i

SISTEM INFORMASI SUHU, CUACA, DAN POLUSI UDARA

MENGGUNAKAN METODE NEURAL NETWORK DI

TAMAN REKREASI SENGKALING UNIVERSITAS

MUHAMMADIYAH MALANG

SKRIPSI

Disusun oleh:

HARISSAKTIAWAN PRASETIO

NIM. 201210130311071

JURUSAN ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2018

ii

iii

iv

v

LEMBAR PERSEMBAHAN

Puji syukur kepada Allah Subhanahu Wa Ta’ala atas rahmat dan karunia-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulis menyampaikan

ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Ibunda dan Ayahanda terimakasih atas limpahan doa dan kasih sayangnya yang

tak terhingga dan selalu memberikan yang terbaik.

2. Dekan Fakultas Teknik Bapak Dr. Ahmad Mubin, MT dan Keluarga (FT).

Serta para Pembantu Dekan Fakultas Teknik dan keluarga besar Universitas

Muhammadiyah Malang.

3. Ketua Jurusan Teknik Elektro Ibu Nur Alif Mardiyah, Ir, MT. dan Sekretaris

Jurusan Teknik Elektro Bapak Machmud Effendy, ST, M.Eng. beserta seluruh

stafnya.

4. Bapak Dr. Zulfatman, M.Eng dan Bapak Ir. Nurhadi MT. yang telah

meluangkan waktu untuk membimbing penulis dalam menyelesaikan skripsi

ini.

5. Terimakasih kepada Embah Asri dan Keluarga di Malang Tante Mia, Tante

Narni, Tante Ria, Om Pendi, Om Ma’ruf, Om nanang, Om Pri, Bilal, Nanda

dan Isma, yang telah memberi keteduhan hati di saat raga ini berjalan menuju

masa depan dan menjadikan diri ini lebih dewasa.

6. Terimakasih kepada teman-teman saya di Malang yang mensupport hari hari

saya dengan rasa rindu yang tak terlupakan.

7. Terimaksih kepada teman teman yang menjadikan jati diri ini sehangat mentari

yang tak terhingga hangatnya.

8. Sahabat sahabat dari ELEKTRO 2012 terutama Elektro 2012 B yang berjuang

bersama dari semester pertama.

9. Dan yang terakhir, semuanya yang telah membantu penulis yang tidak bisa

disebutkan satu persatu.

Semoga Allah Subhanahu Wa Ta’ala memberikan rahmat dan hidayah-Nya

atas segala kebaikan dan semoga kita semua selalu dalam lindungan serta tuntunan-

Nya

vi

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah Subhanahu Wa Ta’ala.

Atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

tugas akhir yang berjudul :

” SISTEM INFORMASI SUHU, CUACA, DAN POLUSI UDARA

MENGGUNAKAN METODE LOGIKA NEURAL NETWORK DI TAMAN

REKREASI SENGKALING UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH

MALANG”

Di dalam tulisan ini disajikan pokok-pokok bahasan yang meliputi

perancangan dan analisa tentang sistem informasi. Pembuatan Proyek Akhir ini

merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) di

Universitas Muhammadiyah Malang. Selain itu penulis berharap agar proyek akhir

ini dapat menambah kepustakaan dan dapat memberikan manfaat bagi semuanya.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih

banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran

yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan

ke depan.

Akhir kata semoga buku ini dapat bermanfaat di masa sekarang dan masa

mendatang. Sebagai manusia yang tidak luput dari kesalahan, maka penulis mohon

maaf apabila ada kekeliruan baik yang sengaja maupun yang tidak sengaja.

Malang, Januari 2018

Penulis

vii

DAFTAR ISI

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

LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................. iii

LEMBAR PERNYATAAN ................................................................................. iv

LEMBAR PERSEMBAHAN ................................................................................v

KATA PENGANTAR .......................................................................................... vi

ABSTRAKSI........................................................................................................ vii

ABSTRACT .......................................................................................................... ix

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

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xvii

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

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

1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................... 3

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................................ 3

1.4 Batasan Masalah ................................................................................................ 3

1.5 Sistematika Penulisan ......................................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...........................................................................5

2.1 Sensor.................................................................................................................. 5

2.1.1 Sensor Humidity ................................................................................................. 5

2.1.2 Sensor Gas MQ7 ................................................................................................. 8

2.1.3 Sensor Hujan .................................................................................................... 10

2.2 Fan .................................................................................................................... 11

2.3 Raspberry pi ...................................................................................................... 12

2.4 Android ............................................................................................................. 14

2.5 Neural Network ................................................................................................. 14

2.6 Backpropagation ............................................................................................... 15

BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT .................................19

viii

3.1 Desain Hardware ............................................................................................... 19

3.2 Raspberry .......................................................................................................... 21

3.2.1 Sistem Operasi Pada Raspberry ................................................................ 21

3.2.2 Web Server Pada Rasberry ...................................................................... 24

3.2.3 Perancangan Data Base Pada Raspberry ................................................... 26

3.2.4 Desain Tabel ............................................................................................. 27

3.3.5 Aplikasi Web Pada Raspberry Pi .............................................................. 29

3.3 Sensor................................................................................................................ 30

3.3.1 Sensor DHT11 .......................................................................................... 38

3.3.2 Sensor Hujan ............................................................................................. 39

3.3.3 Sensor Gas MQ7 ....................................................................................... 31

3.4 Perancangan Algoritma Backpropaggation ...................................................... 32

3.5 Perancangan Sistem Android ............................................................................ 39

3.5.1 Perancangan Tampilan android ................................................................. 40

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................41

4.1 Hasil Dan Pembahasan Hardware ..................................................................... 42

4.1.1 Hasil Data Pengujian Fungsional Sensor Suhu Dan Kelembaban ............ 42

4.1.2 Hasil Data Pengujian Fungsional Sensor Polusi ....................................... 44

4.1.3 Hasil Data Pengujian Fungsional Sensor Hujan ....................................... 45

4.2 Hasil Aplikasi Sensor Hujan ............................................................................. 46

4.3 Hasil Aplikasi Sensor Suhu Dan Kelembaban .................................................. 47

4.4 Hasil Aplikasi Sensor Polusi ............................................................................. 48

4.5 Hasil Aplikasi Forecast Backpropagation ......................................................... 50

4.6 Hasil Keseluruan dan pengujian fungsional sistem .......................................... 52

BAB V PENUTUP ................................................................................................56

5.1 Kesimpulan ....................................................................................................... 56

5.2 Saran ................................................................................................................ 56

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 57

LAMPIRAN-LAMPIRAN ..................................................................................58

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Karakteristik Sensor Kelembaban ................................................... 7

Tabel 3.1 Keterangan Tabel Admin ................................................................. 27

Tabel 3.2 Keterangan Tabel Cuaca .................................................................. 28

Tabel 3.3 Keterangan Tabel Polusi .................................................................. 28

Tabel 3.4 Keterangan Tabel Prediksi ............................................................... 28

Tabel 3.5 Pemberian nilai Sensor DHT11 pada backpropagation ................... 32

Tabel 3.6 Penentuan pendeteksian nilai sensor DHT11 dan pemberian nilai

kelembaban 20 – 90 rh ..................................................................................... 32

Tabel 3.7 Penentuan pendeteksian nilai sensor DHT11 dan pemberian nilai suhu 0

c - 50 ................................................................................................................. 33

Tabel 3.8 Hasil penentuan pembelajaran data arsitektur jaringan syaraf

untukbackpropagation operasi XOR ................................................................ 33

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sensor Suhu DHT11 Dan Hasil Pembanding

Dengan Sensor Digital ..................................................................................... 43

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Sensor Suhu DHT11 Pada Pukul 19.00-19.10 ....... 43

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Sensitifitas Sensor Gas Karbon Monoksida ........... 44

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Sebelum Ditetesi Air .............................................. 45

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Sesudah Ditetesi Air ............................................... 46

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Sistem Admin ......................................................... 54

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Rangkaian signal conditioning ..................................................... 5

Gambar 2.2 Sensor kelembaban udara ............................................................. 6

Gambar 2.3 Sensor Gas MQ7 .......................................................................... 8

Gambar 2.4 Rangkaian Sensor MQ7 ............................................................... 9

Gambar 2.5 Sensor Curah Hujan MD0127 ...................................................... 11

Gambar 2.6 Fan Pendingin ............................................................................... 12

Gambar 2.7 Raspberry ..................................................................................... 13

Gambar 2.8 Susunan Syaraf Manusia .............................................................. 13

Gambar 2.9 Arsitekture Jaringan Backpropagation ......................................... 16

Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem ................................................................... 19

Gambar 3.2 Perancangan Alat Sistem Informasi Suhu, Cuaca, Dan Polusi Udara

Tampak Depan ................................................................................................. 20

Gambar 3.3 Perancangan Alat Sistem Informasi Suhu, Cuaca, Dan Polusi Udara

Tampak Samping ............................................................................................. 20

Gambar 3.4 Website Download Sistem Operasi Raspbian Untuk Raspberry Pi 3

.......................................................................................................................... 21

Gambar 3.5 Website Win32DiskImager .......................................................... 22

Gambar 3.6 SD Card Terdeteksi ...................................................................... 22

Gambar 3.7 Win32 Disk Imager ...................................................................... 22

Gambar 3.8 Memilih Sistem Informasi ............................................................ 23

Gambar 3.9 Pemasangan SD Card Ke Slot Raspberry .................................... 23

Gambar 3.10 ERD (Entity Relationship Diagram) .......................................... 26

Gambar 3.11 Phisical Data Model (PDM) ....................................................... 27

Gambar 3.12 Hasil Halaman Utama Aplikasi .................................................. 29

Gambar 3.13 Instalasi sensor suhu dan kelembaban ........................................ 30

Gambar 3.14 Instalasi Sensor Hujan ................................................................ 31

Gambar 3.15 Instalasi sensor gas karbon monoksida ...................................... 31

Gambar 3.16 Scan Jaringan untuk mendapatkan Ip addres Raspberry ............ 39

Gambar 3.18 Layout pada Android .................................................................. 40

Gambar 4.1 Hasil Deteksi sensor hujan pada sistem ....................................... 47

xi

Gambar 4.2 Hasil Sensor suhu dan kelembaban pada system ......................... 48

Gambar 4.3 Hasil Sensor Gas Karbon Monoksida .......................................... 50

Gambar 4.4 Hasil tampilan forecast Backpropagation .................................... 52

Gambar 4.5 Hasil Sistem Monitoring Pada LCD............................................. 53

Gambar 4.6 Hasil Sistem Monitoring Pada Android ....................................... 53

xii

DAFTAR PUSTAKA

[1] N. H. et. all Indrabayu, “Prediksi curah hujan dengan jaringan saraf tiruan,” Gr.

Tek. Elektro, vol. 6, pp. 978–979, 2012.

[2] M. Yan, E. Adiptya, and H. Wibawanto, “Sistem Pengamatan Suhu dan

Kelembaban Pada Rumah Berbasis Mikrokontroller ATmega8,” vol. 5, no. 1, pp.

15–17, 2013.

[3] Z. Iqbal and L. Hermanto, “Sistem monitoring tingkat pencemaran

udaraberbasisteknologi jaringan sensor nirkabel,” J. Inform. dan Komput., vol. 22,

no. 1, pp. 10–20, 2017.

[4] D. I. B. K. D. Lamongan and K. Kunci, “Jurnal TeknikA Vol 6 No 2 September

2014,” vol. 6, no. 2, pp. 603–607, 2014.

[5] Kusumadewi, S., 2004. Membangun Jaringan Syaraf Tiruan Menggunakan

Matlab dan Exsel dan Exsel Link. Yogyakarta, Graha Ilmu.

[6] Anwari, Muhammad Zakki. 2011. Informasi Kadar CO dan NOX Berbasis SMS.

http:// repository.amikom.ac.id/ files/ Naskah_Publikasi%2007.11.1700.pdf

[Diakses November 12, 2013].

[7] Rizki, Farli. 2011. Alat Pendeteksi Polusi Udara Dari Gas Karbonmonoksida

(CO) pada Ruangan Berbasis Mikrokontroler

[8] Hermawan, Arif, 2006, Jaringan Saraf Tiruan (Teori dan Aplikasi), C.V Andi

offset, Yogyakarta

[9] Abbas, R. 1994, A Prototype System for off-line Signature Verificationusing

Multilayered Feedforword Neural Networks, Tesis Departemen of Computer

Science, RMIT.

[10] Odom, M., and R. Sharda (1990), “A Neural Network for Bankruptcy Pre-

diction”, in: [IEEE 1990], Vol. II, pp. 163–168.

[11] Zurada, J. (1992), Introduction to Artificial Neural Systems, West Publishing

Company, St. Paul, MN.

[11] Aleksander, I., and H. Morton (1990), An Introduction to Neural Computing,

Chapman and Hall, London.

[12] Bambang D.P., Budi, et.al., 1999. Teknik Jaringan Syaraf Tiruan Feedforward

Untuk Prediksi Harga Saham pada Pasar Modal Indonesia. Jurnal Informatika,

Vol.1 No.1 Mei 1999, hal. 33-37. Program Pascasarjana Peran Teknik.

xiii