SMART ROOM CONTROL UNTUK PENGENDALI SUHU RUANG
SERVER BERBASIS ANDROID
Muhammad Fatih Hizbul Islam 1) Susijanto Tri Rasmana2) Harianto3)
Program Studi/Jurusan Sistem Komputer Institut Bisnis dan Informatika Stikom Surabaya
Jl. Raya Kedung Baruk 98 Surabaya, 60298
Email: 1)[email protected], 2)[email protected], 3)[email protected]
Abstrak:
Masalah yang sering terjadi pada ruang adalah diperlukanaya kestabila suhu ruang yang berada pada rentan 18oC-23oC pada kenyataanya sulit untuk mendaptakan rentan suhu tersebut. Karena jika Air Conditioner (AC) di setting pada suhu terrendah 16oC suhu yang didapatkan saat malam dibawah suhu tersebut hal ini juga membuat tidak menggunakan daya secara efisien dan saat siang diatas suhu tersebut dan cuaca iklim yang berubah-ubah membuat ketidakstabilan suhu ruang server dan membuat repot staff ruang server karena tidak adanya monitoring kegagalan sistem pada suhu sehingga harus berulang kali mengecek kondisi suhu ruang sehingga diperlukanya alat yang dapat menstabilkan suhu ruang secara otomatis dan dapat diakses dimana saja dan kapan saja.SRC menggunakan input dari dht22 diproses oleh mikrokontroller Arduino untuk mengetahui aksi pengiriman data signal suhu berapa yang harus dikirim melalui IRTransmitter kepada Air Conditioner (AC) serta data suhu juga akan disimpan kedalam database pada komputer server yang nantinya akan ditampilkan oleh aplikasi SRC. Kontroller SRC ini mampu menstabilkan suhu ruang server pada rentan suhu 18°C-23°C dan dapat diakses melalui hamper semua web browser dan apk Android dengan untuk tingkat kestabilan di suhu 18°C-23°C dari 50 sample melalui data suhu ruang yang disimpan di database selama 3 hari SRC memiliki tingkat keberhasilan sebesar 98.7%. Keywords: Arduino , IR Transmitter, Ethernet Shield, DHT-22, XamppMasalah suhu pada ruang server seringkali terjadi demi menciptakan kinerja optimal dari server – server. Suhu ruang adalah faktor penujang yang berpengaruh besar pada kinerja server dan perangkat jaringan lainya karena jika suhu tidak mencapai rentan suhu suhu 18°C - 23°C maka kinerja kipas server akan bekerja ekstra untuk menstabilkan suhu server bahkan bila suhu mencapai diatas 30°C server bisa mengalami kegagalan sistem.
Jika suhu terlalu dingin maka suhu ruang server akan menjadi terlalu lembab dan dapat mengakibatkan mudah rusaknya perangkat elektronika karena tidak tahan oleh kelembapan yang berlebih hal ini membahayakan kinerja dan perangkat yang ada di ruang server selain itu saat AC di setting pada suhu minimal terus menerus AC akan membutuhkan daya yang ekstra dan memperpendek masa pakai AC yang ada di ruang server tersebut sedangkan untuk mencapai rentan suhu yang optimal pada kenyataanya juga tidak mudah karena pengaruh dari factor siang dan
malam,beserta cuaca pada daerah tersebut. jika kita mengeset suhu AC ruang server pada suhu pada 20°C kenyataanya suhu akan berubah ketika malam hari dan siang hari kemudian suhu juga dapat cepat berubah saat hujan dan panas. Pada gambar 1 dapat dilihat tata letak dari ruang server kwsg meliputi jumlah dan letak Air Conditioner (AC) beserta tata letak dan jumlah dari rak server serta penempatan controller SRC. Agar dapat berjalan dengan baik penempatan Inframerah dari SRC ini harus tepat mengenai AC secara langsung tanpa ada benda yang menghalangi sinyal.
JCONES Vol. 7, No. 1 (2018) 68-75
Journal of Control and Network Systems
Situs Jurnal : http://jurnal.stikom.edu/index.php/jconeGambar 1 Tata Letak SRC
Agar SRC dapt membuat suhu ruang menjadi stabil diperlukanya pendingin yang mamou membuat suhu lebih rendah dari suhu yang seharusnya digunakan contoh ketika kita menginginkan suhu ruang dapat stabil pada 18oC maka diperlukanya pendingin ruang yang mampu membuat suhu ruang menjadi 14oC karena prinsip kerja SRC ini adalah menstabilkan suhu ruangan bukan untuk mendinginkan suhu ruangan yang berarti SRC ini tidak bisa menstabilkan suhu ruang apabila pendingin runagan tidak bisa lebih rendah dari pada suhu yang diinginkan.
Diperlukanya sebuah perangkat untuk mengontrol suhu ruang dimanapun dan kapanpun hal ini untuk memudahkan staff untuk menghemat waktu dalam mengecek kondisi ruang server dan stabilnya suhu ruang tersebut untuk server.
METODE PENELITIAN
Gambar 2 Blok Diagram Controller
Pada gambar 2 menggambarkan blok diagram sistem yang terdiri dari Arduino Uno, Arduino Mega,Sensor DHT 22, LCD 1602,
Ethernet shield, dan database server. Dalam rangkaian ini penulis menggunakan Arduino Mega Menurut (banzi:2014) Arduino Mega 2560 memiliki 54 digital pin pada Arduino Mega dapat digunakan sebagai input atau output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Arduino Mega beroperasi pada tegangan 5 volt. Arduino Main beroprasi sebagai pengambil data suhu dari dht 22 kemudian mengkomparasi suhu ruangan yang telah diambil untuk dijadikan acuan dari Arduino untuk mengeluarkan sinyal remote ac melalui ir transmitter. inframerah Menurut Turkle, Sherry (1995). Life on The Screen: Identity in the Age of the Internet. New York, sinar Inframerah (infrared) adalah sinar elektromagnet yang panjang gelombangnya melebihi cahaya yang dapat terlihat yaitu di antara 700 nm dan 1 mm. setelah mengirim data infra merah value dari dht 22 ditampilkan ke LCD 1602 selanjutnya dan diinput kedalam database yang sudah disediakan oleh server lokal menggunakan aplikasi Xampp.Menurut (Riyanto : 2015) xampp adalah software yang dapat menjalankan sebuah web berbasis php dan mysql dan support multi platform. Database yang penulis gunakan adalah MySQL yang dimana komunikasi antara server dan Arduino Main menggunakan Ethernet shield yang sudah diberi alamat ip address sebelumnya.
Penulis merekam data dari remote Air Conditioner (AC) menggunakan Modul IR Receiver yang terintegrasi dengan Arduino Mega sebagai penyimpana datanya dan menggunakan software AnalysIR untuk mendecodekan sinyal yang terekam berdasarkan urutan MSB (Most Significant Bit) diperoleh lah hasil jadi berupa kode Hexa 27 Byte
0x400407200000006040040720001C3C01250000 70070000810000B0
Yang nantinya akan dibagi menjadi 2 frame , frame yang pertama panjangnya 8 byte (64Bit) yaitu 4004072000000060 dan frame yang ke 2 panjang datanya ialah 19 bytes (152 bits) 40040720001C3C0125000070070000810000B0
Frame pertama adalah header tipe sebuah perangkat yang akan diremote jadi nilainya selalu sama atau fix dan frame kedua berisi informasi tentang seluruh konfigurasi dari AIR
CONDITIONER (AC)dan setting seperti Temperature , Swing and Fan , Profile ,Mode , On/Off , Timer On / Off,dan Checksum
Contoh :
Temperatur berada di Byte ke 7 kode hexa di frame ke dua:
40040720001C 3C 0125000070070000810000B0 Dari data sinyal yang mana nilai temperatur dimulai dari 16 sampai 30 dan yang digunakan adalah 4 bit dimana 16 adalah 1(0001) sampai 30 adalah 15 (1111) 3C = (0011 1100) Data bit yang diambil adalah bit ke 4 ,3 ,2 ,1 sehingga menjadi 1111 yang berarti 15 artinya dalam data tersebut IR mengirimkan suatu kondisi AIR CONDITIONER (AC)Dengan Suhu 30° C data dibawah ini adalah hasil rekam remote AIR CONDITIONER (AC)Di ruang server kwsg dengan mode cool dan fan pada setting max. 30 C: 400407200000006040040720009C3C012500007 007000081000070 29 C : 400407200000006040040720001C5C012500007 0070000810000D0 28C: 400407200000006040040720001C1C0125000070 07000081000090 27 C : 400407200000006040040720009C6C0125000070070 00081000010 26 C : 400407200000006040040720009C2C0125000070070 00081000060 25 C : 400407200000006040040720009C4C0125000070070 00081000020 24 C : 400407200000006040040720009C0C0125000070070 00081000040 23 C : 400407200000006040040720009C740125000070070 00081000000 22 C : 400407200000006040040720009C340125000070070 0008100007F 21 C : 400407200000006040040720009C540125000070070 0008100003F 20 C: 400407200000006040040720009C140125000070070 0008100005F 19 C : 400407200000006040040720009C640125000070070 0008100001F 18 C : 400407200000006040040720001C440125000070070 000810000CF 17 off C : 400407200000006040040720009C440125000070070 0008100002F 16 off C : 400407200000006040040720009C040125000070070 0008100004F 16 : 400407200000006040040720001C040125000070070 0008100008F
Selanjutnya untuk Arduino Remote menggunakan Arduino Uno yang nantinya berfungsi sebagai kendali remote Air Conditioner (AC) jarak jauh Arduino ini terintegerasi dengan Ethernet shield yang dimana sudah diberi ip address dan pengendalian perintahnya ada di Aplkasi android dan web based dari SRC. Saat src mengirimkan perintah remote control dengan disertai nilai suhunya maka Arduino remote akan mengirim sinyal data remote Air Conditioner (AC) sesuai dengan suhu yang kita pilih dari aplikasi remote . Pada Gambar 3 menunjukan algoritma controller Arduino main yang digunakann pada kontroller SRC nilai dari dht 22 berupa data suhu dan kelembapan akan dimasukan kedalam database server selanjutnya dibandingkan antara set point dan actuator apakah sudah tercapai nilai suhu yang diinginkan user dengan suhu yang dicapai saat ini.
Gambar 3 Algoritma Kontroller
Pada Gambar 4 adalah algoritma Arduino remote (Uno) yang dimana menerima perintah dari aplikasi SRC melalui Web dan android. Menurut Nazrudin (2012 : 1), Android adalah sistem operasi berbasis Linux bagi telepon seluler seperti telepon pintar dan komputer tablet. Android juga menyediakan platform terbuka bagi para pengembang untuk menciptakan aplikasi mereka sendiri yang akan digunakan untuk berbagai
macam piranti. dengan bantuan ethernet shield menggunakan ip address dan port yang sudah diberikan pada programming Arduino sehingga dapat berkomunikasi pada network layer atau layer 3 osi
Gambar 4 Algoritma Arduino Remote
Pada Gambar 5 adalah alur dari flowchart program yang digunakan pada Arduino Main dimana tugasnya adalam menyimpan data yang diperoleh dari DHT-22 ke database Mysql kemudia menampilkan nilai dari suhu dan kelembapan yang telah diambil dari sensor DHT 22 ke LCD 1602 dan jika suhu tidak tercapai.dengan ketentuan tiga rentan suhu yang pertama adalah dibawah 18oC yang kedua berada diantara 20oC dan 25oC dan yang ketiga ialah diatas 30oC tiga set point ini yang dijadikan acuan untuk pengiriman sinyala remote AC, ketika suhu berada dibawah 18oC maka Controller akan langsung mengeksekusi perintah sendRawData yang dimana isi sendRawData adalah perintah untuk mengirimkan sinyal AIR CONDITIONER (AC)yang sudah direkam dan di input menggunakan progmem Arduino dalam tugas akhir penulis ini menyimpan nilai dari suhu 16oC sampai dengan 30oC dan nilai dari signal Off yang didapat dari proses premekaman data yang kita lakukan dengan program analysIR.
Gambar 5 Algoritma Arduino Main Pada Gambar 6 adalah skema rangkaian Mikrokontroller Arduino dengan ethernet shield yang digunakan sebagai rangkaian dasar dari Arduino main dan Arduino Remote dan nantinya diberikan komponen sensor Main yaitu DHT22 pada,dan IR Transmitter yang akan ditampilkan nilainya oleh LCD 1602 pada Arduino Main kemudian Ethernet Shield akan mengolah data dari Arduino untuk dikirim ke Web Browser dengan menggunakan Alamat IP dan Port yang digunakan saat mengkonfigurasi ethernet shield. Sedangkan untuk Arduino remote nantinya diberikan komponen Main yaitu IR Transmitter kemudian Ethernet Shield akan mengolah data dari client yang dikirimkan oleh user untuk meremote Arduino lewat php.
Gambar 6 Rancangan SRC Dengan Proteus Pada Web server dengan port yang telah disiapkan secara default yaitu port 80 untuk apache dan port 3306 untuk database MySql. Database yang akan dibuat didalamnya berisi informasi user berupa username password status dan nama lengkap yang dimasukan kedalam database user_data dan menyimpan tanggal dan suhu dan kelembapan ruang serta set point kedalam database suhu_ruang. Database yang digunkana menggunakan MySQL yang kemudian diolah oleh web aplikasi yang digunakan penulis mmenggunakan framework code igniter Menurut Hakim (2010:8) Codeigniter adalah sebuah framework PHP yang dapat membantu mempercepat developer dalam pengembangan aplikasi website berbasis PHPdan boot strap Menurut (Spurlock:2013) Bootsrap merupakan Framework ataupun Tools untuk membuat aplikasi web ataupun situs web
Responsive secara cepat, mudah sehingga dapat menampilkan tampilan web yang dinamis dan dapat diakses melalui jaringan lokal ip privat dan jaringan internet ip public dan juga dapat diakses lewat aplikasi dari android sehingga lebih memudahkan pengguna untuk memonitoring dan memantau suhu dari ruang server tersebut..
Kemudian saat suhu tidak tercapai atau kurang dari rentan suhu yang sudah ditentukan dalam waktu 60 menit user akan diberi peringatan beserta suhu ruang yang terjadi saat ini melalui sms Gateway menggunakan gammu menurut Wahana Komputer (2005). GNU All Mobile Management Utilities (GAMMU) merupakan software yang digunakan sebagai tool untuk mengembangkan aplikasi SMS gateway
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 1 Pengujian DHT 22 dengan hygrometer
NO SUHU SUHU DHT-22 Hygro meter Error DHT-22 Hygro meter Error 1 20 20 0 45 48 6 % 2 20 20 0 46 48 4 % 3 20 21 5% 48 51 5 % 4 20 20 0 45 48 6 % 5 21 21 0 51 53 3 % 6 21 21 0 48 51 5 % 7 20 20 0 47 50 6 % 8 21 20 5% 50 52 3 % 9 20 20 0 48 51 5 % 10 20 20 0 47 50 6 %
Dalam tabel 1 dapat ditunjukan tingakat akurasi dari sensor DHT 22 dengan Hygrometer yang sudah ada pada pasaran dengan perhitungan error suhu abs (suhu aktual - suhu input) / suhu input x 100% ,dan perhitungan error untuk humiditas abs (humiditas aktual - humiditas input) / humiditas input 100% dengan 10 kali percobaan maka dapat dihitung tingkat ke erroran dari suhu adalah 1% dan 4.9 % untuk humiditas.
Tabel 2 Perubahan suhu saat penggunaan remote SRC
Tabel 2 adalah perubahan suhu ruangan yang terjadi saat AIR CONDITIONER (AC)Remote SRC digunakan database suhu yang digunakan adalah setiap 30 menit sekali menyimpan nilai perubahan suhu ruang server. Dari pukul 05.00 per satu jam saya mencoba mengganti suhu dengan berturut – turut adalah 16, 17, 18, 19, 20. Tabel 2 diatas adalah pembuktian bahwa data remote src sudah diterima oleh AIR CONDITIONER (AC)ruang server tersebut dengan perubahan suhu ruang yang terjadi. Perubahan suhu ruang menggunakan remote manual tidak bisa sama persis dengan hasil dari tabel ini dikarenakan perbedaan suhu, cuaca dan waktu saat melakukan pengujiannya.
Pada tabel diatas dapat dilihat setiap interval 1 jam itulah perubahan suhu yang terjadi saat remote digunakan contohnya pada pukul 05.00 suhu ruangan adalah 20C karena ruang server menggunakan src automatis yang mempertahankan suhu ruang server pada rentan suhu 18C – 23C . saat pukul 05.10 saya menekan tombol suhu 16 dan terjadi perubahan suhu sperti yang ditunjukan tabel yaitu menjadi 14C pada pukul 05.43 dan pada pukul 06.10 saya menekan tombol suhu 17 dan hasilnya terjadi perubaha suhu pada pukul 06.43 begitu sterusnya smpai tombol 30 tertekan dalam hal ini dapat membuktikan kalua remote dari src berjalan dengan baik menggunakan web dan Android.
Tabel 3 Data suhu ruang server KWSG
No Tanggal / Jam Suhu
Suhu Input Error 1 12/17/2017 10:21 20 20 0 2 12/17/2017 9:20 20 20 0 3 12/17/2017 8:20 20 20 0 4 12/17/2017 7:20 21 20 5% 5 12/17/2017 6:20 20 20 0 6 12/17/2017 5:20 20 20 0 7 12/17/2017 4:20 19 20 5% 8 12/17/2017 3:21 19 20 5% 9 12/17/2017 2:20 20 20 0 10 12/17/2017 1:20 20 20 0 11 12/17/2017 0:21 19 20 5% 12 12/16/2017 23:20 20 20 0 13 12/16/2017 22:20 20 20 0 14 12/16/2017 21:20 20 20 0 15 12/16/2017 21:20 20 20 0 16 12/16/2017 20:21 19 20 5% 17 12/16/2017 19:21 19 20 5% 18 12/16/2017 18:20 20 20 0 19 12/16/2017 17:20 20 20 0 20 12/16/2017 16:20 20 20 0 21 12/16/2017 15:20 20 20 0 22 12/16/2017 14:20 20 20 0 23 12/16/2017 13:20 21 20 5% 24 12/16/2017 12:20 20 20 0 25 12/16/2017 11:20 21 20 5% 26 12/16/2017 10:20 20 20 0 27 12/16/2017 9:20 21 20 5% 28 12/16/2017 8:20 20 20 0 29 12/16/2017 7:21 20 20 0 30 12/16/2017 6:21 20 20 0 31 12/16/2017 5:22 20 20 0 32 12/16/2017 4:21 20 20 0 33 12/16/2017 3:21 20 20 0
No Tanggal / Jam Suhu Suhu Input Error 34 12/16/2017 2:21 20 20 0 35 12/16/2017 1:21 20 20 0 36 12/16/2017 0:22 20 20 0 37 12/15/2017 23:22 20 20 0 38 12/15/2017 22:21 20 20 0 39 12/15/2017 21:20 20 20 0 40 12/15/2017 20:20 20 20 0 41 12/15/2017 19:21 20 20 0 42 12/15/2017 18:21 20 20 0 43 12/15/2017 17:21 20 20 0 44 12/15/2017 15:21 20 20 0 45 12/15/2017 14:20 20 20 0 46 12/15/2017 13:21 21 20 5% 47 12/15/2017 12:20 21 20 5% 48 12/15/2017 11:22 20 20 0 49 12/15/2017 10:12 20 21 5% 50 12/15/2017 9:55 20 21 5%
Pada Pada tabel 3 diatas dapat dipastikan bahwa SRC dapat menstabilakan suhu ruang server pada rentan suhu 18C – 23C hal ini dibuktikan dengan pengamatan suhu ruang server selama 3 hari dengan melihat data suhu ruang yang disimpan oleh src kedalam database dengan rumus error abs (suhu aktual - suhu input) / suhu input x 100% dan dengan jumlah rata – rata tingkat error 1.3 % pada 50 data yang direkam sehingga membuktikan kinerja SRC dapat bekerja dengan baik yaitu dengan menstabilkan suhu ruangan yang berada pada rentan suhu 18oC - 23oC
.
Gambar 7 Web aplikasi SRC
Gambar 7 diatas adalah gambar dari web aplikasi SRC yang diakses lewat internet dan dengan template dari Bootstrap dan framework dari code igniter membuat web aplikasi ini menjadi lebih mudah untuk diedit.
.
Gambar 8 Android aplikasi SRC
Pada gambar 8 adalah gambar dari tampilan
aplikasi src yang berbasis andoid tujuan diciptakanya SRC Android adalah untuk memudahkan pengguna untuk mengakses SRC tanpa perlu membuka web browser.SIMPULAN
Adapun kesimpulan yang dapat dituliskan setelah melakukan analisa dari hasil sistem yang telah dibuat antara lain berikut:
SRC dapat diakses dengan web browser manapun dengan layar yang berbeda–beda karena menggunakan bootstrap dan dapat diakses lewat internet maupun vpn, Remote jarak jauh dapat dilakuan dimanapun menggunakan browser secara mobile atau desktop dan apk selama terdapat jaringan internet, Sistem mampu memberikan notifikasi sms apabila suhu ruang tidak sesuai dengan suhu yang diinputkan, SRC dapat menstabilkan suhu ruangan pada suhu 20oC dari 50 data yang diambil didapat tingkat keberhasilan sebesar 98.7%.
DAFTAR PUSTAKA
Abdul Kadir, 2008, Tuntunan Praktis BelajarDatabase Menggunakan MySql, C.V Andi Offset.Yogyakarta.
Banzi, Massimo.2014.Arduino Make.Booklet Make
Hakim, Lukmanul., 2010, Membangun Web Berbasis PHP dengan Framework CodeIgniter,Lokomedia,Yogyakarta. Nazrudin, Safaat H. 2012 (Edisi Revisi).
Pemrogramon Aplikasi Mobile Smartphone dan Tablet PC Berbasis Android. Informatika.Bandung.
Nugroho, Bunafit, 2005, Database Relational dengan MySql ,Andi, Yogyakarta.
Riyanto, 2010, Sistem Informasi Penjualan Dengan PHP dan MySQL , Gava Media, Yogyakarta Spurlock. Jake. 2013. Bootstrap : Responsive Web
Development. O’Reilly : Canada
Turkle, Sherry (1995). Life on The Screen: Identity in the Age of the Internet. New York: Touchstone
Wahana Komputer, (2005), ”Pengembangan Aplikasi Sistem Informasi Akademik Berbasis SMS dengan Java”, Salemba Infotek.
