PERANCANGAN PROTOTYPE SISTEM KEAMANAN
RUMAH PINTAR BERBASIS MICROCONTROLLER
DAN INTERNET OF THINGS MENGGUNAKAN
ANDROID SEBAGAI MONITORING
SKRIPSI
Oleh:
ARDIAN
311410411
TEKNIK INFORMATIKA
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI PELITA BANGSA
BEKASI
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Program Strata Satu (S1) pada Program Studi Teknik Informatika
Oleh:
ARDIAN
311410411
TEKNIK INFORMATIKA
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI PELITA BANGSA
BEKASI
i PERSETUJUAN
SKRIPSI
PERANCANGAN PROTOTYPE SISTEM KEAMANAN RUMAH PINTAR BERBASIS MICROCONTROLLER DAN INTERNET OF THINGS
MENGGUNAKAN ANDROID SEBAGAI MONITORING Yang disusun oleh
Ardian 311410411
telah disetujui oleh Dosen Pembimbing Skripsi pada tanggal ………
Dosen Pembimbing 1 Dosen Pembimbing 2
Drs. Muhtajuddin S.Kom., M.Kom. Windi, S.Pd., M.M.
NIDN: 0401456703 NIDN: 0428028504
Mengetahui
Kaprodi Teknik Informatika
Aswan Sunge, S.Kom., M.Kom. NIDN : 8426018083
ii PENGESAHAN
SKRIPSI
PERANCANGAN PROTOTYPE SISTEM KEAMANAN RUMAH PINTAR BERBASIS MICROCONTROLLER DAN INTERNET OF THINGS
MENGGUNAKAN ANDROID SEBAGAI MONITORING Diajukan sebagai syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik Informatika
Yang disusun oleh Ardian 311410411
Dosen Pembimbing 1 Dosen Pembimbing 2
Drs. Muhtajuddin S.Kom., M.Kom. Windi, S.Pd., M.M.
NIDN: 0401456703 NIDN: 0428028504
Dosen Penguji 1 Dosen Penguji 2
Arif Siswandi, M.Kom. Adi Rusdi W., M.P.
NIDN: 0414077406 NIDN: : 0415096901
Menyetujui
Kaprodi Teknik Informatika
Awan Sunge, S.Kom, M.Kom NIDN : 8426018083
Mengetahui Ketua STT Pelita Bangsa
Dr.Ir.Supriyanto, M.P NIDN : 0401066605
iii
PERNYATAAN KEASLIAN PENELITIAN
Saya yang bertandatangan dibawah ini menyatakan bahwa, skripsi ini merupakan karya saya sendiri (ASLI), dan isi dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademis di suatu institusi pendidikan tinggi manapun, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis dan/atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Segala sesuatu yang terkait dengan naskah dan karya yang telah dibuat adalah menjadi tanggungjawab saya pribadi.
Bekasi, ………
Materai 6.000
Ardian NIM: 311410411
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadiran Allah SWT. yang telah melimpahkan segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga tersusunlah Skripsi yang berjudul “PERANCANGAN PROTOTYPE SISTEM KEAMANAN RUMAH PINTAR BERBASIS MICROCONTROLLER DAN INTERNET OF THINGS MENGGUNAKAN ANDROID SEBAGAI MONITORING”.
Skripsi tersusun dalam rangka melengkapi salah satu persyaratan dalam rangka menempuh ujian akhir untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer (S.Kom.) pada Program Studi Teknik Informatika di Sekolah Tinggi Teknologi Pelita Bangsa.
Penulis sungguh sangat menyadari, bahwa penulisan Skripsi ini tidak akan terwujud tanpa adanya dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Sudah selayaknya, dalam kesempatan ini penulis menghaturkan penghargaan dan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
a. Bapak Dr. Ir. Supriyanto, M.P selaku Ketua STT Pelita Bangsa
b. Bapak Aswan Sunge, S.Kom, M.Kom selaku Ketua Program Studi Teknik Informatika STT Pelita Bangsa.
c. Bapak Drs. Muhtajuddin, S.Kom, M.Kom dan Bapak Windi, S.Pd., MM. selaku Pembimbing yang telah banyak memberikan arahan dan bimbingan kepada penulis dalam penyusunan Skripsi ini.
d. Seluruh Dosen STT Pelita Bangsa yang telah membekali penulis dengan wawasan dan ilmu di bidang Teknik Informatika.
e. Seluruh staf STT Pelita Bangsa yang telah memberikan pelayanan terbaiknya kepada penulis selama perjalanan studi jenjang Strata 1.
f. Rekan-rekan mahasiswa STT Pelita Bangsa, khususnya angkatan 2014, yang telah banyak memberikan inspirasi dan semangat kepada penulis untuk dapat menyelesaikan studi jenjang Strata 1.
g. Ibu dan Ayah tercinta yang senantiasa mendo’akan dan memberikan semangat dalam perjalanan studi Strata 1 maupun dalam kehidupan penulis.
v
Akhir kata, penulis mohon maaf atas kekeliruan dan kesalahan yang terdapat dalam Skripsi ini dan berharap semoga Skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi khasanah pengetahuan Teknologi Informasi di lingkungan STT Pelita Bangsa khususnya dan Indonesia pada umumnya.
Bekasi, April 2018
vi DAFTAR ISI
PERSETUJUAN ... i
PENGESAHAN ... ii
PERNYATAAN KEASLIAN PENELITIAN ... iii
KATA PENGANTAR ... iv DAFTAR ISI ... vi DAFTAR TABEL ... x DAFTAR GAMBAR ... xi ABSTRACT ... xiii ABSTRAK ... xiv BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Identifikasi Masalah ... 2 1.3 Rumusan Masalah ... 3
1.4 Tujuan dan Manfaat ... 3
1.4.1 Tujuan ... 3
1.4.2 Manfaat ... 4
1.5 Batasan Masalah ... 5
vii
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 7
2.1 Tinjauan Studi ... 7 2.2 Teori Umum ... 12 Definisi Perancangan ... 12 Definisi Sistem ... 13 Karakteristik Sistem ... 14 Definisi Monitoring ... 16
Keamanan Rumah Pintar ( Smart Home Security ) ... 17
Internet Of Things ( IoT ) ... 17
2.3 Teori Khusus ... 18
2.3.1 Definisi Microcontroller ... 18
2.3.2 Definisi Arduino NodeMCU 8266 ... 19
2.3.3 Arduino IDE ... 20
2.3.4 Android ... 21
2.3.5 APP Inventor ... 22
2.3.6 Definisi Buzzer ... 23
2.3.7 Definisi PIR Sensor (Passive Infrared Sensor) ... 23
2.3.8 Definisi DHT-11 ... 24
2.3.9 Definisi Magnetic Reed Switch ... 25
viii
2.3.11 Definisi Flame Sensor ... 27
2.4 Teori Perancangan ... 28
2.4.1 Model Prototyping ... 28
2.4.2 UML (Unified Modelling Language) ... 29
2.4.3 Pengertian Use Case Diagram ... 30
2.4.4 Pengertian Activity Diagram ... 31
2.4.5 Pengertian Sequence Diagram ... 33
2.4.6 MySQL ... 34
2.4.7 Metode Pengujian Black Box... 35
2.5 Kerangka Berpikir ... 35
BAB III METODE PENELITIAN... 36
3.1 Sekilas Tentang Perumahan Graha Cikarang ... 36
3.1.1 Sejarah Perumahan Graha Cikarang ... 36
3.1.2 Struktur Organisasi RT.001/RW.016 ... 36
3.2 Metodologi ... 37
3.3 Analisa Sistem Berjalan ... 38
3.4 Perancangan Sistem ... 38
3.4.1 Perancangan Sistem Yang Diusulkan ... 38
3.4.2 Perancangan Prototype ... 43
ix
3.4.4 Diagram Logical System ... 44
3.4.5 Cara Kerja Alat ... 45
3.4.6 Perancangan User Interface ... 45
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 47
4.1 Perancangan Alat ... 47
4.1.1 Spesifikasi Hardware ... 47
4.1.2 Spesifikasi Software ... 47
4.2 Implementasi Sistem ... 48
4.3 Metode Pengujian Black Box... 50
4.4 Pengujian Fungsi Sensor Api ... 52
4.5 Pengujian Fungsi Sensor Gerak (PIR) ... 53
4.6 Pengujian Fungsi Sensor Magnet (Magnetic Reed Switch) ... 54
4.7 Pengujian Fungsi Sensor Gas (MQ-2) ... 54
BAB V PENUTUP ... 56
5.1 Kesimpulan ... 56
5.2 Saran ... 56
DAFTAR PUSTAKA ... 58
x DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kelebihan Microcontroller ... 18
Tabel 2.2 Fitur-Fitur Arduino NodeMCU v3 ... 20
Tabel 2.3 Perkembangan OS Android ... 21
Tabel 2.4 Pin PIR Configuration ... 24
Tabel 2.5 Pin DHT-11 Configuration ... 24
Tabel 2.6 Spesifikasi Sensor Modul MQ-2 ... 26
Tabel 2.7 Pin MQ-2 Configuration ... 26
Tabel 2.8 Alternative MQ Gas sensors ... 26
Tabel 2.9 Komponen - Komponen Use Case Diagram ... 31
Tabel 2.10 Komponen - Komponen Activity Diagram ... 32
Tabel 2.11 Komponen – Komponen Squence Diagram... 33
Tabel 2.12 Keunggulan MySQL ... 34
Tabel 2.13 Kerangka Pemikiran ... 35
Tabel 4.1 Pengujian Sistem Perangkat Lunak Android ... 50
Tabel 4.2 Pengujian Sistem Perangkat Keras Arduino NodeMCU v.3 .... 51
Tabel 4.3 Pengujian Fungsi Sensor Api ... 52
Tabel 4.4 Pengujian Fungsi Sensor Gerak (PIR) ... 53
Tabel 4.5 Pengujian Fungsi Sensor Magnet (Magnetic Reed Swicth) ... 54
xi DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 NodeMCU ESP8233 v3 ... 19
Gambar 2.2 Buzzer... 23
Gambar 2.3 PIR Sensor ... 23
Gambar 2.4 DHT 11 Module Sensor... 24
Gambar 2.5 Magnetic Reed Switch ... 25
Gambar 2.6 MQ-2 Module Sensor ... 25
Gambar 2.7 Flame Sensor ... 27
Gambar 2.8 Siklus Pengembangan Model Prototyping ... 28
Gambar 3. 1 Struktur Organisasi RT.001/016 ... 36
Gambar 3.2 Tahapan Penelitian ... 37
Gambar 3. 3 Diagram Sistem yang berjalan ... 38
Gambar 3.4 Use Case Diagram ... 39
Gambar 3. 5 Activity Diagram Sistem ... 39
Gambar 3. 6 Activity Diagram Login ... 40
Gambar 3.7 Activity Diagram Monitoring ... 40
Gambar 3.8 Activity Diagram Logout ... 41
Gambar 3.9 Activity Diagram Hardware ... 41
Gambar 3.10 Squence Diagram Login ... 42
Gambar 3.11 Squence Diagram Monitoring ... 42
Gambar 3.12 Squence Diagram Logout ... 43
xii
Gambar 3. 14 Diagram Logical System ... 44
Gambar 3.15 Splash Screen ... 46
Gambar 3.16 Login Activity ... 46
Gambar 3.17 Main Activity ... 46
Gambar 4.1 Implementasi alat ... 48
Gambar 4.2 Splash Screen ... 48
Gambar 4.3 Login Activity ... 49
xiii ABSTRACT
The field of information technology is one of the triggers of changes in human mindset to be able to obtain information quickly and accurately. The security system functions to provide information that occurs inside the house. The Internet of Things (IoT) allows devices to communicate like send and receive data. This study designed a security system consisting of Arduino NodeMCU V3, fire sensors, DHT11, PIR, Magnetic Reed Switch, and MQ-2. A security system is produced that is able to provide information in realtime to the user, so that it can monitor the condition of the temperature and can inform if there is a fire or sloth in the house. Information is also supported by a notification that can quickly provide reminders when sensors are active in the house. Arduino provides sensor data information sent to the database, then the data is displayed by an Android device. The results of testing the fire sensor data transmission obtained an average time of 0.978 seconds, PIR obtained an average time of 0.665 seconds, the MQ-2 test obtained an average time of 0.640 seconds, magnetic reed switch testing obtained an average time of 0.620 seconds.
xiv ABSTRAK
Bidang teknologi informasi merupakan salah satu pemicu terjadinya perubahan pola pikir manusia untuk dapat memperoleh informasi secara cepat dan akurat. Sistem keamanan berfungsi memberikan informasi yang terjadi di dalam rumah. Internet of Things (IoT) membuat perangkat dapat berkomunikasi seperti mengirim dan menerima data. Penelitian ini merancang sistem keamanan yang terdiri dari Arduino NodeMCU V3, sensor api, DHT11, PIR, Magnetic Reed
Switch, dan MQ-2. Dihasilkan sebuah sistem keamanan yang mampu memberikan
informasi secara realtime kepada pengguna, sehingga dapat memantau kondisi suhu serta dapat menginformasikan jika ada kebakaran ataupun kemalingan di dalam rumah. Informasi juga di dukung dengan sebuah notification yang dapat secara cepat memberikan pengingat ketika sensor – sensor aktif di dalam rumah. Arduino memberikan informasi data sensor yang dikirim ke database, kemudian data tersebut ditampilkan oleh perangkat Android. Hasil dari pengujian pengiriman data sensor api didapat waktu rata-rata sebesar 0.978 detik, PIR didapat waktu rata-rata yaitu 0.665 detik, pengujian MQ-2 didapat waktu rata-rata sebesar 0.640 detik, pengujian magnetic reed switch didapat waktu rata-rata sebesar 0,620 detik.
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bidang teknologi informasi merupakan salah satu pemicu terjadinya perubahan pola pikir manusia untuk dapat memperoleh informasi secara cepat dan akurat. Otomatisasi memainkan peran penting dalam kehidupan manusia. Konsep
Smart Home memungkinkan kita untuk mengontrol peralatan rumah tangga
seperti lampu, kipas, AC dll, ini juga menyediakan sistem keamanan rumah yang bisa diaktifkan atau dimatikan, sistem keamanan memainkan peran penting dalam perlindungan jiwa dan investasi. Hal ini dicapai dengan menggabungkan berbagai subsistem ke dalam sistem keamanan dengan unit kontrol tunggal seperti pengawasan, kontrol penyusup, kontrol akses, deteksi kebakaran, dll.
Internet adalah sumber informasi dan komunikasi yang hebat di era informasi ini. Komunikasi dengan hal-hal melalui internet juga dikenal sebagai
Internet of Things. Internet of Things (IoT) digunakan sebagai slogannya oleh
banyak sumber, ungkapan ini mencakup banyak solusi yang entah bagaimana terkait dengan dunia benda-benda pintar yang saling berkomunikasi. Selain itu, karena payung IoT mencakup bidang aplikasi yang benar-benar berbeda, tampaknya siklus pengembangan dan teknologi yang digunakan sangat bervariasi.
Banyak ‘kejadian’ yang sering terjadi pada saat pemilik rumah meninggalkan rumahnya, mulai dari pencurian sampai dengan kebakaran. Hal itu disebabkan karena kurangnya sistem keamanan yang terpasang. Pemasangan
CCTV (Closed Circuit Television) saja di rasa kurang memumpuni untuk dijadikan pengaman rumah, dikarenakan CCTV hanya memberikan informasi setelah ‘kejadian’ berlangsung, sedangkan pemilik rumah tidak langsung mendapatkan informasi disaat ‘kejadian’ berlangsung.
Android adalah sebuah sistem operasi untuk perangkat mobile berbasis linux yang mencakup sistem operasi, middlewere dan aplikasi. Android menyediakan platfrom terbuka bagi para pengembang untuk membuat aplikasi mereka. Pada saat ini banyak Smartphone yang sudah berbasis sistem operasi Android, hampir semua brand menggunakan sistem operasi ini.
Maka Berdasarkan penjelasan penulis diatas dalam penyusunan tugas akhir ini mengambil judul “Perancangan Prototype Sistem Keamanan Rumah Pintar Berbasis Microcontroller dan Internet Of Things Menggunakan Android Sebagai Monitoring”.
1.2 Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka penulis dapat mengidentifikasi masalah yang akan dijadikan acuan dalam penelitian ini.
1. Maraknya pencurian rumah kosong yang sulit di usut 2. Kurangnya sistem keamanan yang memumpuni
3. Sulitnya mendapatkan informasi mengenai rumah hunian secara cepat dan akurat
3
1.3 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang dan identifikasi masalah yang telah disampaikan, maka perlu dirumuskan suatu masalah yang akan dipecahkan/diselesaikan pada penelitian/perancangan ini. Perumusan masalah yang mendasari pembuatan tugas akhir ini adalah ;
1. Bagaimana membuat sebuah sistem keamanan berbasis modul ESP-12 ?
2. Bagaimana membuat sebuah sistem keamanan rumah pintar yang dapat memberikan informasi kepada pemilik secara cepat dan akurat ?
3. Bagaimana membuat aplikasi Android agar dapat menerima ataupun mengirim informasi dari dan ke perangkat keamanan rumah ?
4. Bagaimana menghubungkan aplikasi Android dengan sistem keamanan melalui internet ?
1.4 Tujuan dan Manfaat 1.4.1 Tujuan
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah ;
1. Penelitian ini bertujuan untuk membuat prototype Sistem keamanan berbasis
Microcontroller ESP-12 dan sensor-sensor yang terpasang.
2. Memberikan inovasi baru dengan memasukkan teknologi berupa aplikasi
mobile dan keamanan yang berfungsi secara realtime kedalam suatu perangkat
rumah pintar, dimana sistem lama yang serba manual akan sangat banyak menghabiskan energi dan waktu.
3. Membantu pemilik rumah memantau keadaan rumah mereka sendiri secara cepat dan akurat dari manapun dan kapanpun melalui koneksi internet dan aplikasi Android.
1.4.2 Manfaat
Adapun manfaat yang didapat dari penelitian ini ; 1. Bagi Penulis ;
a. Sebagai pengembangan dari ilmu yang telah di dapat dari kampus. b. Untuk memperdalam dan praktik langsung tentang ilmu dan teknologi
mikrokontroller. 2. Bagi Akademik ;
a. Sebagai pemenuh salah satu syarat kelulusan di Sekolah Tinggi Teknologi Pelita Bangsa.
b. Sebagai referensi penelitian berikutnya di bidang yang sama. 3. Bagi Masyarakat ;
a. Mempermudah untuk mengontrol rumanya dari manapun dan kapanpun.
b. Mempermudah masyarakat dapat memperoleh informasi tentang rumahnya secara cepat.
c. Memberi kenyamanan atas keamanan rumah dan investasi yang dimiliki.
5
1.5 Batasan Masalah
Sehubungan dengan keterbatasan yang dimiliki, baik dari segi waktu, pemikiran serta biaya, maka penelitian ini dibatasi. Adapun ruang lingkup masalah yang terdiri dari:
1. Sistem keamanan dibuat menggunakan microcontroller board berbasis modul ESP-12.
2. Perangkat mobile Smartphone Android dipilih sebagai penerima dan pengirim data perangkat smarthome.
3. Perangkat mobile dibuat menggunakan MIT APP Inventor dengan OS Android minimal API 15 : Android 4.0.3 (IceCreamSandwich).
4. Pemrograman microcontroller board menggunakan IDE ARDUINO berbasis bahasa pemrograman C.
5. Jaringan internet dipilih sebagai pengirim dan penerima data dari microcontroller.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan ini di susun untuk mempermudah gambaran umum tentang penelitian yang dijalankan. Sistematika penulisan penelitian skripsi ini adalah sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini menjelaskan tentang latar belakang, batasan masalah, tujuan dan manfaat, metodelogi penelitian, sistematika penulisan untuk pembuatan sistem sistem keamanan berbasis Android pada rumah pintar.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Dalam bab ini akan diuraikan mengenai informasi perusahaan dan dasar-dasar teori yang berhubungan dengan permasalahan dalam penelitian yang sedang dilakukan. Seperti pengertian internet of things, serta penjelasan lainnya yang dirasa perlu dan berhubungan dengan penulisan penelitian ini.
BAB III METODE PENELITIAN
Bab ini merupakan penjabaran lebih rinci tentang metode penelitian yang secara garis besar telah disinggung dalam bab pendahuluan. Batasan istilah yang ada pada judul dan variable yang dilibatkan dalam penelitian juga dijelaskan dalam bab ini. Semua prosedur, proses dan hasil penelitian sejak persiapan hingga penelitian berakhir akan di bahas di bab ini.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini menyorot objektif penulis terhadap hasil penelitiannya. Tolak ukurnya dapat dikembalikan pada persiapan, asumsi, hipotesa, metode penelitian, tolak ukur penafsiran data, dan komponen-komponen yang lain.
BAB V PENUTUP
Bab ini berisi kesimpulan dari implementasi sistem yang telah dibangun dan mengajukan saran sebagai pengembangan sistem selanjutnya untuk lebih menyempurnakan sistem di masa yang akan datang.
7 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Studi
Pada bagian ini, dibahas Sistem dari penelitian terdahulu baik dari segi fitur, dan metode yang mereka miliki.
1) (Singh, Pal dan Rai, 2015), didalam penelitiannya yang berjudul “GSM
Based Home Automation, Safety and Security System Using Android Mobile Phone”. Mereka membahas cara mengendalikan home appliances, safety and security system menggunakan teknologi GSM dengan menggunakan aplikasi
android melalui ponsel android. Keuntungan menggunakan teknologi GSM adalah kita dapat mengontrol peralatan rumah dari tempat-tempat terpencil di mana pun di dunia ini. Sistem ini memungkinkan pemilik untuk mengontrol peralatan dan menerima status umpan balik dari peralatan rumah tangga dengan mengirimkan instruksi dalam bentuk SMS serta melalui aplikasi android. Untuk sistem keamanan rumah, mereka menggunakan sistem pelaporan anti-pencurian yang akan melaporkan pemilik dengan membunyikan alarm dan dengan mengirim SMS. Juga untuk sistem keselamatan jika terjadi kebakaran atau kebocoran gas maka akan melaporkan pemiliknya dengan mengirim SMS dan juga dengan membunyikan alarm. Jadi dengan menggunakan teknologi GSM, ia menyediakan akses nirkabel ke perangkat untuk dikendalikan.
2) (Reza Khan dan Sultana Dristy, 2015), didalam penelitiannya yang berjudul
ini di mana sistem yang diusulkan dapat menjaga keamanan pintu masuk utama rumah dan juga kunci pintu mobil. Fitur penting lainnya dari sistem yang dirancang adalah dapat mengontrol peralatan secara keseluruhan di ruangan. Sistem mobile to security atau sistem otomasi rumah dibuat melalui Bluetooth. Bagian perangkat keras dirancang dengan mikrokontroler PIC. 3) (Kadu dkk., 2015), didalam penelitiannya yang berjudul “Real Time
Monitoring And Controlling System”. Dalam penelitian ini, memungkinkan
banyak pengguna untuk mengontrol dan memantau peralatan rumah hanya dengan aplikasi Android yang diinstal di ponsel. Sistem ini memiliki empat komponen perangkat keras: prosesor ARM untuk mentransfer sinyal ke peralatan rumah tangga, ponsel pintar android sebagai server Web untuk menyimpan catatan dan layanan dukungan ke komponen lain, ponsel android pengguna dengan menjalankan aplikasi Android dan modul Bluetooth untuk menyediakan akses jarak jauh nirkabel dari ponsel pintar ke pengontrol ARM. Dalam aplikasi smartphone, pengguna dapat melihat status real-time dari sakelar perangkat di mana saklar aktif atau non-aktif dan pilih tindakan yang seharusnya terjadi dengan perangkat di rumah. Penggunaan ponsel Android memberikan fleksibilitas ke sistem.
4) (Iyapo dkk., 2017), didalam penelitiannya yang berjudul “Design and
Implementation of Motion Detection Alarm and Security System”. Penelitian
ini dibangun menggunakan sistem mikrokontroler tertanam yang mampu mendeteksi gerakan penyusup di daerah terlarang dan kemudian memicu sebuah sistem alarm, motion detector system, namun sensor infra merah pasif
9
mendeteksi themotion yang menggunakan panas tubuh orang. Sensor inframerah pasif (PIR) yang merupakan detektor gerakan yang digunakan dalam proyek ini dilekatkan ke mikrokontroler yang mengaktifkan sistem alarm dan lainnya terpasang perangkat output untuk memberitahu pemilik rumah. Pengujian awal desain menunjukkan bahwa itu bekerja seperti yang diharapkan.
5) (Kanniga dan Sundararajan, 2015), didalam penelitiannya yang berjudul
“Design of 8051 Microcontroller Based Security System with a Laser Beam Network”. Penelitain ini menjelaskan sistem keamanan berbasis
mikrokontroler biaya rendah menggunakan sinar laser untuk digunakan di area perkantoran yang sangat terbatas, bangunan dll. Sinar laser dari dioda laser diarahkan untuk jatuh pada LDR dengan memantulkan sinar menggunakan empat cermin yang ditempatkan di empat sudut pintu. Saat berkas terganggu oleh penyusup, bel yang dinaikkan ke sirkuit akan AKTIF. Sistem ini juga memiliki kunci kata sandi dan memasukkan kata sandi yang salah juga memicu bel untuk menyala. Kata sandi 8 bit dapat diprogram ke mikrokontroler. Saat memasukkan kata sandi yang benar, shutter, yang digerakkan oleh motor stepper yang terhubung adalah Port0 dari 8.051 mikrokontroler melalui buffer IC ULN2003, dibuka program kontrol yang telah dikembangkan menggunakan bahasa assembly 8051microcontroller. 6) (S dan A.A, 2017), didalam penelitiannya yang berjudul “GSM Based Home
Security System Using PIR Sensor”. Semua tubuh menghasilkan beberapa
Tapi, itu bisa dideteksi oleh sensor elektronik. Sensor PIR diterapkan secara luas dalam sistem keamanan perumahan nirkabel, sistem alarm rumah dan lebih banyak sirkuit keamanan sebagai sensor detektor gerak. Sensor PIR yang khas mendeteksi gelombang Inframerah Merah (IR) dari tubuh manusia dan juga dikenal sebagai ‘sensor manusia’. Sistem ini sangat sederhana. Dan kerja sistem ini sangat sederhana juga. Dalam sistem ini sensor PIR digunakan untuk penginderaan dan kemudian mikrokontroler digunakan untuk mengontrol tujuan dan modul GSM yang digunakan untuk SMS dan tujuan panggilan. Ketika siapa pun datang dalam jangkauan sensor PIR, maka sensor mengirimkan sinyal logika ke mikrokontroler dan mengambil kendali dan melakukan tugas yang diberikan.
7) (Bhusari, Khot dan Ajit, 2016), didalam penelitiannya yang berjudul
“Magnetic Switch and Motion Based Security System”. Dalam penelitian ini,
mereka merancang dan mengembangkan sistem keamanan rumah berbasis mikrokontroler dengan teknologi GSM yang telah disajikan dan dianalisis. Dua mikrokontroler dengan perangkat periferal lainnya. Yang termasuk Light
Emitting Diode (LED), Liquid Crystal Display (LCD), Alarm dan Sistem
Global untuk Komunikasi Mobile (GSM) Modul bertanggung jawab untuk operasi yang dapat diandalkan dari sistem keamanan yang diusulkan.
8) (Saputra dkk., 2016), didalam penelitiannya yang berjudul “Pembuatan
Model Pendeteksi Api Berbasis Arduino Uno Dengan Keluaran Sms Gateway”. Telah berhasil membuat model pendeteksi api berbasis arduino
11
menggunakan 2 sensor yaitu sensor asap MQ-2 dan sensor api infrared. Dalam percobaan ini dilakukan penelitian kepekaaan pada sensor api infrared dengan menggunakan alat bantuan seperti Lux Meter untuk mengukur besaran instensitas cahaya pada sumber api tersebut.
9) (Nwalozie dkk., 2015), didalamnya penelitiannya yang berjudul “Enhancing
Home Security Using SMS-based Intruder Detection System”. Penelitian ini
bertujuan untuk merancang dan membangun sistem pendeteksi penyusup berbasis Short Message Service (SMS), sistem ini terdiri dari rangkaian pengendali, penerima dan sensor. Sistem ini tidak seperti alarm saklar magnetik tradisional yang dilengkapi pada pintu dan jendela telah memasukkan sensor gerak sehingga layanan pesan singkat, SMS dikirim ke pemilik rumah pada setiap upaya istirahat. Proyek ini dibangun menggunakan mikrokontroler terprogram dihubungkan dengan modul SIM 900, detektor gerak dan switch. Sensor Pasif Inframerah (PIR) yang merupakan detektor gerakan yang digunakan dalam proyek ini ditempatkan di atap prototipe dan sebuah saklar dekat ke pintu, sehingga ketika penyusup melewati PIR atau menekan tombol pintu, pesan akan ditampilkan. pada layar kristal cair dan SMS dikirim ke nomor telepon yang disematkan dalam program bahasa C digunakan untuk memprogram mikrokontroler.
10) (Kumar dkk., 2015) didalam penelitiannya yang berjudul “Home Automation
& Security System Using Arduino Android ADK P” Penelitain ini
menempatkan desain otomatisasi rumah dan sistem keamanan menggunakan Android ADK. Desain didasarkan pada sistem embedded board yang berdiri
sendiri Android ADK (Aksesori Development Kit) di rumah. Peralatan rumah tangga terhubung ke ADK dan komunikasi dibuat antara ADK dan perangkat ponsel atau tablet Android. Peralatan rumah tangga terhubung ke port input /
output dari board sistem tertanam dan statusnya diteruskan ke ADK. Kami
akan mengembangkan otentikasi ke sistem untuk orang yang berwenang untuk mengakses peralatan rumah. Perangkat dengan biaya rendah dan terukur untuk modifikasi kurang ke inti jauh lebih penting. Ini menyajikan desain dan implementasi sistem otomatisasi yang dapat memantau dan mengontrol peralatan rumah tangga melalui ponsel atau tablet android.
Berdasarkan tinjauan studi yang telah penulis paparkan di atas, penulis mengambil kesimpulan sebagai berikut.
Setiap penelitian yang telah dilakukan oleh peneliti – peneliti terdahulu masih kurang lengkap, dikarenakan hanya menggunakan sedikit sensor, sehingga masih memungkinkan penjahat untuk melakukan aksinya dengan banyak cara, dan biaya yang harus dikeluarkan oleh beberapa penelitian terdahulu masih terlalu mahal, membuat tidak semua kalangan bisa menerapkan penelitian yang telah di lakukan oleh peneliti terdahulu
2.2 Teori Umum
Definisi Perancangan
Menurut Al-Bahra Bin Ladjamudin (2015), Perancangan adalah suatu kegiatan yang memiliki tujuan untuk mendesign sistem baru yang dapat menyelesaikan masalah-masalah yang dihadapi perusahaan yang diperoleh dari pemilihan alternatif sistem yang terbaik.
13
Menurut Earth (2015), dalam makalahnya yang berjudul Perancangan sistem dan Analisis, menyebutkan bahwa: ”Perancangan adalah suatu kegiatan membuat desain teknis berdasarkan evaluasi yang telah dilakukan pada kegiatan analisis.” Berdasarkan definisi di atas, penulis menarik kesimpulan bahwa perancangan merupakan suatu pola yang dbuat untuk mengatasi masalah yang dihadapi perusahaan atau organisasi setelah melakukan analisis terlebih dahulu.
Berdasarkan definisi di atas, penulis menarik kesimpulan bahwa perancangan merupakan suatu pola yang dibuat untuk mengatasi masalah yang dihadapi perusahaan atau organisasi setelah melakukan analisis terlebih dahulu.
Definisi Sistem
Pada dasarnya sistem adalah suatu kerangka dari prosedur-prosedur yang saling berhubungan, yang disusun sesuai dengan skema yang menyeluruh untuk melaksanakan suatu kegiatan atau fungsi utama dari perusahaan yang dihasilkan oleh suatu proses tertentu.
Menurut Susanto (2013), Sistem adalah kumpulan/group dari sub sistem/bagian/komponen apapun baik phisik ataupun non phisik yang saling berhubungan satu sama lain dan bekerja sama secara harmonis untuk mencapai satu tujuan tertentu. Sedangkan menurut Al-Bahra Bin Ladjamudin (2015), Sistem informasi didefenisikan sekumpulan prosedur organisasi yang pada saat dilaksanakan akan memberikan informasi bagi pengambil keputusan dan atau untuk mengendalikan organisasi.
Karakteristik Sistem
Suatu sistem memiliki karakteristik atau sifat-sifat tertentu, yang mencirikan bahwa hal tersebut bisa dikatakan sebagai suatu sistem menurut Al-Bahra Bin Ladjamudin (2015) yaitu:
1. Mempunyai Komponen Sistem (Components Sistem)
Suatu sistem tidak berada dalam lingkungan yang kosong, tetapi sebuah sistem berada dan berfungsi di dalam lingkungan yang berisi sistem lainnya. Suatu sistem terdiri dari sejumlah komponen yang saling berinteraksi, bekerja sama membentuk satu kesatuan. Apabila suatu sistem merupakan salah satu dari komponen sistem lain yang lebih besar, maka akan disebut dengan subsistem , sedangkan sistem yang lebih besar tersebut adalah lingkungannya.
2. Mempunyai Batasan Sistem (Boundary)
Batasan sistem merupakan daerah yang membatasi antara suatu sistem dengan sistem lainnya, atau sistem dengan lingkungan luarnya. Batasan sistem ini memungkinkan suatu sistem dipandang sebagai suatu kesatuan dan menunjukan ruang lingkup dari sistem tersebut.
3. Mempunyai Lingkungan (Environment)
Lingkungan luar adalah apa pun di luar batas dari sistem yang dapat mempengaruhi operasi sistem, baik pengaruh yang menguntungkan ataupun yang merugikan. Pengaruh yang menguntungkan ini tentunya harus dijaga sehingga akan mendukung kelangsungan operasi sebuah sistem. Sedangkan lingkungan
15
yang merugikan harus ditahan dan dikendalikan agar tidak mengganggu kelangsungan sebuah sistem.
4. Mempunyai Penghubung (interface) Antar Komponen
Penghubung (interface) merupakan media penghubung antara satu subsistem dengan subsistem yang lainnya. Penghubung inilah yang akan menjadi media yang digunakan data dari masukan (input) hingga keluaran (output). Dengan adanya penghubung, suatu subsistem dapat berinteraksi dan berintegrasi dengan subsistem yang lain membentuk satu kesatuan.
5. Mempunyai Masukan (input)
Masukan atau input merupakan energi yang dimasukan ke dalam sistem. Masukan dapat berupa masukan perawatan (maintenance input), yaitu bahan yang dimasukkan agar sistem tersebut dapat beroperasi dan masukan sinyal (signal input), yaitu masukan yang diproses untuk mendapatkan keluaran.
6. Keluaran Sistem (Output)
Keluaran Sistem adalah mengolah suatu energi dan di klasifikasikan menjadi suatu keluaran yang berguna, keluaran dapat merupakan masukan untuk subsistem yang lain seperti sistem informasi
7. Mempunyai Pengolahan (Processing)
Pengolahan (process) merupakan bagian yang melakukan perubahan dari masukan untuk menjadi keluaran yang diinginkan.
8. Mempunyai Sasaran (Objective) dan Tujuan
Suatu sistem pasti memiliki sasaran (objective) atau tujuan (goal). Apabila sistem tidak mempunyai sasaran, maka operasi sistem tidak akan ada gunanya. Tujuan inilah yang mengarahkan suatu sistem. Tanpa adanya tujuan, sistem menjadi tidak terarah dan terkendali.
9. Mempunyai Keluaran (output)
Keluaran (output) merupakan hasil dari pemrosesan. Keluaran dapat berupa informasi sebagai masukan pada sistem lain atau hanya sebagai sisa pembuangan.
Definisi Monitoring
Menurut Retyaningsih (2016) dalam skripsinya yang berjudul “Sistem Monitoing Pendeteksi Kebocoran Gas LPG Menggunakan Microcontroller berbasis Desktop”, Monitoring adalah penilaian secara terus menerus terhadap fungsi kegiatan – kegiatan program – program didalam hal jadwal penggunaan
input/masukkan data oleh kelompok sasaran berkaitan dengan harapan – harapan
yang telah direncanakan.
Umumnya, output monitoring berupa progress report proses. Output tersebut diukur secara deskriptif maupun non-deskriptif. Output monitoring bertujuan untuk mengetahui kesesuaian proses telah berjalan. Output monitoring berguna pada perbaikan mekanisme proses / kegiatan di mana monitoring dilakukan.
17
Keamanan Rumah Pintar ( Smart Home Security )
Smart Home adalah istilah yang digunakan untuk mendefinisikan sebuah
tempat tinggal yang mengintegrasikan teknologi dan layanan-layanan melalui jaringan rumah untuk meningkatkan efisiensi daya dan memperbaiki kualitas hidup (Lin, 2013). Teknologi “Smart Home” merupakan sebuah realisasi dari otomasi rumah ideal menggunakan sekumpulan spesifik dari teknologi. Rumah tersebut memiliki sistem otomasi tingkat lanjut untuk mengontrol lampu penerangan, temperatur, kulkas (refrigerator), mesin cuci dan seterusnya (Mowad, Fathy dan Hafez, 2014).
Konsep keamanan yang berubah di rumah modern memiliki dampak pada kemajuan teknologi. Sistem keamanan canggih menggunakan mikrofon, sensor jarak, sensor kontak, kamera, alarm, dll (Ragmahale, 2018).
Internet Of Things ( IoT )
Menurut Budioko (2016), Internet of things adalah infrastruktur global untuk masyarakat informasi, memungkinkan layanan yang canggih, dengan menghubungkan objek (things) baik fisik maupun virtual berdasarkan teknologi pertukaran informasi saat ini dan perkembaangannya serta teknologi komunikasi.
Sedangkan menurut Ansari, dkk. (2015), Internet of Things (IoT) merupakan suatu pengembangan internet yang sedang berjalan dimana benda-benda memiliki kemampuan komunikasi yang membuat mereka dapat mengirim dan menerima data. Perangkat ini mampu memberikan informasi data yang real
2.3 Teori Khusus
2.3.1 Definisi Microcontroller
Menurut Sasongko dan Hari (2013), Microcontroler adalah suatu Central
Processing Unit (CPU) yang disertai dengan memori serta sarana input – output
dan dibuat dalam bentuk chip. CPU ini terdiri dari dua bagian yaitu yang pertama adalah unit pengendali dan yang kedua adalah unit aritmatika dan logika. Unit pengendali berfungsi untuk mengambil instruksi – instruksi yang tersimpan dalam memori, member kode instruksi – instruksi tersebut dan melaksanakannya. Unit pengendali menghasilkan sinyal pengendali yang berfungsi untuk menyamakan operasi serta mengatur aliran informasi. Sedangkan unit aritmatika dan logika berfungsi untuk melakukan proses – proses perhitungan yang diperlukan selama suatu program dijalankan. Berikut adalah kelebihan dari menggunakan
microcontroller:
Tabel 2.1 Kelebihan Microcontroller
No Kelebihan Microcontroller
1
Penggerak pada mikrokontoler menggunakan bahasa pemograman assembly dengan berpatokan pada kaidah digital dasar sehingga pengoperasian sistem menjadi sangat mudah dikerjakan sesuai dengan logika sistem (bahasa assembly ini mudah dimengerti karena parameter input dan output langsung bisa diakses tanpa menggunakan banyak perintah). Desain bahasa assembly ini tidak menggunakan begitu banyak syarat penulisan bahasa pemrograman seperti huruf besar dan huruf kecil untuk bahasa assembly tetap diwajarkan.
2
Mikrokontroler tersusun dalam satu chip dimana prosesor, memori, dan I/O terintegrasi menjadi satu kesatuan kontrol sistem sehingga mikrokontroler dapat dikatakan sebagai komputer mini yang dapat bekerja secara inovatif sesuai dengan kebutuhan sistem.
3
Sistem running bersifat berdiri sendiri tanpa tergantung dengan komputer sedangkan parameter komputer hanya digunakan untuk download perintah instruksi atau program.
19
No Kelebihan Microcontoller
4 Pada mikrokontroler tersedia fasilitas tambahan untuk pengembangan memori dan I/O yang disesuaikan dengan kebutuhan sistem.
5 Harga untuk memperoleh alat ini lebih murah dan mudah didapat.
2.3.2 Definisi Arduino NodeMCU 8266
Menurut Nussey (2013), Arduino adalah adalah papan sirkuit kecil yang memiliki potensi besar. Arduino juga menyediakan pendekatan baru dan praktis untuk pendidikan teknis.
Gambar 2.1 NodeMCU ESP8233 v3 Sumber : Arduino for Dummies, 2013
NodeMCU adalah platform IoT berbasis open source, termasuk firmware yang berjalan pada ESP8266 Wi-Fi SoC dari Espressif Systems, dan perangkat keras yang didasarkan pada modul ESP-12. Istilah "NodeMCU" secara dasar mengacu pada firmware daripada perangkat pengembangan. Firmware menggunakan bahasa Scripting Lua. Ini didasarkan pada proyek eLua, dan dibangun di atas Espressif Non-OS SDK untuk ESP8266. Modul ini menggunakan banyak proyek berbasis open source, seperti lua-cjson, dan spiff.
ESP8266 adalah nama kontroler mikro yang dirancang oleh Sistem Espressif. ESP8266 sendiri adalah solusi jaringan WiFi mandiri yang menawarkan
jembatan dari kontroler mikro yang ada ke WiFi dan juga mampu menjalankan aplikasi mandiri. Modul ini dilengkapi dengan konektor USB terpasang dan bermacam-macam pinout. NodeMCU memiliki feature – feature sebagai berikut :
Tabel 2.2 Fitur-Fitur Arduino NodeMCU v3
Jenis Keterangan
Mikrokontroller Tensilica 32-bit RISC CPU Xtensa
LX106
Tegangan Output 3.3V
Tegangan Input 7-12V
Digital I / O Pins (DIO) 16
Input Pins Analog (ADC) 1 UART(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter)
1 SPI(Serial Peripheral Interface ) 1
I2Cs 1 Memori Flash 4 MB SRAM 64KB Clock Speed 80Mhz Wi-Fi IEEE 802.11 2.3.3 Arduino IDE
Mckinnon (2013), The Arduino Integrated Development Environment atau Arduino Software (IDE) merupakan editor teks untuk menulis kode, area pesan, konsol teks, toolbar dengan tombol untuk fungsi umum dan serangkaian menu. Terhubung ke perangkat keras Arduino dan Genuino untuk mengunggah program dan berkomunikasi dengan mereka. Program yang ditulis menggunakan Arduino
Software (IDE) disebut sketsa. Sketsa-sketsa ini ditulis dalam editor teks dan
21
menyisipkan dan mencari /mengganti teks. Area pesan memberikan umpan balik saat menyimpan dan mengekspor dan juga menampilkan kesalahan. Konsol menampilkan keluaran teks oleh Arduino Software (IDE), termasuk pesan kesalahan lengkap dan informasi lainnya.
2.3.4 Android
Menurut Piyare (2013), Android adalah tumpukan perangkat lunak untuk perangkat seluler yang mencakup sistem operasi, middleware, dan aplikasi utama. SDK Android menyediakan alat dan API yang diperlukan untuk mulai mengembangkan aplikasi pada platform Android menggunakan bahasa pemrograman Java. Dengan menyediakan kerangka pengembangan terbuka, Android menawarkan kepada para pengembang kemampuan untuk membangun aplikasi yang sangat kaya dan inovatif. Pengembang memiliki akses penuh ke API kerangka kerja yang sama yang digunakan oleh aplikasi inti. Android termasuk satu set pustaka C / C ++ yang digunakan oleh berbagai komponen sistem Android. Mereka termasuk perpustakaan System C, perpustakaan Media, Manajer Permukaan, LibWebCore, SGL, SQLite, FreeType dan 3D libraries. Berikut adalah sejarah perkembangan OS Android :
Tabel 2.3 Perkembangan OS Android
Nama Operating System Tahun Rilis
Android Beta 5 November 2007
Android 1.0 Astro 23 September 2008
Android 1.1 Bender 9 Februari 2009
Android 1.5 Cupcake 30 April 2009
Nama Operating System Tahun Rilis Android 2.0/2.1 Eclair 9 Desember 2009
Android 2.2 Froyo/Frozen Yoghurt 20 Mei 2012 Android 2.3 Gingerbread 6 Desember 2010 Android 3.0 & 3.1 Honeycomb 22 Februari 2011 Android 4.0 Ice Cream Sandwich 19 Oktober 2011 Android 4.3 Jelly Bean 22 Agustus 2013
Android 4.4 KitKat 3 September 2013
Android 5.0 Lollipop 25 Juni 2014
Android 6.0 Marshmallow may 2015
Android 7.0 Nougat Akhir tahun 2016
Android 8.0 Oreo 21 agustus 2017
2.3.5 APP Inventor
Menurut Singh, Pal dan Rai (2015), App Inventor adalah aplikasi web
open source yang awalnya dikembangkan oleh Google, dan saat ini dikelola oleh
Massachusetts Institute of Technology (MIT). App Inventor memungkinkan pengguna baru untuk memprogram komputer untuk menciptakan aplikasi perangkat lunak bagi sistem operasi Android. App Inventor menggunakan antarmuka grafis, serupa dengan antarmuka pengguna pada Scratch dan StarLogo TNG, yang memungkinkan pengguna untuk men-drag-and-drop objek visual untuk menciptakan aplikasi yang bisa dijalankan pada perangkat Android. Dalam menciptakan App Inventor, Google telah melakukan riset yang berhubungan dengan komputasi edukasional dan menyelesaikan lingkungan pengembangan online Google
23
2.3.6 Definisi Buzzer
Iyapo dkk. (2017), Buzzer merupakan sebuah komponen elektronika yang masuk dalam keluarga Transduser, yang dimana dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Nama lain dari komponen ini disebut dengan Beeper. Dalam
kehidupan sehari – hari, umumnya digunakan untuk rangkaian alarm pada jam, bel rumah, perangkat peringatan bahaya, dan lain sebagainya.
2.3.7 Definisi PIR Sensor (Passive Infrared Sensor)
Nussey (2013), Passive infrared sensor (PIR sensor) adalah sebuah sensor elektronik yang mengukur cahaya inframerah (IR) memancar dari benda-benda
yang ada didepannya. Mereka paling sering digunakan dalam detektor gerak berbasis PIR. Pin konfigurasi dari sensor ;
Gambar 2.2 Buzzer
Tabel 2.4 Pin PIR Configuration
Pin Number
Pin Name Description
1 Vcc Input voltage is +5V for typical applications. Can range from 4.5V- 12V
2 High/Low
Ouput (Dout)
Digital pulse high (3.3V) when triggered (motion detected) digital low(0V) when idle(no motion detected
3 Ground Connected to ground of circuit
2.3.8 Definisi DHT-11
David dkk (2015), DHT11 adalah salah satu sensor yang dapat mengukur dua paramater lingkungan sekaligus, yakni suhu dan kelembapan udara. Dalam sensor ini terdapat sebuah thermistor tipe NTC (Negative Temperature
Coefficient) untuk mengukur suhu, dan sebuah mikrocontroller 8-bit yang
mengelolah kedua sensor tersebut dan mengirim hasilnya ke pin output dengan format single-wire bi-directional. Sensor dapat mengukur suhu dari 0 ° C hingga 50 ° C dan kelembaban dari 20% hingga 90% dengan akurasi ± 1 ° C dan ± 1%.
Tabel 2.5 Pin DHT-11 Configuration
No. Pin Name Description
1 Vcc Power supply 3.5V – 5.5V
2 Data Output baik Suhu dan Kelembaban melalui Data serial
3 Ground Terhubung pada Ground
25
2.3.9 Definisi Magnetic Reed Switch
Nussey (2013), Reed Switch adalah saklar listrik dioperasikan oleh medan magnet. Diciptakan di Bell Telephone Laboratories tahun 1936 oleh WB Ellwood.
Contoh aplikasi saklar ini adalah untuk mendeteksi pembukaan pintu, bila digunakan sebagai saklar untuk alarm pencuri.
2.3.10 Definisi MQ-2
David dkk. (2015), Sensor MQ-2 adalah sensor yang digunakann untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output
membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya. 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. Berikut adalah Spesifikasi dan Pin konfigurasi dari sensor serta jenis sensor MQ lainnya ;
Gambar 2.5 Magnetic Reed Switch
Tabel 2.6 Spesifikasi Sensor Modul MQ-2
Spesifikasi Keterangan
Operating Voltage +5V
Can be used to Measure or detect LPG, Alcohol, Propane, Hydrogen, CO and even methane
Analog output voltage 0V to 5V Digital Output Voltage 0V or 5V (TTL Logic)
Preheat duration 20 seconds
Can be used as a Digital or analog sensor
The Sensitivity of Digital pin can be varied using the potentiometer
Tabel 2.7 Pin MQ-2 Configuration
Pin No: Nama Pin: Keterangan 1 Vcc Tegangan operasi + 5V
2 Ground Digunakan untuk menghubungkan modul ke ground sistem 3 Digital
Out
Anda juga dapat menggunakan sensor ini untuk mendapatkan keluaran digital dari pin ini, dengan menetapkan nilai ambang menggunakan potensiometer
4 Analog Out
Pin ini menghasilkan tegangan analog 0-5V berdasarkan pada intensitas gas
Tabel 2.8 Alternative MQ Gas sensors
Sensor Keterangan
MQ-2 Methane, Butane, LPG, Smoke MQ-3 Alcohol, Ethanol, Smoke MQ-4 Methane, CNG Gas MQ-5 Natural gas, LPG MQ-6 LPG, butane MQ-7 Carbon Monoxide MQ-8 Hydrogen Gas
27
Sensor Keterangan
MQ-9 Carbon Monoxide, flammable gasses MQ131 Ozone
MQ135 Air Quality
MQ136 Hydrogen Sulphide gas MQ137 Ammonia
MQ138 Benzene, Toluene, Alcohol, Propane, Formaldehyde gas, Hydrogen MQ214 Methane, Natural Gas
MQ216 Natural gas, Coal Gas MQ303A Alcohol, Ethanol, smoke MQ306A LPG, butane
MQ307A Carbon Monoxide
MQ309A Carbon Monoxide, flammable gas
2.3.11 Definisi Flame Sensor
Saputra dkk. (2016), Detektor api adalah sensor yang dirancang untuk mendeteksi dan menanggapi keberadaan api. Tanggapan yang terjadi terhadap
nyala api dapat mencakup seperti membunyikan alarm, menonaktifkan saluran bahan bakar (seperti Propana atau saluran gas alam), dan mengaktifkan sistem pencegah kebakaran.
2.4 Teori Perancangan 2.4.1 Model Prototyping
Menurut Susanto dkk. (2016), Model prototyping merupakan suatu teknik untuk mengumpulkan informasi tertentu mengenai kebutuhan-kebutuhan informasi pengguna secara cepat. Berfokus pada penyajian dari aspek-aspek perangkat lunak tersebut yang akan nampak bagi pelanggan atau pemakai. Prototipe tersebut akan dievaluasi oleh pelanggan/pemakai dan dipakai untuk menyaring kebutuhan pengembangan perangkat lunak. Cakupan aktivitas dari prototyping model terdiri dari:
Gambar 2.8 Siklus Pengembangan Model Prototyping
1. Mendefinisikan objektif secara keseluruhan dan mengidentifikasi kebutuhan yang sudah diketahui.
2. Melakukan perancangan secara cepat sebagai dasar untuk membuat prototype.
3. Menguji coba dan mengevaluasi prototype dan kemudian melakukan penambahan dan perbaikan- perbaikan terhadap prototype yang sudah dibuat.
29
2.4.2 UML (Unified Modelling Language)
Menurut Yusmiarti (2016), Unified Modeling Language (UML) adalah bahasa spesifikasi standar yang dipergunakan untuk mendokumentasikan, menspesifikasikan dan membangun perangkat lunak. UML merupakan metodologi dalam mengembangkan sistem berorientasi objek dan juga merupakan alat untuk mendukung pengembangan sistem.
Sedangkan menurut S. dan Shalahudin (2014), UML merupakan bahasa visual untuk pemodelan dan komunikasi mengenai sebuah sistem dengan menggunakan diagram dan teks – teks pendukung. UML hanya berfungsi untuk melakukan pemodelan. jadipenggunakan UML tidak terbatas pada metodelogi tertentu. Tujuan dari penggunaan UML antara lain ;
1. Memberikan bahasa pemodelan yang bebas dari berbagai bahasa pemrograman dan proses rekayasa. UML tidak terikat pada salah satu bahasa pemrograman, hal ini bahwa UML dapat di terapkan terhadap semua bahasa Pemrograman.
2. Menyatukan praktik – praktik terbaik yang terdapat dalam pemodelan.
3. Memberikan model yang siap pakai, bahasa pemodelan visual yang ekspresif untuk mengembangkan dan saling menukar model dengan mudah dan dimengerti secara umum. UML akan mempermudah dan dimengerti secara umum, sehingga dalam proto type akan mempermudahkan dalam melakukan realisasi rancangan .
4. UML bisa juga berfungsi sebagai sebuah (blue print) cetak biru karena sangat lengkap dan detail. Dengan cetak biru ini maka akan bisa diketahui informasi
secara detail tentang coding program atau bahkan membaca program dan menginterpretasikan kembali ke dalam bentuk diagram (reserve enginering).
Manfaat dari penggunaan UML adalah sebagai berikut ;
1. Memudahkan para programmer dalam membuat sistem yang akan dibuat. 2. Memudahkan para programmer mengetahui alur sistem / flow suatu sistem. 3. Memudahkan para programmer perangkat apa saja yang dibutuhkan dalam
sistem tersebut.
4. Memudahkan para programmer menggambarkan sistem yang akan dibuat tentu dengan desain dan fitur apa saja yang ada dalam fitur tersebut.
5. Memudahkan para developer dalam mengimplementasikan program yang dibuat.
2.4.3 Pengertian Use Case Diagram
Menurut Sasmito, (2017) “Use case diagram merupakan fungsionalitas yang disediakan sistem sebagai unit – unit yang saling bertukar pesan antar unit atau aktor”.
Sedangkan menurut S. dan Shalahudin (2014), Use case atau diagram use
case merupakan pemodelan untuk kelakuan (behavior) sistem informasi yang
akan dibuat. Use Case mendeskripsikan sebuah interaksi antara satu atau lebih aktor dengan sistem informasi yang akan dibuat. Use case digunakan untuk mengetahui fungsi apa saja yang ada di dalam sebuah sistem informasi dan siapa saja yang berhak menggunakan fungsi – fungsi tersebut.
31
Berikut adalah komponen – komponen yang di gunakan pada pembuatan Use Case diagram ;
Tabel 2.9 Komponen - Komponen Use Case Diagram
Simbol Keterangan
Aktor : mewakli peran orang, sistem yang lain atau alat ketika berkomunikasi dengan use case
Use case : Abstraksi dan interaksi antara sistem dan aktor Association : Abstraksi dari penghubung antara aktor dengan use case
Generalasi : Menunjukkan spesialisasi aktor untuk dapat berpartisipasi dengan use case
<<include>> Menunjukkan bahwa suatu use case seluruhnya merupakan
fungsionalitas dari use case lainnya
<<extend>> Menunjukkan bahwa suatu use case merupakan tambahan
fungsional dari use case lainnya jika suatu kondisi terpenuhi
2.4.4 Pengertian Activity Diagram
Menurut Sasmito, (2017) “Activity diagram adalah memodelkan alur kerja (iworkflow) sebuah proses bisnis dan urutan aktivitas dalam suatu proses”. Sedangkan menurut S. dan Shalahudin (2014), Diagram aktivitas atau Activity
Diagram menggambarkan workflow (aliran kerja) atau aktivitas dari sebuah
sistem atau proses bisnis atau menu yang ada pada perangkat lunak. Diagram aktivitas menggambarkan aktivitas sistem bukan apa yang dilakukan aktor.
Diagram aktivitas juga banyak digunakan untuk mendefinisikan hal - hal berikut :
1. Rancangan proses bisnis diaman setiap urutan aktivitas yang digambarkan merupakan proses bisnis sistem yang didefinisisikan. 2. Urutan atau pengelompokan tampolan dari sistem/user interface
dimana setiap aktivitas dianggap memiliki sebuah rancangan antarmuka tampilan.
3. Rancangan pengujian dimana setiap aktivitas dianggap memerilikan sebuah pengujian yang perlu didefinisikan kasus ujinya
4. ancangan emnu yang ditampilkan ada perangkat lunak
Berikut komponen – komponen yang digunakan dalam Activity Diagram ;
Tabel 2.10 Komponen - Komponen Activity Diagram
Simbol Keterangan Start Point End Point Activities Fork (Percabangan) Join (Penggabungan) Decision
33
2.4.5 Pengertian Sequence Diagram
Menurut Sasmito, (2017) “Sequence diagram adalah suatu diagram interaksi yang menekankan pada pengaturan waktu dari pesan-pesan”.
Sedangkan menurut S. dan Shalahudin (2014), Diagram sekuen menggambarkan kelakuan objek pada use case dengan mendeskripsikan waktu hidup objek dan message yang dikirimkan dan diterima antara objek.
Berikut adalah komponen – komponen Squence Diagram ;
Tabel 2.11 Komponen – Komponen Squence Diagram
Simbol Keterangan Actor Object Lifeline Activation Message Self Message Return Message
2.4.6 MySQL
Menurut Yusmiarti (2016), MySQL adalah suatu sistem manajemen basis data relasional (RDBMS-Relational Database Management System) yang mampu bekerja dengan cepat, kokoh, dan mudah digunakan. Contoh RDBMS lain adalah Oracle, Sybase. Basis data memungkinkan anda untuk menyimpan, menelusuri, menurutkan dan mengambil data secara efesien. Server MySQL yang akan membantu melakukan fungsionaliitas tersebut. Bahasa yang digunakan oleh MySQL tentu saja adalah SQL- standar bahasa basis data relasional di seluruh dunia saat ini. MySQL dikembangkan, dipasarkan dan disokong oleh sebuah perusahaan Swedia bernama MySQL AB. RDBMS ini berada di bawah bendera GNU GPL sehingga termasuk produk Open Source dan sekaligus memiliki lisensi komersial. Apabila menggunakan MySQL sebagai basis data dalam suatu situs Web. Anda tidak perlu membayar, akan tetapi jika ingin membuat produk RDBMS baru dengan basis MySQL dan kemudian mengualnua, anda wajib bertemu mudah dengan lisensi komersia. Beberapa keunggulan MySQL, antara lain ;
Tabel 2.12 Keunggulan MySQL
No. Keterangan
1. Merupakan salah satu software yang portable
2. MySQL merupakan salah satu DBMS yang opensource 3. Memiliki tipe data yang bervariasi
4. Struktur tabel yang lebih fleksibel.
35
2.4.7 Metode Pengujian Black Box
Menurut Retyaningsih (2016) dalam skripsinya yang berjudul “Sistem Monitoing Pendeteksi Kebocoran Gas LPG Menggunakan Microcontroller berbasis Desktop”, Black Box Testing adalah pengujian yang dilakukan dengan hanya menjalankan ataumengeksekusi unit atu model kemudian diamati apakan hasil dari unit itu sesuai dengan proses yang diinginkan.
2.5 Kerangka Berpikir
Adapun kerangka pemikiran dari penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut :
36 BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Sekilas Tentang Perumahan Graha Cikarang 3.1.1 Sejarah Perumahan Graha Cikarang
Graha Cikarang adalah sebuah komplek perumahan yang terletak di Desa Simpangan, Kec. Cikarang Utara, Kab. Bekasi, Jawa Barat yang terdiri dari beberapa cluster dan tipe rumah. Terbagi menjadi beberapa blok, mulai dari blok A sampai dengan blok E, serta terdiri dari beberapa RT dan RW, yang saat ini di huni ± 1250 kepala keluarga.
Kepemilikan saham dipegang oleh Bank BTN, yang mana tujuan didirikannya perumahan ini sebagai sebuah perumahan murah yang bisa dibeli oleh karyawan – karyawan yang bekerja di sekitaran kawasan Jababeka.
3.1.2 Struktur Organisasi RT.001/RW.016
Dalam kegiatan organisasi pada RT.001/RW.016 Perumahan Graha Cikarang terdapat struktur organisasi yang harus dipatuhi oleh semua warga.
37
3.2 Metodologi
Tahapan penelitian diawali dengan melakukan perancangan sistem dan menentukan komponen yang akan digunakan, membuat prototip hardware, membuat program, dan melakukan pengujian. Diagram alir tahapan penelitian seperti pada Gambar 3..
Gambar 3.2 Tahapan Penelitian
Sistem ini memiliki dua bagian, yaitu; perangkat keras dan perangkat lunak. Sistem perangkat keras terdiri dari NodeMCU 8266, sensor – sensor,
buzzer, push button, dan LED. Sistem perangkat lunak terdiri dari pembuatan
ini, komponen perangkat keras yang digunakan adalah Arduino NodeMCU 8266, buzzer, sensor (PIR, DHT-11, Magnetic Reed Switch, MQ-5, Fire Sensor).
3.3 Analisa Sistem Berjalan
Prosedur keamanan yang berjalan pada RT.001/RW.016 di Perumahan Graha Cikarang saat ini adalah sebagai berikut :
Gambar 3. 3 Diagram Sistem yang berjalan
3.4 Perancangan Sistem
3.4.1 Perancangan Sistem Yang Diusulkan
Pada perancangan sistem yang di usulkan penulis menggunakan metode UML (Unified Modeling Language) yaitu suatu metode pemodelan secara visual untuk sarana perancangan sistem berorientasi objek. Metode UML meliputi perancangan use case diagram, activity diagram, dan sequence diagram.
39
1 Use Case Diagram
User
Login
Monitoring
Logout
Gambar 3.4 Use Case Diagram
2 Activity Diagram
a. Activity Diagram Sistem Activity Diagram
User System
Ph
as
e
Open S oftware Show Splas h Screen
Show Login Screen Insert Us er & Pass
Show Main S creen
Show Notfication No Yes Validation ? Status Security ?
Read Temp & Hum d
Deactive
Read Security s ensor Active
YES
NO Sensor active
?
b. Activity Diagram Login
Gambar 3. 6 Activity Diagram Login
c. Activity Diagram Monitoring
Activity diagram Monitoring
System Microcontroller Sensor DHT-11 Sensor Security
P
ha
se
Show MainScreen
Get sensor value
Send Sensor value
Get sensor value
Send sensor value Display Value Sensor
Send Sensor value
41
d. Activity Diagram Logout
Activity Logout
User System
P
ha
se
Show main activity
Tap Logout button
Delete session
show login activity
Gambar 3.8 Activity Diagram Logout
e. Activity Diagram Hardware
Activity Diagram Hardware
User Microcontroller Sensor DHT-11 Sensor Security Database Server Software
P
ha
se
Microcontroller on
Yes Read Sensor Read Sensor
Send Data Sensor
Get Data Sensor Send Data Sensor to
Databases Server Show Data to Software No Turn on hardware ? Security on ? No Buzzer On Yes
Send Data Sensor
3 Sequnce Diagram
a. Squence Diagram Login
Gambar 3.10 Squence Diagram Login
b. Squence Diagram Monitoring
43
c. Squence Diagram Logout
Gambar 3.12 Squence Diagram Logout
3.4.2 Perancangan Prototype
Perancangan sistem monitoring ini, menggunkanan beberapa komponen perangkat keras seperti Arduino NodeMCU v3 LoLin ( Microcontroller ESP-12 ),
Sensor Gas MQ-2, Sensor Magnetic Reed Switch, Lampu LED, Fire Sensor, Sensor PIR. Sistem ini dilengkapi dengan aplikasi monitoring berbasis Android
yang di gunakan untuk memonitoring perangkat – perangkat keras yang disebutkan diatas. Sistem ini nantinya akan merikan peringatan apabila salah satu dari sensor – sensor di atas aktif
3.4.3 Diagram Blok System
Berikut ini adalah blok diagram Sistem Keamanan Rumah Pintar Berbasis
Gambar 3.13 Diagram Blok System
3.4.4 Diagram Logical System
Diagram Logical System dirancang menggunkan software Fritzing.
45
3.4.5 Cara Kerja Alat
Cara kerja sistem monitoring keamanan rumah pintar ini, menggunakan Sensor Gas MQ-2, Sensor Magnetic Reed Switch, Fire Sensor, dan Sensor PIR, dan indikator seperti lampu LED. Sensor Gas akan memberikan sinyal kepada
microcontroller apabila sensor mendeteksi adanya gas LPG yang bocor, Magnetic Reed Swicth akan memberikan sinyal apabila magnet yang melekat pada sensor
terlepas, Fire sensor akan memberikan sinyal apabila ada api di dekat sensor, PIR sensor akan memberikan sinyal apabila PIR sensor mendeteksi hawa panas yang ada di tubuh manusia.
Dan bilamana sensor – sensor tersebut memberikan sinyal kepada
microcontroller maka lampu LED akan berkedip cepat dan buzzer akan
mengeluarkan bunyi. Sistem ini juga akan dilengkapi dengan aplikasi berbasis Android yang dapat digunakan untuk memonitoring keamanan rumah, serta mendapatkan notification apabila sensor – sensor tersebut memberikan sinyal kepada microcontroller.
3.4.6 Perancangan User Interface
Perancangan user interface pada sistem monitoring keamanan rumah ini, dibuat sederhana agar mudah dipahami dan mudah digunakan. Berikut ini adalah gambar user interface sistem monitoring keamanan rumah :
1. Splash Screen
Gambar 3.15 Splash Screen
2. Login Activity
Gambar 3.16 Login Activity
3. Main Activity
47 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Perancangan Alat
Sebelum melakukan implementasi sistem, langkah yang dilakukan yaitu menentukan spesifikasi perangkat lunak (software) dan perangkat keras (hardware) yang dibutuhkan. Dari kedua pembahasan perancangan ini dianggap penting untuk dibahas karena ingin menghasilkan sistem yang baik, serta menghasilkan sinkronisasi antara perangkat keras dengan perangkat lunak
4.1.1 Spesifikasi Hardware
Berikut adalah perangkat keras yang digunakan untuk merancang sistem :
1. Laptop 8. Solder dan timah
2. Arduino NodeMCU v2 9. Power supply 5v
3. Sensor Gas MQ-2 10. Sensor PIR
4. Sensor DHT-11 11. Sensor Magnetic reed switch
5. Sensor Api 12. Buzzer
6. Lampu LED 13. Breadboard/protoboard
7. Kabel jumper 14. Pin header
4.1.2 Spesifikasi Software
Berikut adalah perangkat keras yang digunakan untuk merancang sistem : 1. Sistem operasi windows 4. Arduino IDE
2. Bahasa pemrograman C# 5. Fritzing
4.2 Implementasi Sistem
Pada bagian ini akan digambarkan tentang implementasi sistem meliputi alat pendeteksi dan sistem aplikasi monitoring:
1. Implementasi Alat
Gambar 4.1 Implementasi alat
2. Splash Screen
49
3. Login Activity
Gambar 4.3 Login Activity
4. Main Activity
4.3 Metode Pengujian Black Box
Berikut ini adalah tabel pengujian prototype sistem keamanan rumah:
Tabel 4.1 Pengujian Sistem Perangkat Lunak Android
No Skenario
Pengujian Hasil Yang Diharapkan Hasil Penelitian Validasi 1 Melakukkan Login secara benar Menampilkan Halaman Utama
Login berhasil dan menampilkan halaman utama Valid 2 Melakkukan Login secara tidak benar Menampilkan Toast bahwa User/Password salah
Login Gagal dan
Toast muncul Valid
3 Hardware yang terhubung ke internet Menampilkan Notification Hardware terkoneksi internet Notifikasi muncul dan sistem mulai memonitoring Valid 4 Hardware tidak terhubung ke internet Menampilkan Notification Hardware tidak terkoneksi internet
Notifikasi Muncul Valid
5 sensor api memberikan sinyal kepada mikrokontroller Memberikan Notifikasi
Darurat Notifikasi Muncul valid
6 sensor gas memberikan sinyal kepada mikrokontroller Memberikan Notifikasi
Darurat Notifikasi Muncul valid
7 sensor PIR memberikan sinyal kepada mikrokontroller Memberikan Notifikasi
Darurat Notifikasi Muncul Valid
8 sensor MGR memberikan sinyal kepada mikrokontroller Memberikan Notifikasi
Darurat Notifikasi Muncul Valid
9 Mengeluarkan Aplikasi
Sistem masih dapat berjalan menggunakan metode Background Service dan tetap dapat memberikan notifikasi
