RANCANG BANGUN “PERFORMANCED-BASE SMART BUILDING” VIA TELEGRAM MESSENGER BOT DI LAB TERINTEGRASI POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA
TUGAS AKHIR
Oleh :
COKORDA PUTRA ARI GUSTAMA NIT. 30118004
PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 TEKNIK LISTRIK BANDAR UDARA POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA
2021
RANCANG BANGUN “PERFORMANCED-BASE SMART BUILDING” VIA TELEGRAM MESSENGER BOT DI LAB TERINTEGRASI POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA
TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Syarat Mata Kuliah Tugas Akhir pada Program Studi Diploma III Teknik Listrik Bandara
Oleh :
COKORDA PUTRA ARI GUSTAMA NIT. 30118004
PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 TEKNIK LISTRIK BANDAR UDARA POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA
2021
i
LEMBAR PERSETUJUAN
RANCANG BANGUN “PERFORMANCED-BASE SMART BUILDING” VIA TELEGRAM MESSENGER BOT DI LAB TERINTEGRASI POLITEKNIK PENERBANGAN
SURABAYA
Oleh :
COKORDA PUTRA ARI GUSTAMA NIT. 30118004
Disetujui untuk diujikan pada : Surabaya, 03 Agustus 2021
Pembimbing I : Drs.HARTONO ST, M.Pd, MM NIP. 19610727 198303 1 002
Pembimbing II :BAGJA GUMILAR ,S.SiT ,MT NIP. 19790912 200003 1 003
.………...
.………...
ii
LEMBAR PENGESAHAN
RANCANG BANGUN “PERFORMANCED-BASE SMART BUILDING” VIA TELEGRAM MESSENGER BOT DI LAB TERINTEGRASI POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA
Oleh :
COKORDA PUTRA ARI GUSTAMA NIT. 30117003
Telah dipertahankan dan dinyatakan lulus pada Ujian Proposal Tugas Akhir Pendidikan Program Studi Diploma III Teknik Listrik Bandar Udara pada :
Surabaya,Agustus 2021
Panitia Penguji :
Ketua : KUSTORI, S.T., M.M. ………
RIFDIAN I.S., S.T., M.M., M.T.
NIP. 198106292009121002 NIP. 19590305 198503 1 002
Sekretaris : I WAYAN YUDI M W,ST,MT ………...
NIP. 19861221 201902 1 001 Aggota
: Drs.HARTONO ST, M.Pd, MM NIP. 19610727 198303 1 002
Ketua Program Studi D III Teknik Listrik Bandar
Udara
……….
iii
ABSTRAK
RANCANG BANGUN “PERFORMANCED-BASE SMART BUILDING” VIA TELEGRAM MESSENGER BOT DI LAB TERINTEGRASI POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA
Oleh:
COKORDA PUTRA ARI GUSTAMA NIT: 30118004
Politeknik Penerbangan Surabaya merupakan salah satu perguruan tinggi di Kota Surabaya dibawah naungan Kementerian Perhubungan Republik Indonesia yang memiliki beberapa gedung dengan fasilitas yang lengkap untuk menunjang kegiatan belajar mengajar maupun sarana dan prasana. Politeknik Penerbangan Surabaya berupaya mengusung program pemerintah yaitu Smart Building disetiap ruangan dalam gedungnya yaitu konsep gedung dengan sistem otomatis. Salah satu konsep Smart Building yaitu sistem konservasi energi dalam penggunaan energi listrik dengan sitem otomatis ataupun manual.
Agar dapat menggunakan peralatan listrik secara efisien dibutuhkan alat kontrol penggunaan peralatan listrik dari jarak jauh di setiap ruangannya. Sementara itu kontrol peralatan listrik tiap ruangan di Lab terintegrasi Politeknik Penerbangan Surabaya masih belum ada jadi tidak dapat mengontrol penggunaan energi listrik dengan manual ataupun otomatis dari jarak jauh. Upaya dalam mengatasi hal tersebut diperlukan sebuah alat kontrol yang mampu mengontrol energi listrik disetiap ruangan dengan manual ataupun otomatis dari jarak jauh, salah satunya ruang kelas dalam Gedung Lab Terintegrasi Politeknik Penerbangan Surabaya. Dengan adanya kontrol dan monitoring peralatan listrik dari jarak jauh maka kita
iv
dapat menerapkan sistem konservasi energi dan efisiensi waktu secara manual ataupun otomatis.
Proses penyelesaian alat dari sistem kontrol peralatan listrik pada ruang kelas di lab terintegrasi politeknik penerbangan surabaya menggunakan Hardware dan dapat di akses langsung melalui internet dari PC atau Smartphone. Hardware yang digunakan yaitu, NodeMCU ESP8266. Selain itu untuk otomatisasi akan menggunakan beberapa sensor.
Adapun peralatan yang dapat dikontol diantaranya adalah lampu dan AC.
Hasil dari pengujian alat ini dapat menghidupkan peralatan dalam ruangan saat ada pergerakan dan mematikan peralatan dalam ruangan saat tidak ada pergerakan secara otomatis atupun dikontrol manual dari Bot Telegram. Jeda waktu yang diberikan saat ada pergerakan untuk on ruang satu 0 detik sedangkan untuk jeda waktu off ruang satu 7-10 menit
Selain hasil tersebut dalam alat ini juga dapat menampilkan hasil pembacaan suhu dan pergerakan dalam ruangan. Jika AC dan lampu menyala maka sensor suhu derajatnya akan semakin kecil dan Juga jika ada pergerakan manusia di dalam ruangan,pergerakan akan terdeteksi oleh sensor gerak (PIR). Guna dari pembacaan sensor suhu dan gerak tersebut untuk memastikan bahwa AC dan lampu dalam ruangan benar-benar menyala ataupun mati dan memberitahu jika ada pergerakan.
Kata Kunci: Kontrol penggunaan peralatan listrik otomatis ataupun manual, Sensor Gerak (PIR), Sensor Suhu,Bot Telegram, NodeMCU.
v
ABSTRACT
PERFORMANCED BASED SMART BUILDING DESIGN VIA TELEGRAM MESSENGGER BOT IN INTEGRATED LAB AVIATION POLYTECHNIC OF
SURABAYA
By :
COKORDA PUTRA ARI GUSTAMA NIT: G.III.10.16.011
Surabaya Aviation Polytechnic is one of the universities in the city of Surabaya under the auspices of the Ministry of Transportation of the Republic of Indonesia which has several buildings with complete facilities to support teaching and learning activities as well as facilities and infrastructure. The Surabaya Aviation Polytechnic seeks to carry out a government program, namely Smart Building in every room in the building, namely the concept of a building with an automatic system. One of the Smart Building concepts is an energy conservation system in the use of electrical energy with an automatic or manual system.
In order to be able to use electrical equipment efficiently, it is necessary to control the use of electrical equipment remotely in each room.
Meanwhile, the control of electrical equipment for each room in the Surabaya Aviation Polytechnic Integrated Lab still does not exist so it cannot control the use of electrical energy manually or automatically remotely. Efforts to overcome this need a control device that is able to control electrical energy in each room manually or automatically from a distance, one of which is a classroom in the Surabaya Aviation Polytechnic Integrated Lab Building. With the control and monitoring of electrical
vi
equipment remotely, we can implement a system of energy conservation and time efficiency manually or automatically.
The process of completing the tool from the electrical equipment control system in the classroom at the Surabaya Aviation Polytechnic Integrated Lab uses hardware and can be accessed directly via the internet from a PC or Smartphone. The hardware used is NodeMCU ESP8266. In addition, for automation it uses several sensors. The equipment that can be controlled include lights and air conditioners.
The results of testing this tool can turn on indoor equipment when there is movement and turn off indoor equipment when there is no movement automatically or manually controlled from the Telegram Bot.
The time lag given when there is movement for on room one is 3 seconds while for space off one it is 7-10 minutes
In addition to these results in this tool can also display the results of temperature readings and movement in the room. If the air conditioner and lights are on, the temperature sensor will get smaller and also if there is human movement in the room, the movement will be detected by the motion sensor (PIR). The use of the temperature and motion sensor readings is to ensure that the air conditioner and lights in the room are really on or off and notify if there is movement.
Keywords: Control the use of automatic or manual electrical equipment, Motion Sensor (PIR), Temperature Sensor, Telegram Bot, NodeMCU.
vii
PERNYATAAN KEASLIAN DAN HAK CIPTA
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Cokorda Putra Ari Gustama
NIT : 30118004
Program Studi : D-III Teknik Listrik Bandara
Judul Tugas Akhir :Rancang Bangun “Performanced Base Smart Building” Via Telegram Messengger Bot di Lab Terintegrasi Politeknik Penerbangan Surabaya
dengan ini menyatakan bahwa :
1. Tugas Akhir ini merupakan karya asli dan belum pernah diajukan untuk mendapatkan gelar akademik, baik di Politeknik Penerbangan Surabaya maupun di Perguruan Tinggi lain, serta dipublikasikan, kecuali secara tertulis dengan jelas dicantumkan sebagai acuan dalam naskah dengan disebutkan nama pengarang dan dicantumkan dalam daftar pustaka.
2. Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan Hak Bebas Royalti Non Eksklusif (Non-Exclusive Royalty-Free Right) kepada Politeknik Penerbangan Surabaya beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan hak ini, Politeknik Penerbangan Surabaya berhak menyimpan, mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan mempublikasikan tugas akhir saya dengan tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya. Apabila di kemudian hari terdapat penyimpangan dan ketidakbenaran, maka saya bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan gelar yang telah diperoleh, serta sanksi lainnya sesuai dengan norma yang berlaku di Politeknik Penerbangan Surabaya.
Surabaya,
Yang membuat pernyataan Materai
Cokorda Putra Ari Gustama NIT.30118004
viii
ix
MOTTO
“JADILAH YANG TERBAIK DALAM VERSI HIDUPMU SENDIRI”
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat rahmat dan karunia- Nya penulis berhasil menyelesaikan perancangan dan penulisan Tugas Khusus ini
dapat selesai tepat pada waktu yang telah ditentukan.Tugas khusus yang berjudul
“RANCANG BANGUN “PERFORMANCED-BASE SMART BUILDING”
VIA TELEGRAM MESSENGER BOT DI LAB TERINTEGRASI POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA” diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan menyelesaikan program Diploma III Teknik Listrik Bandar Udara,Jurusan Teknik Penerbangan pada Politeknik Penerbangan Surabaya.
Di dalam penyusunan Proposal Tugas Akhir ini,sesungguhnya penulis telah berusaha memberikan yang terbaik dalam penyajiantulisan ini dan dapa tmengaplikasikan rancangan tugas akhir ini di Politeknik Penerbangan Surabaya. Namun penulis menyadari masih banyak kekurangan baik perancangan alat maupun cara penulisan dalam penyusunan Tugas Akhir ini.Oleh sebab itu,kritik dan saran yang membangun dari semuapihak untuk penyempurnaan rancangan ini sangat penulis harapkan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar- besarnya kepada semua pihak yang telah memberi bantuan dan bimbingan dalam menyelesaikan Proposal Tugas Akhir ini.
Dalam kesempatan ini pula penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar besarnya kepada:
1. Bapak Andra Aditiyawarman, S.T., M.T.selaku Direktur Politeknik Penerbangan Surabaya.
2. Bapak Rifdian I.S., S.T., M.M., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik Bandar Udara Politeknik Penerbangan Surabaya.
x
3. Bapak Drs HartonoST, M.Pd, MM. selaku Pembimbing I yang senantiasa membimbing dan membantu dalam perancangan alat.
4. Bapak Bagja Gumilar S.SiT ,MT. selaku Pembimbing II yang senantiasa membimbing dan membantu dalam penyusunan Tugas Akhir
5. Para Dosen dan staff Program Studi Teknik Listrik Bandar Udara Politeknik Penerbangan Surabaya yang tak hentinya memberikan ilmu dan bimbingannya kepada saya.
6. Rekan – rekan TLB XIII telah membantu saya dalam bentuk dukungan dan tenaga dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
7. Orang Tua telah membantu dalam segala bentuk dukungan dan tenaga demi terselesaikanya Tugas Akhir ini.
Surabaya, Juli 2020 Penulisan
xi
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN ...i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
ABSTRAK ... iii
ABSTRACT ... v
PERNYATAAN KEASLIAN DAN HAK CIPTA ... vii
MOTTO ...ix
KATA PENGANTAR ...ix
DAFTAR ISI ...xi
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL ... xv
PENDAHULUAN ... 1
1.1 LATAR BELAKANG ... 1
1.2 RUMUSAN MASALAH... 2
1.3 BATASAN MASALAH ... 2
1.4 TUJUAN PENELITIAN ... 3
1.5 MANFAAT PENELITIAN ... 3
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN ... 3
LANDASAN TEORI ... 4
2.1 Teori Penunjang ... 4
2.1.1 Smart Building berbasis Internet Of Things (IoT) ... 4
2.1.2 Chat Bot ... 5
2.1.3 Mikrokontroler NodeMCU ESP8266 ... 6
2.1.4 Modul Saklar Relay ... 6
2.1.5 Lampu LED ... 7
2.1.6 Sensor Suhu DHT 11 ... 9
2.1.7 Air Conditioner ... 10
2.1.8 Kipas AC ... 15
2.1.9 Arduino IDE ... 16
2.2 Kajian Penelitian yang Relevan ... 16
xii
BAB III ... 19
METODOLOGI PENELITIAN ... 19
3.1 Desain Penelitian ... 19
3.2 Cara Kerja Alat ... 21
3.3 Perancangan Alat ... 23
3.3.1 Perangkat Keras ... 23
BAB IV ... 29
4.1.1 Bentuk Alat……… 4.1.2 Bagian-bagian alat ... 29
4.2.1Bagian pendukung alat ... 30
4.2.2 Rangkaian Komunikasi ... 34
4.2.3 Chat Bot Telegram ... 35
4.3 Data Hasil Pengujian ... 37
4.3.1 Tabel Perbandingan sensor PIR ... 37
4.3.2 Tabel Perbandingan Suhu ... 38
BAB V ... 40
5.1 Kesimpulan ... 40
5.2 Saran ... 40
DAFTAR PUSTAKA ... 42
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Internet Of Things (IoT) ... 4
Gambar 2.2 ChatBot ... 5
Gambar 2.3 NodeMCU ESP8266 ...6
Gambar 2.4 Modul Saklar Relay ...7
Gambar 2.5 Bagian-bagian lampu LED ... 9
Gambar 2.6 Sensor Suhu ... 9
Gambar 2.7 Siklus Refrigerant ... 14
Gambar 2.8Kipas AC... 15
Gambar 2.9Arduino IDE ... 16
Gambar 3.0 Keadaan AC saat ini ...20
Gambar 3.1 Keadaan Lampu saat ini……... 20
Gambar 3.2 Flowchart Sistem Smart Buildingmode auto ... 21
Gambar 3.3 Flowchart Sistem Smart Building mode manual ...22
Gambar 3.3 Rangkaian Wiring System ... 23
Gambar 3.4 Adaptor Power Supply ... 23
Gambar 3.5 Rangkaian Modul Relay... 24
Gambar 3.6 Rangkaian Sensor Suhu ... 24
Gambar 3.7 Rangkaian Sensor PIR ... 25
Gambar 3.8 Tampilan setelah membuat BOT ... 26
Gambar 3.9 Tampilan setelah membuat Username dan Kode API ...27
Gambar 4.1 Bentuk alat...29
Gambar 4.2 Pengukuran Sensor PIR...33
xiv
Gambar 4.3 Pengukuran temperatur suhu tampilan web...34
Gambar 4.4 Pengukuran dengan termometer...34
Gambar 4. 5 pengujian verifikasi WiFi lewat Serial Port Arduino...35
Gambar 4.6 login awal... .36
Gambar 4.7 Saat Auto...36
Gambar 4.8 Saat Manual...36
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 4. 1 pengukuran adaptor 5 VDC ... 30 Tabel 4. 2 Pengujian pin ESP 8266 ... 31 Tabel 4. 3 pengujian PIR ruang 1 ... 32 Tabel 4. 4 Tabel Pengukuran Suhu Ruang 1 ... Error! Bookmark not defined.
Tabel 4. 5 Perbandingan pengukuran sensor PIR di Bot dan Real Hari ke-1 .... 37 Tabel 4. 6 Perbandingan pengukuran sensor PIR di Bot dan Real Hari ke-2 .... 37 Tabel 4. 7 Perbandingan pengukuran sensor PIR di Bot dan Real Hari ke-3 .... 38 Tabel 4. 8 Perbandingan pengukuran kipas di Bot dan Real hari ke-1...…38 Tabel 4.9 Perbandingan pengukuran kipas di Bot dan Real hari ke-1…………39
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Kemajuan teknologi internet dalam dunia pendidikan mendorong manusia untuk mengikuti teknologi yang ada bahkan mengembangkannya guna mengaplikasikan ilmu yang didapat selama di masa pendidikan serta meningkatkan taraf pendidikan. Untuk mendukung kegiatan belajar mengajar diperlukan Smart Building system dan mengontrol sumber daya alam. Salah satu potensi sumber daya alam yang perlu dikontrol penggunaannya yaitu penggunaan peralatan listrik. Kebutuhan peralatan listrik yang terus meningkat tidak dapat terlepas dari kehidupan seharihari.
Semua infrastruktur sarana prasarana membutuhkan peralatan listrik, sumber peralatan listrik adalah catu daya utama yaitu PLN dan juga catu daya cadangan (Genset) di Main Power House Politeknik Penerbangan Politeknik Penerbangan Surabaya atau biasa disingkat
Poltekbang Surabaya adalah salah satu sekolah kedinasan dibawah naungan Badan Pengembangan umber Daya Manusia Perhubungan Didalam lab terintegrasi masih belum ada system yang bisa mengontol peralatan dalam ruangan. Masing-masing ruang tunggu memiliki fasilitas berupa lampu, air conditioner (AC) dan stop kontak. Fasilitas ruang kelas dikontrol menggunakan saklar manual untuk lampu dan AC, oleh sebab itu saat kuliah sudah off para taruna atau unit yang piket harus datang ke ruang kelas untuk mematikan lampu dan AC. tetapi dalam penggunaan peralatan tersebut para taruna masih sering mengabaikan penggunaannya, sering dijumpai lampu dan AC yang masih menyala saat kelas sudah off bahkan terkadang masih menyala sampai hari berikutnya. Hal ini tentunya mengakibatkan pemborosan energi listrik, bahkan dapat menimbulkan terjadinya konsleting listrik/arus pendek listrik yang berakibat kebakaran.
Salah satu penyebabnya adalah kontrol fasilitas Gedung lab terintegrasi yang masih menggunakan saklar manual, tidak adanya remote dari jarak jauh. Sehingga apabila ingin mematikan, taruna harus masuk dalam ruangan dan akan terkendala oleh ruangan yang sudah terkunci saat jam
2
belajar sudah off. Salah satu inovasi yang dapat mengurangi terjadinya pemborosan listrik dan pekerjaan teknisi adalah dengan mengontrol nyala atau matinya peralatan listrik secara otomatis atau hanya dengan menekan tombol pada tampilan indikator fasilitas gedung menggunakan internet.
Dengan system kontrol tersebut maka peralatan listrik dapat menyala dan mati secara otomatisatau dinyalakan dan dimatikan jarak jauh dan tidak perlu mendatangi rumah atau gedung. System kontrol menggunakan internet memakai Telegram Messenger Bot sebagai system interface kontrolnya. Dari kebanyakan Social Messaging,penulis menggunakan Telegram Messenger karena mempunyai keunggulan diantaranya aplikasi lebih ringan dijalankan,bisa diakses pada berbagai perangkat secara bersamaan,dan mempunyai fitur Bot.
Berdasarkan masalah tersebut penulis akan melakukan inovasi teknologi yang digunakan sebagai tugas akhir dengan judul “RANCANG
BANGUN “PERFORMANCED-BASE SMART BUILDING” VIA TELEGRAM MESSENGER BOT DI LAB TERINTEGRASI POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA”.
1.2 RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang permasalahan maka penulis mendapatkan rumusan masalah sebagai berikut :
1. Apakah Sistem Kontrol Jarak Jauh via Aplikasi Messaging dapat memudahkan pengendalian alat jarak jauh?
2. Apakah Sistem Kontrol Jarak Jauh via Aplikasi Telegram Messaging lebih efektif daripada Sistem Kontrol Jarak Jauh lainnya ?
1.3 BATASAN MASALAH
Untuk keseragaman pemahaman dalam penelitian,maka terdapat batasan- batasan masalah yang berlaku,batasan tersebut adalah:
1. Aplikasi Android yang digunakan untuk mengontrol lampu dan AC adalah Telegram
2. Module yang dipakai adalah NodeMCU ESP 8266
3. Perangkat lunakyang dipakai untuk memprogram Module NodeMCU ESP8266 adalah Arduino IDE
3
4. Menggunakan media chat bot pada aplikasi Telegram sebagai penghantar pesan ke NodeMCU ESP 8266
1.4 TUJUAN PENELITIAN
Tugas akhir ini memiliki beberapa tujuan, berikut ini merupakan tujuan-tujuan yang dimaksud oleh penulis :
1. Untuk pengembangan ilmu pegetahuan selanjutnya tentang Internet Of Things (IoT)
2. Untuk Peningkatan dan Inovasi sistem kontrol jarak jauh di Politeknik Penerbangan Surabaya.
3. Mengimplementasikan ilmu yang diberikan Politeknik Penerbangan Surabaya dan kedepannya dapat diterapkan.
1.5 MANFAAT PENELITIAN
Tugas akhir ini diharapkan dapat memenuhi beberapa manfaat antara lain:
1. Memudahkan bagi teknisi listrik untuk melakukan pengoperasian dan pengecekan alat listrik.
2. Lebih praktis dan simple mengontrol alat listrik secara otomatis 3. Sebagai bahan pertimbangan dalam perencanaan gedung yang
belum menggunakan sistem Smart Building 1.6 SISTEMATIKA PENULISAN
Adapun urutan-urutan penulisan yang akan penulis gunakan untuk tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. BAB 1 PENDAHULUAN ; yang menguraikan latar belakang masalah, rumusan masalah, ruang lingkup penelitian/batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.
2. BAB 2 LANDASAN TEORI ; berupa teori-teori penunjang serta kajian pustaka penelitian serupa yang telah dilakukan sebelumnya.
3. BAB 3 METODE PENELITIAN ; menjelaskan tentang perencanaan metode, bahan atau materi, dan alat yang digunakan.
4
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Teori Penunjang
2.1.1 Smart Building berbasis Internet Of Things (IoT)
Smart Building system adalah program dan perangkat komputer yang mengatur dan memonitor seluruh peralatan listrik seperti AC, lampu dan stop kontak sebagai simulasi. Pengontrolan Building Automation System(BAS) dilakukan secara otomatis, baik berdasarkan waktu yang telah ditetapkan sebelumnya, maupun berdasarkan kondisi ataupun keadaaan sekitarnya. Seluruh aktifitas akan tercatat dan seluruh permasalahan akan dilaporkan ke komputer dan tercatat secara lengkap waktu, kejadian dan kondisi pada saat berlangsung.
Hampir semua peralatan yang ada dalam gedung dapat dikontrol secara otomatis dari satu komputer dan semua data aktifitas yang terjadi dalam gedung dapat dikirmkan ke komputer lain melaluiwireless.
Gambar 2.1 : Internet Of Things (IoT) (www.techjini.com/blog/internet-of-things/2017/)
5
Dasar prinsip kerja perangkat IoT (Internet of Things) adalah, benda di dunia nyata diberikan identitas unik dan dapat dikenali di system komputer dan dapat di representasikan dalam bentuk data di sebuah system komputer. Pada awal-awal implementasi gagasan IoT pengenal yang digunakan agar benda dapatdi identifikasi dan dibaca oleh komputer adalah dengan menggunakan kode batang (Barcode), Kode QR (QR Code) dan Identifikasi Frekuensi Radio (RFID. Cara Kerja Internet of Things yaitu dengan memanfaatkan sebuah argumentasi pemrograman yang dimana tiap-tiap perintah argumennya itu menghasilkan sebuah interaksi antara sesama mesin yang terhubung secara otomatis tanpa campur tangan manusia dan dalam jarak berapapun. Internetlah yang menjadi penghubung di antara kedua interaksi mesin tersebut, sementara manusia hanya bertugas sebagai pengatur dan pengawas bekerjanya alat tersebut secara langsung.
2.1.2 Chat Bot
Istilah Chatbot dengan nama lain chatterbot merupakan sebuah layanan obrolan robot/tokoh virtual dengan kecerdasan buatan atau AI (Artificial Intelligent) yang menirukan percakapan manusia melalui pesan suara, obrolan teks ataupun keduanya.
Gambar 2.2: Chat Bot
(www.chatbot.com/pengertian-chatbot/)
Singkatnya Chatbot ini merupakan percakapan virtual dimana satu pihak adalah sebuah robot chat yang bertujuan untuk sarana hiburan.
Fitur chatbot ini telah digunakan di berbagai industri untuk menyampaikan informasi.
Selain itu Chatbot juga dapat melakukan tugas, seperti pemberitahu cuaca terkini (Weather Bot), kemudian membantu memilih dan memasan bahan makanan (Grocery Bot), membantu melakukan reservasi penerbangan, membantu memberikan solusi atas suatu (Life Advice Bot) dan bot sebagai teman untuk bercakap-cakap seperti
6
SimSimi. Chatbot menggunakan berbagai teknologi yang mutakhir di dalamnya, seperti Artificial Intelligence (AI), Machine Learning, Deep Learning, dan Natural Lenguage Processing (NLP).
Machine Learning dapat di aplikasikan sebagai mesin yang mempelajari, menganalisa dan mengenal bermacam-macam Bahasa pada chatbot, sementara Natural Lenguage Processing (NLP) memiliki kemampuan untuk mengerti dan memahami Bahasa manusia lalu memberikan respon yang sesuai dengan Bahasa yang digunakan pengguna chatbot.
2.1.3 Mikrokontroler NodeMCU ESP8266
NodeMCU adalah sebuah platform IoT yang bersifat Opensource.
terdiri dari perangkat keras berupa System On Chip ESP 8266 dari ESP8266 buatan Espressif System,juga firmware yang digunakan,yang menggunakan bahasa pemrograman scripting lama atau yang bias kita sebut tua.
Gambar 2.3 : NodeMCU ESP8266
(www.nn-digital.com/penjelasan-mikrokontroler/nodemcu-ESP8266/)
Mikrokontroler ESP 8266 Input Tegangan 3.3V~5V
Ukuran Board 57mm x 30mm
GPIO 13 pin
Flash Memory 4MB
Wireless 802.11 b/g/n
standard USB to Serial Conveter CH340G
Tabel 2.1 : Spesifikasi ESP 8266
2.1.4 Modul Saklar Relay
Relay adalah suatu komponen elektronika yang bekerja berdasarkan elektromagnetik untuk menggerakan sejumlah kontaktor yang tersusun atau sebuah saklar elektronis yang dapat dikendalikan dari
7
rangkaian elektronik lainnya dengan memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber energinya. Kontaktor akan tertutup (menyala) atau terbuka (mati) karena efek induksi magnet yang dihasilkan kumparan (induktor) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan saklar, pergerakan kontaktor (on atau off) dilakukan manual tanpa perlu arus listrik.
Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik.
Secara sederhana relay elektromekanis ini didefinisikan sebagai berikut.
Sebagai komponen elektronika, relay mempunyai peran penting dalam sebuah system rangkaian elektronika dan juga rangkaian listrik untuk menggerakan sebuah perangkat yang memerlukan arus besar tanpa terhubung langsung dengan perangakat pengendali yang mempunyai arus kecil. Dengan demikian relay dapat berfungsi sebagai pengaman. Relay terdiri dari 3 bagian utama, yaitu:
1. Common, merupakan bagian yang tersambung dengan Normally Close (dalam keadaan normal).
2. Koil (kumparan), merupakan komponen utama relay yang digunakan untuk menciptakan medan magnet.
3. Kontak, yang terdiri dari Normally Close dan Normally Open.
Gambar 2.4 : Modul Saklar Relay
(www.nandasyaputra.id/apa-itu-modul-saklarelay/)
2.1.5 Lampu LED
“Salah satu energi yang banyak dipakai dalam kehidupan keseharian adalah energi untuk pencahayaan ruangan. Lampu LED adalah produk dioda pancaran cahaya (LED) yang disusun
8
menjadi sebuah lampu. Lampu LED memiliki usia pakai dan efisiensi listrik beberapa kali lipat lebih balik daripada lampu pijar dan tetap jauh lebih efisien daripada lampu neon, beberapa chip bahkan dapat menghasilkan lebih dari 300 lumen per watt.
Lampu LED hanya butuh energi sebesar 10% dari energi yang dibutuhkan lampu pijar”(Nur Laela Latifah,ST. MT., 2015 : 106 ).
Menurut Nur Laela Latifah dalam bukunya Fisika Bangunan 2 (2015 :106 – 108) “LED dulu umumnya digunakan pada gadget seperti ponsel atau PDA serta komputer. Sebagai pesaing lampu bohlam dan neon, saat ini aplikasinya mulai meluas dan bahkan bisa kita temukan pada korek api yang kita gunakan, lampu emergency dan sebagainya. LED sebagai model lampu masa depan dianggap dapat menekan pemanasan global karena lampu LED sekarang sudah digunakan untuk: (1). Penerangan untuk rumah, (2). Penerangan untuk jalan, (3). lalu lintas, (4).
Advertising, (5). Interior / eksterior gedung.
LED mempunyai beberapa keunggulan dibandingkandengan lampu pijar konvensional. LED tidak memiliki filamen yang terbakar, sehingga usia pakai LED jauh lebih panjang daripada lampu pijar, LED tidak memerlukan gas untuk menghasilkan cahaya. Selain itu bentuk dari LED yang sederhana, kecil dan kompak memudahkan penempatannya. Dalam hal efisiensi, LED juga memiliki keunggulan. Pada lampu pijar konvensional, proses produksi cahaya menghasilkan panas yang tinggi karena filamen lampu harus dipanaskan. LED hanya sedikit menghasilkan panas, sehingga porsi terbesar dari energi listrik yang ada digunakan untuk menghasilkan cahaya dan membuatnya jauh lebih efisien.
9
Gambar 2.5 : Bagian-bagian lampu LED (www.obengplus.com/inilah-bagian-LED/)
2.1.6 Sensor Suhu DHT 11
Sensor DHT11 merupakan serangkaian komponen senor dan IC kontroller yang dikemas dalam satu paket. Sensor ini ada yang memiliki 4 pin ada pula yang 3 pin. Tapi tidak menjadi masalah karena dalam penerapannya tiak ada perbedaan. Didalam bodi sensor yang berwarna biru atau putih terdapat sebuah resistor dengan tipe NTC (Negative Temperature Coefficient).
Resistor jenis ini memiliki karakteristik dimana nilai resistansinya berbanding terbalik dengan kenaikan suhu. Artinya, semakin tinggi suhu ruangan maka nilai resistansi NTC akan semakin kecil. Sebaliknya nilai resistansi akan meningkat ketika suhu disekitar sensor menurun.
Selain itu didalamnya terdapat sebuah sensor kelembapan dengan karkteristik resistif terhadp perubahan kadar air di udara. Data dari kedua sensor ini diolah didalam IC kontroller. IC kontroller ini akan mengeluarkan output data dalam bentuk single wire bi- directional.
Gambar 2.6 : Sensor Suhu (elektronika-dasar.web.id/sensor-dht11/)
10
Sebagai acuan dan informasi pendukung, sensor ini memiliki spesifikasi dan susunan pin sebagai berikut:
Spesifikasi
- Tegangan Input 3-5VArus 0.3mA, Iddle 60uA - Periode sampling 2 detik
- Output data serial - Resolusi 16bit
- Temperatur antara 0°C sampai 50°C (akurasi 1°C ) - Kelembapan antara 20% sampai 90% (akurasi 5%)
Susunan Pin
- Sensor DHT11 memiliki 2 versi, yatu versi 4 pin dan versi 3 pin.
Tidak ada perbedaan karakteristik dari 2 versi ini. Pada versi 4 pin,. Pin 1 adalah tegangan sumber, berkisar antara 3V sampai 5V. Pin 2 adalalah data keluaran (output) . Pin ke 3 adalah pin NC (normall y close ) alias tidak digunakan dan pin ke 4 adalah Ground. Sedangkan pada versi 3 kaki, pin 1 adalah VCC antara 3V sampai 5V, pin 2 adalah data keluaran dan pin 3 adalah Ground.
2.1.7 Air Conditioner
“Secara umum pengertian dari AC (Air Conditioner) suatu rangkaian mesin yang memiliki fungsi sebagai pendingin udara yang berada di sekitar mesin pendingin tersebut.Secara khusus pengertian dari AC (Air Conditioner) adalah suatu mesin yang di gunakan untuk mendinginkan udara dengan cara mensirkulasikan gas refrigerant berada di pipa yang di tekan dan di hisap oleh kompresor. Gas refrigerant dipilih sebagai bahan yang di sirkulasikan, yaitu karena bahan ini mudah menguap dan bentuknya bisa berubah-ubah, yang berbentuk cairan dan gas. Panas yang berada pada pipa kondensor berasal dari gas refrigerant yang di tekan oleh kompressor sehingga bahan tersebut menjadi panas dan pada bagian Expantion Valve pipa tempat sirkulasi gas refrigerant di perkecil,sehingga tekanannya semakin meningkat dan pada pipa evaporator menjadi dingin. Dan AC (Air Conditioner ) ini mempunyai karakteristik apabila suhu ruangan telah mencapai setingan atau suhu yang di tetapkan maka AC (Air Conditioner) akan mati sendiri begitu pula sebaliknya jika suhu tidak sesuai dengan suhu setingan, maka AC (Air Conditioner) akan
11
menyala sampai suhu ruangan yang ditetapkan akan tercapai” (Quaid Walton Minich,1983:270). Siklus refrigerasi kompresi uap ini menggunakan empat komponen yang berperan penting dalam proses kerjanya, diantaranya yaitu : kompresor, kondensor, katup ekspansi dan evaporator.
Gambar 2.7 : Siklus Refrigerant
(https://teachintegration.wordpress.com/apa-saja-siklus-refrigerant/)
Jenis-Jenis AC 1. AC Split Wall
Prinsip Kerja:
Kompresor sebagai alat yang memompa zat pendingin dalam sistem adalah jantung sistem AC. Sebelum masuk ke kompresor, zat pendingin adalah gas bertekanan rendah.
Kompresor menekan gas tersebut menjadi gas bertekanan tinggi, lalu menjadi panas dan mengalir menuju ke kondensor.
Dalam kondensor, gas bertemperatur dan bertekanan tinggi melepaskan panasnya ke udara luar dan menjadi cairan
"subcool" bertekanan tinggi. Cairan bertekanan tinggi melalui expansion volve, yang menurunkan tekanan dan sekaligus temperaturnya di bawah temperatur ruangan atau materi yang didinginkan. Proses demikian menghasilkan cairan zat pendingin yang dingin dan bertekanan rendah.Zat pendingin cair bertekanan rendah mengalir ke evaporator tempat zat itu menyerappanas dari udara ruangan melalui proses penguapan dan menjadi gas bertekana rendah. Gas mengalir kembali ke kompresor tempat siklusnya dapat berulang kembali seperti awalnya.
12
b) AC Sentral Prinsip Kerja:
Prinsip kerja unit penanganan udara ini adalah mengambil atau menyedot udara yang ada di dalam ruangan (return air) yang selanjutnya dicampur (mix) dengan udara segar (fresh air) dari lingkungan berdasarkan komposisi yang dikehendaki. Dalam artian antara udara ruangan dengan udara lingkungan dapat diatur sesuai dengan yang diinginkan. Campuran udara ini akan masuk menuju AHU dan melewati filter, fan sentrifugal dan terakhir cooler coil (koil pendingin). Secara diagram alurnya seperti di bawah ini:
Udara Mixer – AHU – Filter – Centrifugal Fan – Cooler Coil.
Apabila udara telah sampai ke bagian unit cooler coil maka selanjutnya akan didistribusikan secara merata ke ruangan masing-masing dengan melewati unit ducting. Dan perlu diketahui bahwa ducting ini berfungsi membagi rata udara yang masuk ke setiap ruangan dan mengalirkan udara hingga lokasi yang jauh sekalipun. Akan tetapi sistem ini memiliki sejumlah kelemahan. Apabila satu komponen saja mengalami kerusakan dan AC sentral mati (off) maka setiap ruangan tidak akan merasakan udara sejuk bahkan menimbulkan bau tak sedap. Dan jika temperatur udara ruangan terlalu dingin atau panas maka mengaturnya harus ke bagian coil pendingin yang terdapat pada komponen AHU. Dari uraian singkat kami diatas penerapan AC sentral sangat berbeda dengan AC split. Baik itu penerapan dari segi fungsi maupun dari segi instalasi atau pemasangan. Akan tetapi AC sentral akan lebih berguna jika dipasang di dalam gedung yang tiap ruangnya tidak memiliki pengatur suhu udara sendiri. Karena semuanya diatur atau dikontrol pada satu titik dan udara sejuk akan mengalir atau terdistribusi ke masing-masing ruangan melalui pipa-pipa yang terpasang di setiap ruangan.
13
c) AC Standing Floor
Prinsip Kerja:
Pada umumnya cara kerja AC Standing Floor sama dengan
AC Split Wall Hanya saja, AC ini memiliki bentuk yang berbeda. Jika pada AC lainnya beberapa komponen terpisah di mana ada unit indoor dan unit outdoor, maka AC Standing Floor ini hanya terdiri dari satu unit saja tanpa perlu pipa untuk menghubungkan. AC Standing Floor juga tidak perlu dipasang di mana-mana tapi cukup dipindahkan saja. Hampir sama seperti kipas angin biasa namun Cara kerja AC terbaik ini adalah dengan cara mengubah air menjadi udara dingin yang akan dialirkan ke seluruh ruangan. Di dalam AC Standing Floor ini Anda bisa menemukan sebuah tangki yang digunakan untuk menampung air yang akan menjadi cikal bakal udara dingin.
Fungsi Komponen AC:
a) Evaporator
Refrigent menyerap panas dalam ruangan melalui kumparan pendingin dan kipas evaporator meniupkan udara dingin ke dalam ruangan. Refrigent dalam evaporator mulai berubah kembali menjadi uap bertekanan rendah yang masih mengandung sedikit cairan. Sebelum melalui kompresor untuk memperoleh tekanan dan beredar dalam system, didalam evaporator dipasang silikon yang berfungsi untuk menyerap kelembapan dari refrigerant.
b) Kompresor
Kompresor merupakan unit tenaga dalam system AC dimana kompresor berperan sebagai unit penghisap, penekanan dan pemompa. Refrigerant dari evaporator dikondensasi dalam temperatur yang rendah ketika tekanan refrigerant dinaikkan sehingga refrigeran menjadi bertekanan tinggi. Sedangkan kompresor sebagai pemompa yaitu untuk menyirkulasikan refrigerant berdasarkan hisapan dan kompresi.
14
c) Kondensor
Didalam kondensor, refrigerant yang sudah dimampatkan akan mengalami perubahan fase dari fase uap menjadi fase cair. Di kondensor refrigerant dikondensasikan dan diturunkan tekanannya serta temperaturnya. Kondensor melakukannya dengan menghilangkan panas dari refrigerant ke temperatur atmosfir. Kondensor terdiri dari coil dan fan yang berfungsi mendinginkan refrigerant.
d) Katub Ekspansi
Refrigerant dari kondensor menuju katub ekspansi untuk diturunkan tekanan dan temparaturnya menjadi lebih rendah dari sebelumnya. Dengan demikian penyerapan panas dan perubahan bentuk zat pendingin dari cair menjadi gas akan berlangsung dengan sempurna sebelum keluar evaporator untuk didistribusikan ke ruangan yang dikondisikan.
Teori Sistem Kendali AC
Gambar 2.8 : Sistem Kendali AC
(www.tptumetro.com/contoh-teori-sistem-kendali/)
Dari diagram di atas, masukan berupa setting suhu yang dilakukan dengan memutar selektor tingkat kedinginan. Suhu keluaran akan dideteksi oleh umpan balik yang berupa sensor suhu, jika suhu tidak sesuai dengan masukan seumpama saja lebih tinggi, maka ketidaksesuain ini akan dilaporkan ke kontroler. Modul PCB akan menghidupkan plant/beban yang berupa kompresor. Saat kompresor hidup, suhu udara di dalam lemari es berangsur turun. Jika suhu keluaran sudah sesuai
15
dengan masukan (setting suhu) maka kontroler akan mematikan kompresor sehingga suhu udara tidak didinginkan lagi.
Saat kompresor berhenti bekerja, berangsur-angsur suhu udara di dalam lemari es akan naik. Kenaikan suhu ini akan dideteksi oleh sensor suhu dan akan dilaporkan ke kontroler. Kontroler akan menghidupkan kompresor untuk mendinginkan suhu udara. Siklus tersebut akan terus berlangsung untuk menjaga suhu udara di dalam lemari es tetap terjaga.
2.1.8 Kipas AC
Kipas AC berfungsi untuk menghisap udara di dalam ruang untuk dibuang ke luar, dan pada saat bersamaan menarik udara segar di luar ke dalam ruangan.
Selain itu kipas AC juga bisa mengatur volume udara yang akan disirkulasikan pada ruang. Supaya tetap sehat ruang butuh sirkulasi udara agar selalu ada pergantian udara dalam ruangan dengan udara segar dari luar luar ruangan.
Exhaust fan merupakan salah satu jenis kipas angin yg difungsikan untuk sirkulasi udara dalam ruang atau rumah. Oleh karena itu,tata letaknya diantara indoor dan outdoor.
Gambar 2.8 : Kipas AC (https://www.lamudi.co.id/journal/)
16
2.1.9 Arduino IDE
Arduino IDE (Integrated Deveopment Environmet) adalah software yang telah disiapkan oleh arduino bagi para perancang untuk melakukan berbagai proses yang berkaitan dengan pemrograman Arduino IDE ini juga sudah mendukung berbagai sistem operasi populer saat ini seperti Windows, Mac, Linux, dan Android.
Gambar2.9 : Arduino IDE
(www.arduino.cc/example-arduinoIDE/) 2.2 Kajian Penelitian yang Relevan
Berdasaraka tema yang penulis angkat tentang Smart Buildingbukan merupakan hal yang baru. Beberapa penulis lain telah memulai pengembangan tentang Smart Building. Berikut ini merupakan penelitian yang relevan dengan tema yang penulis angkat dari jurnal ilmiah maupun sumber lain, dan dapat dipertanggung jawabkan hasil maupun prosesnya.
1) Rendy Bambang Prasetyo. 2015. RANCANG BANGUN BUILDING
AUTOMATION SYSTEM(BAS) SYSTEM PENERANGAN
TERMINAL PENUMPANG BANDAR UDARA INTERNASIONAL ADI SOEMARMO SOLO.
Pada Penelitian ini,penulis merancang systtem kontrol dan monitoring terpusat pada suatu system kelistrikan Bandar Udara Internasional memang sangat diperlukan. Namun di Bandar Udara Internasional Adi Soemarmo Solo kondisi saat ini untuk peralatan di lapangan untuk pengaktifannya masih dilakukan secara manual sehingga belum efektif.
Dengan system seperti itu dapat memungkinkan adanya suatu keterlambatan dalam pengaktifan system. Perbedaannya adalah pada tugas akhir terdahulu menggunakan PLC sedangan penulis saat ini menggunakan mikrokontroler.
17
2) Muhammad Kadri . 2015. SISTEM KEAMANAN PINTU DAN KONTROL RUMAH BERBASIS RASPBERRY dalam jurnal Fakultas Teknik Universitas Mataram, Agustus 2015.Pada penelitian ini, penulis merancang Sistem Pengaman dan Kontrol Rumah berbasis Raspberry.Yang dimana Raspberry memiliki kelebihan karena adanya PIN GPIO,PIN GPIO inilah yang akan berfungsi sebagai mikrokontroler yang dapat mengenali beberapa device seperti sensor ,modul,servo. Selain itu,kelebihan lain yang penulis kembangkan adalah live video streaming dengan menggunakan webcam sebagai pengganti fungsi cctv untuk memantau keadaan sekitar rumah secara langsung melalui perangkat komputer atau gadget.
3) Arifaldy,Wahyudi,Yuli . 2019. PERANCANGAN HOME AUTOMATION BERBASIS NodeMCUdalam jurnal Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas DiponegoroSemarang, 2017.
Pada penelitian ini penulis merancang Home Automation dengan menggunakan NodeMCU melalui web server menggunakan situs hosting domain dan menggunakan bahasa pemrogaman web PHP dan menggunakan sinyal HSPA+ dan 4G sebagai koneksi internet pada NodeMCU ESP -12E,selain kontrol Lampu dan Kipas,penulis juga tertarik untuk mengontrol pagar dengan menggunakan Motor DC agar bisa membuka dan menutup ,kendali laju Motor DC dikontrol oleh Limit Swtich. Perbedaannya adalah pada tugas akhir terdahulu menggunakn web server dan bahasa pemrograman web PHP sedangkan penulis saat ini mengaplikasikan dengan menggunakan aplikasiMessaging.
4) Aldina Nur Adhi. 2020. RANCANG BANGUN THREE WAY VALVE BERBASIS INTERNET OF THINGS (IoT) PADA AHU AC SENTRAL BANDAR UDARA AJI PANGERAN TUMENGGUNG PRANOTO SAMARINDA dalam jurnal Program Studi Teknik Listrik Bandar Udara Politeknik Penerbangan Surabaya,2020. Pada penelitian ini penulis merancang Three Way Valve berbasis Internet Of Things (IoT) menggunakan Wemos D1 Mini dan ESP 8266. Penulis menggunakan ESP8266 sebagai wireless untuk mengirim data dari
18
Arduino Mega2560 ke website. Salah satu kelebihannya adalah untuk menghubungkan ke router tidak memakai kabel UTP karena rangkaian ESP8266 ini sudah ada perangkat wifinya,sehingga tidak memakan banyak tempat. Perbedaannya,penulis sebelumnya memakai Air Handling sedangkan penulis sekarang menggunakan untuk Lampu dan AC.
19
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Desain Penelitian
Saat ini di setiap Ruang Kelas Lab Terintegrasi terdapat Lampu TL 36 watt sebanyak 4 buah. Sedangkan AC menggunakan 2 AC dengan daya 2 PK dimana 1 PK= 700 watt. Untuk menghidupkan dan mematikan peralatan listrik tersebut masih dilakukan secara manual yaitu dengan saklar atau remote. Penggunaan seperti ini dinilai belum maksimal dan efisien sehingga banyak sekali energi yang terbuang jika fasilitas ini menyala tapi tidak digunakan. Sedangkan untuk mematikannya harus datang ketempat tersebut.
Gambar 3.0 Keadaan AC saat ini
20
Gambar 3.1 keadaan Lampu saat ini
Dengan penelitian saat ini mencoba merancang suatu system pengontrolan dan monitoring jarak jauh dengan tampilan Aplikasi Messaging berbasis Arduino sebagai server untuk memudahkan pengguna dalam melakukan kontrol dan monitoring peralatan listrik untuk mendapatkan penghematan energi dan biaya yang maksimal.
Diagram alir penyelesaian laporan akhir menjelaskan secara umum proses yang dilakukan dalam penyusunan laporan. Berikut ini adalah diagram alir penyelesaian laporan akhir beserta kondisi yang diinginkan, laporan tugas akhir ini akan menggunakan alat peraga sebagai penggati yaitu AC diganti dengan kipas AC, sensor ruangan akan menggunakan sensor gerak PIR.
Konsep dasar penulis tentang Smart Building dengan menggunakan NodeMCU sebagai System Kontrol dan Monitoring dapat digambarkan sebagai berikut :
Gambar 3.1 : Blok Diagram Smart Building
Dari gambar di atas, Power Supply akan mensuplai tegangan ke NodeMCU,yang dimana NodeMCU berfungsi memonitoring Suhu ruangan dan Pergerakan Manusia melalui Sensor. Telegram akan
21
Mengontrolalat listrik untuk menyala dan mematikannya jika sudah selesai. Pada sistem ini terdapat 2 mode yaitu mode manual dan auto.
3.2 Cara Kerja Alat
Gambar 3.2 : Flowchart Sistem Smart Building dalam mode auto Berdasarkan flow chart di atas dalam mode auto apabila sensor suhu mendeteksi suhu ruangan >25℃ maka Kipas AC akan aktif,sedangkan jika suhu ruangan <25℃ maka Kipas akan berhenti dan langsung memberikan notifikasi suhu ruangan pada saat itu
22
Demikian juga dengan sensor PIR,jika sensor menemukan adanya pergerakan manusia makan sensor akan memberikan notifikasi “Selamat Datang” ke Telegram dan LCD.
Gambar 3.3 : Flowchart Smart Building dalam mode manual
Berdasarkan Flowchart diatas dalam mode manual,untuk memulai mode manual diawali dengan menekan pesan “Start” pada chat bot Telegram di Smartphone. Selanjutnya,akan muncul balasan “Selamat Datang” dari Bot Chat beserta petunjuk penggunaan untuk mengontrol lampu dan kipas tersebut. Di bot ini terdapat 2 mode yaitu mode type langsung atau melalui inline keyboard. Jika menggunakan mode Typing,dapat dilihat petunjuk awal di start untuk petunjuk pengetikan. Jika menggunakan mode Inline
Keyboard,dapat dilihat petunjuk dengan menekan “/start” di Inline Keyboard.
Setelah itu,untuk menyalakan alat listrik seperti lampu dan kipas AC.Contoh:
tekan “/ON”, maka bot chat akan mengirimkan message “/lampu_ON” ke NodeMCU. Jika input diterima oleh NodeMCU maka lampu akan menyala, lalu NodeMCU akan mengirimkan notifikasi ke Bot bahwa lampumenyala. Begitu
23
pula sebaliknya jika memilih’/lampu_OFF” maka lampu akan padam dan NodeMCU akan mengirimkan notifikasi bahwa lampu padam.
Untuk tombol “/status” ini berfungsi mengetahui suhu pada ruangan dan memberi informasi apakah semua lampu benar dalam keadaan padam atau menyala. Saat tombol ini ditekan, bot akan mengirimkan “/status” ke NodeMCU dan apabila diterima maka NodeMCU akan langsung mengirimkan balasan berupa status ke bot telegram.
3.3 Perancangan Alat 3.3.1 Perangkat Keras
3.3.1.1 Rangkaian Smart Building
Gambar 3.4 : Rangkaian Wiring System
2. Adaptor Power Supply
Adaptor Power Supply, adalah adaptor yang dapat mengubah tegangan listrik AC yang besar menjadi tegangan DC yang kecil. Dari tegangan 220v AC menjadi tegangan 5Vdc. Inputan AC Adaptor diperoleh dari tegangan 220 Volt AC yang di peroleh dari source PLN.
Output 5 Vdc akan menjadi Input arduino uno sebesar 5 Vdc.
24
Gambar 3.5 : Adaptor Power Supply (www.teknikelektronika.com/pengertian-adaptor/)
2. Rangkaian Relay
Modul relay ini akan mengontrol hidup atau matinya lampu dan AC menggunakan NodeMCU. Relay adalah Komponen elektronika atau modul elektronika yang digunakan atau berfungsi sebagai Switch untuk memutus dan menyambung suatu aliran atau arus listrik ke komponen lain melalui coil yang terdapat didalamnya
Gambar 3.6 : Rangkaian Modul Relay (www.embeddednesia.com/rangkaian-relay/)
Pada gambar menggunakan saklar SPDT (Single Pole Double Throw) yaitu Saklar yang memiliki 3 Terminal. Pin 1 output untuk beban, pin 2 untuk triger input dari arduino (D2), pin 3 normali open, pin 4 normali close, pin 5 ground.
3. Sensor Suhu DHT 11
Cara DHT11 mengukur suhu adalah dengan menggunakan sensor termistor yang terpasang di permukaan. Termistor sebenarnya adalah sebuah resistor variabel dengan resistansi yang berubah-ubah terhadap perubahan suhu.
Sensor-sensor ini dibuat dengan sintering bahan semikonduktor seperti keramik atau polimer untuk memberikan perubahan resistansi yang lebih besar hanya dengan perubahan suhu yang kecil. Istilah "NTC" berarti "Negative Temperature Coefficient", yang berarti bahwa nilai resistansi akan berkurang jika suhu meningkat.
25
Gambar 3.7 : Rangkaian Sensor Suhu (www.mahirelektro.com/skema-sensor-dht11/)
Spesifikasi Sensor DHT11
Tegangan kerja = 3.3V-5V.
Arus maksimum = 2.5mA.
Range pengukuran kelembaban = 20%-80%
Akurasi pengukuran kelembaban = 5%
Range pengukuran suhu = 0°C-50°C.
Akurasi pengukuran suhu = 2°C.
Kecepatan pengambilan sampel tidak lebih dari 1 Hz (setiap detik)
Ukuran = 15.5 mm x 12 mm x 5.5 mm.
Penggunaan pin pada rangkaian sensor suhu DHT 11. Pin 1 sebagai sumber 5v, pin 2 sebagai inputan signal dan pin 3 ground.
4. Sensor Gerak PIR
Sensor gerak PIR (Passive Infra Red) adalah sensor yang berfungsi untuk pendeteksi gerakan yang bekerja dengan cara mendeteksi adanya perbedaan/perubahan suhu sekarang dan sebelumnya. Sensor gerak menggunakan modul pir sangat simpel dan mudah diaplikasikan karena Modul PIR hanya membutuhkan tegangan input DC 5V cukup efektif untuk mendeteksi gerakan hingga jarak 5 meter. Ketika tidak mendeteksi gerakan, keluaran modul adalah LOW.
26
Gambar 3.8 : Rangkaian Sensor PIR (www.kelasrobot.com/rangkaian-sensor-PIR/)
Dan ketika mendeteksi adanya gerakan, maka keluaran akan berubah menjadi HIGH. Adapun lebar pulsa HIGH adalah ±0,5 detik. Sensitifitas Modul PIR yang mampu mendeteksi adanya gerakan pada jarak 7 meter memungkinkan kita membuat suatu alat pendeteksi gerak dengan keberhasilan lebih besar. Penggunaan pin pada PIR, pin 1 sebagai sumber dari arduino 5v, pin 2 sebagai ground, pin 3 sebagai inputan ke Arduino (pin A2)
3.3.2 Perangkat Lunak
3.3.2.1. Pembuatan Bot Telegram o Buka Aplikasi Telegram pada Smartphone atau PC (versi web) . o Kemudian ketik
“BotFather” pada kolom search o Lalu klik “BotFather” lalu pada kolom komen ketik “/newbot”
Gambar 3.9 : Tampilan setelah membuat BOT
27
o Setelah itu ketik “SmartBuildingPH” untuk membuat username pada bot yang kita buat
Gambar 3.10 : Setelah membuat username dan mendapatkan
Kode API
o Setelah bot berhasil dibuat maka kamu mendapat API token yang bisa dimasukkan ke program arduino sehingga dapat terkoneksi antara perangkat arduino dan aplikasi telegram.
3.4 Teknik Pengujian
Dalam pengujian alat ini terdapat beberapa teknik pengujian guna mendapatkan hasil diantaranya adalah :
Menguji dan memastikan bahwa seluruh sensor dalam keadaan baik dan normal.
Menguji berapa lama sensor PIR akan menyala saat ada pergerakan dan berapa lama mati jika sudah tidak ada pergerakan.
Menguji apakah jika sensor suhu menunjukkan perbedaan saat kipas ac on dan off.
Menguji dengan sensor cahaya apa yang ditampilkan ke Personal Computer ketika sensor mendeteksi adanya cahaya yang masuk.
Menguji ethernet shield untuk pengiriman data.
3.5 Tempat dan Waktu Penelitian
Waktu penelitian mulai dilaksankan pada bulan Desember 2019
28
sampai bulan Juli 2021
Table 3.1 Tabel Perencanaan
No Kegiatan/Capaian Bulan
I II III IV V VI
1 Persiapan Pengajuan Judul
Pembuatan Judul Tugas Akhir
Sidang Judul Tugas Akhir
Penerimaan Judul Tugas Akhir
2 Persiapan Pembuatan Proposal Tugas Akhir
Studi Pustaka
Teori – teori Pendukung
Pengumpulan Data-data Pendukung
Analisa Data
Bimbingan ke Dosen Pembimbing
Pengajuan Proposal ke Dosen Pembimbing
Revisi Penulisan Proposal Tugas Akhir
Sidang Proposal Tugas Akhir
3 Pembuatan Alat Tugas Akhir
Pembelian Komponen yang Dibutuhkan
Penyusunan Komponen
Pembuatan Program Menggunakan Software Arduino dan PLC
Running pada Software Arduino
4 Pengujian Alat Tugas Akhir
Sidang Tugas Akhir
Pengujian Alat Bekerja Apa Tidak
29
Pengujian Software yang Digunakan
Pengujian Android Display
Tugas Akhir Selesai
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Bentuk Alat
Bab ini akan membahas tentang pengujian terhadap perencanaan dari system yang telah dibuat pada bab 3. Pengujian ini dilakukan untuk memberikan kemudahan pengujian penelitian Implementasi IOT dalam system kontrol dan monitoring smart building. Selain itu dapat mengetahui kinerja dari masing-masing sensor dalam system tersebut dan untuk mengetahui apakah system yang telah dibuat sesuai dengan perencanaan atau belum.
Gambar 4. 1 Bentuk Alat
4.1.2 Bagian-bagian alat
Dalam gambar keseluruhan alat diatas terdapat beberapa bagian, bagian-bagian tersebut diantaranya yaitu :
Ruang bagian bawah merupakan ruang 1 yang didalamnya terdapat 2 beban yaitu beban lampu dan kipas AC, selain itu juga terdapat 3 sensor : sensor suhu dan sensor PIR
Ruang bagian atas merupakan ruang 2 berbeda dengan ruang 1, ruang 2 memiliki beban yang sama tetapi tidak terdapat sensor didalamnya
30
Di atas ruang 2 merupakan rangkaian system dari alat tersebut dalam rangkaian sytem terdapat beberapa komponen, diantaranya: NodeMCU ESP8266, LCD, dan Relay.
4.2.1Bagian pendukung alat
4.2.1.1 Rangkaian Adaptor power supply sebagai catu daya.
Pengujian adaptor power supply pada rancangan ini bertujuan memastikan sumber tegangan untuk rangkaian system mendapatkan tegangan yang dibutuhkan.
Rangkaian power supply digunakan sebagai sumber tegangan untuk mikrokontroler dan beban-beban elektronika lain seperti relay dan sensor-sensor. Rangkaian power berfungsi sebagai penstabil tegangan agar mendapatkan tegangan yang diinginkan.
1. Prosedur pengujian :
A. Hubungkan sumber ke input adaptor power supply
B. Ukur tegangan yang dihasilkan menggunakan Multimeter C. Hubungkan adaptor power supply ke komponen alat.
Tabel 4. 1 pengukuran adaptor 5 VDC
Pengujian Power Supply 5 Vdc Tegangan
Input (AC)
Tegangan output (DC)
220 V 5.04 V
220 V 4.96 V
228 V 5.04 V
224 V 5.34 V
2. Hasil pengujian
Dari hasil pengujian dapat ditarik kesimpulan bahwa power supply sudah memenuhi tegangan yang dibutuhkan oleh komponen-komponen. Sehingga alat dapat bekerja dengan baik.
4.2.1.2 Rangkaian Mikro Kontroler Arduino Uno
Arduino uno terhubung ke beberapa komponen pendukung lainnya, diantaranya sensor PIR (pasiv infra read) sensor HC-SR501 , sensor DHT 11, relay dan NodeMCU
31
ESP 8266. Tujuan pengujian Arduino ini adalah memastikan bahwa beberapa pin (masukan) dan port (keluaran) dapat beroperasi dengan baik.
Prosedur Pengujian.
1. Buka software arduino, kemudian memasukan program yang dibuat. pastikan port berapa yang digunakan oleh Arduino uno dengan cara klik kanan pada Home / Device Manage / ports (COM & LPT). Kemudian sesuaikan port USB dengan serial port 2. Setelah proses pengecekan port sudah benar,maka langkah selanjutnya adalah compile
file untuk mengetahui data yang dimasukan sudah benar apa masih perlu diperbaiki dan berjalan dengan baik.
3. Setelah proses compile berjalan dengan baik langkah selanjutnya adalah upload program dengan cara menghubungkan NodeMCU ESP 8266 ke PC menggunakan kabel data USB,lalu klik upload pada program
4. Setelah proses upload selesai, dilakukan proses pengujian software menggunakan serial monitor, maka akan muncul hasil pembacan data dari sensor.
Tabel 4. 2 Pengujian pin ESP 8266
Pin Baik Rusak
5V -
GND -
D8 -
A0 -
A1 -
VIN -
GND -
4.2.1.3 Rangkaian Sensor
Sensor disini menggunakan sensor PIR (pasiv infra read) digunakan untuk mendeteksi orang atau pergerakan, dan sensor DHT11 digunakan untuk membaca suhu dan kelembapan udara dalam ruangan. Sensor ini menggunakan tegangan kerja 5 Vdc dan AO sebagai keluaran dari sensor yang dihubungkan ke pin analog arduino. Sensor ini dipasang
32
di miniatur ruangan dengan dimensi 22x22x22 cm. Pengujian pada sensor ini bertujuan mengetahui sensitifitas sensor dalam mendeteksi gerakan dalam ruangan, suhu dalam ruagan, dan lux dalam ruangan, berikut adalah data hasil pengujian dari sensor PIR dan sensor DHT 11 .
A. Sensor PIR (pasif infra read)
Pada bagian ini, sensor diuji terlebih dahulu untuk mengetahui tingkat kepresisian sensor gerak PIR yang digunakan. Pengujian dilakukan bila ada pergerakan maka sensor akan mendeteksi dan mengirim perintah ke relay melalui arduino. Jika sensor PIR mampu mengirim perintah ke arduino saat ada pergerakan dan mengirim perintah off saat sudah tidak ada pergerakan sesuai dengan waktu yang ditentukan, maka sensor tersebut dinyatakan dalam kondisi baik.
Alat yang Digunakan:
- Sensor PIR Langkah Pengujian:
1. Siapkan sensor yang akan diuji 2. Berikan gerakan didepan sensor PIR
3. Berapa lama relay akan on saat sensor membaca adanya pergerakan dan berapa lama relay akan off ketika sensor sudah tidak membaca pergerakan.
Tabel 4. 3 pengujian PIR ruang 1
NO Kondisi waktu (Ruang 1) Mati Hidup
1 Detik 1 -
2 Detik 1 – Menit 7
3 7 – 9 Menit
4 Setelah tidak ada pergerakan 10 menit
5 10 menit – seterusnya tidak ada pergerakan
33
Gambar 4. 2 Pengukuran sensor PIR
B. Sensor DHT 11
Pengujian dilakukan dengan melihat apakah sensor DHT 11 mampu membaca perbedaan derajat suhu apabila kipas AC menyala dan saat tidak menyala. Jika sensor mampu menunjukkan perbedaan maka sensor dinyatakan dalam kondisi baik.
Alat yang digunakan:
- Sensor DHT 11 - Lcd
- Tampilan Telegram Langkah pengujian:
1. Siapkan sensor yang akan diuji
2. Lihat derajat yang ditunjukkan dalam tampilan lcd maupun web 3. Bandingkan apakah ada perbedaan suhu saat kipas ac on dan off
Tabel 4. 4 tabel pengkuran suhu ruang 1
NO Kondisi ruang 1 Telegram Termometer
1 Kipas mati (prototype) 32o 33
2 kipas nyala (prototype) 30o 25
3 Kipas dan AC mati
(ruangan dan prototype) 28o
29 4 Kipas dan AC hidup
(ruangan dan prototype) 23o 24
34
Gambar 4. 3 Pengukuran temperatur suhu tampilan web
Gambar 4.4 Pengukuran dengan termometer
4.2.2 Rangkaian Komunikasi
Untuk mengetahui apakah modul NodeMCU ESP 8266 masih berfuungsi dengan baik atau tidak. Bila ping dari ESP 8266 bisa diterima PC maka dalam kondisi baik dan dapat mengirim data.
Alat yang Digunakan : 1. NodeMCU ESP 8266 2. PC
3. Kabel USB Data Langkah Pengujian :
1. Siapkan ESP 8266 yang akan diuji 2. Cek WiFi yang akan disambungkan
3. Masukan SSID dan Password WiFi yang tersambung ke PC
4. Jika muncul IP WiFi di Serial Monitor,artinya sudah berhasil terhubung ke WiFi
35
Gambar Hasil Pengujian
Gambar 4. 5 pengujian verifikasi WiFi lewat Serial Port Arduino
Dari hasil pengujian diatas, dapat disimpulkan bahwa NodeMCU ESP 8266 terhubung dengan PC dan dapat mengirimkan data ke bot sehingga dapat disimpilkan bekerja dengan baik.
4.2.3 Chat Bot Telegram
Chat Bot Telegram digunakan untuk memonitoring dan mengontrol fasilitas gedung Laboratorium Terintegrasi. Dengan antarmuka menggunakan aplikasi Messaging ini untuk memudahkan pengguna dalam mengontrol maupun memonitoring fasilitas gedung Laboratorium Terintegrasi. Pada dasarnya aplikasi Telegram hanya sebuah tampilan interface yang menampilkan hasil dari pengukuran yang diberikan oleh sensor dan kontrol fasilitas gedung Laboratorium Terintegrasi.
Alat yang Digunakan :
1. Rancangan alat Monitoring Building Automation System Politeknik Penerbangan Surabaya
2. Laptop/Smartphone Langkah Pengujian
1. Pertama pastikan WiFi gedung sudah terdaftar atau tersambung pada Building Automation System
2. Hubungkan Telegram menggunakan Smartphone/PC
3. Setelah itu klik bot yang sudah kita buat, lalu ketik start untuk memulai pengaktifan alat atau automation system
Gambar Hasil Pengujian :
