Perancangan Sistem Otomatisasi Rumah Bagi Penyandang Disabilitas Berbasis Internet Of Things Menggunakan Google
Assistant Dengan Protokol MQTT
Dovi Utomo, Slamet Indriyanto1, S.T., M.T.2 dan Prasetyo Yuliantoro, S.T., M.T.3 Fakultas Teknik Telekomunikasi dan Elektro
Institut Teknologi Telkom Purwokerto, Jl. D. I. Panjaitan No. 128, Purwokerto, Jawa Tengah E-mail: 16101089@ittelkom-pwt.ac.id, slamet@ittelkom-pwt.ac.id, dan prasetyo@ittelkom-pwt.ac.id
Abstrak—Perkembangan teknologi internet semakin pesat menciptakan koneksi internet yang lebih cepat dan efisien.
Dengan kecepatan dan kemudahan internet memudahkan kita dalam mengontrol peralatan elektronika dirumah.
Otomatisasi pengendalian perangkat elektronik dirumah memberikan banyak keuntungan dan efisiensi waktu. Dengan konsep Internet of Things (IoT) pengguna dapat mengendalikan peralatan elektronik dirumah darimana saja tanpa sentuhan langsung. Karena kemajuan teknologi tersebut, dapat dimanfaatkan dalam mengontrol peralatan elektronik rumah. Dengan demikian dapat memudahkan para penyandang disabilitas dalam mengendalikan perangkat elektronik rumah tersebut. Penelitian ini dilakukan untuk merancang suatu sistem otomatisasi rumah menggunakan perintah suara dari Google Assistant berbasis Protokol MQTT. Dari hasil uji fungsi aplikasi Google Assistant dalam mengontrol perangkat elektronik berjalan dengan sangat baik, dimana dari total 90 masukan perintah suara hanya terjadi kegagalan satu kali dengan presentasi error rate sebesar 1.11%. Dengan menganalisis transmisi data protokol MQTT menggunakan wireshark pada tiga level QoS diperoleh hasil rata-rata delay transmisi sebesar 0.786s dengan throughput terbesar diperoleh saat menggunakan level QoS 2 sebesar 569bits/s. Banyaknya data yang dikirimkan mempengaruhi nilai throughput. Hasil packet loss hanya terjadi pada saat menggunakan level QoS 0 dengan hasil packet loss sebesar 0.126%. Semakin tinggi level QoS semakin aman dan dapat diandalkan transmisi datanya namun dengan delay yang lebih lambat.
Kata kunci— IoT, Google Assistant, MQTT, Quality of Service (QoS), NodeMCU
I. PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi bidang telekomunikasi dan informasi saat ini sudah sampai pada generasi IoT (Internet of Things). Perangkat fisik dalam infrastruktur Internet of Things merupakan perangkat keras yang tertanam (embedded) dengan elektronik, perangkat lunak, sensor dan juga konektivitas. Dengan konsep IoT ini dapat memudahkan manusia dalam mengontrol peralatan elektronik rumah. Masalah yang umum ditemui yaitu banyaknya peralatan elektronik rumah yang harus dikontrol langsung dengan cara menekan saklar atau tombol on off. Masalah lainnya juga dapat dirasakan bagi para penyandang disabilitas yang sulit dalam bergerak atau berjalan karena keterbatasan mobilitas, sehingga mereka tidak bisa mengakses dan mengontrol peralatan elektronik rumah sendiri.
Salah satu solusi yang dapat digunakan untuk mengatasi permasalahan tersbut adalah sistem pengontrolan otomatis berbasis Internet of Things. Teknologi yang digunakan yaitu
dengan memanfaatkan voice recognition dari Google Assistant.
Output dari sistem ini adalah untuk mengontrol lampu, kipas angin, tirai jendela secara otomatis. Dibandingkan dengan sistem yang berbasis web, sistem berbasis google voice ini lebih simpel dan praktis dalam penggunanya. Hal itu karena cukup dengan mengucapkan perintah suara untuk mengontrol peralatan elektronik, sehingga memberikan kemudahan bagi penyandang disabilitas. Penelitian ini juga menganalisis penggunaan protokol MQTT dalam proses pengiriman datanya dimana cloud platform yang digunakan adalah adafruit.io.
Pada penelitian ini mengacu pada beberapa penelitian antara lain yang berjudul, “Google Home Mini sebagai Sistem Pengontrol Perangkat elektronik Berbasis Voice Recognition”.
Penelitian ini membahas tentang perancangan alat pengontrol perangkat elektronik rumah dengan menggunakan Google Home Mini, yaitu speaker multifungsi buatan Google yang diprogram sehingga bisa menjadi assistant pribadi. Dari pengujian yang dilakukan sebanyak 30 kali percoban pada masing-masing jarak didapatkan hasil pengujian pada jarak 0 cm – 100 cm mendapatkan tingkat keberhasilan pengujian mencapai 100% dan akan menurun hingga pada jarak 900 cm tingkat keberhasilan pengujian 0%.
Pengujian intensitas suara pada rentang 40dB – 70dB mendapatkan presentase keberhasilan sebesar 100% yang dilakukan dengan total 90 kali percobaan dengan rata-rata delay 4.05 detik [1]. Selanjutnya penelitian dari Isni Facri Rizal, yang berjudul “Rancang Bangun Digital Home Assistant dengan Perintah Suara Menggunakan Raspberry Pi dan Smartphone”.
Pada pengujian fungsional sistem dilakukan pengujian terhadap fungsional sistem yang terdiri dari pengendalian Lampu, TV dan AC. Akurasi Google Speech API dalam mengkonversi perintah suara untuk lampu, TV dan AC mencapai 94,36% dengan rata-rata waktu mencapai 4 detik. Waktu rata-rata yang dibutuhkan sistem untuk mengerjakan satu perintah hingga perintah selesai dikerjakan adalah 5.32 detik [2]. Penelitian selanjutnya yaitu oleh Priyo Saputra yang berjudul “Smart Home Dengan Speech Recognition Melalui Bluetooth Berbasis Android”. Ketika bluetooth dioperasikan dengan tanpa penghalang dengan jarak 1 sampai 10 meter maka bluetooth masih dapat menerima respon dari pengguna untuk mengoperasikan alat, begitu pula dengan jarak 11, 12 meter tanpa penghalang masih dapat merespon, ketika jarak 13 meter bluetooth sudah terputus. Ketika diuji dengan penghalang pada jarak 1 sampai 10 meter bluetooth masih tersambung dan masih lancar menerima perintah dari penguna akan tetapi pada jarak 13 meter transmisi bluetooth terputus. Dari pengujian tersebut dapat disimpulkan bahwa jarak maksimal bluetooth pada alat yaitu 1 sampai 10 meter dengan adanya penghalang dan tanpa penghalang [3].
Berdasarkan uraian pustaka penelitian yang telah dijabarkan, terdapat beberapa kekurangan, sperti kebutuhan materi dan perangkat yang lebih banyak. Oleh karena itu penulis
mengembangkanya menggunakan aplikasi Google Assistant yang sudah sangat umum terinstall pada smartphone. Sehingga penulis mengangkat penelitian yang berjudul “Perancangan Sistem Otomatisasi Rumah Bagi Penyandang Disabilitas Berbasis Internet Of Things Menggunakan Google Assistant Dengan Protokol MQTT”
II. DASAR TEORI
Suara adalah pemampatan mekanis atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium. Medium atau zat perantara ini dapat berupa zat cair, padat, gas. Jadi, gelombang bunyi dapat merambat misalnya di dalam air, batu bara, atau udara. Kebanyakan suara merupakan gabungan berbagai sinyal, tetapi suara murni secara teoritis dapat dijelaskan dengan kecepatan osilasi atau frekuensi yang diukur dalam Hertz (Hz) dan amplitudo atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam desibel [4].
Internet of Things (IoT) adalah konsep komputasi tentang objek sehari-hari yang terhubung ke internet dan mampu mengidentifikasi diri ke perangkat lain. Istilah “Internet of Things” terdiri atas dua bagian utama yaitu Internet yang mengatur konektivitas dan Things yang berarti objek atau perangkat. Secara sederhana, kamu memiliki “Things” yang memiliki kemampuan untuk mengumpulkan data dan mengirimkannya ke Internet. Data ini dapat diakses oleh
“Things” lainnya juga. Jadi, Internet of Things sebenarnya adalah konsep yang cukup sederhana, yang artinya menghubungkan semua objek fisik di kehidupan sehari-hari ke Internet [5].
Google Assistant merupakan sebuah layanan yang ditawarkan Google berupa Assistant virtual, sehingga pengguna dapat melakukan percakapan dua arah dengan Google. Dengan adanya Google Assistant diharapkan dapat mempermudah pengguna untuk mengakses smartphone aupun perangkat pintar yang lainnya. Google Assistant pertama kali diluncurkan pada bulan Mei 2016, yang awalnya merupakan fitur yang ditanam pada aplikasi Google Home dan aplikasi pesan singkat Google Allow [6].
NodeMCU adalah sebuah platform IoT yang bersifat open source. Terdiri dari perangkat keras berupa System On Chip dari ESP8266 buatan Espressif System, dan firmware yang digunakan adalah bahasa pemrograman scripting Lua. Istilah NodeMCU secara default sebenarnya mengacu pada firmware yang digunakan daripada perangkat keras development kit.
NodeMCU bisa dianalogikan sebagai board arduino-nya ESP8266. NodeMCU telah me-package ESP8266 ke dalam sebuah board yang kompak dengan berbagai fitur layaknya mikrokontroler dan kapabilitas akses terhadap Wifi juga chip komunikasi USB to serial. Sehingga untuk memprogramnya hanya diperlukan ekstensi kabel data USB persis yang digunakan sebagai kabel data dan kabel charging smartphone Android [7].
Gambar 1. NodeMCU Esp8266
MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) protokol merupakan sebuah protokol yang berjalan diatas stack TCP/IP dan dirancang khusus untuk machine to machine yang tidak memiliki alamat khusus. Maksud dari kata tidak memiliki alamat khusus ini seperti halnya sebuah arduino, raspi atau device lain yang tidak memiliki alamat khusus. Sistem kerja MQTT menerapkan Publish dan Subscribe data. Pada penerapanya, device akan terhubung pada sebuah Broker dan mempunyai suatu Topic tertentu [8].
Gambar 2. Protokol MQTT III. METODE PENELITIAN
Penelitian ini menggunakan perintah suara yang di masukan melalui Google Assistant untuk membantu penyandang disabilitas dalam mengontrol peralatan elektronik rumah, seperti lampu, kipas angin dan tirai jendela dengan berbasis IoT. Dalam melakukan proses input suara, data digital akan diproses menggunakan platform IFTTT menggunakan protokol MQTT dari Adafruit IO yang kemudian akan masuk ke NodeMCU dan mengontrol Relay.
Tabel 1. Alat dan Bahan
No Alat dan Bahan Jumlah
1 Laptop 1
2 NodeMCU ESP8266 1
3 Relay 4 Channel 5V 1
4 Motor dc 1
5 Project Board 2
6 Smartphone 1
7 Adaptor 6-12V 1
8 Beardboard Power Supply Modul 1
9 Software Arduino IDE 1
Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap, yaitu studi literatur, perancangan perangkat keras, perancangan perangkat lunak, pengujian alat, analisis hasil pengujian. Alur penelitian ini dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 3. Alur Penelitian
Pada gambar 3 merupakan blok diagram dari perancangan sistem yang terbagi menjadi tiga blok, yaitu blok input, proses kemudian blok output. Awalnya perintah suara yang dimasukan melalui aplikasi Google Assistant akan dikirim ke server MQTT atau istilah lain di publish. Kemudian NodeMCU sebagai mikrokontroler akan berlangganan atau subscribe ke topic yang sudah dipublish oleh Google Assistant tersebut. Perubahan nilai dari data yang diterima oleh NodeMCU akan memicu kerja relay untuk menyambungkan atau mematikan aliran listrik.
Gambar 4. Flowchart Alur Sistem
Pada gambar 4 merupakan proses alur sistem secara keseluruhan dari proses inputan suara dan diproses oleh sistem sampai menuju output yaitu menyalakan atau mematikan relay.
Ketika perintah suara yang diberikan oleh user tidak sesuai, maka respon dari Google Assistant juga tidak sesuai. Namun ketika user memberikan perintah suara yang sesuai dengan perintah yang sudah di atur, maka Google Assistant akan mengirimkan data ke IFTTT yang kemudian di teruskan ke platform Adafruit IO untuk melakukan update data. Nilai data digital 0 atau 1 dikirim ke NodeMCU untuk menyalakan dan mematikan relay.
Gambar 5. Desain Mekanisme Tirai
Pada gambar 5 ini merupakan desain atau rancangan yang menjelaskan prinsip kerja dari motor dc untuk mengendalikan tirai. Dalam rancangan ini terdapat sebuah rel jendela beserta roda relnya sebagai jalur untuk membuka atau menutup tirai.
Tirai yang digunakan adalah jenis tirai vanessa yang dikaitkan ke roda rel. Untuk alat pembuka atau penutup tirainya menggunakan tali yang di ikatkan ke roda rel melewati pulley dan terhubung ke gear motor dc. Sehingga ketika motor dc berputar searah jarum jam tirai akan membuka dan sebaliknya, jika motor dc berputar berlawanan arah jarum, mak tirai akan menutup.
Selanjutnya adalah erancangan lunak yang berfungsi untuk merancang sistem secara keseluruhan sebagai sarana
komunikasi dan pengiriman data yang dilakukan oleh NodeMCU nantinya. Perangkat lunak yang digunakan berupa software komputer, aplikasi pada handphone dan aplikasi website, seperti Arduino IDE, Adafruit IO, IFTTT dan aplikasi Google Assistant. Langkah pertama dalam perancangan ini yaitu menyiapkan satu buah akun gmail untuk login ke aplikasi Google Assistant, web IFTTT, dan web Adafruit IO.
Pada penelitian ini menggunakan skema pengujian sebagai berikut :
Pada pengujian Google Assistant ini meliputi beberapa point yang akan di ukur, anatar lain mengukur waktu respon, keakurasian perintah suara, dan kemudahan dalam pengoperasian. Dalam mengukur keakurasian digunakan metode percobaan perintah suara sebanyak 30 sampel dari sisi user. Dari 30 percobaan itulah akan diketahui seberapa akurasi sistem dalam memproses perintah suara. Untuk mengetahui tingkat keakurasian tersebut dapat diperoleh dari rumus berikut ini :
𝐾𝑒𝑎𝑘𝑢𝑟𝑎𝑠𝑖𝑎𝑛 =𝑃𝑒𝑟𝑖𝑛𝑡𝑎ℎ 𝑆𝑢𝑘𝑠𝑒𝑠
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑃𝑒𝑟𝑐𝑜𝑏𝑎𝑎𝑛× 100% (1)
Untuk pengujian waktu respon adalah mengukur waktu yang dibutuhkan (satuan detik) dari user dalam memberi perintah suara sampai Google Assistant memberikan respon terhadap perintah tersebut. Untuk kemudahan dari segi penggunaan yaitu dilakukan uji coba oleh penyandang disabilitas.
Dalam skenario ini akan dilakukan pengujian untuk menganalisis performa protokol MQTT, dimana pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan protokol MQTT dalam menyediakan layanan komunikasi data yang baik. Dalam protokol MQTT mendukung tiga tingkatan atau level QoS yaitu QoS Level 0, QoS Level 1 dan QoS Level 2.
Dalam QoS Level 0 sama halnya dengan kita melakukan fire & forget, artinya tidak ada jaminan kalau pengiriman pesan tersebut akan sampai ke subcriber. Dalam QoS Level 1 paket yang dikirm akan dijamin sampai minimal satu kali ke subscriber yang sedang subscribe ke topic. Untuk QoS Level 2 pesan akan dijamin untuk sampai tepat satu kali ke subscriber yang sedang subscribe ke topik. Dimulai dari data dikirimkan ke server atau broker mqtt dan pelanggan akan melakukan subscribe sampai dengan hasil output yaitu diterima oleh user.
Ada beberapa parameter untuk menguji performa dari protokol MQTT ini, antara lain yaitu delay, packet loss, throughput.
Pengujian bertujuan untuk membandingkan performa dari ketiga jenis level QoS Protokol MQTT.
Gambar 6. Client Publsihing dengan Varian QoS
Pada skema pengujian ini dilakukan pengukuran untuk beberapa parameter, seperti delay, throughput, dan packet loss.
Throughput adalah kecepatan rata-rata data yang diterima oleh suatu suatu node dalam selang waktu pengamatan tertentu.
Throughput merupakan bandwidth aktual saat itu juga dimana kita sedang melakukan koneksi. Satuan yang dimilikinya sama dengan bandwidth yaitu bps. Rumus untuk menghitung.
Delay adalah untuk menentukan waktu yang dibutuhkan packet yang dikirim oleh pengirim dan sampai di penerima dan dikrimkan kembali packet baru oleh si pengirim.
Packet loss merupakan jumlah data yang hilang pada lalu lintas jaringan diakibatkan oleh tabrakan (collision), kapasitas jaringan, dan penurunan packet dikarenakna kehabisan waktu tunggu packet.
Skema pengujian selanjutnya adalah pengujian pada saat satu kali publish topic data dan pengujian RTT (Round Trip Time). Pengujian ini dilakukan dengan skema mengamati transmisi data pada saat satu kali publish data pada suatu topic dari client ke broker MQTT. Parameter yang digunakan berupa delay, jumlah paket, ukuran paket dan RTT pada masing- masing Level QoS yang digunakan. Round Trip Time adalah waktu yang dibutuhkan paket dari pengiriman sampai dengan diterimannya Ack. Setiap protocol yang berbasis TCP pasti memiliki RTT, karena TCP bersifat Reliable yang tidak mengijinkan adanya paket yang hilang. Setiap kerusakan paket pada TCP akan diganti.
Pengujian RTT (Round Trip Time) bertujuan untuk mengetahui waktu yang dibutuhkan oleh server dan sensor node pada saat melakukan proses request-response menggunakan protokol MQTT. Pengujian RTT dilakukan dengan kondisi awal sensor node dan server sudah saling subscribe pada topik.
Proses pertama server akan melakukan request pada sensor node dalam bentuk publish pesan menggunakan protokol MQTT. Setelah sensor node menerima request dari server, sensor node akan menanggapi request dengan mengirimkan response dalam bentuk publish pesan kembali pada server menggunakan protokol MQTT.
IV. HASIL DAN ANALISA
Pada penelitian ini terdapat beberapa hasil perancangan sistem yaitu perancangan perangkat keras, perancangan broker MQTT menggunakan adafruit io sebagai platformnya, perancangan perintah masukan pada IFTTT dan konfigurasi Google Assistant pada smartphone android. Pada tahap pertama yaitu dilakukan perancangan perangkat keras yang berfungsi sebagai end device. Perancangan perangkat keras terdiri dari beberapa komponen, antara lain NodeMCU ESP8266 sebagai mikrokontrolernya, Modul Relay 4 Channel sebagai switch arus atau tegangan, Motor DC sebagai penggerak rel tirai jendela.
Berikut merupakan hasil perancangan sistem yang dibuat.
Gambar 7. Prototipe Alat
Keterangan :
1. Rel Tirai 2. Lampu 3. Pulley 4. Motor DC 5. Box Rangkaian 6. Tirai (Gorden) 7. Kipas Angin
Gambar 8. Rangkaian Komponen
Keterangan :
1. NodeMCU ESP8266 2. Relay 4 Channel
3. Step Down / Regulator Tegangan 4. Jack DC
5. Switch ON OFF
Pada Gambar 8 merupakan penampakan bagian dalam box yang terdapat komponen-komponen hardware yang berfungsi sebagai alat pengendalinya. NodeMCU ESP8266 merupakan komponen utamanya yang berfungsi sebagai mikrokontroler.
Relay 4 Channel berfungsi sebagai switch untuk peralatan output yaitu lampu, kipas angin dan tirai jendela. Didalam box juga terdapat modul step down yang fungsi untuk menurunkan tegangan dari adaptor sebelum masuk ke NodeMCU dan relay.
Pengujian pada Google Assistant dilakukan dengan 30 sampel perintah suara untuk masing-masing output alat.
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui tingkat keakurasian Google assistant dalam menerima perintah masukan dan mengetahui waktu respon terhadap perintah masukan.
Gambar 9. Pengujian Google Assistant
Hasil pengujian dibagi menjadi tiga sesi dimana uang pertama untuk mengontrol lampu, kemudian kipas angin dan terakhir mengontrol tirai jendela.
Hasil pengujian Google Assistant ditunjukan pada tabel berikut ini :
Tabel 2. Pengujian Mengontrol Lampu
Waktu respon rata - rata menyalakan lampu 2.33
Waktu respon rata - rata mematikan lampu 2.44 Tingkat keberhasilan alat dalam menyalakan
lampu 100%
Tingkat keberhasilan alat dalam mematikan
lampu 100%
Dari hasil percobaan tersebut dapat diperoleh hasil bahwa tingkat keberhasilan Google Assistant dalam menghidupkan dan mematikan lampu adalah 100% berhasil. Waktu respon rata-rata Google Assitant dalam memproses data sampai memberikan respon adalah 2.33 detik pada saat perintah menghidupkan lampu, sedangkan 2.44 detik pada saat pengujian mematikan lampu. Dari hasil pengujian tersebut dapa disimpulkan bahwa sistem berjalan dengan baik dan waktu respon juga tergolong cepat masih dibawah 5 detik.
Tabel 3. Pengujian Mengontrol Kipas Angin
Waktu respon rata - rata menyalakan kipas
angin 2.07
Waktu respon rata - rata mematikan kips angin 2.17 Tingkat keberhasilan alat dalam menyalakan
kipas angin 93%
Tingkat keberhasilan alat dalam mematikan
kipas angin 100%
Dari hasil pengujian di dapatkan waktu respon Google Assistant dalam menyalakan kipas angin adalah 2.07 dan waktu respon rata-rata pada saat mematikan sebesar 2.17 detik. Pada saat pengujian terjadi respon Google Assistant yang error pada saat menghidupkan kipas angin. Dari hasil hasil uji coba tersebut didapatkan tingkat keberhasilan dalam menyalakan kipas angin sebesar 93% sedangkan tingkat keberhasilan dalam mematikan kipas angin adalah 100%.
Tabel 4. Pengujian Mengontrol Tirai
Waktu respon rata - rata membuka tirai 1.94
Waktu respon rata - rata menutup tirai 1.89 Tingkat keberhasilan alat dalam membuka
tirai 100%
Tingkat keberhasilan alat dalam menutup tirai 100%
Dari hasil pengujian di dapatkan waktu respon Google Assistant dalam menyalakan kipas angin adalah 2.07 dan waktu respon rata-rata pada saat mematikan sebesar 2.17 detik. Pada saat pengujian terjadi respon Google Assistant yang error pada saat menghidupkan kipas angin. Dari hasil hasil uji coba tersebut didapatkan tingkat keberhasilan dalam menyalakan kipas angin sebesar 93% sedangkan tingkat keberhasilan dalam mematikan kipas angin adalah 100%.
Pengujian selanjutnya adalah publish data ke broker pada masing-masing Level QoS yang digunakan.
Pada pengujian ini dilakukan dengan menguji sistem pada saat satu kali publish data ke broker MQTT. Pengujian ini bertujuan untuk menganalisis data saat dipublish ke broker pada masing-masing Level QoS. Publish data dilakukan satu kali pada masing-masing Level QoS untuk mengetahui perbedaan nilai paket satu dengan yang lain. Parameter yang akan di amati adalah besar paket tiap Level QoS, besar data yang dikirim, dan Round Trip Time (RTT). RTT adalah waktu yang dibutuhkan oleh client dalam mengirimkan suatu data menuju server dan kemudian paket data tersebut dikembalikan oleh server kepada user.
Gambar 10. Hasil Pengujian Level QoS
Dari hasil pengujian yang diperoleh antara ketiga jenis Level QoS menghasil nilai yang bervariasi satu dengan yang lain.
Semakin tinggi Level QoS maka jumlah paket dan ukuranya akan semakin besar. Untuk nilai RTT Level QoS 0 dan Level QoS 1 terdapat perbedaan yang minim, namun untuk RTT pada Level QoS 2 mengasilkan nilai 2 kali dari RTT Level QoS 0. Perbedaan tersebut dipengaruhi Level QoS yang digunakan, semakin tinggi Level QoS maka resources yang dibutuhkan semakin besar.
Namun semakin tinggi Level QoS memiliki jaminan kualitas data yang reliable atau andal. Tetapi juga latensi akan semakin tinggi dan memerlukan bandwidth yang lebih prima.
Pengujian selanjutnya adalah untuk menguji QoS protokol MQTT dengan parameter uji antara lain delay, throughput, dan packet loss.
Analisis hasil pengujian delay untuk ketiga level QoS menghasil delay seperti pada gambar berikut.
Gambar 10. Hasil Pengujian Delay
Pada Gambar 10 merupakan grafik hasil pengukuran delay untuk ketiga jenis Level QoS. Dari hasil pengamatan yang dilakukan menggunakan Wireshark diperoleh delay ketika menggunakan Level QoS 0 sebesar 0.646s, Level QoS 1 sebesar 0.823s dan Level QoS 2 sebesar 0.889s. Delay terkecil diperoleh dengan penggunaan Level QoS 0 dikarenakn QoS 0 menerapkan konsep transmisi data yang mengirimkan pesan sebanyak 1 kali
tanpa melakukan pengecekan apakah pesan yang ditransmisikan telah sampai dengan sempurna di tujuannya. Namun begitu, hasil dari ketiganya relatif stabil dengan perbedaan delay yang sangat minim yang mengindikasikan transmisi data menggunakan protokol MQTT ini berjalan dengan baik dan lancar.
Selanjutnya analisis hasil pengujian throughput adalah sebagai berikut.
Gambar 11. Hasil Pengujian Throughput
Berdasarkan Gambar 11 menunjukan nilai parameter throughput untuk setiap Level QoS. Hasil throughput Level QoS 0 sebesar 319bits/s, Level QoS 1 sebesar 414bits/s dan Level QoS 2 sebesar 569bits/s. Dari hasil tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa sistem dapat menangani pengiriman data dengan sangat baik, dimana semakin besar data yang dikrim throughput juga semakin meningkat. Hal ini menggambarkan bahwa kecepatan pengiriman data sebenernya dari proses pengiriman sampai diterima oleh penerima yang dapat ditangani oleh sistem dipengaruhi oleh Level QoS MQTT yang digunakan.
Analisis yang terakhir adalah packet loss yang ditunjukan pada gambar grafik berikut ini.
Gambar 12. Hasil Packet Loss
Pada Gambar 12 menunjukan nilai yang dihasilkan untuk parameter packet loss dengan Level QoS0 sebesar 0.126% dan untuk Level QoS 1 dan 2 tidak ada packet loss atau packet loss yang dihasilkan adalah 0%. Dari nilai yang diperoleh dalam pengujian packet loss ini menunjukan transmisi data pada protokol MQTT ini masih diketegorikan sangat baik. Hal itu dibuktikan packet loss yang sangat kecil dibawah 1% untuk Level QoS 0 dan 0% untuk QoS 1 dan QoS 2.
V. KESIMPULAN
Berdasarkan pembahasan mengenai sistem otomatisasi rumah bagi penyandang disabilitas menggunakan Google Assistant dengan Protokol MQTT, maka dapat diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Pengujian aplikasi Google Assistant menunjukan hasil yang sangat baik, yang dibuktikan dengan percobaan 30 sampel perintah masukan suara pada masing-masing output perangkat elektronik yang artinya total ada 90 sampel
perintah suara dan hanya terjadi kegagalan 1 kali saja, yaitu pada saat menghidupkan menghidupkan kipas angin.
2. Semakin tinggi Level QoS yang digunakan, maka jumlah paket data dan waktu yang dibutuhkan dalam pengiriman akan semakin besar pula. Dimana rata-rata ukuran data dalam satu kali publish data memiliki ukuran antara dari 54 byte – 68 byte dengan rata-rata RTT sebesar 40.3ms.
3. Pengujian QoS Protokol MQTT menghasilkan beberapa parameter yaitu delay, throughput, dan packet loss. Dari pengujian pada semua level QoS yang digunakan, delay terkecil adalah 0.646s yang diperoleh pada saat menggunkan Level QoS 0. Rata-rata delay keseluruhan Level QoS adalah 0.786s. Hasil packet loss pada pengujian dalam transmisi data protokol MQTT hanya terjadi pada saat menggunakan Level QoS 0, dimana terjadi packet loss sebesar 0.126%.
REFERENSI
[1] T. Dharmawan, S. Aulia, D. N. Ramadan, and S. Pd,
“Google Home Mini as an Electronic Device Control System Based on Voice Recognition,” JETT, vol. 5, no. 3, pp. 2870–2881, 2019.
[2] I. F. Rizal, I. Wayan, A. Arimbawa, and R. Afwani,
“Rancang Bangun Digital Home Assistant dengan Perintah Suara Menggunakan Raspberry Pi dan Smartphone (Design and Built Digital Home Assistant with Voice Commands Using Raspberry Pi and Smartphone),” 2018.
[Online]. Available: http://jcosine.if.unram.ac.id/.
[3] P. Saputra, “Smart Home Dengan Speech Recognition Melalui Bluetooth Berbasis Android,” J. Elektron.
Pendidik. Tek. Elektron., vol. 7, no. 2, pp. 38–55, 2018.
[4] D. Pratama et al., “khazanah informatika Jurnal Ilmu Komputer dan Informatika Rancang Bangun Alat dan Aplikasi untuk para Penyandang Tunanetra Berbasis Smartphone Android,” Informatika, vol. 2, no. 1, pp. 14–
19, 2016.
[5] N. Hidayati, L. Dewi, M. F. Rohmah, and S. Zahara,
“Prototype Smart Home Dengan Modul NodeMCU ESP8266 Berbasis Internet of Things (IoT),” Tek. Inform.
Univ. Islam Majapahit, pp. 1–9, 2018.
[6] Z. N. Saputri, “Aplikasi Pengenalan Suara Sebagai Pengendali Peralatan Listrik Berbasis Arduino Uno,” Apl.
Pengenalan Suara Sebagai Pengendali Peralat. List.
Berbas. Arduino Uno, vol. 1, no. 1, p. 8, 2014.
[7] R. P. Pratama, “APLIKASI WEBSEaRVER ESP8266 UNTUK PENGENDALI PERALATAN LISTRIK,”
INVOTEK J. Inov. Vokasional dan Teknol., vol. 17, no. 2, pp. 39–44, 2017
[8] Z. B. Abilovani, W. Yahya, and F. A. Bakhtiar,
“Implementasi Protokol MQTT Untuk Sistem Monitoring Perangkat IoT,” J. Pengemb. Teknol. Inf. dan Ilmu Komput. Univ. Brawijaya, vol. 2, no. 12, pp. 7521–7527, 2018.
