ABSTRACT
DESIGN OF MONITORING SYSTEM FOR BANDWIDTH,
ELECTRICAL AND TEMPERARTUR USING RASPBERRY PI
TMIN
LAMPUNG UNIVERSITY DATACENTER
By
Hanang Priambodo
Information technology infrastructure is an important thing in collage. In collage
environment, there are a few important information technology infrastructures such
as datacenter and internet connection. To build a data center, there’s a requirement
for temperature and electricity to support performance of Lampung University IT
services. To accomodate the requirement, we design systems which able to monitor
the bandwidth, electricity and the temperature in datacenter using Raspberry Pi. The
system can also display information online, email seport and send sms notification
to UPT-Puskom administrator. The systems build using software engineering
principles, especially modified waterfall model. Modified waterfall consist of 5
stages : systems analysis, design, implementation, testing, and maintenance. The
tests result conducted use of maximum bandwidth in Lampung University
occurring at working hours starting from 8 am to 4 pm. The data obtained from
sensors temperature on each rack server uneven result. During April, May, to June
there were at least 20 days blackout and 12 day blackout occurred when at night.
Based on testing result, estimated data for one years, is 3.3 GB and while the
systems running, the use of cpu resource is less than 20% when no process error
occured. Monitoring system for bandwidth, electrical, and temperature using
Raspberry Pi in Lampung University datacenter able to achieve it’s goal to collect
bandwidth, electrical, and temperature data.
ABSTRAK
RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING BANDWIDTH, LISTRIK,
DAN TEMPERATUR RUANG BERBASIS RASPBERRY PI
TMPADA
GEDUNG PUSAT DATA UNIVERSITAS LAMPUNG
Oleh
Hanang Priambodo
Infrastruktur teknologi informasi merupakan hal yang penting dalam perguruan
tinggi. Pada lingkungan perguruan tinggi terdapat beberapa infrastruktur penting
seperti pusat data
dan
jaringan
internet untuk melakukan aktifitas. Pada gedung
pusat data, kondisi temperatur ruang dan koneksi listrik perlu diperhatikan karena
akan berkaitan dengan kinerja layanan TIK Universitas Lampung secara
keseluruhan. Bedasarkan latar belakang tersebut, penulis merancang sistem yang
dapat memantau
bandwidth, koneksi listrik dan kondisi temperatur ruang pada
pusat data
berbasis Raspberry Pi.
Sistem ini juga dapat menampilkan informasi
secara online, pelaporan
email, dan memberikan notifikasi
sms kepada pengelola
UPT-Puskom. Model rekayasa perangkat lunak yang digunakan dalam pembuatan
sistem ini yaitu menggunakan model modified waterfall yang terdiri dari 5 tahapan,
yaitu : analisis sistem, perancangan, implementasi, pengujian, dan perawatan. Hasil
pengujian yang telah dilakukan, dapat diketahui bahwa penggunaan maksimal
bandwidth pada Universitas Lampung terjadi pada saat jam kerja yaitu mulai dari
pukul 8.00 sampai 16.00. Temperatur pada tiap rack server yang ada pada ruang
pusat data tidak merata. Selama pengambilan data pada bulan April, Mei, Juni
terdapat 20 hari gedung pusat data mengalami pemadaman listrik, dan 12 harinya
pemadaman terjadi ketika malam hari. Bedasarkan hasil pengujian, estimasi data
yang masuk selama satu tahun, yaitu 3.3 GB dan disaat semua sistem berjalan,
penggunaan resource cpu kurang dari 20% ketika proses tidak terdapat error. Hasil
tersebut membuktikan bahwa perangkat Raspberry Pi mampu menjalankan sistem
collecting data bandwidth, listrik, dan temperatur ke dalam database dengan baik.
Kata kunci : Raspberry Pi, Monitoring Bandwidth, Monitoring Listrik,
RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING BANDWIDTH,
KONEKSI LISTRIK, DAN TEMPERATUR RUANG BERBASIS
RASPBERRY PI™ PADA GEDUNG PUSAT DATA
UNIVERSTAS LAMPUNG
Oleh
HANANG PRIAMBODO
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Lampung
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Raspberry Pi model B ... 7
Gambar 2.2. Hasil
Reply
Ping
ke alamat IP Tujuan ... 10
Gambar 2.3. Hasil Gagal
Ping
ke Alamat IP Tujuan ... 10
Gambar 2.4. GPIO Raspberry Pi ... 11
Gambar 2.5. Sensor Dallas DS18B20 ... 12
Gambar 2.6. Modified Waterfall Model ... 15
Gambar 2.7. Simbol Data Flow Diagram ... 16
Gambar 2.8. Topologi Sistem
Monitoring
Suhu ruang
Server
Berbasis Web dengan
Menggunakan EZ430 ... 18
Gambar 2.9. Tampilan Informasi Suhu Ruang (status:safe) ... 19
Gambar 2.10. Tampilan Informasi Suhu Ruang (status:warning) ... 19
Gambar 2.11. Blok Diagram Sistem
Monitoring
Energi Listrik berbasis
Mikrokontroler secara Wireless ... 20
Gambar 2.12. Bagan Kerangka Acuan ... 23
Gambar 3.1. Tahapan Penelitian ... 28
Gambar 3.2. Model Modified Waterfall ... 30
Gambar 4.1. Hasil Perancangan Perangkat Keras... 38
Gambar 4.2. Context Diagram (DFD Level 0) ... 41
Gambar 4.4. DFD Pengelola (Level 1) ... 43
Gambar 4.5. (DFD level 2) Live
Monitoring
... 43
Gambar 4.6. (DFD level 2)
Monitoring
Bandwidth
... 44
Gambar 4.7. (DFD Level 2)
Monitoring
Listrik ... 45
Gambar 4.8. ( DFD level 2)
Monitoring
Temperatur ... 45
Gambar 4.9. (DFD Level 2)
Sms
Gateway ... 46
Gambar 4.10. (DFD Level 2) Laporan
... 47
Gambar 4.11. Revisi Diagram Database ... 52
Gambar 4.12. Penambahan Tabel Basis data ... 53
Gambar 4.13. Screenshot Live
Monitoring
(pukul 09:39 15/5/2014). ... 55
Gambar 4.14. Screenshot Live
Monitoring
(pukul 16.00 15/5/2014). ... 56
Gambar 4.15. Screenshot Live
Monitoring
(pukul 21.30 15/5/2014). ... 57
Gambar 4.16. Topologi Sistem
Monitoring
Bandwidth
... 58
Gambar 4.17. Source Code unduh data menggunakan FTP ... 60
Gambar 4.18. Data
Bandwidth
International ... 60
Gambar 4.19. Sampel Data
Bandwidth
International (15 Data terakhir) ... 61
Gambar 4.20. Contoh Program Inisialisasi IP dan Tabel basis data (int
ping
.py) . 62
Gambar 4.21. Sampel Data Koneksi
Internet
- International (15 Data Terakhir) 63
Gambar 4.22. Gambar Memasukan Parameter Waktu ... 63
Gambar 4.23.
Bandwidth
Bulan April 2014 ... 64
Gambar 4.24.
Bandwidth
Bulan Mei 2014 ... 65
Gambar 4.25.
Bandwidth
Bulan Juni 2014 ... 66
Gambar 4.26. Contoh diagram koneksi International ... 67
Gambar 4.28. Data
Ping
Indonesia Tanggal 20 Mei 2014... 69
Gambar 4.29. Data
Ping
International Tanggal 20 Mei 2014 ... 69
Gambar 4.30. Data
Bandwidth
Indonesia Tanggal 20 Mei 2014 ... 70
Gambar 4.31. Data
Bandwidth
International Tanggal 20 Mei 2014 ... 71
Gambar 4.32. Data
Ping
Indonesia Tanggal 21 Mei 2014... 71
Gambar 4.33. Data
Ping
International Tanggal 21 Mei 2014 ... 72
Gambar 4.34. Data
Bandwidth
Indonesia Tanggal 21 Mei 2014 ... 73
Gambar 4.35. Data
Bandwidth
International Tanggal 21 Mei 2014 ... 73
Gambar 4.36. Hasil Perancangan Perangkat Keras
Monitoring
Listrik ... 77
Gambar 4.37. Source code pengaturan pin GPIO Raspberry ... 77
Gambar 4.38. Sampel data listrik dalam database ... 78
Gambar 4.39. Diagram Pie Listrik Bulan Arpil 2014 ... 79
Gambar 4.40. Diagram Pie Listrik Bulan Mei 2014 ... 79
Gambar 4.41. Diagram Pie Listrik Bulan Juni 2014 ... 80
Gambar 4.42. Hasil Rancangan Perangkat Keras Sistem
Monitoring
Temperatur
Ruang Pusat Data ... 81
Gambar 4.43. Memanggil Protokol 1 Wire... 81
Gambar 4.44. Sampel data temperatur ... 82
Gambar 4.45. hasil tampilan web temperatur ... 83
Gambar 4.46. Temperatur Bulan April ... 84
Gambar 4.47. Temperatur Bulan Mei ... 84
Gambar 4.48. Temperatur Bulan Juni ... 85
Gambar 4.49. Data Temperatur Tanggal 19 Mei 2014 ... 87
Gambar 4.51. Data Temperatur tanggal 21 Mei 2014 ... 88
Gambar 4.52. Topologi Perangkat Keras Sistem
Sms
Gateway ... 89
Gambar 4.53. Notifikasi
Sms
Koneksi
Internet
(putus) ... 89
Gambar 4.54. Notifikasi
Sms
Jaringan
Internet
(terkoneksi) ... 90
Gambar 4.55. Notifikasi
Sms
Kondisi Temperatur (Warning) ... 90
Gambar 4.56. Natifikasi
Sms
Kondisi Temperatur (Safe) ... 91
Gambar 4.57. Notifikasi
Sms
Koneksi Listrik ... 92
Gambar 4.58. Source Code Pengaturan Jadwal Kirim
... 94
Gambar 4.59. Sreenshoot Kotak Kotak Masuk
... 95
Gambar 4.60. Screenshoot isi
laporan harian... 95
Gambar 4.61. Grafik penggunan CPU (%) Raspberry Pi ... 100
Gambar 4.62. Grafik penggunaan memory Raspberry Pi ... 100
Gambar 4.63. Grafik Penggunaan CPU Rapberry Pi (Pukul 13 Tanggal 20 Mei
2014) ... 101
Gambar 4.64. Grafik Penggunaan Memory Rapberry Pi (Pukul 13 Tanggal 20 Mei
2014) ... 101
Gambar 4.65.
Monitoring
CPU dan Memory dengan top (1) ... 102
Gambar 4.66.
Monitoring
CPU dan Memory dengan top (2) ... 102
Gambar 4.67. Hasil ps ax ... 103
Gambar 4.68. Hasil penggunaan CPU (%) ... 104
Gambar 4.69. Hasil Penggunaan Memory ... 104
Gambar 4.70. Grafk hasil pembersihan cache memory ... 105
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRACT ... ii
ABSTRAK ... iii
SURAT PERNYATAAN ... vii
RIWAYAT HIDUP ... viii
SANWANCANA ... xi
DAFTAR ISI ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xxi
DAFTAR TABEL ... xxv
DAFTAR SINGKATAN ... xxvii
BAB 1. PENDAHULUAN ... 1
1.1.
Latar Belakang ... 1
1.2.
Tujuan ... 2
1.3.
Manfaat ... 3
1.4.
Perumusan Masalah ... 3
1.5.
Batasan Masalah ... 3
1.7.
Sistematika Penulisan ... 5
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ... 6
2.1.
Sistem
Monitoring
... 6
2.2.
Raspberry Pi ... 6
2.3.
Sistem
Monitoring
Bandwidth
... 8
2.4.
Sistem
Monitoring
Koneksi Listrik dan Temperatur Ruang ... 11
2.5.
Sistem Layanan Basis Data ... 13
2.6.
Rekayasa Perangkat Lunak ... 14
2.7.
Penelitian Terdahulu ... 17
2.8.
Bagan Kerangka Acuan ... 23
BAB 3. METODE PENELITIAN ... 26
3.1.
Tahapan Penelitian ... 26
3.2.
Alat dan Bahan ... 29
3.3.
Studi Literatur ... 29
3.4.
Perancangan Pengembangan Sistem ... 29
3.5.
Kesimpulan dan Saran ... 36
3.6.
Waktu dan Tempat Penelitian ... 36
3.7.
Jadwal Penelitian ... 36
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 37
4.1.
Analisis Kebutuhan
(Requirement Analysis)
... 37
4.3.
Implementasi
(Implementation)
... 54
4.4.
Pengujian
(Testing).
... 96
4.5.
Pemeliharaan
(Maintenance).
... 106
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN ... 108
5.1.
Kesimpulan ... 108
5.2.
Saran ... 110
DAFTAR PUSTAKA ... 111
LAMPIRAN A ... 113
i.
Source Code “databases.py” ... 113
ii.
Source Code “
pingscript
.py” ... 113
iii.
Source Code “int
ping
.py” ... 114
iv.
Source Code “ind
ping
.py” ... 114
v.
Source Code “gtw
ping
.py” ... 115
vi.
Source Code “goo
ping
.py” ... 115
vii.
Source Code “
bandwidthscript
.py” ... 115
viii.
Source Code “ixbw.py” ... 116
ix.
Source Code “iixbw.py” ... 117
x.
Source Code “gtwbw.py” ... 117
xi.
Source Code “temperatur.py” ... 117
xii.
Source Code “getlistrik.py” ... 118
xiv.
Source Code “int
sms
.py” ... 120
xv.
Source Code “
sms
temp.py” ... 121
xvi.
Source Code “tem
sms
.py” ... 122
xvii.
Source Code “
sms
listrik.py” ... 122
xviii.
Source Code “send
sms
.py” ... 123
xix.
Source Code “
list
hp.py” ... 124
xx.
Source Code “sshreport
script
.py” ... 124
xxi.
Source Code “sshreportharian.py” ... 125
xxii.
Source Code “sshreportmingguan.py” ... 125
xxiii.
Source Code “sshreportbulanan.py” ... 125
xxiv.
Source Code “satpam.py” ... 125
xxv.
Source Code “startup.py” ... 128
xxvi.
Source Code “
list
mail.py”... 129
xxvii.
Source Code “dayreport.py” ... 129
xxviii.
Source Code “weekreport.py”... 135
xxix.
Source Code “monthreport.py” ... 141
xxx.
Source Code “index.py” ... 147
xxxi.
Source Code “hp_indexweb.py” ... 148
xxxii.
Source Code “hp_index
script
.py”... 152
xxxiii.
Source Code “hp_indexdata.py” ... 154
xxxv.
Source Code “hp_
bandwidthscript
.py” ... 162
xxxvi.
Source Code “hp_
bandwidth
web.py” ... 165
xxxvii.
Source Code “hp_
bandwidth
plot.py” ... 166
xxxviii.
Source Code “hp_plot
bandwidth
.py” ... 173
xxxix.
Source Code “hp_plot
ping
.py” ... 175
xl.
Source Code “hp_plotlistrik.py” ... 176
xli.
Source Code “hp_plotreal
bandwidth
.py” ... 177
xlii.
Source Code “hp_plotreallistrik.py” ... 178
xliii.
Source Code “hp_plotreal
ping
.py” ... 179
xliv.
Source Code “hp_plotrealsuhu.py” ... 180
xlv.
Source Code “hp_plottemperatur.py” ... 180
xlvi.
Source Code “hp_listrik.py” ... 183
xlvii.
Source Code “hp_listrikplot.py” ... 185
xlviii.
Source Code “hp_temperatur.py” ... 189
xlix.
Source Code “hp_temperatur
script
.py” ... 191
l.
Source Code “hp_temperaturweb.py”... 192
li.
Source Code “hp_temperaturplot.py” ... 194
lii.
Source Code “hp_getcanvas.py” ... 197
liii.
Source Code “hp_header.py” ... 198
liv.
Source Code “hp_footer.py ... 199
lv.
Ruang Pusat Data Universitas Lampung ... 200
lvi.
Perangkat Raspberry Pi ... 201
lvii.
Hasil Perancangan Perangkat Keras ... 201
lviii.
Peletakan Sensor Temperatur Dan Modem
GSM
... 202
LAMPIRAN C ... 204
lix.
Laporan Harian ... 204
lx.
Laporan Mingguan ... 211
lxi.
Laporan Bulanan ... 215
LAMPIRAN D ... 225
lxii.
Sampel Data Penggunaan
Bandwidth
International Bulan April ... 226
lxiii.
Sampel Data Penggunaan
Bandwidth
International Bulan Mei ... 227
lxiv.
Sampel Data Penggunaan
Bandwidth
International Bulan Juni ... 228
lxv.
Sampel Data Penggunaan
Bandwidth
Indonesia Bulan April ... 229
lxvi.
Sampel Data Penggunaan
Bandwidth
Indonesia Bulan Mei ... 230
lxvii.
Sampel Data Penggunaan
Bandwidth
Indonesia Bulan Juni ... 231
LAMPIRAN E ... 232
LAMPIRAN F ... 240
lxviii.
Struktur Program
Bandwidth
... 241
lxix.
Struktur Program Listrik ... 242
lxx.
Struktur Program Temperatur ... 243
Lampiran
DAFTAR SINGKATAN
BGP
:
Border Gateway Protocol
bps
:
bits per second
CPU
:
Central Processing Unit
DFD
:
Data Flow Diagram
FTP
:
File
Transfer Protocol
GB
:
Giga Byte
GPIO
:
General Peripheral Input Output
ICMP
:
Internet Contror Message Protocol
IP
:
Internet Protocol
KB
:
Kilo Byte
MB
:
Mega Byte
Mbps
:
Mega bit per seconds
NIC
:
Network Interface Card
NOC
:
Network Operation Center
PC
:
Personal Computer
PING
:
Paket Internet Groper
SQL
:
Structur Query Language
Unila
: Universitas Lampung
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Spesifikasi Raspberry Pi ... 7
Tabel 2.2. Perbandingan Penelitian ... 21
Tabel 3.1. Lembar Pengujian ... 34
Tabel 3.2. Jadwal Penelitian ... 36
Tabel 4.1. Tabel Database
Ping
International ... 48
Tabel 4.2. Tabel Database
Ping
Indonesia ... 48
Tabel 4.3. Tabel Database
Ping
BGP
Server
... 48
Tabel 4.4. Tabel Database
Ping
Google ... 48
Tabel 4.5. Tabel Database Listrik ... 48
Tabel 4.6. Tabel Database
Bandwidth
International ... 49
Tabel 4.7. Tabel Database
Bandwidth
Indonesia ... 49
Tabel 4.8. Tabel Database
Bandwidth
BGP
Server
... 49
Tabel 4.9. Tabel Database Temperatur ... 49
Tabel 4.10. Tabel Database
Ping
International (Limit 30 Input) ... 49
Tabel 4.11. Tabel Database
Ping
Indonesia (Limit 30 Input) ... 50
Tabel 4.12. Tabel Database
Ping
BGP
Server
(Limit 30 Input) ... 50
Tabel 4.13 .Tabel Database
Ping
Google (Limit 30 Input) ... 50
Tabel 4.14. Tabel Database Listrik (Limit 30 Input) ... 50
Tabel 4.16. Tabel Database
Bandwidth
Indonesia (Limit 30 Input) ... 51
Tabel 4.17. Tabel Database
Bandwidth
BGP
Server
(Limit 30 Input) ... 51
Tabel 4.18. Tabel Database
Bandwidth
BGP
Server
(Limit 30 Input) ... 51
Tabel 4.19. Persentase Kondisi Rata – Rata Ruang Pusat Data ... 86
Tabel 4.20. Persentase rata - rata tiap temperatur ... 86
Tabel 4.21. Tabel Pengiriman
SMS
... 93
Tabel 4.22. Tabel Rekapitulasi Pengujian Web ... 96
Tabel 4.23. Rakapitulasi Pengujian Laporan
dan
SMS
... 97
Tabel 4.24. Penggunaan storage pada Mysql ... 99
“Bacalah dengan (menyebut) nama Tuhanmu Yang menciptakan”
“Dia yang mengajarkan dengan kalam”
Kupersembahan karya tulis ini untuk:
ayahanda dan Ibunda
Suratno & Wike Andriani Wijiastuti
&
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada hari Sabtu, tanggal 06 Juni 1991 di Bekasi,
Jawa Barat sebagai anak kedua dari 4 bersaudara, dari Bapak
Suratno dan Ibu Wike Andriani Wijiastuti. Penulis memulai duduk
pada bangku pendidikan mulai dari tahun 1995 di TK Gema Nurani,
Pendidikan Dasar di SDN Pejuang VII pada tahun 1996, Sekolah Menengah
Pertama di SMPN 19 Bekasi pada tahun 2003, kemudian pada tahun 2006
melanjutkan sekolah pada tingkat menengah atas di SMA Taman Harapan Bekasi
yang selesai pada tahun 2009. Pada tahun 2009 penulis terdaftar sebagai mahasiswa
Teknik Elektro di Fakultas Teknik Universitas Lampung.
Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam organisai Himpunan Mahasiswa
Teknik Elektro (HIMATRO) sebagai sekretaris departemen infokom pada tahun
2010 – 2011. Selain itu penulis aktif di Unit Pelaksana Teknis Pusat Komputer
(UPT – Puskom) Universitas Lampung sebagai mahasiswa magang yang dimulai
pada tahun 2010 sampai sekarang. Selain itu penulis juga aktif sebagai asisten dosen
' i , : '
: ! i : r
: i t . _
' . i r I : r :
; : : i : : l :
a .
:, ' :t,...: r: ..ii.
l . : : : l ' '
: . . : t ; l ' i , ' : , . : l
i :' ,.i
, l : l . I "
,.... , ;,:l
t. .., : .::;
:..1 i ,.-r,
j , , 1 : j r . j i
l ' r : r : : . | i i .
-SANWANCANA
Assalammualaikum Wr. Wb
Puji syukur yang selalu penulis panjatkan kepada Tuhan semesta alam Allah SWT,
karna berkat rahmat dan berkahnya lah penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Tidak pernah lupa penulis panjatkan shalawat serta salam kepada seseorang yang
penulis sangat cintai diantara setiap orang yang penulis cintai yaitu Muhammad
SAW sang penutup para Nabi dan Rasul.
Skripsi yang berjudul “RANCANG BANGUN SISTEM
MONITORING
BANDWIDTH
, LISTRIK DAN TEMPERATUR RUANG BERBASIS
RASPBERRY PI
TMPADA GEDUNG PUSAT DATA UNIVERSITAS
LAMPUNG” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Lampung.
Penulis tidak pernah lupa kepada semua pihak yang telah mendoakan dan
membantu penulis dalam menyusun dan menyelesaikan skripsi yang penulis
kerjakan sehingga dapat terselesaikan dengan baik dan tepat waktu, khususnya
kepada:
1.
Bapak Prof. Dr. Suharno, M.Sc. selaku Dekan Fakultas Teknik.
2.
Bapak Agus Trisanto, Ph.D. selaku ketua jurusan Teknik Elektro
3.
Ibu Herlinawati, S.T., M.T.I. selaku sekretaris jurusan Teknik Elektro
4.
Bapak Muhamad Komarudin S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing Utama
Tugas Akhir
5.
Bapak Gigih Forda Nama S.T., M.T.I selaku Dosen Pembimbing
Pendam
ping
Tugas Akhir
6.
Ibu Dr. Eng. Mardiana, S.T., M.T. selaku Dosen Penguji Tugas Akhir.
7.
Bapak Dr.Eng. Lukmanul Hakim, S.T., M.T. selaku dosen yang selalu
membimbing dan memberi motivasi kepada penulis.
8.
Bapak serta Ibu dosen jurusan Teknik Elektro atas didikannya, bimbingan
dan arahan yang telah diberikan.
9.
Mbak Ning dan jajaran staff jurusan Teknik Elektro.
10.
Kedua Orang Tua yang saya cintai, yang senantiasa mendoakan dan
memberi dukungan kepada penulis.
11.
Om Warsito dan Tante Dian, yang selalu menjaga, mengarahkan penulis
selama kuliah di Universitas Lampung.
12.
Abdul Munif Hanafi, Surya Andika, Al Banna, serta para generasi penerus
yang telah senantiasa membantu penulis.
13.
Seluruh teman – teman jurusan Teknik Elektro angkatan 2009, M.
Syafruddin, Laya Febry, Hadi Prayoga, Wahidi, Trisno, serta lainnya yang
penulis tidak dapat sebutkan satu persatu.
14.
Seluruh rekan – rekan Jurusan Teknik Elektro.
15.
Kepada Pak Sugianto, Ibu Sri Hartati, Mas Bambang, Kak Sony
Ferbangkara, Mas Harno, Mas Bayu Wicaksono, Kak Tomy Pratama
pernah bosan menanyakan penulis kapan lulus serta selalu memberi
motivasi kepada penulis.
SURAT PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan
bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang
pernah dilakukan orang lain dan sepanjang
sepengetahuan
saya tidak terdapat karya
atau pendapat
yang ditulis atau di terbitkan orang lain, kecuali secara
tertulis diacu
dalam naskah ini sebagaimana
yang disebutkan dalam daftar pustaka.
Apabila pemyataan saya tidak benar, maka saya bersedia dikenai sangsi sesual
dengan
hukum yang berlaku.
BAB 1.
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Penulis merupakan mahasiswa jurusan Teknik Elektro pada perguruan tinggi
Universitas Lampung (Unila) yang terdaftar sejak tahun 2009. Selama proses
pembelajaran di lingkungan Unila penulis selalu menggunakan fasilitas yang telah
di sediakan oleh Unila seperti listrik dan internet. Akan tetapi penulis merasakan
sering terjadi kegagalan koneksi listrik dan koneksi internet yang mengakibatkan
kegiatan belajar mengajar terganggu, tidak dapat mengakses jaringan internet untuk
keperluan perkuliahan seperti akses siakad,
e-learning dan sebagainya. Dari hal
tersebut penulis melakukan observasi dan wawancara ke unit pengelola
internet
yang ada di Unila yaitu Unit Pelaksana Teknis Pusat Komputer (UPT-Puskom).
Dalam melakukan observasi dan wawancara penulis menyebarkan angket yang
berisikan beberapa pertanyaan, yaitu: seberapa sering terjadinya kegagalan koneksi
listrik dan koneksi internet
di lingkungan Unila, serta apakah dibutuhkan sistem
untuk memonitor bandwidth, koneksi listrik dan temperatur pada ruang pusat data
Unila. Dari hasil pengumpulan angket terdapat 21% koresponden menyatakan
sangat sering terjadinya kegagalan koneksi listrik dan internet, 47% menyatakan
menyatakan tidak pernah. Selanjutnya hasil dari kebutuhan pembuatan sistem untuk
memonitor
bandwidth, koneksi listrik dan temperatur ruang 51% koresponden
menyatakan sangat dibutuhkan, 24% cukup dibutuhkan, 25% dibutuhkan serta
tidak ada koresponden yang menyatakan tidak dibutuhkan.
Dari hasil obeservasi yang telah dilakukan, dapat diketahui bahwa staff
UPT-Puskom merasakan cukup sering terjadinya kegagalan koneksi listrik dan internet,
serta dibutuhkannya sistem untuk memantau
bandwidth, koneksi listrik dan
temperatur ruang pada gedung pusat data Universitas Lampung. Dari hasil tersebut
penulis melanjutkan ide penulis untuk merancang bangun sistem
monitoring
bandwidth, koneksi listrik dan temperatur ruang berbasis Raspberry Pi pada gedung
pusat data Universitas Lampung.
1.2.
Tujuan
Pada penulisan tugas akhir ini, terdapat beberapa tujuan diantaranya:
1.
Merancang sistem yang dapat memonitor bandwidth, temperatur ruang dan
koneksi listik berbasis Raspberry Pi.
2.
Mengimplementasikan hasil rancangan sistem
monitoring bandwidth,
koneksi listrik dan temperatur ruang pada gedung pusat data Universitas
Lampung.
3.
Mendapatkan data primer. Hal yang dimaksud mendapatkan data primer
yaitu mendapatkan data dari tiap tiap
device yang dimonitoring seperti :
4.
Menganalisis data primer. Mengolah data yang telah didapat untuk menjadi
suatu informasi.
5.
Menampilkan data yang telah diolah secara online.
1.3.
Manfaat
Manfaat yang diharapkan dapat tercapai dalam penelitian ini adalah sebagai
berikut:
1.
Memudahkan proses dalam memonitor informasi dikarenakan informasi di
tampilkan melalui web.
2.
Memudahkan pengelola jaringan untuk menganalisis.
1.4.
Perumusan Masalah
Dengan masalah yang telah dijelaskan pada bagian latar belakang, penulis
merumuskan dari masalah yang ada yaitu:
“Bagaimana sistem yang dibutuhkan Universitas Lampung untuk memonitor
bandwidth, koneksi listrik
dan temperatur pada gedung pusat data.”
1.5.
Batasan Masalah
Pada penulisan ini pembahasan dibatasi pada :
1.
Memonitor status koneksi listrik.
3.
Perangkat Raspberry Pi sebagai alat untuk mendapatkan data listrik,
bandwidth, dan temperatur yang disimpan ke dalam database.
4.
Memonitor koneksi
bandwidth pada jaringan lokal Universitas Lampung,
Indonesia dan International.
5.
Memonitor kondisi temperatur pada ruang pusat data Universitas Lampung.
6.
Menganalisa kemampuan Raspberry Pi yang dibatasi pada analisis
penggunaan CPU, memory.
1.6.
Hipotesa
Dengan adanya rumusan masalah yang telah dijelaskan, menulis memiliki ide untuk
merancang sistem berbasis Raspberry Pi untuk memonitor koneksi
bandwidth,
koneksi listrik dan temperatur ruang pusat data Universitas Lampung. Pada
penelitian ini Raspberry Pi akan berfungsi sebagai mesin pengatur untuk
mendapatkan data
bandwidth, data koneksi listrik, dan temperatur yang akan
disimpan ke dalam mesin layanan basis data, kemudian data dikelola menjadi suatu
informasi yang ditampilkan dalam beberapa cara, diantaranya : ditampilkan bentuk
laporan yang dapat dikirimkan melalui layanan
email,
serta dapat ditampilkan
1.7.
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan penelitian ini terdiri dari beberapa bab, antara lain:
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab satu ini menjelaskan tentang latar belakang, tujuan, manfaat, perumusan
masalah, batasan masalah, hipotesa, sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini menjelaskan secara garis besar tentang dasar teori yang berkaitan
dalam penelitian tugas akhir ini.
BAB III METODE PENELITIAN
Menjelaskan langkah
–
langkah dalam penelitian diantaranya waktu dan tempat
penelitian, alat dan bahan, prosedur penelitian.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Membahas tentang hasil penelitian yang telah dilakukan.
BAB V SIMPULAN DAN SARAN
Meringkas pembahasan hasil penelitian dalam bentuk kesimpulan hasil penelitian,
serta memberikan saran atau masukan untuk pengembangan penelitian.
DAFTAR PUSTAKA
BAB 2.
TINJAUAN PUSTAKA
1.1.
Sistem
Monitoring
Sistem adalah suatu perangkat unsur yang saling terkait sehingga membentuk suatu
totalitas. Sedangkan monitor merupakan sebuah alat yang berfungsi untuk
memantau, maka sistem monitoring merupakan suatu perangkat unsur yang saling
terkait dan mempunyai fungsi sebagai alat pemantau (Sunggono, 2008).
Pada sistem monitoring biasanya terdapat suatu alat dapat mengendalikan proses
dalam memonitor. Dalam tugas akhir ini penulis menggunakan Raspberry Pi dalam
menjalankan sistem
monitoring
yang terdiri dari beberapa sistem yaitu : sistem
monitoring
bandwidth, sistem
monitoring
koneksi listrik, sistem
monitoring
temperatur ruang pusat data.
1.2.
Raspberry Pi
Raspberry Pi merupakan
device embedded system dalam jenis
single board
computer. Raspberry Pi memiliki
system on chip Broadcom bcm2835 dengan
prosessor ARM1176JZF-S 700 MHz. Raspberry Pi dapat diinstal sistem operasi
yang support dengan teknologi ARM seperti RaspbianOS, Arch Linux. Berikut ini
Gambar 0.1. Raspberry Pi model B
Pada Raspberry Pi model B memiliki kapasitas RAM sebesar 512 MB,
Network
Interface
Card (NIC), slot
SD
Card yang berfungsi sebagai
hardisk, pin
GPIO
sebagai low level peripheral dan fasilitas lainnya yang terdapat pada tabel berikut
ini (Wikipedia, 2014):
Tabel 0.1. Spesifikasi Raspberry Pi
Model A
Model B
System on Chip (SoC)
Broadcom BCM2835 (CPU,GPU, DSP, SDRAM,
dan Single USB post)
Centar Processing Unit (CPU)
700 MHz ARM 11176JZF-S
GPU
Broadcom VideoCore IV @ 250 MHz
[image:34.595.113.515.573.751.2]Port USB 2.0
1
2
Video input
Konektor CSI input
Video output
Composite RCA, HDMI
Audio input
HDMI 3.5 mm Jack
Onboard Storage
SD / MMC / SDIO card slot
Onboard network
Tidak Ada
10/100 Ethernet(8P8C)
Low-level Peripherals
+3 V, +5V, Ground, 8 x GPIO, UART, I2C bus, SPI
but with two chip select, I2S audio.
Konsumsi Daya
300 mA
(1.5W)
700mA(3.5W)
Suplai Daya
5V melalui MicroUsb atau GPIO Header
Ukuran
85.60mm x 53.98 mm
Berat
45 gram
Sistem Operasi
Raspbian OS, Arch Linux RAM, Debian,
Gentoo, Fedora, Freebsd, NetBSD, plan 9, RISC
OS, Slackware linux
1.3.
Sistem
Monitoring
Bandwidth
Sistem
monitoring bandwidth
merupakan suatu sistem yang dapat memantau
penggunaan
bandwidth. Bandwidth
merupakan lebar pita yang berfungsi sebagai
laju transfer data yang diukur dalam bentuk bits per second (bps). Terdapat berbagai
1.3.1.
File
Transfer Protocol (FTP)
FTP merupakan protokol yang berfungsi untuk mengirim dan menerima
file
menggunakan jaringan TCP/IP. Untuk komunikasi data menggunakan
FTP harus
terdapat komputer
server dan
client yang terhubung jaringan. Biasanya selama
beroperasi,
FTP menggunakan koneksi
twoTCP. Satu koneksi berfungsi sebagai
saluran pengendali, yang membawa perintah dari hasil validasasi koneksi atau kode
kesalahan yang dihasilkan. Sedangkan yang kedua merupakan saluran untuk
mengirimkan data
file.
FTP merupakan saluran data
Full Duplex, yang berarti
memungkinan
file dikirim dari dua arah secara bersamaan (Rhodes & Goerzen,
2010).
1.3.2.
Internet
Control message Protocol (ICMP)
Menurut T. Dean (2010), ICMP merupakan protokol network layer yang berfungsi
untuk melaporkan status berhasil atau gagal dalam proses pengiriman data.
Terindikasi status gagal ketika data tidak sampai ketujuan seperti adanya kepadatan
pada suatu jaringan, tidak adanya akses ke tujuan kemudian data dihapus
disebabkan alokasi waktu pengiriman telah habis, ICMP hanya dapat mengirimkan
informasi kegagalan kepada pengirim dan tidak dapat mengoreksi apapun dari
kegagalan transmisi (Dean, 2009).
1.3.3.
Paket
Internet
Groper (
PING
)
Menurut T. Dean (2010), PING adalah sebuah utilitas yang dapat memverifikasi
protokol
TCP/IP
yang diinstal, pengecekan konfigurasi dan pengecekan
untuk mengirimkan permintaan dan menerima pesan dalam pengecekan alamat IP
[image:37.595.148.511.172.276.2](Dean, 2009). Berikut contoh dalam menggunakan PING:
Gambar 0.2. Hasil Reply Ping ke alamat IP Tujuan
Terlihat pada gambar 2.2, penulis melakukan PING ke alamat IP 192.168.1.3 dan
mengetahui bahwa komunikasi terjalin. Penulis dapat mengetahui bahwa
komunikasi data terjalin karena hasil dari PING menunjukan terkirimnya 2 paket
data sebesar 64 bytes (
2 packets transmitted)
, kemudian diterimanya 2 paket
data (
2 received
) dengan 0% data yang gagal (
0% packet loss
). Untuk hasil
gagal dapat dilihat pada gambar ini:
Pada gambar 2.3, terlihat penulis melakukan
PING
ke alamat
IP
192.168.1.14.
Hasil dari
PING yaitu
destination host unreachable dengan pengiriman 4 paket
sebesar 64 byte tidak ada paket yang diterima kembali dan terdapat 3 paket yang
rusak dengan 100% kegagalan pengiriman paket.
hanang@hanang:~$ ping 192.168.1.3
PING 192.168.1.3 (192.168.1.3) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.1.3: icmp_req=1 ttl=64 time=0.590 ms
64 bytes from 192.168.1.3: icmp_req=2 ttl=64 time=0.508 ms
--- 192.168.1.3 ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 999ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.508/0.549/0.590/0.041 ms
hanang@hanang:~$ ping 192.168.1.14
PING 192.168.1.14 (192.168.1.14) 56(84) bytes of data.
From 192.168.1.109 icmp_seq=1 Destination Host Unreachable
From 192.168.1.109 icmp_seq=2 Destination Host Unreachable
From 192.168.1.109 icmp_seq=3 Destination Host Unreachable
--- 192.168.1.14 ping statistics ---
4 packets transmitted, 0 received, +3 errors, 100% packet
loss, time 2999ms
[image:37.595.152.510.489.623.2]1.4.
Sistem
Monitoring
Koneksi Listrik dan Temperatur Ruang
Pada gedung pusat data biasanya memiliki mesin
–
mesin server yang selalu hidup
selama 24 jam dalam satu hari. Agar setiap
server dapat beroperasi, dibutuhkan
sumber daya listrik yang cukup agar kondisi server tetap stabil. Setiap server yang
beroperasi biasanya mengeluarkan panas dari mesin dan akan mengakibatkan
penurunan performa pada mesin
server jika suhu terlalu panas. Untuk menjaga
performa server maka ruangan pada pusat data biasanya dirancang agar suhu tetap
dingin. Menurut Cisco, suhu yang direkomendasikan pada gedung pusat data
berkisar 18
oC sampai 27
oC (Cisco, 2011).
1.4.1.
GPIO Raspberry Pi
Pada tugas akhir ini
GPIO pada Raspberry Pi berfungsi sebagai antarmuka input
output (I/O) dengan beberapa perangkat seperti sensor suhu dan masukan dari
terminal listrik. Terdapat 26 pin GPIO Raspberry Pi seperti pada gambar berikut :
[image:38.595.239.388.501.698.2]+3V3 GPIO 2 GPIO 3 GPIO 4 GROUND GPIO 17 GPIO 27 GPIO 22 +3V3 GPIO 10 GPIO 9 GPIO 11 GROUND +5V +5V GROUND GPIO 7 GPIO 8 GPIO 25 GROUND GPIO 24 GPIO 23 GROUND GPIO 18 GPIO 15 GPIO 14 RJ 45
Dari 26 pin gpio yang dimiliki Raspberry Pi, terdapat 2 pin sebagai sumber
tegangan 5 V, 2 pin sumber tegangan 3.3 V, 5 pin ground, 17 pin
input / output.
GPIO pada Raspberry Pi dapat dikendalikan dan dipicu dengan berbagai cara, bisa
dengan terminal menggunakan bash script atau dengan bahasa program yang lain
(Asadi, et al., 2014).
1.4.2.
Sensor Suhu DS18B20
DS18B20 merupakan perangkat pengukur suhu dalam bentuk derajat celcius yang
memiliki ADC 12 bit. Komunikasi protokol sensor ds18b20 ini melalui bus 1-wire
[image:39.595.193.494.367.652.2](w1). Berikut gambar dari sensor ds18b20:
Gambar 0.5. Sensor Dallas DS18B20
Terlihat pada gambar 2.5 sensor Dallas DS18B20 terdapat 3 pin yang diberi nama
GND, DQ, V
DD. Pin GND merupakan pin ground, pin DQ merupakan pin input /
dapat di konfigurasi menjadi 9, 10, 11, 12 bit. Sensor DS18B20 dapat membaca
temperatur berkisar -55
0C sampai 125
0C. Komunikasi data pada sensor DS18B20
menggunakan protokol 1-wire yang memungkinkan dalam 1 pin digital input dapat
dipasang lebih dari satu sensor DS18B20. Sensor Dallas DS18B20 dapat membaca
data kurang dari 750 ms.
1.5.
Sistem Layanan Basis Data
Sistem basis data merupakan sekumpulan data-data yang saling berhubungan.
Sistem basis data dibuat bertujuan untuk menampilkan pandangan abstrak data,
yaitu sistem yang menyembunyikan rincian mengenai bagaimana data disimpan
dan dipelihara. Menurut Adi Nugroho terdapat beberapa peringkat abstraksi
diantaranya (Nugroho, 2011):
1. Peringkat Fisik. Mendeskripsikan sesungguhnya data disimpan dalam
media penyimpanan fisik.
2. Peringkat Logika. Abstraksi mendeskripsikan data yang tersimpan pada
basis data dan mendeskripsikan hubungan antara data-data tersebut.
3. Peringkat Pengguna. Peringkat ini merupakan peringkat tertinggi dalam
abstraksi. Fungsi dari peringkat pengguna ini yaitu menyederhanakan interaksi
pengguna dengan sistem.
1.5.1.
Structur Query Language (SQL)
SQL merupakan perintah yang diciptakan untuk mengelola
database bedasarkan
RDBMS, seperti : MySQL, Oracle, Ms Access, dan sebagainya. Perintah SQL
secara umum di kelompokan menjadi 3 macam, yaitu (Supriyatno, 2010):
1.
DML (Data Manipulating Language) yang berfungsi untuk mengolah data
yang berada di dalam tabel menggunakan perintah seperti:
select, insert,
delete, update.
2.
DDL (Data Definition Language) yang berfungsi untuk mendefinisikan dan
membuat struktur tabel basis data, serta membuat index. Contoh perintah
yaitu : Create Table, Describe dan sebagainya.
3.
DCL
(Data Control language)
yang berfungsi untuk mengatur hak akses
pengguna basis data.
1.6.
Rekayasa Perangkat Lunak
Perangkat lunak merupakan suatu utilitas yang digunakan untuk memproses
informasi. Didalam perangkat lunak terdapat berbagai perintah yang apabila
dijalankan akan memberikan suatu fungsi dan unjuk kerja seperti yang di inginkan.
Sedangkan rekayasa perangkat lunak merupakan ilmu dalam analisa, desain suatu
sistem agar dapat di implementasikan sesuai dengan kebutuhan (Yasin, 2012).
1.6.1.
Model Rekayasa Perangkat Lunak “Modified Waterfall Model”
Modified waterfall merupakan salah satu cara dalam pemodelan rekayasa perangkat
lunak. Pada pemodelan
modified waterfall memiliki tahapan
–
tahapan yang
meliputi analisis, desain, implementasi, pengujian dan perawaratan. Berikut ini
Gambar 0.6. Modified Waterfall Model
Pada model waterfall terdapat fungsi
–
fungsi dari tiap tahap, yaitu (Sommerville,
2011):
1.
Requirement
analysis. Yaitu menganalisis dan mendefinisikan tiap
–
tiap
kebutuhan dari sistem. Perolehan hasil analisis biasanya di tetapkan melalui
konsultasi dengan
user, pengelola dan yang berkaitan kepada pengguna
sistem.
2.
Design. Yaitu melakukan proses dalam mendesain sistem dengan
mengalokasikan persyaratan yang telah ada dengan membentuk arsitektur
secara keseluruhan.
3.
Implementation. Desain perangkat lunak yang sudah disiapkan di
realisasikan dalam bentuk serangkaian program sesuai dengan
4.
Testing. Tiap Program yang telah di implementasikan, kemudian di
integrasikan menjadi satu kesatuan sistem dan di lakukan pengujian untuk
memastikan bahwa sistem terpenuhi setiap persyaratannya.
5.
Maintenance. Sistem yang lulus pengujian tetap dilakukan pemeliharaan
untuk meningkatkan pelayanan dan pengembangan sistem.
1.6.2.
Data Flow Diagram
Data Flow Diagram (DFD), merupakan suatu cara untuk menampilkan bagaimana
data berjalan pada suatu sistem informasi dan tidak menampilkan logical program
dan tahapan program. Pada
DFD terdapat empat simbol yang digunakan yaitu :
proses, alur data, penyimpan data, entitas. Pada umumnya terdapat beberapa
perbedaan versi dari simbol DFD yang telah ada, akan tetapi mereka mempunyai
tujuan yang sama. Berikut ini merupakan simbol simbol dari
DFD (Shelly &
[image:43.595.194.431.477.687.2]Rosenblatt, 2010):
Suatu proses akan menerima masukan dan mengeluarkan hasil yang memiliki
perbedaan isi atau bentuk. Beberapa hal yang harus dihindari dalam pembuatan
DFD menngunakan simbol proses, diantaranya :
Spontaneous
generation. Setiap proses tidak boleh mengeluarkan hasil
tanpa adanya masukan.
Black
hole. Setiap proses tidak boleh menerima masukan tanpa adanya
keluaran.
Gray hole. Gray hole memiliki sedikitnya 1 input dan 1 output, akan tetapi
setiap masukan tidak jelas untuk menghasilkan output yang ditunjukan.
Kemudian data
store mempresentasikan data dari sistem penyimpanan. Simbol
penyimpan data harus terkoneksi dengan suatu proses yang di hubungkan
menggunakan alur data. Setiap penyimpanan data tidak boleh terhubung dengan
penyimpanan data lainnya tanpa adanya proses, penyimpanan data tidak dapat
menghasilkan keluaran untuk diproses tanpa adanya masukan.
Kemudian simbol entitas mempresentasikan setiap entitas yang ada pada sistem
informasi. Setiap entitas harus terhubung dengan proses, setiap entitas tidak boleh
terhubung langsung dengan entitas lain atau dengan penyimpan data.
1.7.
Penelitian Terdahulu
Studi literatur yang penulis lakukan selanjutnya yaitu membaca beberapa
perbandingan pada metode yang digunakan serta hasil yang dicapai pada penelitian
ini.
1.7.1.
Sistem
Monitoring
Suhu
Server
berbasis
Web
dengan Menggunakan
EZ4309.
Riyanto dan Rama menjelaskan bahwa suhu ruang
server sangat perlu untuk di
pantau dikarenakan apabila suhu ruang server melebihi batas toleransi, pengelola
dapat mengetahui dan menindak lanjuti untuk meminimalisir terjadinya kerusakan
[image:45.595.163.462.348.535.2]pada server. Berikut sistem yang beliau kerjakan:
Gambar 0.8. Topologi Sistem Monitoring Suhu ruang Server Berbasis Web
dengan Menggunakan EZ430
Pada
gambar 2.7 topologi
monitoring suhu ruang
server berbasis
web
menggunakan EZ430, Riyanto dan Rama menggunakan perangkat EZ430 yang
terkoneksi dengan
web server dan
database
server.
Server
–
server tersebut
Hasil yang dicapai Riyanto dan Rama dalam pembuatan sistem yang mereka
kerjakan yaitu data dari EZ430 diolah menggunakan program
visual basic
kemudian disimpan kedalam database server. Data yang telah diolah ditampilkan
[image:46.595.203.418.208.366.2]melalui layanan web dengan hasil sebagai berikut (Riyanto & Wiyagi, 2011).
[image:46.595.204.425.393.543.2]Gambar 0.9. Tampilan Informasi Suhu Ruang (status:safe)
Gambar 0.10. Tampilan Informasi Suhu Ruang (status:warning)
Hasil yang Riyanto dan Rama dapatkan, penulis mengembangkan sistem monitor
temperatur ruang dengan device yang berbeda dan beberapa fasilitas diantaranya
data yang tersimpan dalam
database dapat ditampilkan sesuai waktu yang
1.7.2.
Monitoring
Pemakaian Energi Listrik berbasis Mikrokontroler secara
Wireless.
Penelitian yang dilakukan Dayita dan tim berfungsi untuk memonitor tegangan,
arus dan daya listrik menggunakan mikrokontroler sebagai sistem pengendali serta
wifi sebagai media transmisi data dan perangkat lunak
visual basic
untuk
menampilkan data. Mikrokontroler berfungsi sebagai pengukuran data yang diolah
dan melakukan pencatatan data, kemudian data
–
data tersebut dikumpulkan untuk
mendapatkan laporan akhir tentang pengunaan daya listrik. Dengan komunikasi
serial, data pada mikrokontroler dapat dimonitor melalui sebuah
PC.
Mikrokontroler akan terhubung dengan sensor arus, tegangan, sensor cosh phi, dan
perangkat
wireless. Dari perangkat
wireless tersebut data dikirim ke komputer.
Berikut diagram perangkat keras dari penelitian Dayita dan tim: (Rusty, et al.,
[image:47.595.220.403.452.683.2]2011).
Pada gambar diatas terlihat blok diagram perangkat keras dari sistem monitoring
energi listrik berbasis mikrokontroler secara
wireless. Cara kerja dari sistem ini
yaitu mikrokontroler terhubung dengan sensor arus, tegangan dan
cos phi.
Mikrokontroler berfungsi sebagai pengelola data yang didapat dari tiap sensor
untuk dikirimkan ke personal computer menggunakan media transmisi wireless.
Berikut ini merupakan perbandingan penelitian penulis dengan penelitian -
penelitian terdahulu yang telah diuraikan dengan tabel sebagai berikut:
[image:48.595.115.516.324.734.2]Tabel 0.2. Perbandingan Penelitian
Tabel Perbandingan
Dayita Andyan
Rusty, M.
Safrodin, B.Sc.,
M.T. Ainur Rofiq
Nasur, S.T., M.T
Riyanto, Rama
Octa Wayagi
Skripsi Penulis
Judul
Monitoring
Pemakaian Energi
Listrik berbasis
Mikrokontroler
secara Wireless
Sistem Monitoring
Suhu Server
berbasis Web
dengan
Menggunakan
EZ430
Rancang Bangun
Sistem Monitoring
Bandwidth, Koneksi
Listrik dan
Temperatur Ruang
Berbasis Raspberry Pi
pada Gedung Pusat
Data Universitas
Lampung
Alat yang
Digunakan
microcontroler,
PC, Wireless
PC, Ez430
Raspberry Pi,
DS18B20
Tampilan
Web
Tidak
Ada
Ada
Program
C
Visual Basic,
Mysql
Python, Mysql
Laporan
Melalui
Tidak
Tidak
Ada
Notifikasi
Dari hasil tabel perbandingan penelitian, terdapat beberapa kelebihan dari
penelitian yang penulis kerjakan dibandingkan dengan beberapa penelitian
terdahulu yang penulis sebutkan, diantaranya :
1.
Penulis menggunakan pengontrol bernama Raspberry Pi. Di bandingkan
dengan mikrokontroler, Raspberry Pi dapat di program dengan beberapa
bahasa program seperti python, shell script, perl, sedangkan mikrocontroler
dapat diprogram menggunakan bahasa C. Selanjutnya apabila di
bandingkan dengan PC, Raspberry Pi hanya membutuhkan tegangan 5V
dengan daya sebesar 5 watt. Sedangkan PC untuk
processor saja
membutuhkan daya sebesar 60 - 65 watt.
2.
Bahasa program yang penulis gunakan yaitu bahasa python. Bahasa python
merupakan bahasa program yang dapat digunakan untuk program berbasis
web, dan berbasis desktop tidak seperti C dan Visual Basic.
3.
Kelebihan dari penelitian penulis yaitu, terdapat penambahan fasilitas
1.8.
Bagan Kerangka Acuan
Bedasarkan studi literatur yang telah dilakukan, Peneliti merangkum studi literatur
[image:50.595.117.509.200.676.2]dalam bentuk bagan kerangka acuan dengan gambar sebagai berikut:
Dari diagram kerangka acuan diatas, menjelaskan tentang alur literatur
–
literatur
yang digunakan penulis sebagai rujukan teori untuk membuat sistem
monitoring
bandwidth, listrik dan temperatur ruang berbasis Raspberry Pi. Literatur yang
digunakan yaitu literatur yang berkaitan dengan Raspberry Pi, utilitas yang
dibutuhkan untuk pembuatan sistem
monitoring
bandwidth, sistem
monitoring
koneksi listrik, dan sistem monitoring keadaan temperatur ruang pusat data. Penulis
memperoleh literatur - literatur yang dibutuhkan dari beberapa sumber seperti:
buku, journal dan paper.
Terlihat pada bagan kerangka acuan, bahwa sistem monitoring bandwidth, koneksi
listrik dan temperatur ruang berbasis Raspberry Pi dipisahkan menjadi beberapa
acuan, seperti sistem layanan basis data, bahasa program yang digunakan dalam
sistem basis data menggunakan bahasa SQL. Hal
–
hal yang bekenaan tentang
sistem basis data dan program SQL penulis kutip dari buku Adi Nugroho yang
berjudul
“
Perancangan dan Implementasi Sistem Basis Data, dan buku dari
Supriyanto dengan judul
“
Pemrograman Databases Menggunakan Java & MySQL
Untuk
Pemula
”
.
Kemudian pada bagian sistem
monitoring
bandwidth, literatur
yang digunakan yaitu tentang FTP yang penulis kutip dari buku Rhodes dan
Goerzen yang berjudul
“
Foundation of Python Network Programming
”
. Fungsi
FTP pada penelitian ini yaitu untuk pengiriman file yang berisikan data bandwidth,
kemudian untuk literatur
PING dan ICMP diambil dari buku karangan Tamara
Dean yang berjudul
“
Network + Guide to Network
”
. PING dan ICMP merupakan
tools yang berada pada mesin linux untuk pengecekan koneksi internet. Pada bagian
sistem koneksi listrik dan temperatur ruang, literatur yang digunakan diambil dari
sever berbasis
web menggunakan ez430 yang ditulis oleh Riyanto, Tama Okta
Wayagi. Kemudian jurnal dengan judul
monitoring pemakaian energi listrik
berbasis mikrokontroler yang ditulis oleh Dayita Andyan Rusti, M. Safrodin, B.
Sc., M.T, Ainur Rofiq Nansur, S.T., M.T. Selanjutnya literatur yang berkaitan
dengan GPIO pada Raspberry Pi , dan standart temperatur pada ruang data center
yang merujuk pada paper cisco dengan judul
“
Data Center Power Cooling
”
, dan
BAB 3.
METODE PENELITIAN
1.1.
Tahapan Penelitian
Pada tahapan peneletian terdapat tahapan-tahapan untuk melakukan penelitian ini,
diantaranya sebagai berikut:
1.
Perumusan Masalah. Merumuskan masalah
–
masalah yang ditemui dan
dikemas menjadi suatu quisioner.
2.
Studi Literatur. Meninjau kembali literatur
–
literatur yang berkaitan dengan
penelitian sebagai dasar teori dari penelitian.
3.
Menyiapkan Alat dan Bahan. Menyiapkan bahan
–
bahan yang akan di
gunakan pada penelitian ini, bahan
–
bahan tersebut berupa perangkat keras
dan perangkat lunak.
4.
Perancangan perangkat keras. Setelah alat dan bahan telah di siapkan maka
langkah selanjutnya yaitu merancang alat
–
alat yang dibutuhkan untuk
menjadi kesatuan sistem yang akan digunakan pada penelitian ini.
5.
Perancangan pengembangan sistem. Merancang sistem perangkat lunak
yang dibutuhkan menggunakan prinsip dari metode rekayasa perangkat
lunak model modified waterfall. Sesuai dengan mekanisme model modified
a.
Requirement Analysis. Menganalisis kebutuhan sistem
monitoring
bandwidth, listrik dan temperatur ruang berbasis Raspberry Pi
TMpada gedung pusat data Universitas Lampung.
b.
Design. Merancang sistem
monitoring
bandwidth, listrik dan
temperatur ruang sesuai dengan hasil analisa kebutuhan.
c.
Implementation.
Mengimplementasikan
sistem
monitoring
bandwidth, listrik dan temperatur ruang berbasis Raspberry Pi yang
telah dirancang.
d.
Testing. Menguji sistem
monitoring
bandwidth, listrik dan
temperatur ruang berbasis Raspberry Pi.
e.
Maintenance. Melakukan pemeliharaan pada sistem
monitoring
bandwidth, listrik dan temperatur ruang berbasis Raspberry Pi.
6.
Kesimpulan/Saran. Merangkum hasil penelitian ini dalam bentuk simpulan
Dari tahapan
–
tahapan penelitian tersebut penulis gambarkan dalam bentuk sebagai
[image:55.595.130.500.192.697.2]berikut:
1.2.
Alat dan Bahan
Pada penelitian ini digunakan beberapa alat dan bahan yaitu sebagai berikut:
1.
1 unit Raspberry Pi
2.
1 unit server basis data
3.
1 unit server web
4.
1 unit sensor suhu
5.
Image ISO RaspbianOS
6.
Image ISO Ubuntu 12.04
7.
Python Compiler
8.
Mysql Server
9.
Apache22
1.3.
Studi Literatur
Studi literatur yang dilakukan yaitu dengan mempelajari teori
–
teori yang berkaitan
dengan penelitian, seperti: basis data, web server, Raspberry Pi, cara kerja packet
internet groper (PING),
file
transfer protocol(FTP), penelitian
–
penelitian yang
terkait dengan penelitian ini, dan sebagainya.
1.4.
Perancangan Pengembangan Sistem
Pada tahap ini dilakukan desain sistem menggunakan metode perangkat lunak
Modified Waterfall. Modified Waterfall
memungkinkan adanya perbaikan sistem
Berikut ini merupakan ilustrasi dari metode
modified waterfall dengan gambar
[image:57.595.167.462.148.296.2]sebagai berikut:
Gambar 0.2. Model
Modified Waterfall
1.4.1.
Analisa Kebutuhan (
Requirement Analysis
)
Pada tahap ini yaitu pengumpulan kebutuhan fungsional sistem yang nantinya akan
digunakan. Kebutuhan
–
kebutuhan yang telah di dapat yaitu bedasarkan hasil
quisorner dan wawancara ke pengelola UPT-Puskom.
1.4.2.
Perancangan
(Design)
Terdapat 2 jenis perancangan yang akan dilakukan yaitu: perancangan perangkat
keras dan perancangan perangkat lunak.
1.4.2.1.
Perancangan Perangkat Keras
Dalam pembuatan rancangan ini, device Raspberry Pi terhubung dengan beberapa
perangkat, seperti: BGP server, server basis data, server web, sensor suhu, modem
1.4.2.2.
Perancangan Perangkat Lunak
Pada tahap ini dilakukannya perancangan konseptual yang meliputi:
1.
Context Diagram
Context
diagram merupakan DFD level 0 yang berfungsi untuk
menggambarkan hubungan antar entitas pada sistem informasi.
Entitas yang akan ditampilkan pada sistem informasi yaitu:
pengelola dan user.
2.
Data Flow Diagram
Data
flow
diagram berfungsi untuk menggambarkan aliran data
pada setiap proses yang berada pada entitas. Terdapat beberapa level
DFD yang digunakan dalam penelitian ini diantaranya : DFD Level
1 dan DFD level 2.
3.
Perancangan Basis Data
Pada perancangan basis data setiap entitas tidak mempunyai
hubungan dengan entitas lainnya. Aplikasi basis data akan
menggunakan software MySQL
1.4.3.
Implementasi (
Implementation
)
Implementasi sistem ini terdiri dari beberapa tahapan, yaitu:
1.
Instalasi Image RaspbianOS.
RasbianOS merupakan sistem operasi yang digunakan untuk
dibutuhkan
software Win32 Disk Imager yang berjalan pada OS
windows. Software Win32 Disk Imager berfungsi untuk memasang
raspbianOS ke dalam
SD
card yang disediakan melalai OS
windows. Setelah SD card telah terinstal raspbian OS, pindahkan SD
Card ke Raspberry Pi dan di hidupkan.
2.
Konfigurasi Raspberry Pi.
Setelah raspberry berjalan, koneksikan raspberry dengan
internet,
kemudian update, upgrade paket
–
paket yang ada di Raspberry Pi.
Setelah proses update dan upgrade selesai, selanjutnya memasukan
paket yang dibutuhkan Raspberry Pi seperti:
1.
Python versi 2.7.
2.
Modul Python-Rpi.GPIO.
3.
Mysql Client.
4.
Crontab
5.
FTP
3.
Pembuatan script program pada Raspberry Pi.
Pada Raspberry Pi akan dijalankan beberapa
script program
diantaranya:
1.
Script Ping IP Address DNS Google.
2.
Script Ping IP Address Server BGP Universitas Lampung.
3.
Script Ping IP Address peer to peer provider arah Indonesia.
4.
Script
Ping
IP Address
peer to peer
provider arah
5.
Script mendapatkan data bandwidth International dari Server
BGP.
6.
Script mendapatkan data
bandwidth Indonesia dari
Server
BGP.
7.
Script mendapatkan data bandwidth Server BGP.
8.
Script pemantauan kondisi listrik.
9.
Script pemantauan kondisi temperatur ruang pusat data.
4.
Instalasi Mesin Layanan Basis Data.
Pada mesin layanan basis data akan di install sistem operasi Ubuntu
12.04. Setelah instalasi berhasil konfigurasi ubuntu agar terkoneksi
internet, kemudian melakukan
update paket. Terdapat kebutuhan
sistem yang harus di install yaitu:
1.
Mysql-Server
5.
Membuat tabel basis data.
6.
Instalasi Web Server.
Web server yang akan digunakan di install di sistem operasi Ubuntu
12.04. Terdapat kebutuhan sistem yang harus di-install yaitu:
1.
Apache2
2.
Mysql Client
3.
CGI untuk python
4.
Matplotlib
7.
Instalasi SMS Gateway
Software
yang digunakan untuk
sms gateway yaitu gammu dan
Mysql Server.
1.4.4.
Pengujian (
Testing
)
Setelah tahapan implementasi berhasil dilakukan maka tahapan selanjunya yaitu
pengujian sistem
monitoring bandwidth, koneksi listrik dan kondisi temperatur
ruang pusat data menggunakan Raspberry Pi. Berikut ini tahapan pengujian sistem
ini yaitu:
Tabel 0.1. Lembar Pengujian
lembar Pengujian
User
Sasaran Pengujian : Halaman
Web
no
Kondisi Yang
Diuji
Langkah
Pengujian
Spesifikasi
Masukan
Hasil Yang
Diharapkan
Sukses
/
Gagal
(Ѵ/X)
1
Halaman Utama
[image:61.595.115.503.358.740.2]Mengakses
Halaman
Utama
http://hanang.uni
la.ac.id
1. Menampilkan
Halaman Utama
2. Menampilkan
Grafik Listrik,
Bandwidth
,
Temperatur
3 . Grafik terlihat
berjalan secara
realtime
2
Halaman
Bandwidth
Mengakses
Halaman
Bandiwdth
1.
http://hanang.uni
la.ac.id/hp_band
width.py
1. Menampilkan
diagram sesuai
dengan waktu
yang di inputkan
2. masukan
inputan waktu
3
Halaman Listrik
Mengakses
Halaman
Listrik
1.
http://hanang.uni
la.ac.id/hp_listrik
.py
1. Menampilkan
diagram sesuai
dengan waktu
yang di inputkan
2. masukan
inputan waktu
4
Halaman
Temperatur
1.
http://hanang.uni
1. Menampilkan
Mengakses
Halaman
Temperatur
la.ac.id/hp_temp
eratur.py
dengan waktu
yang di inputkan
2. masukan
inputan waktu
Pengelola
Sasaran Pengujian : Laporan Mingguan
1
Pengiriman
Laporan Via
Mengirim
Secara
automatis
laporan setiap
awal pekan
Pengelola
1. Pengelola dapat
menerima laporan
mingguan setiap
hari senin
2. Laporan
berisikan grafik
bandwidth
, listrik,
temperatur selama
1 minggu sebelum
hari pengiriman
Sasaran Pengujian : Laporan Bulanan
2
Pengiriman
Laporan Via
Mengirim
Secara
automatis
laporan setiap
awal bulan
Pengelola
1. Pengelola dapat
menerima laporan
mingguan setiap
hari senin
2. Laporan
berisikan grafik
