RANCANG BANGUN SISTEM DETEKSI KEBAKARAN PADA RUMAH BERBASIS IoT Bosar Panjaitan, S.Si., M.Kom, Rifki Ryan Mulyadi
Jurusan Teknik Informatika Fakultas Teknik
Universitas Satya Negara Indonesia
Email: bosarpjtn@gmail.com, rifkiryanmulyadi164@gmail.com
ABSTRAK
Kebakaran rumah dapat terjadi tanpa kita sadari begitu saja dan bisa terjadi secara tiba-tiba, yang disebabkan karena terjadinya kecelakaan seperti konsleting listrik, kebocoran gas LPG, percikan rokok/korek api. Seperti didaerah Tridharma Utama 1 Cilandak Barat, Jakarta Selatan yang pernah mengalami terjadinya kebakaran yang diakibatkan kelalaian dan terjadinya kecelakaan pada aliran listrik. Terlalu lambatnya respon masyarakat akan terjadi kebakaran juga menjadikan faktor kebakaran itu terjadi pada rumah. Penelitian ini bertujuan untuk mempermudah masyarakat untuk memantau kondisi rumahnya agar tidak terjadinya kebakaran dengan rancang bangun sistem deteksi kebakaran berbasis IoT. Dengan alat yang telah dibuat merupakan salah satu solusinya. Dengan melalui aplikasi blynk alat ini dapat dimonitoring dan memberikan notifikasi pada e-mail berupa peringatan terindikasi dan terjadinya kebakaran.
Kata Kunci : Alat pendeteksi kebakaran IoT, Blynk, notifikasi
ABSTRACT
House fires can occur without us noticing and can occur suddenly, caused by accidents such as electrical circuits, LPG gas leaks, cigarette sparks/matches. As in the area of Abstract Utama 1 Cilandak Barat, South Jakarta has experienced a fire caused by negligence and an accident in the flow of electricity. The slow response of the community to the fire also makes the fire factor occur in the house. This research aims to make it easier for people to monitor the condition of their homes to avoid fires by designing IoT-based fire detection systems. With the tools that have been created is one solution. By blynk application this tool can be monitored and give notification on e-mail in the form of indicated alerts and fire.
Latar Belakang
Kebakaran rumah dapat terjadi tanpa kita sadari begitu saja dan bisa terjadi secara tiba-tiba, yang disebabkan karena terjadinya kecelakaan seperti konsleting listrik, kebocoran gas LPG, percikan rokok/korek api. Banyak masyarakat yang cukup lambat merespon atau menyikapi hal tersebut dikarenakan kurangnya pengetahuan tentang kebakaran.Dan terkadang masyarakat juga belum mengetahui nomer telfon pemadam atau juga masih banyak masyarakat memberikan informasi lokasi kebakaran yang kurang akurat.
Untuk mengatasi suatu masalah yang terjadi seperti diatas maka penulis akan membuat alat pendeteksi kebakaran dan menggunakan aplikasi Blynk. Dari hasil wawancara yang penulis lakukan didaerah Tridarma Utama,Cilandak Barat atau tempat penulis tinggal, ada 6 kepala keluarga yang penulis wawancarai tentang pembuatan alat ini. Dari ke-6 kepala rumah tangga yang penulis wawancarai mendapatkan respon positif dan memberikan tangganpan kepada penulis.
Alat ini selain mempermudah pemadam untuk mengakses lokasi kebakaran juga mampu membantu untuk cepat merespon korban untuk segara menghubungi pemadam dan segara melakukan tindakan untuk mencegah terjadinya kebakaran. Karena itulah dirancang sistem terintegrasi yang secara otomatis berbasis Internet of things(IoT).
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan suatu permasalahan, yaitu: Bagaimana perancangan sistem pendeteksi kebakaran pada rumah menggunakan arduino? Bagaimana cara pengiriman data secara nirkabel menggunakan WiFi ESP8266 dan dapat mengirimkan suatu peta lokasi terjadinya kebakaran menggunakan aplikasi Blynk?
Batasan Masalah
Didalam ruang lingkup penelitian ini adalah rancang bangun sistem deteksi kebakaran pada rumah berbasis IoT. Maka diberi batasan masalah sebagai berikut
1. Rancang bangun system pendeteksi kebakaran berbasis IoT
2. Menggunakan sensor asap,suhu, dan api dan menggunakan arduino 3. Pengiriman data secara nirkabel menggunakan WiFi ESP8266 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian tugas akhir ini disusun adalah:
1. Membuat suatu sistem pendeteksi kebakaran pada rumah
2. Membuat suatu sistem yang dapat mengirim suatu data/informasi secara nirkabel menggunakan WiFi ESP826 dan dapat mengirimkan suatu peta lokasi terjadinya kebakaran melalui aplikasi Blynk.
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini disusun adalah:
1. Membuat masyarakat dapat untuk mengatasi kebakaran dengan adanya peringatan atau pemberitahuan dari rancangan yang telah dibuat.
2. Mempermudah untuk mendapatkan lokasi terjadinya kebakaran kepada pemilik rumah dan pemadam kebakaran.
Tinjauan Pustaka A. Landasan Teori
Internet of Things Bicara mengenai Internet of Thing yang biasa disebut dengan IoT tidak ada habisnya karena Internet of Things tidak mempunyai definisi tetap selalu ada saja bahasan entah itu
Gambar 1. Konsep Internet Of Things (IoT)
berasal dari suatu keseharian kita hingga benda-benda yang dapat dijadikan perangkat untuk mempermudah aktivitas kita.
Jadi Internet of Thing (IoT) adalah sebuah konsep dimana suatu objek yang memiliki kemampuan untuk mentransfer data melalui jaringan tanpa memerlukan interaksi manusia ke manusia atau manusia ke komputer. IoT telah dari konvergensi teknologi nirkabel, micro-electromechanical systems (MEMS), dan Internet
Secara garis besar internet of things adalah sebuah konsep yang memiliki tujuan memperluas manfaat dari konektivitas internet yang tersambung secara terus – menerus dan mampu mengidentifikasi diri ke perangkat lain. Melalui internet kita bisa melakukan berbagi data, remote control, dan berbagai hal.Saat sebuah objek terhubung ke internet, artinya objek tersebut bisa mengirim dan atau menerima informasi. Kemampuan ini yang membuat objek tersebut “ Smart “.
1. Microcontroler
Microcontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input output. Dengan kata lain, Microcontroller adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja microcontroller sebenarnya membaca dan menulis data.
Mikrokontroler digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan secara automatis, seperti sistem kontrol mesin, remote controls, mesin kantor, peralatan rumah tangga, alat berat, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran, biaya, dan konsumsi tenaga dibandingkan dengan mendesain menggunakan mikroprosesor memori, dan alat input output yang terpisah, kehadiran mikrokontroler membuat kontrol elektrik untuk berbagai proses menjadi lebih ekonomis.
2. Arduino dan Aplikasi Arduino
Menurut Damanhuri Hidayat, Miftahul Walid, Masdukil Makruf (2017) Arduino adalah sebuah pengendali mikro board tunggal yang memiliki sifat terbuka (open source) yang diturunkan dari platform berbasis Wiring. Pengendali ini dirancang untuk mempermudah penggunaan dalam berbagai bidang elektronik.Aplikasi arduino yang terdiri dari bermacam proyek mikrokontroler arduino.dibuat dengan konsep learning by doing yang akan membantu mempermudah memahami pemrograman serta aplikasi arduino.
Defini dari arduino dalam garis besar adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel.
3. Sensor DHT II
Sensor DHT11 adalah module sensor yang berfungsi untuk mensensing objek suhu dan kelembaban yang memiliki output tegangan analog yang dapat diolah lebih lanjut menggunakan mikrokontroler.Module sensor ini tergolong kedalam elemen resistif seperti perangkat pengukur suhu seperti contohnya yaitu NTC.
Kelebihan dari module sensor ini dibanding module sensor lainnya yaitu dari segi kualitas pembacaan data sensing yang lebih responsif yang memliki kecepatan dalam hal sensing objek suhu dan kelembaban, dan data yang terbaca tidak mudah terinterverensi. Sensor DHT11 pada umumya memiliki fitur kalibrasi nilai pembacaan suhu dan kelembaban yang cukup akurat.
Gambar 2. Sensor DHT II 4. Sensor MQ-2
Menurut Damanhuri Hidayat, Miftahul Walid, Masdukil Makruf (2017) Sensor gas asap MQ-2 ini mendeteksi konsentrasi gas dan asap yang mudah terbakar di udara dan outputnya berupa tegangan analog.
Gambar 3. Ardunino
Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpot. Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane, alcohol, Hydrogen, smoke.
5. Sensor Api
Sensor Api atau Flame Detector sensor yang mampu mendeteksi api dan mengubahnya menjadi besaran analog representasinya. Flame sensor merupakan sensor yang mempunyai fungsi sebagai pendeteksi nyala api yang dimana api tersebut memiliki panjang gelombang antara 760nm – 1100nm. Sensor ini menggunakan infrared sebagai tranduser dalam mensensing kondisi nyala api.
Gambar 4. Sensor MQ-2
Dalam kebanyakan pertandingan kompetisi robot, pendeteksian akan nyala api misalny lilin masih tetap jadi salah satu aturan yang umum dalam kompetensi lomba yang tidak akan pernah ditinggalkan. Dikarena itulah sensor ini mempunyai peran yang vital yang berfungsi sebagai “mata” bagi robot dalam menyelesaikan tugasnya menemukan posisi nyala api.
6. Ublox GPS Neo 7
Pada penelitian kali ini modul GPS yang digunakan adalah berjenis uBlox Neo 6M, jenis GPS ini cukup dapat diandalkan karena memiliki keakuratan yang cukup baik dan juga beberapa fitur yang cukup menguntungkan di antaranya terdapat baterai cadangan data, built-in elektronik kompas, dan built-in antena keramik untuk menangkap sinyal dengan kuat.
7. Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara.Buzzer ini biasa dipakai pada sistem alarm.Juga bisa digunakan sebagai indikasi suara.Buzzer adalah
Gambar 5. Flame Detector/Sensor Api
Gambar 6. Ublox GPS Neo 7
komponen elektronika yang tergolong tranduser.Sederhananya buzzer mempunyai 2 buah kaki yaitu positive dan negative. Untuk menggunakannya secara sederhana kita bisa memberi tegangan positive dan negative 3 - 12V.
Cara Kerja Buzzer pada saat aliran listrik atau tegangan listrik yang mengalir ke rangkaian yang menggunakan piezoelectric terserbut.
Piezo buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekwensi di kisaran 1 - 6 kHz hingga 100 kHz.
8. Powerbank
Power Bank adalah sebagai pengisi daya gadget saat kita sedang berada diluar dan jauh dari sumber
listrik.Fungsi power bank dapat disebut juga sebagai penyimpan daya atau dapat dianalogikan sebagai batrei cadangan, namun untuk penggunannya kita tidak perlu mencopot batrei handphone, kita cukup menacapkan kabel seperti saat kita men-charger menggunakan charger biasa.
Power bank memang khusus dibuat untuk orang-orang lapangan yang jarang masuk ruangan, dan orang yang sering dalam perjalanan.Benda mungil itu memiliki bermacam-macam kapasitas daya mulai dari ribuan mAh sampai puluhan ribu mAh.
9. Kabel Jumper
Jumper pada sebuah komputer sebenarnya adalah connector penghubung sirkuit elektrik yang digunakan untuk menghubungkan atau memutus hubungan pada suatu sirkuit.Jumper juga digunakan untuk melakukan
setting pada papan Motherboard elektrik seperti motherboard komputer (Nabil, Kotak Sampah
Pintar Menggunakan Sensor Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno, 2018).
Kabel jumper adalah kabel yang lazimnya di gunakan sebagai penghubung antara Arduino Uno dengan board atau Arduino Uno dengan sensor yang akan digunakan. Kabel jumper menghantarkan listrik atau sinyal.Kabel jumper menghantarkan listrik atau sinyal melalui logam di dalamnya yang bersifat konduktor. Ada tiga jenis kabel jumper yang dapat dilihat dari ujungnya, yaitu:
Male-Male Male-Female Female-Female
10. Blynk
Blynk adalah platform untuk aplikasi OS Mobile (iOS dan Android) yang bertujuan untuk kendali module Arduino, Raspberry Pi, ESP8266, WEMOS D1, dan module sejenisnya melalui Internet. Aplikasi ini merupakan wadah kreatifitas untuk membuat antarmuka grafis untuk proyek yang akan diimplementasikan hanya dengan metode drag and drop widget.
Blynk tidak terikat pada papan atau module tertentu.Platform aplikasi ini dapat mengontrol apapun dari jarak jauh, dimanapun dan kapanpun. Dengan catatan terhubung dengan internet dengan koneksi yang stabil(Faudin, 2017)
Gambar 7. Buzzer
Gambar 8. Power Bank
11. Modul ESP 8266
ESP8266 merupakan modul wifi yang berfungsi sebagai perangkat tambahan mikrokontroler seperti Arduino agar dapat terhubung langsung dengan wifi dan membuat koneksi TCP/IP.
Modul ini membutuhkan daya sekitar 3.3v dengan memiliki tiga mode wifi yaitu Station, Access Point dan Both (Keduanya). Modul ini juga dilengkapi dengan prosesor, memori dan GPIO dimana jumlah pin bergantung dengan jenis ESP8266 yang kita gunakan. Sehingga modul ini bisa berdiri sendiri tanpa menggunakan mikrokontroler apapun karena sudah memiliki perlengkapan layaknya mikrokontroler(Widiyaman, 2016). Selain Selain itu kita bisa memprogram perangkat ini menggunakan Arduino IDE.Dengan menambahkan ESP8266 pada board manager kita dapat dengan mudah memprogram dengan basic program arduino.
Ditambah lagi dengan harga yang cukup terjangkau, kamu dapat membuat berbagai projek dengan modul ini.Maka dari itu banyak orang yang menggunakannya modul ini untuk membuat projek Internet of Thinking (IoT).
Metode Penelitian
Metode Pengembangan Sistem
SDLC (Systems Development Life Cycle, Siklus Hidup Pengembangan Sistem) atau Systems Life Cycle (Siklus Hidup Sistem), dalam rekayasa sistem dan rekayasa perangkat lunak, adalah proses pembuatan dan pengubahan sistem serta model dan metodologi yang digunakan untuk mengembangkan sistem-sistem tersebut. Konsep ini umumnya merujuk pada sistem komputer atau informasi. SDLC juga merupakan pola yang diambil untuk mengembangkan sistem perangkat lunak, yang terdiri dari tahap-tahap: rencana (planning), analisis (analysis), desain (design), implementasi (implementation), uji coba (testing) dan pengelolaan (maintenance). (permana, 2017) Berdasarkan metode penelitian di atas, maka dibagi dalam beberapa tahap yaitu sebagai berikut : Tahap pertama :Membuat aspek studi kelayakan pngembangan sistem, mendefinisikan tujuan dan ruang lingkup pengembangan.
Tahap Kedua : setelah observasi dan wawancara untuk menemukan permasalahan, kemudian dilakukan studi pustaka, yaitu untuk mempelajari konsep perancangan alat sebagai solusi permasalahan. Kemudian memenuhi kebutuhan analisis secara lengkap untuk menghasilkan desain. Tahap ketiga : mendesain rancangan alat secara keseluruhan dan menentukan alur perangkat lunak dan algoritma yang lengkap untuk pembuatan prototipe alat pendeteksi kebakaran.
Tahap keempat : melakukan codingan terhadap seluruh desain yang sudah dibuat. Codingan yang dihasilkan masih berupa modul-modul yang akan digabungkan menjadi sebuah sistem.
Tahap kelima : modul-modul yang sudah digabungkan dan menjadi sebuah alat rakitan sesuai perancangan kemudian dilakukan pengujian, apakah alat ini berhasil sesuai dengan perancangan sebelumnya.
Tahap keenam : pada tahap ini dilakukan pemasangan dan proses perbaikan alat yang selalu update data secara realtime. Dan melakukan uji coba alat kembali apakah berjalan dengan baik dan benar. Analisa Masalah
Tahap pembangunan alat diawali dengan melakukan analisis terhadap apa saja yang menjadi kebutuhan di daerah warga Tridharma Utama I RT.001/ RW.012 Cilandak Barat, untuk mengatasi kebakaran yang terjadi dan dikhawatirkan dapat terulang lagi. Dalam wawancara yang dilakukan kepada beberapa masyarakat yang pernah mengalami terjadinya kebakaran pada rumahnya dikarenakan kelalaian dan terjadinya konsleting listrik.
C. Pemecahan Masalah
Untuk memecahkan masalah diatas, maka dibuatkanlah alat yang dapat mendeteksi kebakaran dengan mengirimkan notification melalui aplikasi Blynk yang ada dismartphone. Menggunakan sensor asap untuk mendeteksi asap, sensor suhu untuk mendeteksi suhu yang akan menentukan terdeteksi kebakaran, dan sensor api yang akan menentukan terdeteksinya kebakaran melalui terdeteksinya cahaya api antara alat dan sumber api.
Perbandingan
Pada perancangan ini, alat yang dibuat adalah dalam bentuk prototype.Namun, alat ini memberikan perbandingan seperti Analisa Sistem Berjalan dan Analisa Sistem Usulan.
Analisa Sistem Berjalan
Dari Analisa Sistem Berjalan menjelaskan bahwa masyarakat yang masih terlalu lambat dalam mengenai terjadinya kebakaran yang terjadi dirumahnya.
Analisis Kebutuhan Masukan
Dari sistem analisa sistem usulan disamping menjelaskan masyarakat yang menggunakan sistem alat akan mendapatkan notifikasI secara real time jika skalanya kecil dan bila skalanya besar dianjurkan untuk menghubungi pemadam kebakaran dengan nomer telpon yang tercantum di notifikasi dan masyarakat mendapatkan notifikasi berupa email yang berisi peringatan dan denah tempat terjadinya kebakaran . Tahap ini menentukan masukan apa yang sesuai dengan penelitian yang dibuat oleh penulis untuk dapat memenuhi fungsi – fungsi pada alat yang digunakan. Kebutuhan masukan yang dimaksudkan adalah informasi dari setiap sensor yang digunakan seperti sensor suhu, asap, dan api. Dan informasi terdeteksinya kebakaran
.
Analisis Kebutuhan Keluaran
Keluaran yang harus dilakukan pada penelitian ini ialah mampu mengirimkan pemberitahuan terdeteksinya kebakaran kepada perangkat yang dituju melalui jaringan wifi atau hotspot.
Flowchart Alat
Gambar 13. Blok Diagram
Gambar 11. Analisa Sistem Usulan
Gambar 12. Analisa Sistem Berjalan
memperjelas proses. Dibawah ini akan digambarkan beberapa flowchart untuk masing-masing
proses.
Flowchar sensor suhu
Pada Flowchart ini menjelaskan tentang alur proses jika sensor suhu membaca ketinggian nilai suhu 40o maka Buzzer berbunyi setelah itu akan mengirimkan notifikasi ke aplikasi Blynk.
Flowchar sensor asap
Pada Flowchart ini menjelaskan tentang alur proses jika sensor asap membaca adanya asap dengan nilai tinggi maka akan mengirimkan data digital ke aplikasi Blynk dan buzzer berbunyi setelah itu mengrimkan notifikasi.
Flowchart sensor Api
Pada Flowchart ini menjelaskan tentang alur proses jika sensor api menggunakan metode optic mendeteksi adanya api dengan membaca penyerapan cahaya pada panjang gelombang sesuai jarak yang ditentukan maka Buzzer berbunyi setelah itu akan mengirimkan notifikasi
Gambar 14. Flowmap Sistem
Gambar 15. Flowchart sensor suhu
IV. Hasil dan Pembahasan A. Implementasi Sistem
Setelah rangkaian program telah terpasang pada alat maka selanjutnya adalah pengujian sistem pada alat yang akan digunakan. Dan melihat hasil kerja yang diberikan oleh alat berupa notfikasi Blynk dan mengirim kan denah lokasi melalui Email.
.
Alat akan memberikan informasi kepada pengguna melalui notifikasi dari Aplikasi Blynk, Email dan Buzzer berbunyi. Ketika dari ketiga sensor mendeteksi adanya Api,suhu,dan asap.
Notifikasi yang diberikan pada aplikasi blnyk apabila sensor berhasil mendeteksi Api,asap,atau suhu yang sudah diatur melalui program yang telah terpasang pada alat.
Setelah alat telah mendeteksi sensor yang telah diatur sesuai notifikasi yang telah diberikan aplikasi Blynk akan memberikan notifikasi kepada pengguna melalui email, berupa informasi yang terjadi pada rumah dengan peringatan yang telah sesuaikan dan juga denah alamat letak terjadinya kebakaran menggunkan Google Maps.
Kesimpulan dan Saran A. Kesimpulan
Setelah melakukan pengujian terhadap rancang bangun alat prototype pendeteksi kebakaran pada rumah berbasis IoT yang dibuat guna untuk membantu masyarakat RT 001 RW 012 Cilandak Barat memantau kondisi rumah apabila terindikasi atau terjadinya kebakaran, dapat disimpulkan bahwa alat ini berfungsi sesuai harapan.Alat ini dapat memudahkan masyarakat untuk kebutuhan sehari-hari. Dengan adanya alat ini masyarakat yang menggunakannya dapat memantau kondisi rumah apabila terindikasi dan terjadi kebakaran setiap detik melalui informasi dan peringatan dari alat ini.
B. Saran
Rancang bangun alat berbentuk prototipe ini dapat dibuat versi aslinya agar manfaatnya dapat langsung dirasakan oleh masyarakat. Alat pendeteksi kebakaran ini juga dapat dikembangkan dengan ditambahkannya fitur notifikasi lainnya yang tersedia diaplikasi Blynk. Selain Aplikasi Blynk alat ini juga bisa menggunakan aplikasi yang mungkin bisa lebih banyak memberikan informasi atau peringatan
Daftar Pustaka
Dani sasmoko & Arei Mahendra.(2017). Rancang Bangun Sistem Pendeteksi Kebakaran Berbasis IoT dan SMS Gateway menggunakan Arduinno.
Gambar 17. Tampilan Alat
Gambar 19. Pesan dari Email
Gambar 20. Notifikasi dari Blnyk
Widyatmoko Putra Bahari, Ari Sugiharto.(2019). Rancang Bangun Alat Pendeteksi Kebakaran Berbasis Internet Of Things (IoT.)
Damanhuri Hidayat, Miftahul Walid, Masdukil Makruf.(2017). Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas LPG berbasis SMS Gateway.
Nabil, Muhammad Arif Maula.(2018). Kotak Sampah Pintar Menggunakan Sensor Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno.hlm. 17-57.
Ananda, R. (2018). 40 Project Robotic dan Aplikasi Android. Yogyakarta: deepublish.
Dharmawan, H. A. (2017). Mikrokontroller: Konsep Dasar dan Praktis. malang: Universitas Brawijaya Press.
Nurasiah, N. 2014. System Infomation Development Plan of Tuition Payment by SDLC Waterfall Method. Jurnal Ilmiah Teknologi dan Rekayasa.
