i
KONTROL DAN MONITORING SMARTHOME DENGAN
MODUL ESP8266 SERTA SERVER THINKSPEAK
TUGAS AKHIR
FAJAR EKA
NIM : 140309246193
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO INDUSTRI
BALIKPAPAN
2017
ii
KONTROL DAN MONITORING SMARTHOME DENGAN
MODUL ESP8266 SERTA SERVER THINKSPEAK
TUGAS AKHIR
KARYA TULIS INI DIAJUKAN SEBAGAI SALAH SATU
SYARAT UNTUK MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA
DARI POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
FAJAR EKA
140309246193
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA
BALIKPAPAN
2017
iii
SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Fajar Eka
Tempat/Tgl lahir : Balikpapan, 28 juli 1996
NIM : 140309246193
Menyatakan bahwa tugas akhir yang berjudul “ KONTROL DAN
MONITORING SMARTHOME DENGAN ESP 8266 SERTA THINKSPEAK“ adalah
bukan merupakan hasil karya tulis orang lain, baik sebagian maupun keseluruhan,
kecuali dalam kutipan yang kami sebutkan sumbernya.
Demikian pernyataan kami buat dengan sebenar-benarnya dan apabila pernyataan ini
tidak benar kami bersedia mendapat sanksi akademis.
Balikpapan, 28 Juli 2017
Mahasiswa,
Fajar Eka
NIM : 140309246193
iv
Tugas Akhir ini kupersembahkan
Kepada Ayah dan ibu Terkasih
Bpk. Bayu dan Ibu Herda
Saudaraku yang kusayangi
Febrila Dwi Kausarina
Fatikah Tri Abelina
Penyemangat yang selaluada
Sang Akhwat berkerudung Ungu
Teman-teman seperjuangan sekaligus keluarga
3 TE 1 angkatan 2014
v
SURAT PERNYATAAN PERSETUJUANPUBLIKASI KARYA ILMIAH KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai civitas akademik Politeknik Negeri Balikpapan, saya yang bertandatangan di bawah ini :
Nama : Fajar EkaNIM : 140309246193Program studi : Teknik Elektronika IndustriJudul TA : Kontrol dan Monitoring Smarthome dengan ESP8266 serta
THINKSPEAK
Demi pengembangan ilmu pengetetahuan, saya menyetujui untuk memberikanhak kepada Politeknik Negeri Balikpapan untuk menyimpan, mengalih media atauformat-kan, mengelola dalam bntuk pangkalan data (database), merawat, danmempublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagaipenulis/pencipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di : BalikpapanPada tanggal : 30 juni 2017Yang menyatakan
(Fajar Eka)
vi
ABSTRACT
Intelligent home systems (Smart Home) is a combined system application oftechnology and specialized services for home environment with specific functionsto improve efficiency, occupant comfort and safety.Intelligent home systemconsists of control, monitoring and automation, several devices or appliances canbe accessed through a computer. Some research on the smart home of thereference still has its limitations. Limitations of the firstresearch is the controldoes not support multiple platforms and use a web service in hosting, while in thesecond research , the control only can be done through the android basedsmartphone and do not use Module ESP 8266 as a web server.Therefore, this research will make the smart home system which the controlling system supportsmultiple platforms through a smartphone, a computer or laptop and takeadvantage of raspberry pi as a web server to run web panel.The system is builtusing mini computer Module ESP8266 and with devicessuch as relays, wirelessusb, jumper cables, house lights, smartphones, computers and laptops. ModuleESP8266 be used as a web server to runs a website that is used to control houselights. Controlling is done via web browser smartphone, compter or laptopconnected to the Module ESP8266 via WiFi networks. Relay functions as a switchfor turning on and off the lamp connected home with Module ESP8266 throughGPIO pins. Through pin-pin GPIO commands switch on and off the light receivedfrom the web panel forwarded to the relay by giving a logic 1 (HIGH) means litand logic 0 (LOW), which means extinguished.From the test results can besummed up all four lights can be turned on and turn off via a web panelrunningon the web server on Module ESP8266 andaccessed via a web browsersmartphone, computer or laptop via WiFi networks.
Keywords: Smart Home, Module ESP 8266 , Web Server
vii
ABSTRAK
Sistem rumah cerdas(Smart Home)adalah sistem aplikasi gabunganantarateknologi dan pelayanan yang dikhususkan pada lingkungan rumah dengan fungsitertentu yang bertujuan meningkatkan efesiensi, kenyamanan dan keamananpenghuninya. Sistem rumah cerdas terdiri dari perangkat kontrol, monitoring danotomatisasi beberapa perangkat atau peralatan rumah yang dapat diakses melaluisebuah komputer.Beberapa penelitian tentang smart homedari referensi masihmemiliki keterbatasan. Keterbatasan pada penelitian pertamaadalahpengontrolanyang tidak mendukung multiple platformdan menggunakanweb serviceyang di posting,sedangkanpada penelitian kedua,pengontrolanhanyadapat dilakukan melalui smartphoneberbasis androiddan tidak memanfaatkanModul ESP 8266 sebagai web server dan server Thinkspeak.Oleh karena itu,penelitian tugas akhir ini akan membuat sistem smart homeyang pengontrolannyamendukung multiple platformmelaluismartphone, komputer ataulaptopdanmemanfaatkan Modul ESP 8266 sebagai web serveruntuk menjalankanweb panelSistem dibangun dengan menggunakan Modul ESP 8266 dan denganperangkat pendukung seperti relay, usb wireless, kabel jumper, lampurumah,smartphone,komputer dan laptop. Modul ESP 8266 dijadikan sebagai webserveryang menjalankan website yang digunakan untuk mengontrol lampu rumah.Pengontrolan dilakukan melalui web browser smartphone, kompter ataulaptopyang terhubung dengan Modul ESP 8266 melalui jaringan WiFi.Relayberfungsi sebagai saklar untuk menyalakan dan memadamkan lampu rumahyang terhubung dengan raspberry pimelalui pin-pin GPIO. Melalui pin-pin GPIOperintah menyalakan dan memadamkan lampu yang diterima dari webpanelditeruskan ke relaydengan memberikan logika 1 (HIGH)yang berartimenyala dan logika 0 (LOW)yang berarti padam.Dari hasil pengujian dapatdisimpulkan bahwa ke-empat buah lampu dapat dinyalakan dan di padamkanmelalui web panelyang berjalan di web server pada Modul ESP 8266 dan diaksesmelalui web browsersmartphone, komputer atau laptopmelalui jaringan WiFi.
Kunci :Smart Home, Modul ESP 8266, Web Server
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis haturkan kepada Allah SWT yang senantiasa
memberikan kemudahan, rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Kontroldan Monitoring Smart Home
Menggunakan ESP8266 sertaThinkspeak” Yang merupakan persyaratan untuk
meraih gelar Ahli Madiyah Teknik Elektronika Industri pada Jurusan Teknik
Elektronika, Politeknik Negeri Balikpapan. Shalawat serta salam penulis curahkan
kepada suri tauladan akhir zaman Rasulullah SAW yang membawa risalah islam
hingga sampai kepada kita, keluarga dan sahabatnya. Semoga kita mendapat
syafaatnya di hari akhir. Amin.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada semua
pihak yang telah membantu, terutama kepada:
1. Allah SWT. Karena telah memberikan kelancaran , keberkahan , dan
keselamatan selama pembuatan dan penyelasaian Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ramli ,S.E.,M.M., sebagai Dierektur Politeknik Negeri Balikpapan.
3. Bapak Drs. Suhaedi , M.T., sebagai Ketua Jurusan Teknik Elektronika.
4. Fatur Zaini Rachman , S.T., M.T., selaku dosen pembimbing 1
5. Nur Yanti , S.T., M.T., selaku dosen pembimbing 2
6. Kedua orang tua serta adik yang telah memberikan dukungan dan
semangat.
7. Teman – teman seperjuangan keluarga Teknik Elektronika 2014
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih jauh dari
kesempurnaan, untuk itu penulis mohon maaf apabila terdapat kekurangan dan
kesalahan baik dari isi maupun tulisan. Akhir kata, penulis berharap semoga
skripsi ini bermanfaat bagi yang membacanya.
Penulis
Fajar Eka
140309246193
ix
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL………………………………………………………………………. i
LEMBAR PERSETUJUAN ……………………………………………….... ii
LEMBAR PERNYATAAN.....…………………………………………….... iii
LEMBAR PUBLIKASI .......……………………………………………….... iv
LEMBAR PERSEMBAHAN …………………………..………………….... v
ABSTRACT..............................…………………………..………………….... vi
ABSTRAK..............................…………………………..………………….... vii
KATA PENGANTAR..............……………………….....………………….... viii
DAFTAR ISI............................…………………………..………………….... ix
DAFTAR GAMBAR………………………………………………………….. xi
DAFTAR TABEL …………………………………………………………….. xii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang……………………………………………………….....1
1.2 Rumusan Masalah ………………………………...…………………....2
1.3 Batasan Masalah …………………………..…………………………..2
1.4 Tujuan Pembuatan Tugas Akhir ……………………………...………..2
1.5 Manfaat Pembuatan Tugas Akhir…………..…………………………..3
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka ……………..……………………………………..4
2.2 Smart Home …………….………………………………………......5
2.3 Komunikasi Jaringan Wireless ………...…………………………...6
2.3.1 Perangkat Jaringan Wireless……………….………………….... 7
2.4 Arduino …………………………………………………………… 7
2.4.1 Arduino Mega ...………………………………………….............8
2.5 Arduino Development Environment …….....……………………....10
2.6 Sistem Operasi Android …………………………………………...11
x
2.7 Thinkspeak…………………………………………..……………..13
2.8 Modul Wi-Fi ESP826………...........................................................13
2.9 Modem …………………………………………………………….17
2.10 Zigbee ....………………………………………………………….18
BAB III PERANCANGAN TUGAS AKHIR
3.1 Jenis Penelitian ………………………...………………………….20
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian…………...………………………...20
3.3 Peralatan dan Bahan yang digunakan………….………………….20
3.4 Perancangan Tugas Akhir………………....……………………....23
3.5 Diagram Alir Perencanaan……………………………….………..24
3.6 Blok Diagram Rancangan Alat…………….……………………...25
3.7 Diagram Alir Pemrograman Arduino ………………….………....26
BAB IV PERANCANGAN
4.1 Pengujian pada Arduino Mega.………...………………………... 30
4.2 Pengujian Konektivitas Jaringan Internet……..………………….30
4.3 Pengujian secara Keseluruhan………….………………………....33
A. Pengujian Monitoring pada Gas Detector ..……..………………..33
B. Pengujian Monitoring pada Smoke Detector ..…..………………..35
C. Pengujian Monitoring pada Flame Detector ..……..……………..36
D. Pengujian Kontrol Pada Lampu..……..………………………… .38
E. Pengujian Monitoring pada Motion Detector ..……..……..……..39
F. Pengujian Interface Thinkspeak dengan data sensor..……..……. 41
G. Pengujian Interface Thinkspeak dengan Twitter….....……..……..42
BAB V PENDAHULUAN
5.1 Kesimpulan...…………………………………………………….44
5.2 Rumusan Masalah. ……….…………………...………………...44
Daftar Pustaka ………………………………………………………45
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Komponen Smart Home 5
Gambar 2.2 Blok Diagram Arduino 8
Gambar 2.3 Bentuk Fisik Arduino Mega 9
Gambar 2.4 Arduino Development Environment 11
Gambar 2.5 Logo Sistem Operasi Android 12
Gambar 2.6 Thingspeak.com 13
Gambar 2.7 Modul Wi-Fi ESP8266 14
Gambar 2.8 Modem Wifi 3G 18
Gambar 2.9 Modul Zigbee 19
Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Perancangan 24
Gambar 3.2 Diagram Blok Rancangan Alat 25
Gambar 3.3 Diagram Alir Program Arduino 28
Gambar 4.1 Serial Monitor Pin I/O Arduino 29
Gambar 4.2 Pengujian Konektivitas Jaringan Internet 30
Gambar 4.3 Tampilan virtuino dalam uji konektivitas Jaringan 31
Internet
Gambar 4.4 Tampilan Aplikasi Virtuino uji Konektivitas 32
Jaringan Internet
Gambar 4.5 Tampilan Serial kondisi Gas Detector 34
Gambar 4.6 Tampilan Aplikasi kondisi Gas Detector 34
Gambar 4.7 Tampilan Serial kondisi Smoke Detector 35
Gambar 4.8 Tampilan Aplikasi kondisi Smoke Detector 36
Gambar 4.9 Tampilan Serial kondisi Flame Detector 37
Gambar 4.10 Tampilan Aplikasi kondisi Flame Detector 37
Gambar 4.11 Tampilan Serial kondisi Lampu 38
Gambar 4.12 Tampilan Aplikasi kondisi Lampu 39
Gambar 4.13 Tampilan Aplikasi kondisi PIR 1 40
Gambar 4.14 Data pada server Thinkspeak (field1 s/d field 4) 41
Gambar 4.15 Data pada server Thinkspeak (field5 s/d field 8) 42
Gambar 4.16 Hasil notifikasi pada Twitter untuk kondisi bahaya 43
xii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino Mega 9
Tabel 2.2 Perintah AT Command 16
Tabel 2.3 Perbandingan protocol Zigbee dengan protocol 19
Bluetooth dan Wi-fi
Tabel 3.1 Daftar Alat 20
Tabel 3.2 Daftar Bahan 22
Tabel 3.3 Daftar Komponen 23
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Rx/Tx Arduino Mega 29
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Jaringan Internet 32
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Monitoring pada Gas Detector 33
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Monitoring pada Smoke Detector 35
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Monitoring pada Flame Detector 36
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Kontrol Lampu 38
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Monitoring pada Motion Detector 40
Tabel 4.8 Data field pada thinkspeak 41
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring dengan perkembangan zaman, telah banyak berbagai inovasi baru
dan terbarukan yang dikembangkan semuanya ditujukan untuk mempermudah
aktivitas manusia, bahkan mampu menggantikan aktivitas manusia saat ini.
Demikian, dengan berkembangnya teknologi yang saat ini mudah dalam membuat
dan mengaksesnya, dan memicu manusia untuk bertindak lebih lanjut dengan
caramemanfaatkannya secara optimal.
Hingga saat ini salah satu bentuk terkecil dari inovasi tersebut adalah
penerapan sistem pada Smart Home. Sistem tersebut merupakan sebuah bentuk
pengontrol dan monitoring secara otomatis dari jarak jauh, baik terhadapalat-alat
listrik rumah tangga, sistem penerangan atau sistem keamanan rumah yang
semuanya mampu dikontrol dan monitoring secara langsung sesuai keinginan oleh
pemilik.
Sistem perangkatpada Smart Home saat ini masih menggunakan sebuah
instalasi kabel. Sehingga pemanfaatan dan pengimplementasian instalasi secara
nirkabel direalisasikan.Tingkat frekuensi kerja, efektivitas, dan beberapa
kelebihan serta keunggulan lainnya dari komunikasi nirkabel ini, sangat cocok
terhadap sistem Smart Home yang mendukung teknologi modern.
Dengan berkembangnya teknologi dalam era globalisasi seperti
kemudahan akses internet dan gadget, munculnya gagasan mengenaiIoT (Internet
of Things), smartphone berbasis Android atau komunikasi nirkabel (wireless) akan
lebih mendorong pola pikir manusia untuk dapat berpikir dan berinovasi sehingga
dapat mengikuti laju arus modernisasi saat ini.
Oleh karna itu, sistemSmart Home dengan pengontrol jarak jauh berbasis
aplikasi Android dan akses internet menjadi sebuah solusi yang mampu
meningkatkan taraf hidup manusia dan menyesuaikan gaya hidup modern
manusia. Hal ini juga bisa dijadikan sebagai terobosan baru terhadap
pengembangan dari sebuah sistem pada Smart Home itu sendiri.
2
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada penelitian tugas akhir ini adalah:
1. Bagaimana implementasi softwareAndroid sebagai aplikasi
interfacepengontrol dan pemantau dalam sistem Smart Home?
2. Bagaimanaimplementasi jaringan internet sebagai pengontrol dan
pengawas dalam sistem Smart Home?
3. Bagaimana data dapat diunggah dan di akses didalam
www.thingspeak.com?
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah yang telah ditentukan agar tidak menyimpang dari
spesifikasi adalah :
1. Jenis mikrokontroler yang digunakan adalah ArduinoMega.
2. Pengontrol dan pemantau sistemSmart Home dengan jaringan internet
menggunakan modul ESP 8266.
3. Pembuatan interface dengan softwareAndroid menggunakan aplikasi
MIT App Inventor 2.
4. Komunikasi antara server dan Arduino Mega menggunakan media
komunikasi wireless dengan pemanfaatan modul Modul ESP8266.
5. Pengunggahan data dapat di akses dalam www.thingspeak.commelalui
internet.
1.4 Tujuan Tugas Akhir
Tujuan dilaksanakannya tugas akhir ini adalah:
1. Sebagai bentuk implementasi pada sistem Smart Home menggunakan
media komunikasi secara nirkabel (wireless).
2. Sebagai implementasi fitur jaringan intenet sebagai bentuk sistem
pengontrol dan monitoring.
3. Sebagai implementasi software Android untuk aplikasi interface nya.
4. Sebagai salah satu syarat kelulusan Diploma III Jurusan Teknik
Elektronika Industri di Politeknik Negeri Balikpapan.
3
1.5 Manfaat Tugas Akhir
Manfaat dilaksanakannya tugas akhir ini adalah:
1. Memudahkan manusia dalam mengawasi dan mengendalikan
lingkungan rumah mereka dari jarak jauh.
2. Merubah pandangan negatif manusia yaitu ketergantungan atau
kecanduan penggunaan gadget menjadi pandangan yang lebih positif
bagi manusia, yaitu pemanfaatan gadget untuk kemudahan kerja dan
aktivitas manusia.
4
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
Meninjau dari perkembangan teknologi modern yang berkembang
pesat,pengimplementasian dalam sistem Smart Home yang memudahkan
seseorang dalam memantau dan mengontrol rumah mereka sendiri. Selain
tuntutan manusia yang selalu ingin berinovasi dan berkreatifitas, untuk
mempermudahkan segala aktifitas dari skala kecil hingga skala yang besar,
perkembangan teknologi tersebut juga diikuti dengan penggunaan
perangkat Android dan jaringan internet sebagai pendukung perangkat.
Sebuah sistem pada Smart Home sebelumnya sudah pernahdi buat
dan digunakan , namun dengan pengimplementasian dan bentuk yang
berbeda -beda . Beberapa penelitian yang berhubungan denganSmart
Home dan penggunaan aplikasi Android serta jaringan internet sebagai
berikut :
Wahyu Rilo Pambudi (2015) dengan judul penelitian yaitu
Implementasi Smartphone sebagai Pengontrol Penerangan
Rumah Jarak Jauh berbasisArduino Uno. Peneliti
menggunakan aplikasi Android dengan bantuan Ethernet
Shield serta Optocoupler.Kesimpulan dari penelitian ini
adalah aplikasi Android berfungsi sebagai pengontrol jarak
jauh sebuah lampu pada rumah.
Muhammad Syarifuddin (2014) dengan judul penelitian
adalah Otomasi Smart Home menggunakan PLC Omron
CPM1A Wonderware Intouch. Peneliti mengunakanPLC
Omron sebagai control otomasinya dengan bantuan
SCADA HMI yang memanfaatkan software Wonderware
Intouch. Kesimpulan dari penelitian ini adalah penggunaan
PLC Omron berfungsi sebagai pengontrol Smart Home
yang dapat menggunaka dual sistem yaitu sistem manual
deep switch dan sistem remote dengan menggunakan
SCADA HMI dengan software Wonderware Intouch
5
Dari tinjauan pustaka menegenai sistem pengendali dan monitoring
suatu perangkat , dapat dilihat bahwa komunikasi yang digunakan
dapat digunkan dalam sistem tersebut masih menggunkan kabel antara
kontroler dengan perangkat output maupun input. Oleh sebab itu ,
komunikasi dalam mengontrol dan monitoring suatu perangkat yang
akan direalisasikan dalam tugas akhir ini adalah memakai komunikasi
nirkabel (wireless) dan aplikasi Android serta jaringan internet.
2.2 Smart Home
Sistem rumah cerdas (Smart Home) merupakan sistem aplikasi yang
meng- gabungkan antara teknologi dan pelayanan yang dikhususkan untuk
lingkungan rumah yang bertujuan untuk meningkatkan efisiensi/fleksibilitas,
kenyamanan, dan keamanan penghuninya (Lihat Gambar 2.1).Sistem smart home
memiliki perangkat kontrol, monitoring, dan otomatisasi perangkat atau peralatan
rumah yang dapat diaksesdan dikontrol melalui sebuah komputer maupun gadget.
Gambar 2.1 KomponenSmart Home
Berbagai aplikasi sistem smart home diinovasikan denagn berbagaimacam
fitur sebagai konsep pengembangan rumah masa depan. Aplikasi yang dibuat
dibedakan dari segi fungsi dan tujuan masing-masing. Beberapa aplikasi tersebut
ada yang dibuat khusus untuk menangani suatu fungsi seperti untuk keamanan
saja, ada pula yang merupakan gabungan dari beberapa fungsi aplikasi sistem
kontrol dan monitoring atau lainnya [1].
6
2.3 Komunikasi Jaringan Wireless
Jaringan wireless adalah jaringan dengan menggunakan teknologi
nirkabel, dalam hal ini adalah hubungan telekomunikasi suara maupun data
dengan menggunakan gelombang elektromagnetik sebagai pengganti kabel,
teknologi nirkabel, ini lebih sering disingkat dengan istilahjaringan wireless.
Wireless adalah teknologi komunikasi yang menggunakan gelombang
elektromagnet untuk mengirimkan sinyal dengan jarak yang dekat maupun jarak
yang jauh. Dengan menggunakan wireless maka komunikasi antar komputer bisa
dilakukan tanpa media penguhubung fisik seperti kabel tembaga atau kabel Fiber
Optic. Jaringan komunikasi wireless merupakan teknologi alternatif yang bersifat
lebih modern guna melakukan komunikasi dibandingkan dengan komunikasi
menggunakan media fisik.[5]
Pengontrolan secara jarak jauh tanpa menggunakan kabel adalah salah satu
aplikasi nirkabel.Misalnya penggunaan remote cotroller TV, mobil-mobilan
remote control atau aero modelling. Sekarang ini penggunaan wireless semakin
marak sejak masyarakat menggunakan ponsel atau penggunaan layana WiFi dan
hotspot.
Jaringan wireless memungkinkan pengguna menjelajahi worldwideweb
(www) atau tersambung ke jaringan tanpa kekusutan kabel. Wireless sangat
praktis karena pengguna dapat memindahkan perangkatnya tanpa terganggu
bentangan kabel. Sebagai contoh, user bisa mengakses internet di dapur, bahkan
di basement gedung.User bisa saja mentransfer file antara komputer melalui
jaringan wireless, menggunakan printer tanpa kabel dari jarak yang lumayan jauh.
Untuk menggunakan semua kelebihan dari teknologi wireless ini, maka perlu
mengetahui dasar-dasar jaringan wireless.
Jaringan wireless yang sangat populer saat ini dan banyak digunakan
adalah jaringan Wireless Local Area Network (WLAN) yang distandarisasi oleh
IEEE, IEEE singkatan dari Institue of Electrical and Electronic
Engineers.Jaringan Wireless LAN memanfaatkan gelombang elektromagetik
(radio dan infra merah) untuk pertukaran informasi dan sharing data dari satu
point ke point lainnya tanpa menggunakan fasilitas fisik. Koneksi ini
menggunakan frekuensi tertentu untuk menyalurkan data tersebut, umumnya
7
WirelessLAN menggunakan frekuensi 2,4 GHz. Frekuensi inilah yang dikenal
Industrial, Scientific, dan MedicalBand atau sering disebut ISMBand[2].
2.3.1 Perangkat Jaringan Wireless
Jaringan wireless memerlukan sebuah hub atau switch, router dan
peralatan lainnya. Pengguna juga memerlukan perangkat wireless seperti adapter
jaringan yang dikenal sebagai jaringan antarmuka kartu (NIC) dan antena wireless
atau penguat sinyal. Perangkat WirelessNIC dapat terhubung ke komputer melalui
PCI atau USB. Saat ini, NICpre-embedded di laptop atau desktop. Adapter
jaringan menggunakan transmisi radio untuk berkomunikasi.
Perangkat wireless misalnya routerwireless dibutuhkan untuk berbagi
sambungan dial-up internet atau koneksi internet broadband ke komputer di
jaringan wireless yang terhubung melalui modem. Jika menggunakan router atau
titik akses (AccesPoint), maka jaringan menjadi scalable, maksudnya pengguna
dapat menghubungkan beberapa komputer ke jaringan.
Dengan menggunakan jaringan wirelessadalah, pengguna dapat
menghubungkan laptop, desktop, PersonalDigitalAssistant (PDA) dan juga dapat
membangun jaringan untuk penggunaa lanjutan, seperti game jaringan atau
menyambungkan konsol permainan video seperti Xbox, PlayStation, dll.
Jaringan wireless memang tidak memakai kabel dalam instalasinya dan
tidak seperti jaringan kabel konvensional, akantetapi jaringan wireless jauh lebih
lambat daripada jaringan kabel. Perbedaannya terutama terlihat ketika men-
downloadfile di jaringan peer-to-peer, atau saat bermain multi-playeronline
game[5].
2.4 Arduino
Arduino adalah platform pembuatan prototipe elektronik yang bersifat
open-source hardware yang berdasarkan pada perangkat keras dan perangkat
lunak yang fleksibel dan mudah digunakan.Arduino ditujukan bagi para seniman,
desainer, dan siapapun yang tertarik dalam menciptakan objek atau lingkungan
yang interaktif.
Arduino pada awalnya dikembangkan di Ivrea, Italia. Nama Arduino
adalah sebuah nama maskulin yang berarti teman yang kuat.
8
PlatformArduinoterdiri dari Arduinoboard, Shield, bahasa pemrograman Arduino,
dan ArduinoDevelopment Environment.Arduinoboard biasanya memiliki sebuah
chip dasar mikrokontroler Atmel AVR ATmega8 (berikut turunannya).
Chipmikrokontroler itu sendiri adalah IC (integrated circuit) yang bisa
diprogram menggunakan komputer.Tujuan menanamkan program pada
mikrokontroler tersebut adalah agar rangkaian elektronik dapat membaca input,
memproses input tersebut dan kemudian menghasilkan output sesuai yang
diinginkan. Jadi, mikrokontroler disana bertugas sebagai “otak” yang
mengendalikan input, proses dan, output sebuah rangkaian elektronik.
Blok diagram Arduinoboard yang sudah disederhanakan dapat dilihat pada
Gambar 2.2. Shieldadalah sebuah board yang dapat dipasang diatas Arduinoboard
untuk menambah kemampuan dari Arduinoboard itu sendiri.
Bahasa pemrograman Arduino adalah bahasa pemrograman yang umum
digunakan untuk membuat perangkat lunak yang ditanamkan pada
Arduinoboard.Bahasa pemrograman Arduino mirip dengan bahasa pemrograman
C++.
Gambar 2.2Blok Diagram ArduinoBoard
2.4.1 Arduino Mega
Board Arduino Mega 2560 adalah sebuah boardArduino yang
menggunakan ic mikrokontroler ATmega 2560, Gambar 2.3 merupakan
tampilan board mikrokontroler. Board ini memiliki 54 digital input/output
( 15 buah diantaranya dapatb digunakan sebagai output PWM ), 16buah
analog input, 4 UARTs( Universal Asynchoronus receiver
/transmitter),osilator kristal 16 MHz, koneksi USB, jack power soket
9
ICSP( In – Circuit system Programming),dan tombol reset. Spesifikasi
board Arduino Mega 2560 dapat dilihat pada table 2.1
Table 2.1 Spesifikasi Arduino Mega 2560
Spesifikasi Keterangan
Mikrokontroler ATmegas 2560
Tegangan Operasional 5 V
Tegangan Input ( rekomendasi
)
7-12 V
Tegangan Input (limit) 6-20 V
PIN Digital I/O 54 (15 buah sebagai Output
PWM)
PIN Analog Input 16(A0 s.d A15)
Arus DC per Pin I/O 40 mA
Arus Dc untuk pin 3.3V 50mA
Memori Flash 256 KB , 8 KB digunakan
untuk bootloader
SRAM 8 KB
EEPROM 4 KB
Clock speed 16 MHz
10
Gambar 2.3 Bentuk Fisik ArduinoMega 25602.5 ArduinoDevelopment Environment
ArduinoDevelopment Environment adalah perangkat lunak yang
digunakan untuk menulis dan meng-compile program untuk
Arduino.ArduinoDevelopment Environment juga digunakan untuk meng-upload
program yang sudah di-compile ke memori program Arduinoboard.
ArduinoDevelopment Environment terdiri dari editor teks untuk menulis
kode, sebuah area pesan, sebuah konsol, sebuah toolbar dengan tombol-tombol
untuk fungsi yang umum dan beberapa menu.ArduinoDevelopment Environment
terhubung ke Arduinoboard untuk meng-upload program dan juga untuk
berkomunikasi dengan Arduinoboard.
Program yang ditulis dengan menggunaan Arduino Software (IDE) disebutsebagai sketch.Sketch ditulis dalam suatu editor teks dan disimpan dalam filedengan ekstensi .ino.Teks editor pada Arduino Software memiliki fitur” seperticutting/paste dan seraching/replacing sehingga memudahkan kamu dalammenulis kode program.
Pada Software Arduino IDE, terdapat semacam message box berwarna hitam yangberfungsi menampilkan status, seperti pesan error, compile, dan upload program.Di bagian bawah paling kanan Sotware Arduino IDE, menunjukan board yangterkonfigurasi beserta COM Ports yang digunakan.
Verifyberfungsi untuk melakukan checking kode yang kamu buat apakahsudah sesuai dengan kaidah pemrograman yang ada atau belum
10
Gambar 2.3 Bentuk Fisik ArduinoMega 25602.5 ArduinoDevelopment Environment
ArduinoDevelopment Environment adalah perangkat lunak yang
digunakan untuk menulis dan meng-compile program untuk
Arduino.ArduinoDevelopment Environment juga digunakan untuk meng-upload
program yang sudah di-compile ke memori program Arduinoboard.
ArduinoDevelopment Environment terdiri dari editor teks untuk menulis
kode, sebuah area pesan, sebuah konsol, sebuah toolbar dengan tombol-tombol
untuk fungsi yang umum dan beberapa menu.ArduinoDevelopment Environment
terhubung ke Arduinoboard untuk meng-upload program dan juga untuk
berkomunikasi dengan Arduinoboard.
Program yang ditulis dengan menggunaan Arduino Software (IDE) disebutsebagai sketch.Sketch ditulis dalam suatu editor teks dan disimpan dalam filedengan ekstensi .ino.Teks editor pada Arduino Software memiliki fitur” seperticutting/paste dan seraching/replacing sehingga memudahkan kamu dalammenulis kode program.
Pada Software Arduino IDE, terdapat semacam message box berwarna hitam yangberfungsi menampilkan status, seperti pesan error, compile, dan upload program.Di bagian bawah paling kanan Sotware Arduino IDE, menunjukan board yangterkonfigurasi beserta COM Ports yang digunakan.
Verifyberfungsi untuk melakukan checking kode yang kamu buat apakahsudah sesuai dengan kaidah pemrograman yang ada atau belum
10
Gambar 2.3 Bentuk Fisik ArduinoMega 25602.5 ArduinoDevelopment Environment
ArduinoDevelopment Environment adalah perangkat lunak yang
digunakan untuk menulis dan meng-compile program untuk
Arduino.ArduinoDevelopment Environment juga digunakan untuk meng-upload
program yang sudah di-compile ke memori program Arduinoboard.
ArduinoDevelopment Environment terdiri dari editor teks untuk menulis
kode, sebuah area pesan, sebuah konsol, sebuah toolbar dengan tombol-tombol
untuk fungsi yang umum dan beberapa menu.ArduinoDevelopment Environment
terhubung ke Arduinoboard untuk meng-upload program dan juga untuk
berkomunikasi dengan Arduinoboard.
Program yang ditulis dengan menggunaan Arduino Software (IDE) disebutsebagai sketch.Sketch ditulis dalam suatu editor teks dan disimpan dalam filedengan ekstensi .ino.Teks editor pada Arduino Software memiliki fitur” seperticutting/paste dan seraching/replacing sehingga memudahkan kamu dalammenulis kode program.
Pada Software Arduino IDE, terdapat semacam message box berwarna hitam yangberfungsi menampilkan status, seperti pesan error, compile, dan upload program.Di bagian bawah paling kanan Sotware Arduino IDE, menunjukan board yangterkonfigurasi beserta COM Ports yang digunakan.
Verifyberfungsi untuk melakukan checking kode yang kamu buat apakahsudah sesuai dengan kaidah pemrograman yang ada atau belum
11
Upload berfungsi untuk melakukan kompilasi program atau kode yangkamu buat menjadi bahsa yang dapat dipahami oleh mesih alias siArduino.
Newberfungsi untuk membuat Sketch baru
Open berfungsi untuk membuka sketch yang pernah kamu buat danmembuka kembali untuk dilakukan editing atau sekedar upload ulang keArduino.
Save berfungsi untuk menyimpan Sketch yang telah kamu buat.
Serial Monitor berfungsi untuk membuka serial monitor. Serial monitordisini merupakan jendela yang menampilkan data apa saja yangdikirimkan atau dipertukarkan antara arduino dengan sketch pada portserialnya. Serial Monitor ini sangat berguna sekali ketika kamu inginmembuat program atau melakukan debugging tanpa menggunakan LCDpada Arduino. Serial monitor ini dapat digunakan untuk menampilkannilai proses, nilai pembacaan, bahkan pesan error.
Gambar 2.4ArduinoDevelopment Environment
Perangkat lunak yang ditulis menggunakan ArduinoDevelopment
Environment disebut sketch.Sketch ditulis pada editor teks.Sketch disimpan
dengan file berekstensi .ino. Area pesan memberikan informasi dan pesan error
ketika kita menyimpan atau membuka sketch.Konsol menampilkan output teks
11
Upload berfungsi untuk melakukan kompilasi program atau kode yangkamu buat menjadi bahsa yang dapat dipahami oleh mesih alias siArduino.
Newberfungsi untuk membuat Sketch baru
Open berfungsi untuk membuka sketch yang pernah kamu buat danmembuka kembali untuk dilakukan editing atau sekedar upload ulang keArduino.
Save berfungsi untuk menyimpan Sketch yang telah kamu buat.
Serial Monitor berfungsi untuk membuka serial monitor. Serial monitordisini merupakan jendela yang menampilkan data apa saja yangdikirimkan atau dipertukarkan antara arduino dengan sketch pada portserialnya. Serial Monitor ini sangat berguna sekali ketika kamu inginmembuat program atau melakukan debugging tanpa menggunakan LCDpada Arduino. Serial monitor ini dapat digunakan untuk menampilkannilai proses, nilai pembacaan, bahkan pesan error.
Gambar 2.4ArduinoDevelopment Environment
Perangkat lunak yang ditulis menggunakan ArduinoDevelopment
Environment disebut sketch.Sketch ditulis pada editor teks.Sketch disimpan
dengan file berekstensi .ino. Area pesan memberikan informasi dan pesan error
ketika kita menyimpan atau membuka sketch.Konsol menampilkan output teks
11
Upload berfungsi untuk melakukan kompilasi program atau kode yangkamu buat menjadi bahsa yang dapat dipahami oleh mesih alias siArduino.
Newberfungsi untuk membuat Sketch baru
Open berfungsi untuk membuka sketch yang pernah kamu buat danmembuka kembali untuk dilakukan editing atau sekedar upload ulang keArduino.
Save berfungsi untuk menyimpan Sketch yang telah kamu buat.
Serial Monitor berfungsi untuk membuka serial monitor. Serial monitordisini merupakan jendela yang menampilkan data apa saja yangdikirimkan atau dipertukarkan antara arduino dengan sketch pada portserialnya. Serial Monitor ini sangat berguna sekali ketika kamu inginmembuat program atau melakukan debugging tanpa menggunakan LCDpada Arduino. Serial monitor ini dapat digunakan untuk menampilkannilai proses, nilai pembacaan, bahkan pesan error.
Gambar 2.4ArduinoDevelopment Environment
Perangkat lunak yang ditulis menggunakan ArduinoDevelopment
Environment disebut sketch.Sketch ditulis pada editor teks.Sketch disimpan
dengan file berekstensi .ino. Area pesan memberikan informasi dan pesan error
ketika kita menyimpan atau membuka sketch.Konsol menampilkan output teks
12
dari ArduinoDevelopment Environment dan juga menampilkan pesan error ketika
kita meng-compilesketch. Pada sudut kanan bawah dari jendela
ArduinoDevelopment Environment menunjukkan jenis board dan serial port yang
sedang digunakan. Pada Gambar 2.4 adalah tampilandari ArduinoDevelopment
Environment.
2.6 Sistem Operasi Android
Sistem operasi Android adalah sistem operasi MobilePhone berbasiskan
Linux. Sistem operasi Android bersifat open source dimanasource code nya
diberikan secara gratis bagi para pengembang untuk menciptakan aplikasi mereka
agar dapat berjalan di Android. Pada mulanya, Android adalah salah satu produk
besutan dari Android Inc., namun Google mengakuisisi Android Inc., dan semua
kekayaan intelektual milik Android Inc. diperoleh Google Inc. yang kemudian
mengembangkan kembali sistem Android.mengakuisi Android Inc [3].
Sistem operasi Android(pada Gambar 2.5) sangat popular di kalangan
perusahaan teknologi yang membutuhkan, sistem operasi yang murah dan siap
pakai yang dapat disesuaikan untuk perangkat berteknologi tinggi karena:
1) Lengkap (Complete Platform). Android dikatakan lengkap karena Android
menyediakan tools untuk membangun software yang sangat lengkap
dibanding dengan platform lain. Para pengembang dapat melakukan
pendekatan yang komprehensif ketika mereka mengembangkan suatu
aplikasi pada platformAndroid.
2) Terbuka (Open Source Platform).PlatformAndroid diciptakan dibawah
lisensi open source, dimana para pengembang bebas untuk
mengembangkan aplikasi pada platform ini. Android menggunakan Linux
kernel 2.6.
3) Bebas (Free Platform). Android adalah platform mobile yang tidak
memiliki batasan dalam mengembangkan aplikasinya. Tidak ada lisensi
dalam mengembangkan aplikasi Android. Android dapat didistribusikan
dan diperdagangkan dalam bentuk apapun.
13
Gambar 2.5 Logo Sistem Operasi Android
Sumber: http://www.swalt.info/os/Android/83-sistem-operasi-Android
2.7 THINGSPEAK
ThingSpeak merupakan open source untuk aplikasi Internet Of
Things (IOT) dan Aplication Programing Interface (API), untuk
mengunggah dan mengunduh data menggunkan protocol internet HTTP.
ThingSpeak dapat melakukan pengumpulan data-data sensor ,aplikasi
pelacak koordinat lokasi , dan melakukan social media dengan status ter-
update.Dapat menjadi server data base dan juga terintegerasi dengan
layanan twitter social media.
www.thingspeak.com(Gambar 2.6)pertama kali diluncurkan oleh ioBrige
di tahun 2010sebagai pelayan dalam mendukung aplikasi Internet Of
Thing (IOT).ThingSpeak memiliki dukungan integrase dari MATLAB ,
membolehkan para pemakai untuk melakukan Analisa dan visualisasi data
menggunakan Matlab tanpa harus membeli lisensi [7].
13
Gambar 2.5 Logo Sistem Operasi Android
Sumber: http://www.swalt.info/os/Android/83-sistem-operasi-Android
2.7 THINGSPEAK
ThingSpeak merupakan open source untuk aplikasi Internet Of
Things (IOT) dan Aplication Programing Interface (API), untuk
mengunggah dan mengunduh data menggunkan protocol internet HTTP.
ThingSpeak dapat melakukan pengumpulan data-data sensor ,aplikasi
pelacak koordinat lokasi , dan melakukan social media dengan status ter-
update.Dapat menjadi server data base dan juga terintegerasi dengan
layanan twitter social media.
www.thingspeak.com(Gambar 2.6)pertama kali diluncurkan oleh ioBrige
di tahun 2010sebagai pelayan dalam mendukung aplikasi Internet Of
Thing (IOT).ThingSpeak memiliki dukungan integrase dari MATLAB ,
membolehkan para pemakai untuk melakukan Analisa dan visualisasi data
menggunakan Matlab tanpa harus membeli lisensi [7].
13
Gambar 2.5 Logo Sistem Operasi Android
Sumber: http://www.swalt.info/os/Android/83-sistem-operasi-Android
2.7 THINGSPEAK
ThingSpeak merupakan open source untuk aplikasi Internet Of
Things (IOT) dan Aplication Programing Interface (API), untuk
mengunggah dan mengunduh data menggunkan protocol internet HTTP.
ThingSpeak dapat melakukan pengumpulan data-data sensor ,aplikasi
pelacak koordinat lokasi , dan melakukan social media dengan status ter-
update.Dapat menjadi server data base dan juga terintegerasi dengan
layanan twitter social media.
www.thingspeak.com(Gambar 2.6)pertama kali diluncurkan oleh ioBrige
di tahun 2010sebagai pelayan dalam mendukung aplikasi Internet Of
Thing (IOT).ThingSpeak memiliki dukungan integrase dari MATLAB ,
membolehkan para pemakai untuk melakukan Analisa dan visualisasi data
menggunakan Matlab tanpa harus membeli lisensi [7].
14
Gambar 2.6 Thingspeak.com
2.8 Modul Wi-Fi ESP8266
Modul komunikasi Wi-Fi dengan IC SoC ESP8266 ini merupakan
modul Wi-Fi dengan harga ekonomis Diproduksi oleh Espressif ,
perusahan manufaktur berlokasi di Shanghai Cina.
Dengan modul ini dapat menyambungakan rangkaian elektronika
dengan internet secara nirkabel Karena modul elektronika ini menyediakan
akses ke jaringan Wi-Fi secara transparan dengan mudah melalui
interkoneksi serial (UART RX/TX).
Keunggulan utama modul ini adalah tersedianya mikrokontroler
RISC dan flash memory SPI 4 Mbit Winbond W2540BVNIG terpadu ,
dengan demikian dapat langsung mengirimkan kode program aplikasi
langsung ke modul ini (Gambar 2.7).
Firmware default yang digunakan oleh perangkat ini menggunakan AT
Command, selain itu ada beberapa Firmware SDK yang digunakan oleh perangkat
ini berbasis opensource yang diantaranya adalah sebagai berikut :
NodeMCU dengan menggunakan basic programming lua
MicroPython dengan menggunakan basic programming python
AT Command dengan menggunakan perintah perintah AT command
15
Untuk pemrogramannya sendiri kita bisa menggunakan ESPlorer untuk Firmware
berbasis NodeMCU dan menggunakan putty sebagai terminal control untuk AT
Command.Selain itu kita bisa memprogram perangkat ini menggunakan Arduino
IDE. Dengan menambahkan library ESP8266 pada board manager kita dapat
dengan mudah memprogram dengan basic program arduino.
Gambar 2.7 Modul Wi-Fi ESP8266
Modul ini juga sangat mudah dalam penghubungan dengan
perangkat
Arduino atau dengan kata lain menjadi Arduino Wi-Fi shield . Karena
memilikiprocessor sendiri , maka modul ini dapat berdiri sendri tanpa
Arduino atau mikrokontroler , serta mendukung APSD ( Automatic Power
Save Delivery) untuk aplikasi VoIP(Voice over IP).
Fitur- Fitur ESP8266:
a. Mendukung protocol jaringan 802.11 b/g/n
b. Wi-Fi Direct Point to Point dan Access Point
c. Daya keluaran mencapai +20 dBm
d. Mendukung berbagai macam antenna kebocoran arus kurang dari
10µA
e. CPU mikro 32- bit berdaya rendah
f. Penguat daya mencapai 20 dBm pada moda 802.11b
g. Antarmuka SDIO 2.0 , SPI , UART
h. Konsumsi daya saat siaga kurang dari 1mW
16
i. Jangkauan suhub kerja -40 sampai 125 celsius.
Modul Wi-Fi ini berkeja pada catu daya 3,3 volt. Meiliki kelebihan yaitu
kekuatan trans`misi yang mampu mencapai 100 meter , oleh karna itu
modul ini memerlukan koneksi arus yang cukup besar ssekitar 80 mA
sampai 215 mA pada CCK 1 Mbps dengan moda transmisi 802.11bdan
daya pancar +19,5 dBm juga belum termasuk 100 mA untuk sirkuit
pengkontrol tegangan internal.
Dalam pengguna Arduino tidak di saran kan untuk menggunakan catu
daya dari pin 3v3 Arduino dikarnakan pin tersebut telah dirancang untuk
untuk memasok arus yang cukup besar dan diharapkan untuk
menggunakan catu daya terpisah .maka dari itu dapat digunakan ya Buck
Converter semacam AMS1117-3.3 untuk menkonversi tegangan pada
catu daya 5 volt menjadi 3.3 volt.
Manfaat modul Wi-Fi ESP8266 secara umum yaitu :
a. Sebagai system yang mampu berdiri sendiri menggunakan Node MCU
dn menggunakan Bahasa LUA.
b. Sebagai sistem yang berdiri sendiri dan dapat menggunaka Arduino
IDE.
c. Sebagai Wi-Fi access menggunakan AT command, dimana biasanya
dimanfaatkan untuk koneksi Wi-Fi pada perangkat Arduino.
ESP8266 yang terintegerasi dengan Arduino memiliki akses Wi-Fi dengan
dapat memilih 3 moda konfigurasi koneksi yaitu :
a. Client melakukan koneksi dengan modem Wi-Fi, dengan kondisi
nama dan password clientpoint yang dituju sesuai.
b. Access Point dimana ESP8266 dapat menerima akses Wi-Fi. Dari hasil
percobaan ,jika sebagai access point hanya bias menerima 2 koneksi
Wi-Fi secara concurent.
c. Sebagai Client dan Access Point secara bersamaan.
17
Dalam perkembangan dunia IT, Arduino dan telekomunikasi , merupakan
salah satu buzzword yang sedang popular yaitu IOT( Internet Of Things) . dengan
kemampuan yang mampu berhubungan dengan Wifi-maka ESP8266 adalah salah
satu chip yang banyak dipergunakan pada system-sistem IOT.
ESP8266 diperintah menggunakan AT command, perintah AT command
dapat dilihat pada table 2.2
Table 2.2 Perintah AT command
Perintah AT command Keterangan
AT+RST Reset modul
AT+CWMODE=3 Konfigurasi sebagai client dan access
point
AT+CWJAP=”SID”,”PASS” Koneksi ke Wi-Fi access point
AT+CWJAP? Cek koneksi Wi-Fi
AT+CIFSR Mendapatkan alamat IP
AT+CIPSTART Membangun koneksi TCP atau
Transmisi UDP
AT+CIPSEND Kirim data
AT+CIPCLOSE Tutup koneksi TCP atau UDP
2.10 MODEMModem berasl dari singkatan Modulator Demodulator. Modulator
merupakan bagian yang mengubah sinyal informasi kedalam sinyal pembawa (
carrier ) dan siap untuk dikirimkan, sedangkan Demodulator adalah bagian yang
memisahkan sinyal informasi ( yang berisi data atau pesan ) dari sinyal pembawa
yang diterima sehingga informasi tersebut dapat diterima dengan baik. Modem
merupakan penggabungan kedua-duanya, artinya modem adalah alat komunikasi
dua arah. Setiap perangkat komunikasi jarak jauh dua arah umumnya
menggunakan bagian yang disebut “MODEM “, seperti VSAT, Microwave radio,
18
dan lain sebagainya, namun umumnya istilah modem lebih dikenal sebagai
perangkat keras yang sering digunakan untuk komunikasi pada komputer.
Perangkat modem terbagi atas beberapa jenis yaitu :
1.Modem analog adalah modem yang berfungsi mengubah sinyal analog menjadi
sinyal analog menjadi sinyal digital.
2. Modem ADSL adalah teknologi modem yang memungkinkan pengguna bisa
melakukan browsing internet secara bersamaan dengan aktifitas lain seperti
telepon dalam satu konektor kabel telepon.
3. Modem kabel adalah perangkat keras yang digunakan untuk menyambungkan
PC dengan sambungan TV kabel.
4. Modem CDMA adalah modem yang jaringanya melalui frekuensi pada jaringan
yang berbasis CDMA, biasanya modemnya berupa ponsel berbasis CDMA.
5. Modem GSM adalah modem yang jaringannya melalui frekuensi pada jaringan
berbasis GSM. Modem ini tidak seperti modem CDMA yang berupa ponsel,
modem ini memiliki bentuk sendiri yang bekerja pada frekuensi GSM.
6. Modem satelit adalah modem yang transfer datanya menggunakan komunikasi
satelit sebagai relay.
7. Modem 3G adalah modem yang jaringanya melalui frekuensi jaringan berbasis
3G digunakan pada perkembangan teknologi telepon nirkabel (wirelees ).
19
Gambar 2.8 Modem Wifi 3G
2.11 ZIGBEE
ZigBee adalah protokol komunikasi nirkabel untuk membangun sebuah jaringan
personal nirkabel yang mengunakan radio digital berukuran kecil dengan
konsumsi daya yang rendah. ZigBee merupakan protokol hasil pengembangan
dari IEEE 802.15.4 gambar 2.15 perangkat Zigbee .ZigBee dikembangkan oleh
ZigBee Alliance, sebuah organisasi yang berkomitmen untuk melakukan
pengembangan terhadap protokol ZigBee. ZigBee beroperasi pada band frekuensi
868 MHz, 915 MHz dan 2,4 GHz. Bandwidth maksimal yang dimiliki oleh
protokol ZigBee adalah 250 Kbps .
Perbandingan protokol ZigBee dengan protokol nirkabel lainnya seperti Bluetooth
dan Wi-Fi dapat dilihat pada Tabel 2.3 Terlihat pada Tabel 2.3 perbedaan dari tiga
protokol komunikasi nirkabel ZigBee, Bluetooth, dan Wi-Fi.
Protokol komunikasi ZigBee memiliki kecepatan yang lebih rendah dibandingkan
dengan kedua protokol yang dibandingkan. Kecepatan transfer yang dimiliki oleh
ZigBee tidak lebih dari 250 Kbps sedangkan untuk kedua protokol lainnya
memiliki kecepatan transfer di atas 1 Mbps. Akan tetapi ZigBee memiliki
keunggulan dalam hal power consumption. ZigBee hanya membutuhkan arus
sebesar 30mA untuk menghidupkannya sedangkan untuk Bluetooth sebesar 40
mA dan Wi-Fi sebesar 400 mA.
Table 2.3 Perbandingan protocol Zigbee dengan protocol Bluetoothdan Wi-fi
20
Standar Bandwidth Kebutuhan Daya Aplikasi
Zigbee 250Kbps 30 mA Wireless Sensor
Network
Bluetooth 1Mbps 40mA Wireless USB
Mouse
Wi-Fi 54Mbps 400mA Internet Browsing
Akan tetapi untuk memantau suhu ruangan server, Admin ruang server tidak akan
selalu berada pada ruangan server. Karena ruangan server yang kesehariannya
memiliki suhu rendah sangat tidak baik untuk kesehatan manusia.
Berdasarkan permasalahan tersebut maka dibangun jaringan sensor nirkabel yang
dapat memantau suhu ruangan server.Pembangunan jaringan sensor nirkabel
menggunakan protokol ZigBee yang memiliki keunggulan dalam penggunaan
energi dan harga yang murah.
Gambar 2.9 ` Zigbee
21
BAB III
PERANCANGAN TUGAS AKHIR
3.1 Jenis Tugas Akhir
Jenis Tugas Akhir adalah perancangan dan pembuatan alat pengontrol dan
monitoringSmart Home secara jarak jauh menggunakan jaringan internet. Alat ini
dikontrol dan dimonitor melalui smartphoneberbasis Android dengan interface
aplikasi khusus yang telah dibuat.
3.2 Tempat dan Waktu Tugas Akhir
Tempat dilaksanakan di laboratorium Teknik Elektronika Industri
Politeknik Negeri Balikpapan Jl Soekarno Hatta Km 8 Balikpapan Utara, di Jalan
Pandan Wangi No.9 RT 26 Balikpapan Barat.Waktu dilakukan mulai 1 Maret
2017 sampai dengan 2017.
3.3 Peralatan dan Bahan yang Digunakan
Penelitian tentang sistem kontrol dan monitoring pada Smart Home
berbasis aplikasi Android dan jaringan internet dengan Arduino Mega
membutuhkan peralatan, bahan, dan komponen sebagai berikut:
Tabel 3.1 Daftar Alat
No. Nama Alat Spesifikasi Keterangan
1. LaptopAspire 32bit, OS Win 7,
1,00 GHz
Digunakan dalam
pembuatan program,
aplikasi, dan laporan
2. PrinterCanon MP230 series
Printer
Digunakan dalam
printing layout
rangkaian, keperluan
casing, dan laporan
22
3. SetrikaPhillips 220 V / 350 W
50-60 GHz
Digunakan dalam
proses pembuatan
rangkaian PCB
4. Drill machine (kecil) Mini Drill DC
Digunakan dalam
proses pembuatan PCB
dan desain casing
5. Drill machine (besar) Hand Drill AC
Digunakan dalam
proses pembuatan PCB
dan desain casing
6. SolderTR-30 220 VAC / 30
W, 50-60 Hz
Digunakan dalam
proses pembuatan
rangkaian PCB
7. Penyedot timah Standar
Digunakan dalam
proses pembuatan
rangkaian PCB
8. Multimeter Analog dan Digital
Digunakan dalam
pengecekan pada
rangkaian PCB
9. GerindaGWS5-100, 580 W
11000 rpm
Digunakan dalam
proses pembuatan
desain casing
10. Tang potong Standar
Digunakan dalam
proses pembuatan PCB
dan desain casing
11. Tang lancip Standar
Digunakan dalam
proses pembuatan PCB
dan desain casing
12. Obeng plus Ukuran S-M-L
Digunakan dalam
proses pembuatan PCB
dan desain casing
23
13. Obeng minus Ukuran S-M-L
Digunakan dalam
proses pembuatan PCB
dan desain casing
14. Gergaji besi Standar
Digunakan dalam
proses pembuatan PCB
dan desain casing
15. Kikir Standar
Digunakan dalam
proses pembuatan PCB
dan desain casing
16. Penggaris Panjang 30 cm
Digunakan dalam
proses pembuatan
desain casing
17. Pensil Pensil tulis 2B
Digunakan dalam
proses pembuatan
desain casing
Tabel 3.2 Daftar Bahan
No. Nama Bahan Spesifikasi Keterangan
1. Akrilik 2x1 meter 1 lembar
2. PCB 10x20 cm 5 buah
3. Project Board Standar 1 buah
4. Timah Sedang 1 gulung
5. Mata bor 0.5 mm 3 buah
6. Mata bor 0.8 mm 3 buah
7. Mata bor 1 mm 1 buah
8. Mata bor 3 mm 2 buah
9. Spacer 1 cm 16 buah
10. Spacer 1,5 cm 16 buah
11. Pelarut PCB Ferite Cloride (FeCl) 3 bungkus
12. Amplas No. 200 3 lembar
13. Amplas No. 2000 3 lembar
24
14. Baut 3x8 mm 40 buah
15. Baut 3x10 mm 40 buah
16. Mur 3M 80 buah
17. Spring Ring 3M 20 buah
Tabel 3.3 Daftar Komponen
No. Nama Komponen Spesifikasi Keterangan
1.Mikrokontroler
ArduinoArduino Mega 1 buah
2. Modul Xbee Zigbee 1 buah
3. Modul ESP 8266 - 1 buah
4. Kabel LAN Jenis straight 2 buah
5. Kabel Data Arduino Standar 2 buah
3.4 Perancagan Tugas Akhir
Pada metodologi tugas akhir ini membahas mengenai perancangan
dan pembuatan sistem kontrol dan monitoring pada Smart Home secara
wireless berbasis aplikasi Android dan jaringan internet menggunakan
Arduino Mega yang di upload ke dalam data base ThingSpeak. Diperlukan
langkah-langkah penelitian yang tepat dan berurutan untuk mendapatkan
hasil yang baik. Hal ini dimaksudkan untuk memberikan kemudahan bagi
peneliti dalam melakukan perancangan, analisa, dan perbaikan kesalahan
(error) yang juga berguna dalam pengembangan selanjutnya.
Pada metodologi penelitian ini juga dibahas mengenai diagram alir
penelitian, diagram blok rancangan alat, diagram alir perancangan alat, dan
diagram alir sistem kerja alat.
25
3.5 Diagram AlirPerancangan
Gambar 3.1 merupakan diagram alir untuk proses perancangan dan pembuatan alat
Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan
Diagram alir proses penelitian diawali dengan perancangan alat dan
aplikasi yaitu membuat desain casing alat dan skematik rangkaian regulator,
rangkaian komunikasi, dan desain aplikasi interface. Kemudian dari rancangan
tersebut selanjutnya dilakukan pembuatan secara nyata untuk mulai dari casing
alat, rangkaia-rangkaian yang digunakan sampai aplikasi interface. Setelah itu
dilakukan ujicoba alat dan rangkaian secara terpisah maupun secara menyeluruh
dalam satu sistem. Analisis error dan kesalahan yang ada sangat diperlukan agar
26
rancangan alat dapat bekerja secara maksimal, sehingga perlu dilakukannya
ujicoba berkali-kali hingga mencapai hasil yang diinginkan.
3.6 Diagram Blok Rancangan Alat
Gambar 3.2 merupakan diagram blok yang menjelaskan prinsip dan cara
kerja alat yang dibuat. Sistem kerja dari rancangan alat ini mempunyai dua jalur
kontrol yaitu:
Jarak dekat atau lingkup disekitar rumah, menggunakan modul Bluetooth
dengan memanfaatkan aplikasi Android sebagai kontrol dan monitoring.
Jarak jauh atau lingkup jauh dari rumah, menggunakan modul ESP 8266
dengan memanfaatkan aplikasi Android dan jaringan internet sebagai
kontrol dan monitoring.
Arduino mega yang terhubung dengan modul Bluetooth dinamakan
Arduino Server dan Arduino mega yang terhubung dengan Modul ESP 8266
dinamakan Arduino Internet. Sedangkan Arduino yang terhubung ke sensor dan
perangkat output disebut ArduinoNano.
Gambar 3.2, Pada bagian ini, yaitu bagian Arduino Internet digunakan
sebuah perangkat yang berfungsi sebagai penghubung antara Arduino Ethernet
Shield ke dalam jaringan internet. Perangkat tersebut merupakan Wireless router.
Dimana Wireless router berperan sangat penting dalam sistem ini. Perangkat
Wireless router ini menggunakan model TP-LINK Portable WirelessRouter.
sensor
Arduinonano +
Arduino megazigbee router
Modul ESP8266
internet
Smart phone&
thinkspeak
Gambar 3.2 Diagram Blok Rancangan Alat
Prinsip kerja masing-masing blok diagram bagian Arduino Internet
adalah:
27
1. Androidsmartphone, digunakan sebagai aplikasi user interface yang
didalamnya berisi menu kontrol dan monitoringSmart Home yang
mengirimkan perintah melalui jaringan internet.
2. Modul Zigbee, merupakan modul yang digunakan untuk menerima dan
mengirim data secara wireless dari ArduinoNano.
3. Arduino Mega, sebagai mikrokontroler yang berfungsi sebagai pusat
pengolah data yang berisi program input maupun output yang sesuai
dengan perintah yang diinginkan.
4. Modul ESP 8266, merupakan modul Ethernet yang digunakan sebagai
media komunikasi antara Arduino Mega ke jaringan internet agar dapat
diakses oleh Androidsmartphone.
Prinsip kerja dari blok diagram secara keseluruhan:
Aplikasi interface dari Androidsmartphone mengirimkan data melalui
koneksi jaringan internet. Data tersebut berupa data kontrol lampu dan monitoring
beberapa sensor yang terdapat pada prototypeSmart Home. Melalui jaringan
internet, data tersebut kemudian diteruskan ke Arduino Internet, lalu dikirimkan
ke ArduinoNano secara wireless melalui modul Zigbee . Feedback dari
ArduinoNano akan diterima oleh Arduino Internet secara wireless melalui modul
Zigbee. Kemudian diteruskan melalui ESP 8266 untuk mengirimkan data ke
Androidsmartphone dan di kirimnya data ke server thinkspeak melalui koneksi
jaringan internet berupa perubahan status pada aplikasi interface.
3.7 Diagram Alir Pemrograman Arduino
Diagram alir pemrograman dari sistem monitoring pada Arduino Internet.
Saat Arduino Internet ON (power menyala) pertama kali, program dalam Arduino
Internet langsung melakukan inisialisasi berupa IPAddress (802.15.4),
MACAddress, SubnetMask, dan IPGateway yang digunakan apakah sesuai atau
tidak serta inisialisasi program untuk modul Zigbee apakah sudah siap
menerima/mengirim perintah atau tidak. Serialmonitor pada Arduino Internet akan
menampilkan “Transmitter Siap” dan “Receiver Siap”, jika inisialisasi Rx dan Tx
berhasil. Sedangkan jika inisialisasi untuk program internet berhasil, Serial
Monitor akan menampilkan “HTTP/1.1”.
28
Modul Rx pada Arduino Internet menerima data yang dikirim dari modul
Tx di ArduinoNano berupa status data dari gas detector, smoke detector, dan
motion detector, sedangkan modul Tx pada Arduino Internet akan mengirim
perintah untuk mengontrol lampu ke modul Rx pada ArduinoNano. Data smoke
detector dan gas detector diterima dalam bentuk status Aman, Awas, dan Bahaya.
Penggunaan protokol dan karakter difungsikan untuk membedakan apakah data
gas atau data smoke. Tampilan dari data-data tersebut juga ditampilkan pada
aplikasi interface pada Androidsmartphone.
Gambar 3.3 Diagram Alir Program Arduino
29
Gambar 3.3 merupakan alur dari data sensor yang diterima lalu di proses
dan di konversikan menjadi data parsing lalu di terima oleh arduino Internet dan
pada saat setelah data masuk maka data- data tersebut akan masing - masing
diklasifikasikan dan akan di kirim ke server sehingga dapat muncul pada web
Thinkspeak dan memunculkan sebuah tampilan yang sudah dibuat didalam
aplikasi android , memunculkan hasil dari pembacaan sensor menjadi sebuah data
digital pada app android.
Hasil dari output sensor yang tertampil di aplikasi interface pada
Androidsmartphone juga ter-upload ke server thinkspeak sehingga data yang
dihasilkan oleh sensor- sensor akan tersimpan dan juga akan dikirim ke
Androidsmartphone pemilik rumah yang sedang berada jauh dirumah . Dari hasil
data tersebut juga akan terkoneksi dengan sebuah instansi yang mungkin
berhubungan dengan jika terjadinya indikasi bahaya yang terjadi pada rumah (
contoh : indikasi kebakaran ). Maka akan terkirim sebuah notifikasi berupa sebuah
koordinat rumah yang telah di atur dalam program arduino yang dibuat.
30
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam menganalisa rancangan implementasi aplikasi Android sebagai
pengontrol dan monitoring pada Smart Home berbasis jaringan internet dengan
ArduinoMegadilakukan dengan menguji dari tiap-tiap bagian rangkaian untuk
mendapatkan hasil apakah alat yang telah dirancang sesuai dengan yang
diharapkan.Pengujian alat dilakukan untuk memastikan bahwa alat yang telah
dibuat dapat berfungsi dengan baik dan dapat digunakan.
4.1 Pengujian pada ArduinoUno Mega
Pengujian pada ArduinoMega dilakukan untuk mengetahui apakah
konfigurasi setiap pin yang terdapat pada program IDE sesuai dengan output yang
diinginkan. Pengujiannya dilakukan dengan melihat hasil print dari serial monitor
pada ArduinoIDE.
Gambar 4.1Serial monitor untuk Konfigurasi PinI/O pada Arduino
31
Tabel 4.1 Hasil Pengujian pada ArduinoUno R3
4.2 Pengujian Konektivitas Jaringan Internet
Pengujian konektivitas terhadap jaringan internet dengan Modul ESP 8266
menggunakan WiFi Access point .
Gambar 4.2 Pengujian Konektivitas Jaringan Internet dengan WiFi Access
Point.
Pengujian konektivitas jaringan internet dengan ArduinoMega + ESP8266
melalui WiFiAccess Point dilakukan dengan menggunakan program Random
data to Thinkspeak pada ArduinoIDE ditunjukkan pada Gambar 4.3.
Dalam pengujiannya, IPAddress yang digunakan dalam program Arduino
IDE harus sama dengan IPAddress pada ESP8266. Jika IPAddress pada router
/192.168.1.1/ maka IPAddress yang digunakan ArduinoIDE adalah /192.168.1.16/
(Gambar 4.3), dengan syarat tidak mengganti 3 blok angka pertama pada
konfigurasi IPAddress.
Nomor Pin Fungsi Pin Konfigurasi Pin Serial monitor
2 Data Tx Input Transmitter Siap
3 Data Rx Input Receiver Siap
32
Gambar 4.3 Tampilan app Virtuino sebagai Hasil Pengujian Konektivitas
Jaringan Internet
Pada Gambar 4.4 pengujian konektivitas jaringan internet juga dilakukan
pada aplikasi interface. Jika aplikasi terhubung jaringan internet maka tampilan
awal dari menjadi dan jika aplikasi tidak terhubung
ke jaringan internet maka tampilan akan tetap menjadi .
33
Gambar 4.4 Tampilan Aplikasi sebagai Hasil Pengujian Konektivitas
Jaringan Internet
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Konektivitas terhadap Jaringan Internet
IPAddress Tampilan Aplikasi
Modem Router Virtuino Notifikasi Icon Change
192.168.1.1 192.168.1,67 Connected
192.168.1.1 192.168.1.67 Connection Error
34
4.3 Pengujian Secara Keseluruhan
Pengujian secara keseluruhan dilakukan untuk mengetahui apakah seluruh
bagian atau sistem berfungsi dengan baik. Pengujian ini berdasarkan gabungan
dari beberapa hasil pengujian per sistem yaitu:
Jarak komunikasi wireless (ESP8266) ±4 meter
IPAddress Router 192.168.1.1
IPAddressVirtuino 192.168.1.67
Gas (Kadar ≤ 100 ppm) Kodisi Aman
(Kadar ≥ 500 ppm) Kondisi Bahaya
Asap (Kadar ≤ 100) Kodisi Aman
(Kadar ≥ 500) Kondisi Bahaya
Api (Kadar ≤ 1100 nm) Kodisi Aman
(Kadar ≥ 760) Kondisi Bahaya
a. Pengujian Monitoring pada Gas Detector
Pengujian pada gas detector dilakukan berdasarkan parameter yang
terdapat pada data,sheetsensor.
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Monitoring pada Gas Detector
Data KadarSerial
monitorArduino
Tampilan Interface
Android
Gas ≤ 100 ppm Karakter ‘0’
Gas ≥ 500 ppmKarakter ‘1( pada
ruang 1) dan 5(pada ruang 2)’
Serial monitor pada Arduino dijadikan sebagai indikator input untuk
tampilan aplikasi interface. Misal dari Tabel 4.3 diatas, jika serial monitorArduino
menampilkan karakter ‘1 atau 5’ yang artinya terdapat kondisi bahwa kadar gas di
sekitar memiliki intensitas yang cukup tinggi dan berbahaya seperti ditunjukkan
pada Gambar 4.5 berupa warna merah sedangkan warna hijau yang
memiliki arti bahwa kondisi kadar gas aman pada indikator yang merupakan
diterimanya karakter ‘0’ .Maka tampilan pada aplikasi interface Android seperti
ditunjukkan Gambar 4.6.
35
Gambar 4.5 Tampilan pada Serial monitor ArduinoIDE untuk Kondisi Gas
Detector
Gambar 4.6 Tampilan pada Aplikasi InterfaceAndroid untuk KondisiGas
Detector
b. Pengujian Monitoring pada Smoke Detector
36
Pengujian pada smoke detector dilakukan berdasarkan parameter
yang terdapat pada datasheet sensor.
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Monitoring pada Smoke Detector
Data KadarSerial
monitorArduino
Tampilan Interface
Android
Asap ≤ 100 ppm Karakter ‘0’
Asap ≥ 500 ppm
Karakter ‘2(pada ruang 1)
dan 5 (padaruang 2)’
Gambar 4.7 Tampilan pada Serial monitor ArduinoIDE untuk Kondisi
Smoke Detector
Serial monitor pada Arduino dijadikan sebagai indikator input untuk
tampilan aplikasi interface. Misal dari Tabel 4.4 diatas, jika serial monitorArduino
menampilkan karakter ‘2 atau 6’ yang artinya terdapat kondisi bahwa kadar asap
di sekitar memiliki intensitas yang cukup tinggi dan berbahaya seperti ditunjukkan
pada Gambar 4.7 berupa warna merah sedangkan warna hijau yang
memiliki arti bahwa kondisi kadar asap aman pada indikator yang merupakan
diterimanya karakter ‘0’ .Maka tampilan pada aplikasi interface Android seperti
ditunjukkan Gambar 4.8.
37
Gambar 4.8 Tampilan pada Aplikasi InterfaceAndroid untuk Kondisi
Smoke Detector
c. Pengujian Monitoring pada Flame Detector
Pengujian pada gas detector dilakukan berdasarkan parameter yang
terdapat pada data,sheetsensor.
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Monitoring pada Gas Detector
Data KadarSerial
monitorArduino
Tampilan Interface
Android
Gas ≤ 100 ppm Karakter ‘0’
Gas ≥ 500 ppmKarakter ‘3( pada
ruang 1) dan 7(pada ruang 2)’
Serial monitor pada Arduino dijadikan sebagai indikator input untuk
tampilan aplikasi interface. Misal dari Tabel 4.5 diatas, jika serial monitorArduino
menampilkan karakter ‘3 atau 7’ yang artinya terdapat kondisi bahwa nyala api di
sekitar memiliki intensitas yang cukup tinggi dan berbahaya seperti ditunjukkan
38
pada Gambar 4.9 berupa warna merah sedangkan warna hijau yang
memiliki arti bahwa tinkat nyala api aman atau tidak ada indikasi api pada
indikator yang merupakan diterimanya karakter ‘0’ .Maka tampilan pada aplikasi
interface Android seperti ditunjukkan Gambar 4.10.
Gambar 4.9 Tampilan pada Serial monitor ArduinoIDE untuk Kondisi
FlameDetector
Gambar 4.10 Tampilan pada Aplikasi InterfaceAndroid untuk
KondisiFlame Detector
d. Pengujian kontrol pada Lampu
39
Pengujian pada kontrol lampu dilakukan berdasarkan App virtuino
logika 0 (OFF) dan logika 1 (ON).
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Kontrol Lampu
Data LogikaTampilan Interface
Android
Serial
monitorArduino
Lampu 1 1GET /?LKU=1LAMPU 1 ON
Lampu 1 0GET /?LKU=0LAMPU 1 OFF
Serial monitor pada Arduino dijadikan sebagai indikator output
dari tampilan aplikasi interface. Misal dari Tabel 4.6 diatas, jika gambar
Lampu Kamar Utama diklik dan berubah warna seperti pada Gambar 4.11
maka serial monitor pada Arduino akan menampilkan GET /?LKU=1
LAMPU 1 ON seperti pada Gambar 4.12.
Gambar 4.11 Tampilan pada Serial monitor ArduinoIDE untuk Kondisi
Lampu (contoh gambar Kamar Utama)
40
Gambar 4.12 Tampilan pada Aplikasi InterfaceAndroid untuk Kondisi
Lampu
e. PengujianMonitoring pada Motion Detector
Pengujian pada Motion Detector dilakukan sebagai berikut. Data
“ADA ORANG” dan “TIDAK ADA ORANG” dari Arduino Nano yang
dikirim ke Arduino Internet hanya akan ditampilkan oleh aplikasi Android
jika tampilan tersebut dalam kondisi yang ditetapkan .
Jika terdapat adanya masukan dari Arduino nano berupa
pergerakan yang direkam oleh sensor PIR maka saat data yang diterima di
Arduino internet akan mengolah perintah tersebut sehingga dapat di
tampilkan berupa Virtual Text pada app Virtuino dan memunculkan
perubahan dari menjadi
41
Gambar 4.13 Tampilan pada Aplikasi Interface Android saat
PIRdalam Kondisi Aktif
Serial monitor dijadikan sebagai indikator input untuk tampilan
aplikasi interface. Dari Tabel 4.7 dibawah, tampilan dari aplikasi Android
hanya akan muncul dan akan merubah indicatorText, yang dimana apa bila
muncul indicator Text “ ada orang “ maka data arduino Internet telah
mendapat data karakter “4” sedangkan apabila indicator Text mendapat
masukan “0” maka akan muncul “ tidak ada orang “.
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Monitoring pada Motion Detector
Serial monitorTampilan
InterfaceAndroid
0
4
Kondisi PIR
42
f. Pengujian interface thinkspeak dengan data sensor
Pengujian ini dilakukan untuk menjadi sebuah data yang akan di
proses dan ditampilkan pada aplikasi smart phone juga sebagai data
base untuk perekaman kondisi keadaan rumah jika terdapat sebuah
kondisi yang terjadi. . Gambar 4.14 dan Gambar 4.15 merupakan
gambar diagram kondis dari masing- masing sensor yang digunakan
pada Tabel 4.8.
Tabel 4.8 Data field pada thinkspeak yang di gunakan
Field Ruang 1 Ruang 2
Field 1 Sensor Gas 1 -
Field 2 Sensor Api 1 -
Field 3 Sensor Asap 1 -
Field 4 Sensor PIR 1 -
Field 5 - Sensor Gas 2
Field 6 - Sensor Api 2
Field 7 - Sensor Asap 2
Field 8 - Sensor PIR 2
Gambar 4.14 Data yang diterima danl di upload pada server thinkspeak
(field 1s/d field 4)
43
Gambar 4.15 Data yang diterima danl di upload pada server thinkspeak
(filed 5 s/d field 8)
Pada data yang diterima dan yang akan muncul di thinkspeak memiliki
kekurangan yaitu data yang terupload memiliki waktu interfal yang cukup lama
hingga data yang masuk dapat tertampil di server thinkspeak. Dalam hal ini data
yang masuk membutuhkan waktu sekitar 20 s/d 30 menit untuk setiap sensor
dan apabila semua data( data 1 s/d 8)terkirim maka data yang muncul
membutuhkan waktu yang belum bias di tentukan .
g. Pengujian interface thinkspeak dengan twitter
Pengujian ini dilakukan untuk memberikan informasi atau notifikasi
berupa tweet atau pesan melalui media sosial twitter yang isinya
memberitahukan bahwa adanya kondisi bahaya yang sedang terjadi.
Pesan yang diterima pada pemilik akun twitter atau pemilik rumah
akan berupa data seperti “ indikasi bahaya ( kejadian ) “. Gambar 4.16
merupakan tampilan apabila terjadi kondisi bahaya dan akan di terima
pesan pada twitter .
45
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan dari pembahasan dan pengujian alat dari bab sebelumnya,
dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Alat ini bekerja sesuai dengan fungsinya, yaitu sebagai pengontrol lampu
dan monitoring sensor secara wireless dengan smartphoneAndroid sebagai
aplikasi interface nya.
2. Komunikasi wireless melalui modul ESP8266 antara Arduino Internet dan
ArduinoNano sesuai dengan data yang dikirim.
3. Alat ini bekerja apabila aplikasi Android dan alat tersebut terhubung ke
jaringan internet ( dibutuhkan jarinagn yang baik) .
4. Data yang diterima dari sensor dapat di lihat di server
www.thinkspeak.comdan jika terdapat kondisi bahaya maka akan muncul
notifikasi pesan pada akun twitter pemilik rumah
5.2 Saran
Dalam penyelesaian tugas akhir ini, masih terdapat banyak kekurangan
dalam beberapa aspek. Oleh sebab itu, berikut merupakan beberapa saran yang
diharapkan dalam pengembangan untuk kedepanya terhadap alat ini.
1. Menyediakan power cadangan sebagai alternatif jika terjadi power down
sewaktu-waktu, dengan begitu alat ini akan tetap dapat dioperasikan..
2. Mengembangkan agar alat ini dapat dioperasikan secara fleksibel,
maksudnya tidak perlu terhubung ke jaringan internet yang sama
(serveryang sama).
3. Menggunakan server selain thinkspeak dikarnakan server ini memproses
data upload cukup lama sehingga sulit untuk menerima data yang di
upload.dan di monitoringmelalui aplikasi smartphone .
46
DAFTAR PUSTAKA
[1] Reno. Zulphini Saputra ( Juni 2017 – Juli 2017).Jurnal PerancanganSmart Home menggunakan Arduino .
[2] Mandala Maya. (2015, February 27). About Us: Mandala Maya.Retrieved April 17, 2016, from Mandala Maya Web site:http://www.mandalamaya.com/pengertian-wireless-dan-standar-jaringan-wireless/
[3] SWALT. (2017, Juni). About Us: Swalt. Retrieved April 18, 2016, from
SWALT Web Site: http://www.swalt.info/os/android/83-sistem-operasi-
android
[4] Yurnama, T. F., & Azman, N. (2009). Seminar Nasional AplikasiTeknologi Informasi 2009. Perancangan Software Aplikasi PervasiveSmart Home, E1-E2.
[5] Zulhikam, A. ,. (2011, October 13). About Us: JaringanKomputer.org -Referensi Jaringan Komputer, Ilmu Pengetahuan, Teknologi. RetrievedApril 17, 2016, from Jaringan Komputer Web Site:http://jaringankomputer.org/pengertian-wireless-perangkat-sistem-keamanan-jaringan-wireless/
[6] users.sch.gr>about-virtuino>75-virtuino+esp8266
[7] Thinkspeak (https://thinkspeak.com)
[8] Tugas Akhir Tito Ludianto "SISTEM KONTROL DAN MONITORINGPADA SMART HOME
BERBASIS APLIKASI ANDROID DAN JARINGAN INTERNETDENGAN ARDUINO UNO R3 .Teknik elektronika, POLTEKBA 2016
LAMPIRAN
Program thinkspeak
#include <ESP8266HTTPClient.h>
WiFiClient client;
String thingSpeakAddress= "http://api.thingspeak.com/update?";
String writeAPIKey;
String tsfield1Name;
String request_string;
String a;
String dataIn;
String dt[10];
int i;
boolean parsing= false;
HTTPClient http;
void setup()
{
a="";
Serial.begin(9600);
dataIn="";
WiFi.disconnect();
delay(200);
WiFi.begin("ganteng");
while ((!(WiFi.status() == WL_CONNECTED)))
{
delay(100);
}
}
void loop()
{
if (client.connect("api.thingspeak.com",80))
{
writeAPIKey = "key=JYLKR4WVJ5NPEPOC";
tsfield1Name = "&field1=10";
request_string = thingSpeakAddress;
request_string += "key=";
request_string += "UNQUWAISQ1ZZUAB1";
request_string += "&";
request_string += "field1";
request_string += "=";
request_string += (dt[0].toInt());
http.begin(request_string);
http.GET();
http.end();
writeAPIKey = "key=JYLKR4WVJ5NPEPOC";
tsfield1Name = "&field1=10";
request_string = thingSpeakAddress;
request_string += "key=";
request_string += " LPEZRBUZK3SRZ7V6";
request_string += "&";
request_string += "field1";
request_string += "=";
request_string += (dt[1].toInt());
http.begin(request_string);
http.GET();
http.end();
}
delay(100);
if(Serial.available()>0)
{
char inChar = (char)Serial.read();
dataIn += inChar;
if (inChar == '\n')
{
parsing = true;
}
}
if(parsing)
{
parsingData();
parsing=false;
dataIn="";
}
}
voidparsingData(){
int j=0;
//kirim data yang telahditerimasebelumnya
Serial.print("data masuk : ");
Serial.print(dataIn);
Serial.print("\n");
//inisialisasivariabel, (reset isivariabel)
dt[j]="";
//proses parsing data
for(i=1;i<dataIn.length();i++)
{
//pengecekantiapkarakterdengankarakter (#) dan (,)
if ((dataIn[i] == '#') || (dataIn[i] == ','))
{
//increment variabel j, digunakanuntukmerubah index array penampung
j++;
dt[j]=""; //inisialisasivariabel array dt[j]
}
else
{
//proses tampung data saatpengecekankarakterselesai.
dt[j] = dt[j] + dataIn[i];
}
}
//kirim data hasil parsing
Serial.print("data 1 : ");
Serial.print(dt[0].toInt());
Serial.print("\n");
Serial.print("data 2 : ");
Serial.print(dt[1].toInt());
Serial.print("\n");
Serial.print("data 3 : ");
Serial.print(dt[2].toInt());
Serial.print("\n");
Serial.print("data 4 : ");
Contents
1 Installation 31.1 Pip Install thingspeak API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.2 Get the Source Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2 Basic usage 52.1 Command line . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.2 Python interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3 API 7
i
thingspeak Documentation, Release 0.4.1
ThingSpeak is an open source “Internet of Things” application and API to store and retrieve data fromthings using HTTP over the Internet or via a Local Area Network. With ThingSpeak, you can create sen-sor logging applications, location tracking applications, and a social network of things with status updates.https://github.com/iobridge/ThingSpeak
This repository is contains Python module that helps in talking to ThingSpeak API.
Contents
Contents 1
CHAPTER 1
Installation
This part of the documentation covers the installation of thingspeak package. The first step to using any softwarepackage is getting it properly installed.
1.1 Pip Install thingspeak API
To install thingspeak, simply run this simple command in your terminal of choice:
$ pip install thingspeak
If you don’t have pip installed (tisk tisk!), this Python installation guide can guide you through the process.
1.2 Get the Source Code
Requests is developed on GitHub, where the code is always available.
You can either clone the public repository:
$ git clone [email protected]:mchwalisz/thingspeak.git
Or, download the tarball:
$ curl -OL https://github.com/mchwalisz/thingspeak/tarball/master# optionally, zipball is also available (for Windows users).
Once you have a copy of the source, you can embed it in your own Python package, or install it into your site-packageseasily:
$ python setup.py install
3
CHAPTER 2
Basic usage
2.1 Command line
It is possible to view the channel directly:
$ thingspeak -q -r 2 9{
"channel": {"created_at": "2010-12-14T01:20:06Z","description": "Netduino Plus connected to sensors around the house","field1": "Light","field2": "Outside Temperature","id": 9,"last_entry_id": 9680334,"latitude": "40.44","longitude": "-79.9965","name": "my_house","updated_at": "2016-02-09T20:11:45Z"
},"feeds": [{
"created_at": "2016-02-09T20:11:31Z","entry_id": 9680333,"field1": "199","field2": "29.978768577494691"
},{
"created_at": "2016-02-09T20:11:45Z","entry_id": 9680334,"field1": "213","field2": "29.723991507430998"
}]
}
2.2 Python interface
Or through Python interface:
5
thingspeak Documentation, Release 0.4.1
>>> import thingspeak>>> ch = thingspeak.Channel(9)>>> ch.get({'results': 2})u'{"channel":{"id":9,"name":"my_house","description":"Netduino Plus connected to sensors around the house","latitude":"40.44","longitude":"-79.9965","field1":"Light","field2":"Outside Temperature","created_at":"2010-12-14T01:20:06Z","updated_at":"2016-02-09T20:13:45Z","last_entry_id":9680342},"feeds":[{"created_at":"2016-02-09T20:13:30Z","entry_id":9680341,"field1":"199","field2":"29.554140127388536"},{"created_at":"2016-02-09T20:13:45Z","entry_id":9680342,"field1":"193","field2":"27.855626326963908"}]}'
For valid parameters refer to https://mathworks.com/help/thingspeak/channels-and-charts.html
6 Chapter 2. Basic usage
CHAPTER 3
API
class thingspeak.Channel(id, api_key=None, write_key=None, fmt=’json’, timeout=None)ThingSpeak channel object
get(options={})Get a channel feed.
get-a-channel-feed
get_field(field=None, options={})Get particular field
get-channel-field-feed
get_field_last(field=None, options={})To get the age of the most recent entry in a channel’s field feed
get-channel-field-feed field_last_data
get_last_data_age(field=None, options={})Get last result from particular field in text format
get-channel-field-feed field_last_data_age
update(data)Update channel feed.
update-channel-feed
view()View a Channel
view-a-channel
Warning: This is a complete redesign of the library as compared to v0.1.1. Previous version is available inhttps://github.com/bergey/thingspeak and is no longer maintained.To install old version you can still use:
pip install thingspeak==0.1.1
Indices and tables
• genindex
• search
7