringan tanpa memerlukan interaksi manusia
ke manusia atau manusia ke komputer. IoT telah berkembang dari konvergensi teknologi
nirkabel, micro-electromechanical systems (MEMS), dan Internet. ‘A Things’ pada Internet
of Things dapat didefinisikan sebagai subjek misalkan orang dengan monitor implant
jantung, hewan peternakan dengan transponder biochip, sebuah mobil yang telah dilengkapi
built-in sensor untuk memperingatkan pengemudi ketika tekanan ban rendah. Sejauh ini, IoT
paling erat hubungannya dengan komunikasi machine-to-machine (M2M) di bidang
manufaktur dan listrik, perminyakan, dan gas. Produk dibangun dengan kemampuan
komunikasi M2M yang sering disebut dengan sistem cerdas atau “smart”. Sebagai contoh
yaitu smart kabel, smart meter, smart grid sensor.
Penelitian pada IoT masih dalam tahap perkembangan. Oleh karena itu, tidak ada
definisi dari Internet of Things. Berikut adalah beberapa definisi alternatif dikemukakan
untuk memahami Internet of Things (IoT), antara lain : menurut Ashton pada tahun 2009
definisi awal IoT adalah Internet of Things memiliki potensi untuk mengubah dunia seperti
pernah dilakukan oleh Internet, bahkan mungkin lebih baik. Pernyataan tersebut diambil dari
artikel sebagai berikut: “Hari ini komputer dan manusia, hampir sepenuhnya tergantung pada
Internet untuk segala informasi yang semua terdiri dari sekitar 50 petabyte (satu petabyte
adalah 1.024 terabyte) data yang tersedia pada Internet dan pertama kali digagas dan
diciptakan oleh manusia. Dari mulai magnetik, menekan tombol rekam, mengambil gambar
digital atau memindai kode bar.
9
Diagram konvensional dari Internet meninggalkan router menjadi bagian terpenting
dari semuanya. Masalahnya adalah orang memiliki waktu, perhatian dan akurasi terbatas.
Mereka semua berarti tidak sangat baik dalam menangkap berbagai data tentang hal di dunia
nyata. Dari segi fisik dan begitu juga lingkungan kita. Gagasan dan informai begitu penting,
tetapi banyak lagi hal yang pernting. Namun teknologi informasi saat ini sangat tergantung
pada data yang berasal dari orang-orang sehingga komputer kita tahu lebih banyak tentang
semua ide dari hal-hal tersebut”
Menurut Casagras (Coordinator and support action for global RFID-related activities
and standardisation) mendefinisikan IoT sebagai sebuah infrastruktur jaringan global, yang
menghubungkan benda-benda fisik dan virtual melalui eksploitasi data capture dan
kemampuan komunikasi. Infrastruktur terdiri dari jaringan yang telah ada dan internet
berikut pengembangan jaringannya. Semua ini akan menawarkan identifikasi obyek, sensor
dan kemampuan koneksi sebagai dasar untuk pengembangan layanan dan aplikasi ko-
operatif yang independen. Ia juga ditandai dengan tingkat otonom data capture yang tinggi,
event transfer, konektivitas jaringan dan interoperabilitas
3.2 Protokol MQTT
Message Queuing Telemetry Transport atau dikenal dengan MQTT [1] adalah
protokol konektivitas machine-to-machine (M2M) /IoT yang berbasis open source dengan
standar terbuka (OASIS) yang dirancang untuk perangkat terbatas dan bandwidth rendah,
dengan latency tinggi atau berjalan pada jaringan yang diandalkan. MQTT sering digunakan
untuk perangkat yang terhubung aplikasi mobile di era M2M/IoT yang mana bandwidth dan
daya baterai menjadi pertimbangan utama sehingga dirasa sangat ideal untuk perangkat.
Gambar 3. 1 Arsitektur WSN dengan broker dan gateway. [1]
10
Prinsip protokol MQTT yaitu publish subcribe. Komponen seperti sensor yang
menghasilkan informasi tertentu akan menerbitkan informasi disebut dengan publisher.
Klien yang menginginkan informasi tertentu akan mendaftarkan diri dari informasi tersebut,
proses ini disebut subscribe dan klien tersebut adalah subscriber. Selain itu juga terdapat
istilah broker yang bertugas menjamin subscriber mendapatkan informasi yang diinginkan
dari publisher. Interaksi antara publisher, subscriber dan broker digambarkan seperti pada
Gambar 3.1. Pada arsitektur WSN digambarkan dengan broker sebagai middleware seperti
pada Gambar 3.1. Broker terletak pada jaringan tradisional seperti Internet/LAN/WAN.
Dibutuhkan gateway untuk menyediakan akses dengan broker. Sedangkan keamanan pada
MQTT bisa menggunakan proxy pada MQTT tersebut atau menggunakan HTTP proxy.
Perbedaan yang terjadi yaitu pada MQTT proxy terdapat pendekatan latensi yang lebih
rendah dan lebih jelas jika ukuran data meningkat.
Terdapat tiga definisi level Quality of Service (QoS) pada MQTT untuk menjamin pesan
terkirim ke klien, meliputi :
0 : broker/klien akan mengirim pesan sekali tanpa konfirmasi.
1 : broker/klien akan mengirimkan pesan minimal sekali, diperlukan konfirmasi,
2 : broker/klien akan mengirimkan pesan tepat sekali dengan menggunakan four step
handshake.
Pesan dikirim melalui semua level QoS dan klien dapat subscribe level QoS manapun juga.
Klien dapat memilih maksimum QoS yang akan diterima. Sebagai publisher dan subscriber
yang berdasarkan protokol, mengijinkan banyak perangkat untuk berkomunikasi melalui
jaringan wireless.
3.3 Modul Praktikum
3.3.1 Praktikum : Gerak Jatuh Bebas
Gerak adalah perubahan posisi suatu benda terhadap titik acuannya.Benda yang
bergerak dapat dikatakan tidak bergerak,sebagai contoh meja yang ada dibumi pasti tidak
dikatakan bergerak oleh manusia yang ada dibumi.Tetapi bila matahari yang melihat maka
meja tersebut bergerak bersama bumi yang mengelilingi matahari.Gerak berdasarkan
lintasannya dibagi menjadi 3 (tiga) yaitu gerak lurus yaitu gerak yang lintasannya berbentuk
lurus,gerak parabola yaitu gerak yaitu gerak yang lintasannya berbentuk parabola,gerak
melingkar yaitu gerak yang lintasannya berbentuk lingkaran,sedangkan berdasarkan
percepatannya gerak dibagi menjadi 2 (dua) yaitu gerak beraturan adalah gerak yang
percepatannya sama dengan nol (a=0) dan gerak berubah beraturan adalah gerak yang
11
percepatannya konstan (a=konstan) atau gerak yang kecepatannya berubah secara
teratur.(welson.1990)
Gerak jatuh bebas dalah gerah jatuh benda arah vertical dari ketinggian h tertentu tanpa
kecepatan awal (vo=0),jadi gerak benda hanya dipengaruhi oleh gravitasi bumi (g).
y = h = 1
2 gt2
t = �̈� (2 ℎ
𝑔)
yt = gt = �̈� (2gh)
g merupakan percepatan gravitasi bumi y = h adalah lintasan yang ditempuh benda
pada arah vertical (diukur dari posisi benda mula-mula) dan t adalah waktu yang dibutuhkan
benda untuk menempuh lintasannya.(Celleto.1994)
Secara umum gerak jatuh bebas hanya dipengaruhi oleh gaya gravitasi,selama
membahas gerak jatuh bebas digunakan rumus atau persamaan GLBB.kita pilih kerangka
acuan yang diam terhadap bumi.kita menggantikan x atau s (pada persamaan GLBB) dengan
y,karena benda bergerak vertical dan kita juga bisa menggunakan h untuk menggantikan x
atau s.kedudukan awal benda kita tetapkan yo = 0 untuk t = 0.percepatan yang dialami benda
ketika jatuh bebas adalah percepatan gravitasi,sehingga kita menggantikan a dengan g,dan
persamaan gerak jatuk bebas yang dituliskan pada tabel di bawah ini.
GLBB GJB
VX = VXO + at Vy = VyO + gt
X = XO + VXO + 1
2 at2 Y = VyO t+
1
2 gt2
Vx2 = VXO
2 + 2as VY2 = VYO
2 + 2gh
(Bueche.1998)
Dari persamaan waktu jatuh, terlihat bahwa waktu jatuh benda bebas hanya
dipengaruhi oleh 2 faktor yaitu h adalah ketinggian dan g adalah gravitasi bumi.jadi berat
dari besaran–besaran lain tidak dipengaruhi artinya meskipun berbeda beratnya ,2 benda
yang jatuh dari ketinggian yang sama dan pada tempat yang sama akan jatuh dalam waktu
yang bersamaan,tetapi apabila benda tidak jatuh bersamaan dikarenakan adanya gesekan
udara.gesakan udara sangat mempengaruhi gerak jatu bebas suatu benda walaupun
percepatan gravitasi tiap-tiap benda yang dijatuhkan adalah sama. (Mansfield.1998)
Semua benda akan jatuh dengan percepatan sama,apabila tidak ada udara atau
hambatan lainnya.semua benda berat atau ringan,udara berperan penting sebagai hambatan
12
untuk benda-benda yang ringan memiliki permukaan luas,tetapi pada kondisi tertentu
hambatan udara ini diabaikan.pada suatu ruangan hampa udara benda ringan dan berat
memiliki percepatan yang sama.hal ini menunjukan bahwa untuk sebuah benda yang jatuh
dari keadaan alam,jarak yang ditempuh akan sebanding dengan kuadrat
waktu.(Young.2002)
Peralatan
Dalam percobaan mengenai gerak jatuh bebas alat-alat yang digunakan antara lain 1
set instrument penjatuh benda,2 bola besi atau baja,1 pencatat waktu,1 skala vertical,1
sumber tegangan DC dan kabel penghubung secukupnya serta kertas.
Prinsip Percobaan
Bola baja dengan massa m diletakkan pada sebuah magnet dinamis
(electromagnet),ketika arus dihentikan karena adanya pengaruh gaya gravitasi bumi atau
gaya berat sebesar F = W = m.g maka bola akan jatuh bebas dengan percepatan konstan
g,waktu tempuh t yang tampak pada pencacah adalah waktu yang digunakan untuk
menempuh jarak sepanjang s.selanjutnya besarnya percepatan gravitasi bumi g dapat
ditentukan dengan menggunakan s(t) = 1
2 gt2 atau g=
2𝑠
𝑡2
Percobaan
Untuk melakukan percobaan,langkah-langkah yang ditempuh pada percobaan kali ini,
rangkaian alat sudah disusun sehingga percobaan dimulai dengan dihidupkan sumber
tegangan dan diukur jarak atau ditentukan jarak jatuhnya bola,kemudian diletakan bola pada
bagian bawah magnet penahan dan diberi selembar kertas diantara bola besi dengan
magnet,ditutup plat kontak kemudian ditekan kunci morse dengan cepat.selanjutnya dicatat
waktunya (t) yang terbaca pada pencacah waktu.dan di ulangi pengukuran sebanyak 7 kali,
kemudian digunakan jarak yang berbeda sebanyak 5 kali dengan bola besi yang sama dan
setelah itu diulangi perlakuan pada bola besi tersebut dengan menggunakan boal yang
berbeda sampai 3 kali pergantian bola.
13
BAB 4 METODE PENELITIAN
4.1. Digitalisasi perangkat praktikum
Digitalisasi perangkat praktikum perlu dilakukan untuk mengembangkan kegiatan
pembelajaran praktikum berbasis teknologi yang interaktif dengan tetap memperhatikan
ranah perkembangan psikomotorik dan afektif praktikan.
Upaya yang pertama yakni menggantikan konsep kegiatan pembelajaran yang semula
paper-based menjadi online learning yang interaktif. Website praktikum dibangun dengan
antarmuka yang memberikan pengalaman (experience) belajar kepada praktikan dengan
efektif dan mudah dipahami.
Upaya selanjutnya yakni memodernisasi perangkat pengukuran praktikum ke
perangkat pengukuran digital yang memungkinkan pengiriman hasil pengukuran langsung
ke Cloud Computer. Hasil pengukuran ini nantinya akan terintegrasi dengan website
praktikum, sehingga data pengukuran selama kegiatan praktikum dapat dievaluasi dengan
lebih mudah dan efektif.
Ilustrasi konsep pengembangan digitalisasi perangkat praktikum diperlihatkan pada
Gambar 4.1.
Gambar 4. 1. Konsep (Diagram Blok) untuk pengembangan digitalisasi perangkat
praktikum
14
Adapun usulan digitalisasi beberapa komponen/instrument praktikum dalam upaya
pengembangan praktikum online tertera pada Tabel 1 berikut:
Tabel 4.1. Usulan Digitalisasi Perangkat Praktikum Hukum Kirchhoff
Komponen/Instrumen
Praktikum
Peralatan Existing Usulan Digitalisasi Perangkat
Instrumentasi Pengukuran Multimeter Digital Modul Instrumentasi Pengukuran
berbasis IoT
Instruksi Praktikum Cetak (Paper Based) Website Interaktif
Pengisian Lembar Data
Praktikum
Cetak (Paper Based) Website Interaktif
Pre-test dan Post Test Manual / Tatap Muka Online
Pengembangan digitalisasi perangkat praktikum memungkinkan praktikan mendapatkan
pengalaman interakif praktikum hukum kirchhoff secara digital dengan konsep / skenario
sebagai berikut:
1) Praktikan Login ke laman Praktikum Online ITS
Gambar 4. 2. Konsep (Wireframe) laman login praktikan
2) Praktikan mendaftar (enroll) pada laman Praktikum Kirchoff
3) Praktikan melakukan sinkronisasi perangkat IoT untuk pengukuran tegangan
dan arus ke Website
4) Praktikan mendapat materi mengenai dasar konsep dan latar belakang
praktikum. Materi disampaikan dalam bentuk video dan teks.
15
Gambar 4. 3 Konsep (Wireframe) antarmuka website praktikum hukum Kirchhoff.
5) Praktikan memulai percobaan sesuai dengan instruksi (contoh: menyusun
rangkaian sesuai dengan instruksi)
6) Praktikan melakukan perhitungan secara manual sesuai dengan dasar teori
7) Praktikan melakukan pengukuran dengan memasangkan test probe pada titik-
titik cabang (node) yang diamati.
8) Hasil pengukuran akan tampil pada website, praktikan dapat menyimpan hasil
pengukuran dengan klik tombol simpan
9) Praktikan melanjutkan ke percobaan berikutnya sesuai dengan instruksi yang
berikutnya
10) Praktikum selesai apabila praktikan sudah menyelesaikan seluruh percobaan
atau waktu yang disediakan telah habis
16
Gambar 4. 4 Konsep (Wireframe) laman percobaan yang dilakukan secara interaktif
oleh praktikan
4.2. User Flow
User flow adalah prosedure pelaksanaan praktikum secara online pada modul Telelab.
Adapun desain user flow yang dibuat adalah sebagai berikut :
1. Mahasiswa yang sudah terdaftar sebagai peserta praktikum harus Log in terlebih
dahulu baik melalui aplikasi web ataupun melalui aplikasi mobile.
2. Setelah berhasil log in, mahasiswa praktikan memilih modul praktikum yang akan
dilaksanakan. Informasi antrian akan ditampilkan pada tiap modul bila modul yang
diakses sedang digunakan oleh peserta lain.
3. Bila sudah bisa mengakses modul praktikum, peserta harus mempelajari terlebih
dahulu konsep, object dan prosedure pelaksanaan praktikum pada aplikasi
web/mobile.
4. Berikutnya adalah pelaksanaan praktikum dengan modul telelab. Mahasiswa
praktikum menjalankan instruksi praktikum dengan melakukan perhitungan juga
pembuktian hasil perhitungan pada modul telelab.
5. Hasil perhitungan dan konfigurasi data praktikum disubmit keserver untuk diproses
oleh perangkat modul telelab. Selama proses mahasiswa dapat melihat secara
streaming proses yang terjadi pada perangkat Telelab melalui kamera terpasang.
17
6. Data terkirim diteruskan ke perangkat telelab untuk diproses. Hasil proses data
dikirimkan ulang oleh server ke front end modul telelab. Mahasiswa dapat secara
langsung melihat hasil percobaan berikut nilai yang diperoleh.
7. Dosen/asisten pengampu dapat juga melihat hasil percobaan setiap peserta melalui
aplikasi web.
Gambar 4. 5 User Flow pelaksanaan praktikum
4.3. Mockup web base aplikasi Telelab
Gambar 4. 6 Tampilan depan modul telelab
18
Pada Gambar 4.6. Peserta praktikum melakukan login setelah registrasi terlebih dahulu
untuk bisa mengakses dan mengikuti serta melaksanakan praktikum
Gambar 4. 7 Desain Tutorial Praktikum
Gambar 4.7. Adalah desain tutorial prosedur dan pelaksanaan praktikum yang berikutnya
akan terhubung dengan modul telelab.
Gambar 4. 8 Desain monitoring pelaksanaan praktikum
Gambar 4.8 Dosen, asistem dan peserta dapat memonitor aktifitas pelaksanaan praktikum
19
4.4. Desain enclosure untuk modul IoT
Gambar 4. 9 Gambar enclosure tampak atas
Gambar 4. 10 Gambar enclosure tampak bawah
20
Gambar 4. 11 Gambar enclosure tampak bagian dalam
21
BAB 5 JADWAL DAN RANCANGAN ANGGARAN BIAYA
Pada bab ini akan dijelaskan bagaimana penelitian ini diorganisasi. Bab ini akan
membahas tentang jadwal dan rancangan anggaran biaya.
5. 1. Jadwal
Penelitian ini akan dilaksanakan selama 12 bulan dimulai pada bulan April 2020 dan
berakhir pada Maret 2021. Jadwal kerja dari penelitian ini dijelaskan pada Tabel 5.1
Tabel 5. 1 Jadwal kerja penelitian
No Kegiatan BULAN
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 Desain PCB 10 modul IoT --- ---- ---- ----
2 Modifikasi modul praktikum --- ---- ---- ---- ---- ---- ----
3 Perancangan software embedded
modul IoT ----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
4 Webserver, Web based
application ----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
5 Perancangan mobile based
application ----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
----
6 Pengujian ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----
5.2 Anggaran Biaya
Anggaran biaya dalam penelitian ini adalah Dana Lokal ITS tahun 2020. Adapun
anggaran biaya secara detil ditunjukkan pada Tabel 5.2 dan Tabel 5.3.
Tabel 5. 2 Anggaran Biaya Penelitian untuk komponen
NO Item Name Description QTY Unit Price/Unit (Rp)
Amount (Rp)
1 IoT Interface Module untuk praktikum benda jatuh bebas
Modul terdiri dari: Industrial power supply Main microcontroller IoT Counter Processor IP Camera Set Embedded software
1
Unit
60.250.000
60.250.000
Modifikasi modul benda jatuh bebas 1 Unit 10.250.000 11.600.000 Desain enclosure 7 1 Unit 8.250.000 8.250.000
2 Desain Hub ethernet Desain Hub IP 1 Unit 5.400.000 5.400.000 Jumlah Sub Total 85.500.000
22
Tabel 5. 3. Pembuatan Web Apps
NO Item Name Description QTY Unit Price/U (Rp)
Amount (Rp)
1 Webserver, Web based application dan mobile based application
Pembuatan web server dan disain web apps yang menghubungkan Modul IoT tiap praktikum agar bisa difungsikan secara online
1 unit 24.500.000 24.500.000
Jumlah Sub Total 24.500.000
23
BAB 6 DAFTAR PUSTAKA
[1] Halliday, D. dan Resnick, R. 1985. Fisika Jilid 1 edisi ketiga (terjemahan), Jakarta :
Penerbit Erlangga
[2] Giancoli, D.C. 2009. Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics 4th
edition, New Jersey : Pearson Education,Inc.
[3] Serway, R. “Physic for scientist & Engineerings With Modern Physic”, James Madison
University Harisson Burg, Viriginia, 1989.
[4] Resnick & Haliday, “ Fisika Jilid I ” Erlangga (Terjemahan).
[5] Tipler, P. ”Fisika Untuk Sains dan Teknik Jilid I” Erlangga (Terjemahan).
[6] Dosen-dosen fisika FMIPA ITS. 2009. Fisika I Kinematika-Dinamika-Getaran-
Panas. Surabaya : YANASIKA
[7] Giancoli, Douglas C. 2001. FISIKA Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta: Erlangga
[8] Resnick, R. and Halliday, D. 1986. Fisika Jilid 1 Edisi Ketiga. Jakarta: Erlangga
[9] Sarojo, Ganijaty Aby. 2002. Fisika Dasar Mekanika. Jakarta: Salemba Teknika
[10] Sears dan Zemansky. 1982. FISIKA untuk Universitas 1 Mekanika.Panas.Bunyi.
Bandung : Binacipta
[11] http://www.mediabali.net/fisika_hypermedia/gerak_peluru.html
[12] Dosen - dosen Fisika, Fisika I, Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, 1998.
[13] Sears. Zemansky, Fisika Untuk Universitas 1, Yayasan Dana Buku Indonesia, Jakarta-
New York, 1994.
[14] Dosen - dosen Fisika, Petunjuk Praktikum Fisika Dasar, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, 1998.
[15] Bueche.F.1998.Principles of Physics.Singapore.mc.Graw hill
[16] Celleto Vancent.P.1994.College Physics.USA.Van hertman press
[17] Mansfield.1998.Understanding Physics.New York.Proxis pubhlishing
[18] W.Welson.1990.Enginerig Physics.USA.Mc.Graw hill company.inc
[19] Young D Hugh.2002.Fisika Universitas.Jakarta.Erlangga
24
BAB 7 LAMPIRAN
Biodata Tim Peneliti
1. Ketua
a. Nama Lengkap : Dr. Ir. Totok Mujiono, MIKom
b. NIP : 196504221989031001
c. Fungsional/Pangkat/Gol. : Penata / III D
d. Bidang Keahlian : IC device
e. Departemen/Fakultas : Teknik Komputer / FTEIC
f. Alamat Rumah dan No. Telp. : Jl. Hidrodinamika II/T23 kompleks ITS
Sukolilo 081330300570
g. Riwayat penelitian/pengabdian (2) yang paling relevan dengan penelitian yang
diusulkan/dilaporkan (sebutkan sebagai Ketua atau Anggota)
h. Publikasi (2) yang paling relevan (dalam bentuk makalah atau buku)
2. Anggota 1
a. Nama Lengkap : Nada Fitrieyatul Hikmah, S.T., M.T.
b. Jenis Kelamin : Perempuan
c. NIP/NPP : 199001072018032001
d. Fungsional/Pangkat/Gol. : Penata Muda Tingkat I/IIIb
e. Jabatan Struktural : -
f. Bidang Keahlian : Cardiac Engineering
g. Departemen/Fakultas : Teknik Biomedik / Fakultas Teknologi Elektro dan
Informatika Cerdas
h. Perguruan Tinggi : Institut Teknologi Sepuluh Nopember
i. Alamat Rumah dan No. Telp. : Jl. Medokan Sawah Timur IID no.4 Surabaya –
085749241212
25
j. Riwayat penelitian :
1. Diagnosis Kelelahan Selama Latihan Dengan Sinyal ECG Sebagai
Kontrol Kecepatan Treadmill Dan Pasca Latihan Dengan Sinyal PCG
(Dana Lokal ITS 2019 – Ketua)
2. Pengembangan Framework Pengolahan Sinyal Jantung Untuk Analisis
Multimodal Parameter Cardiodynamic (Dana Lokal ITS 2018 – Ketua)
k. Riwayat pegabdian :
3. Diseminasi Hasil Riset Departemen Teknik Biomedik FTE-ITS kepada
Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga (Dana Lokal ITS 2018 –
Anggota)
l. Publikasi Ilmiah :
1. Hikmah, N.F., Arifin, A., Sardjono, T.A., Suprayitno, E.A. (2016), “A Sequential
Hypothesis Testing of Multimodal Cardiac Analysis”, Proceedings Asea Uninet
Scientific and Plenary Meeting 2016, hal. 63-77.
2. Hikmah, N.F., Arifin, A., Sardjono, T.A., Suprayitno, E.A. (2015), “A Signal
Processing Framework for Multimodal Cardiac Analysis”, Intelligent Technology
and Its Applications (ISITIA), IEEE Conference Publications, hal. 125-130.
3. Anggota 2
a. Nama : Hendra Cordova, S.T, M.T
b. Jenis Kelamin : Laki-laki
c. NIP/NPP : 19690530 199412 1 001
d. Fungsional/Pangkat/Gol. : Lektor Kepala/ IVb
e. Jabatan Struktural : -
f. Bidang Keahlian : Instrumentasi, Kontrol dan Safety
g. Departemen/Fakultas : Teknik Fisika FTI-ITS
h. Perguruan Tinggi : Institut Teknologi Sepuluh Nopember
i. Alamat Rumah dan No. Telp. : Jl. Teknik Sipil N-13 Sukolilo Surabaya 08123 297 897
j. Riwayat penelitian
No Judul Proyek/Penelitian Sumber
Dana
Tahun Status
26
1 Studi Tentang Penerapan Algoritma Belajar
Levenberg Marquardt pada Strategi Sistem
Kontrol Prediktif Non-Linier Berbasis Jaringan
Syaraf Tiruan untuk Proses Multi Input Multi
Ouput
Program
Insentif Riset
Dasar/ KNRT
2006-2007
Januari 2006 Anggota
2 Pengembangan dan Implementasi Prototipe
Strategi Sistem Kontrol Prediktif Nonlinier
Berbasis Jaringan Syaraf Tiruan Pada Proses
Multi Input Multi Output (MIMO)
DIKTI
(Hibah
Bersaing
2007)
Februari 2007 Anggota
3 Analisa kinerja sistem pengendalian temperatur
dan safety instrumented system (sis) pada
thermal oxidizer conocophillips indonesia
dengan metode markov analysis
Final Project 2008 Anggota
4 Simulasi integrasi sistem interlock (sis) dan
kontrol dinamik (bpcs) untuk memenuhi safety
integrity level pada gas turbin pt. indonesia
power ubp semarang menggunakan diagram
alir keadaan
Final Project 2009 Anggota
5 Penentuan SIL (safety integrity level) pada unit
steam drum
Final Project 2010 Anggota
6 Preliminary HAZID study
feed submarine pipeline
facility of crude RU VI Balongan
PT.
Pertamina
Balongan
2012 Anggota
7 Pembuatan Front End Engineering Design
(FEE) dan ITB Pembangunan Submarinr
Pipeline untuk Fasilitas Bongkar Muat Tanker
Crude di RU VI Balongan Engineering Center
Refining DIrectorat
PT.
Pertamina
2013 Anggota
No Judul Proyek/Penelitian Sumber
Dana
Tahun Status
8 Pembuatan P&ID Drawing di SUPPLY &
DISTRIBUSI REGION IV-DIT.
PEMASARAN & NIAGA WAYAME Ambon
PT.
Pertamina
Ambon
2014 Anggota
9 Pengembangan Sarfas Pertamina Dex Bali PT.
Pertamina
Bali
2014 Anggota
10 RANCANG BANGUN KONTROL EC
(Elecric Conductivity) BERBASIS
SOFTSENSOR EC-pH DENGAN METODE
JARINGAN SYARAF TIRUAN UNTUK
OPTIMASI SUPLAI ENERGI NUTRISI
HIDROPONIK NFT SELADA (Lettuce Sativa)
Penelitian
Laboratorium
Lokal ITS
2019 Ketua
Daftar Publikasi
27
1. T.R. Biyanto, F. Kusuma, H. Cordova, Y. Sutatio, R. Bayuaji, Handling Low and High
Demand Mode on Safety Instrumented Function, International Journal of Electrical and
Computer Engineering (IJECE) Vol.5 pp. 742-749, August 2015
2. T.R. Biyanto, E.K. Gonawan, G. Nugroho, R. Hantoro, H. Cordova, K. Indrawati, Heat
exchanger network retrofit throughout overall heat transfer coefficient by using genetic
algorithm, International Journal of Applied Thermal Engineering Vol. 94 pp. 274-281,
February 2016
top related