SISTEM MONITORING SOLAR TRACKER
BERBASIS WEB
Karyadi1, Aditya Waras Utama2, Taufiqqurrahman3
1STMIK Muhammadiyah Jakarta, Jl.Kelapa Dua Wetan Ciracas No.17, Jakarta, Indonesia 2Politeknik Kelapa Sawit Citra Widya Edukasi, Jalan Gapura No. 8 Cibuntu, Cibitung, Bekasi
3STMIK Muhammadiyah Jakarta, Jl.Kelapa Dua Wetan Ciracas No.17, Jakarta, Indonesia 1[email protected]
2[email protected] 3[email protected]
Abstrak
Panel surya sudah mulai dipakai masyarakat luas dalam memenuhi kebutuhan listriknya, namun kebanyakan pemasangannya masih statis sehingga produktivitas panel surya rendah dan monitoring alat masih manual. Melihat kondisi di atas, penulis bermaksud membuat alat solar tracker dengan menggunakan mikrokontroler arduino dan sistem monitoringnya. Sistem tracker merupakan kebutuhan pengguna panel surya agar dapat meningkatkan produktivitas panel surya. Sedangkan sistem monitoring membantu pengguna panel surya dalam memantau produktivitas panel surya. Agar sejalan dengan perkembangan Internet Of Things yaitu menghubungkan segala peralatan dengan internet agar mampu di monitoring oleh pengguna secara secara realtime. Sehingga pengguna dapat memperoleh informasi data secara online.
Metodologi penelitian yang digunakan dalam membangun sistem monitoring solar tracker yaitu menggunakan metode prototype yang terdiri dari identify user need, develop prototype, dan prototype acceptable.
Hasil dari penelitian tentang panel surya, dan sistem monitoring solar tracker berbasis web dapat meningkatkan produktivitas adalah sebagai upaya agar mempermudah pemantauan produktivitas panel surya.
Kata Kunci : sistem informasi, internet of things, arduino
__________________________________________________________________________________
1. PENDAHULUAN
Listrik sudah menjadi sebuah kebutuhan yang pokok bagi masyarakat. Namun keberadaan listrik yang sepenuhnya disediakan oleh PLN, memiliki beberapa keterbatasan antara lain seringnya ada pemadaman listrik karena faktor teknis dan alam, belum semua wilayah di Indonesia dapat tercover listrik PLN, dan harga tarif dasar listrik setiap tahun naik, serta isu lingkungan. Membuat sebagian orang memakai energi listrik yang ramah lingkungan dan terjangkau untuk semua kalangan diantaranya yaitu dengan pembangkit listrik tenaga surya, dengan memanfaatkan panel surya. Dengan menggunakan pembangkit listrik tenaga surya, beberapa orang mampu mandiri dalam energi listrik. Pembangkit listrik tenaga surya memiliki kekurangan yaitu hanya mampu memproduksi listrik saat ada sinar matahari. Dan pergerakan matahari juga menjadikan panel surya kurang efisien karena panel surya dapat menghasilkan tenaga listrik dengan maksimal jika sudut panel surya tegak lurus terhadap
matahari. Dalam hal ini para pengguna panel surya memerlukan alat atau media yang berbasis Internet of Things (IoT) yaitu membuat perangkat dapat berkomunikasi seperti mengirim ke web sehingga mampu memberikan informasi secara real time kepada pengguna. Salah satu masalah yang dihadapi para pengguna panel surya adalah penempatan panel surya yang statis sehingga mengurangi produktivitas panel surya, dan sistem monitoring panel surya yang manual dan belum terkoneksi internet.
Definisi Sistem
Berdasarkan pengertian sistem dari beberapa ahli bahwa sistem adalah kumpulan elemen-elemen yang memiliki tujuan tertentu dengan menghasilkan sebuah output yang teratur. Web merupakan sebuah sistem dengan informasi yang disajikan dalam bentuk teks, gambar, suara, dan lain-lain yang tersimpan dalam sebuah server Web Internet yang disajikan dalam bentuk hiperteks.
Definisi Monitoring
Monitoring merupakan aktivitas yang dilakukan user (pengguna) untuk melihat, memonitor jalannya organisasi selama kegiatan berlangsung, dan menilai ketercapaian tujuan, melihat faktor pendukung dan penghambat pelaksanaan program. Dalam monitoring dikumpulkan data dan analisis, hasil analisis diinterpretasikan dan dimaknakan sebagai masukan bagi pengguna untuk melakukan perbaikan.
Definisi Solar Tracking
Solar Tracking atau pelacak surya adalah perangkat yang mengarahkan muatan ke arah Matahari. Muatan biasanya panel surya, parabolic, reflektor fresnel, lensa atau cermin dari heliostat.
Fotovoltaik /solar cell adalah perangkat konversi energi listrik dalam bentuk arus dan tegangan dari energi elektromagnetik matahari (yaitu: cahaya, termasuk inframerah, dan ultraviolet).
PHP
PHP adalah bahasa scripting server - side dimana pemrosesan datanya dilakukan pada sisi server.
MySQL
MySQL Merupakan salah satu software database (basis data) open source yang dikembangkan dengan tujuan membantu user untuk menyimpan data dalam tabel-tabel.
2. METODOLOGI
Metode prototyping adalah sistem informasi yang menggambarkan hal-hal penting dari sistem informasi yang akan datang. Prototipe sistem informasi bukanlah merupakan sesuatu yang lengkap, tetapi sesuatu yang harus dimodifikasi kembali, dikembangkan, ditambahkan atau digabungkan dengan sistem informasi yang lain bila perlu.
Gambar 1: Metodologi Prototyping
a. Identify user need (Analisis kebutuhan sistem) : developer serta klien bertemu dan menentukan tujuan umum, kebutuhan yang diketahui dan gambaran bagian-bagian yang akan dibutuhkan.
b. Build / Revise Mock-up (Perancangan) : perancangan dilakukan cepat serta rancangan mewakili semua aspek software yang diketahui, dan rancangan ini menjadi dasar pembuatan prototype.
c. Customer Test-Drive Mock-up (Evaluasi prototype) : klien mengevaluasi prototype yang dibuat dan digunakan untuk memperjelas kebutuhan software.
3. HASIL PEMBAHASAN
Pembuatan Prototype ini memiliki 3 tahapan yaitu :
Analisa Kebutuhan Sistem (Identify user needs)
Perangkat keras dan perangkat lunak yang diusulkan ini dibuat berdasarkan kebutuhan sistem saat ini dan antisipasi kebutuhan dimasa yang akan datang. Konfigurasi yang dibutuhkan pada desain sistem yang diusulkan, yaitu :
Tabel 1: Kebutuhan Sistem Perangkat
Keras Perangkat Lunak
Laptop Windows 10 Arduino Mega Xampp LDR Notepad++ Sensor Ina219 Web browser Esp8266-12F Arduino IDE
Dalam merancang monitoring sistem solar tracker berbasis web, berdasarkan sistem yang berjalan pada pengguna, bahwa sistem yang dibutuhkan adalah sistem monitoring berbasis website, analisa kebutuhan fungsional dan non fungsional yang diperlukan oleh sistem adalah :
Tabel 2: Analisa Kebutuhan Fungsional dan Non Fungsional Fungsional
No Sistem yang dibutuhkan : Keterangan
1 Menampilkan menu login
2 Menampilkan menu utama admin 3 Menampilkan menu data sensor 4 Menampilkan menu grafik tegangan
5 Menampilkan menu grafik arus 6 Menampilkan menu grafik daya 7 menampilkan menu grafik energi 8 menampilkan menu hapus data sensor
Non Fungsional
No Sistem yang dibutuhkan
Keterangan
1 Menampilkan sistem yang user friendly ( mudah dipahami user)
2 Memiliki desain yang simpel namun menarik
3 Ringan di jalankan
4 Memakai bahasa yang umum
Perancangan Sistem (Build / Revise Mock-up) Perancangan Sistem Aplikasi
Pada perancangan sistem aplikasi, Penulis akan menggunakan metode UML (Unified Modelling Language) untuk melakukan perancangan mengenai sistem dan aktivitas yang ada pada aplikasi. UML adalah bahasa standar yang digunakan untuk menjelaskan dan memvisualisasikan artefak dari proses analisis dan desain berorientasi objek. UML kemungkinan developer melakukan pemodelan secara visual, yaitu penekanan pada penggambaran.
Use Case diagram pada sistem monitoring solar tracker menggambarkan tentang akses monitoring solar tracker tersebut, dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 2. Solar Tracker
Rancangan Interface halaman utama merupakan halaman awal yang akan tampil setelah melakukan login dan merupakan halaman yang memiliki menu-menu utama. Dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 3. Solar Tracker Monitoring Perancangan Diagram Blok
Untuk menjelaskan gambaran sistem yang dilakukan dalam penelitian perancangan solar tracking system berbasis arduino. Terlebih dulu secara umum digambarkan oleh blok diagram sistem kerja yang ditunjukkan.
Adapun rancangan blok diagram prototype solar tracking system berbasis arduino yang akan dibuat adalah sebagai berikut:
Gambar 4. Diagram Blok Customer Test-Drive Mock-up (Evaluasi Sistem) Pengujian Prototype
Testing aplikasi atau yang dikenal dengan pengujian sistem sangat diperlukan untuk menjamin kualitas dari aplikasi yang dibuat. Pengujian sistem monitoring solar tracker berbasis web menggunakan data uji berupa data masukan dari user.
No. Sub Modul Skenario Uji diharapkan Hasil yang Hasil
1 Login Login (jika benar) Masuk ke halaman
Sesuai Login (jika salah) Menampilkan pesan
kesalahan
2 Logout Logout Kembali ke menu login Sesuai
3 Update data
sensor Update data sensor (Jika benar) Perbaharui data sensor berhasil Sesuai
Update data sensor (Jika
salah) Menampilkan kesalahan pesan
4 Hapus data sensor
Hapus data sensor (Jika benar)
Menampilkan pesan konfirmasi hapus
Sesuai
Hapus data sensor (Jika
salah) Menampilkan gagal menghapus data pesan 5 Melihat data
sensor Melihat data sensor (Jika benar) Menampilkan halaman data sensor Sesuai
Melihat data sensor (Jika
salah) Tidak halaman data sensor menampilkan
6 Melihat grafik tegangan
Melihat grafik tegangan
(Jika benar) Menampilkan halaman grafik tegangan
Sesuai Melihat grafik tegangan
(Jika Salah) Tidak halaman menampilkan grafik tegangan
7 Melihat grafik arus Melihat grafik arus (Jika benar) Menampilkan halaman grafik arus Sesuai
Implementasi Prototype Aplikasi
Interface halaman utama dari aplikasi monitoring sistem berisi data pilihan menu data sensor, login, grafik tegangan, grafik arus, grafik daya, dan grafik energi,. Seperti pada gambar dibawah.
Interface data sensor merupakan halaman yang menyajikan data berupa tabel data tegangan, arus, daya, dan energi yang selalu diperbaharui sehingga memudahkan kita dalam memonitoring kinerja panel surya. Seperti pada gambar dibawah.
Gambar 6. Data Sensor Implementasi Prototype Perangkat Keras
Berikut ini adalah tampilan hasil rancangan perangkat keras dari Prototype monitoring solar tracking system berbasis web.
Gambar 7. Hasil Rancangan Prototype
Dari gambar diatas terlihat bentuk fisik hasil rancangan dari sistem. Peneliti menggunakan 1 buah papan Arduino Mega, 1 buah Modul panel surya 2 buah Motor servo, 4 buah LDR, LCD, sensor Ina219, Esp8266 dan baterai dihubungkan melalui kabel jumper ke Arduino Mega dalam kotak kontrol.
Pada penelitian ini rangkaian perangkat keras terdiri dari tiga bagian yaitu, bagian pertama rangkaian Arduino Mega, Baterai, sensor ina219, LCD yang akan dihubungkan melalui kabel jumper, ketiga perangkat tersebut memiliki masukan sebesar 5 volt, rangkaian kedua berupa rangkaian perangkat solar tracking terdiri, 2 buah motor servo, 1 buah modul panel surya dan 4 buah LDR serta rangkaian penyangga, sedangkan rangkaian ketiga berupa rangkaian esp8266 dengan shieldnya yang berfungsi sebagai pengirim data ke web.
4. PENUTUP
Sistem monitoring solar tracker berbasis web dapat disimpulkan sebagai sarana untuk menjawab dan mengatasi beberapa permasalahan yang ada pada pemasangan panel solar diantaranya :
1. Dengan adanya solar tracker berbasis arduino posisi panel surya dapat mengikuti arah cahaya matahari sehingga bisa meningkatkan produktivitas panel surya.
2. Dengan adanya solar tracker berbasis arduino dapat memudahkan pemantauan kondisi output panel surya karena bisa diakses hanya via web dengan koneksi internet dimanapun mereka berada.
3. Dengan adanya solar tracker berbasis arduino data yang disimpan pada satu server database memungkinkan semua pengguna melihat informasi yang sama pada saat yang bersamaan (realtime).
DAFTAR PUSTAKA
[1] Sutarman, (2012), Buku Pengantar teknologi informasi, Sleman, Deepublish.
[2] Moerdiyanto, (2009), Teknik monitoring dan evaluasi (monev) dalam rangka memperoleh informasi untuk pengambilan keputusan manajemen, Yogyakarta, Andi. [3] Septiadi, (2009), Surya Sebagai Energi Proyeksi Potensi Energi Terbarukan,
Bookbon.com: e-ISSN 2527-5372.
[4] Siberto, (2012), Web Programming Power Pack, Yogyakarta, Mediakom.
[5] Ningsih Kustiyah, (2011), Pemrograman Basis Data Berbasis Web Menggunakan PHP & MySQL, Jakarta, Graha Ilmu.
[6] Supomo, Putratama Virdiandry, (2016), Pemrograman Web Dengan Menggunakan PHP dan Framework CodeIgniter, Sleman, Deepublish.
