SISTEM MONITORING KETINGGIAN AIR BERBASIS WEB SERVER MENGGUNAKAN WIRELESS SENSOR NETWORK
DAN ARDUINO UNO
SKRIPSI
AFIFUDIN 101402013
PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
SISTEM MONITORING KETINGGIAN AIR BERBASIS WEB SERVER MENGGUNAKAN WIRELESS SENSOR NETWORK
DAN ARDUINO UNO
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Teknologi Informasi
AFIFUDIN 101402013
PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : SISTEM MONITORING KETINGGIAN AIR
BERBASIS WEB SERVER MENGGUNAKAN WIRELESS SENSOR NETWORK DAN ARDUINO UNO
Kategori : SKRIPSI
Nama : AFIFUDIN
Nomor Induk Mahasiswa : 101402013
Program Studi : SARJANA (S1) TEKNOLOGI INFORMASI
Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Ainul Hizriadi, S.Kom, M.Sc. Seniman, S.Kom, M.Kom.
NIP. NIP. 19870525 201404 1 001
Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Teknologi Informasi Ketua,
PERNYATAAN
SISTEM MONITORING KETINGGIAN AIR BERBASIS WEB SERVER MENGGUNAKAN WIRELESS SENSOR NETWORK
DAN ARDUINO UNO
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, April 2017
UCAPAN TERIMA KASIH
Alhamdulillah, segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan rahmat, karunia, taufik dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Opim S Sitompul, selaku dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi (Fasilkom-TI) yang telah banyak memberikan dukungan dan bimbingannya.
2. Bapak Seniman, S.Kom., M.Kom, selaku pembimbing 1 dan Bapak Ainul Hizriadi S.Kom., M.Sc, selaku pembimbing 2 yang telah banyak memberikan bimbingan, motivasi dan dukungannya selama penyusunan dan penulisan skripsi ini.
3. Bapak Indra Aulia, S.TI., M.Kom dan Ibu Sarah Purnamawati, ST, M.Sc sebagai tim penguji, atas segala koreksi, kritik dan saran dalam penyempurnaan penulisan skripsi ini.
4. Ketua program studi Teknologi Informasi, Bapak Romi Fadillah Rahmat, B.Comp.Sc., M.Sc. dan sekretaris program studi Teknologi Informasi, Ibu Sarah Purnamawati, ST, M.Sc, serta seluruh Bapak dan Ibu dosen pengajar yang telah memberikan ilmu yang bermanfaat bagi penulis.
5. Kedua orang tua tercinta, Ayah Rujito dan Ibu Atik Fulayatun yang memberikan dukungan, masukan, semangat serta nasehat-nasehat yang sangat dibutuhkan penulis juga selalu mendoakan dan senantiasa memberikan kasih sayang sepanjang masa.
6. Abang Ahmad Lutfi S.Hi yang selalu memberikan motivasi dan arahannya, serta adik-adik Mundzir Hidayat dan Fulaikhah yang selalu memberikan dukungan. 7. Rekan-rekan PT. Poda Husari Digital, Abang Zainul Fahrudin Berutu S.Kom,
Wisnu Wardhana Sitorus, Ikram Hadi Simatupang, Andrian Junaidi dan Kak Ayu Purnamasari yang selalu memberi dukungan.
Teman-teman program studi teknologi informasi khususnya angkatan 2010 Kom A atas segala doa dan dukungannya selama ini.
9. Bang Manaf, Bang Faysal Hamid, Kak Umi, Kak Maya, bu Delima dan seluruh keluarga besar Teknologi Informasi yang selalu memberikan dukungan.
10.Teman-teman Kos Pamen, Abang Ahmad Sofwan (Manambin), Nehru Siregar (Dikot Walker), Toras, Jefri dan yang lainnya serta Abang-abang alumni Kos Pamen yang telah memberikan motivasi dan dukungan.
11.Teman-teman sejawat Yuliono, Abuel, Suci Setio Nugroho yang telah memberikan dukungan dan motivasi.
ABSTRAK
Banjir merupakan kejadian alam yang dapat terjadi setiap saat dan sering mengakibatkan kerugian jiwa, harta dan benda. Kejadian banjir tidak dapat dicegah, namun hanya dapat dikendalikan dan dikurangi dampak kerugian yang diakibatkannya. Data dari BNPB menyebutkan bahwa sepanjang tahun 2016-2017 di Indonesia, banjir menempati urutan teratas dari jumlah kejadiannya, yaitu sebesar 32,9% dari total bencana alam, kemudian disusul oleh bencana tanah longsor yang menempati posisi 2 dengan persentase 27,1%, puting beliung 29,1%, kebakaran hutan dan lahan 5,8%. Penelitian ini dilakukan dengan merancang perangkat Wireless Sensor Network (WSN) dimana perangkat akan mengukur ketinggian permukaan air dengan menggunakan Sensor Hc-sr04, kemudian data hasil pengukuran diolah oleh unit Arduino uno sehingga menghasilkan jarak, selanjutnya data dikirim ke web server melalui modul GSM, pada penelitian ini menggunakan modul GSM SIM800L. Kemudian data ketinggian air disajikan pada aplikasi sistem monitoring secara real time. Setelah melakukan penelitian dan merancang perangkat serta pembangunan aplikasi ini, dapat diambil kesimpulan bahwa perangkat Wireless Sensor Network dapat mengukur ketinggian air dengan keakuratan mencapai 99.15% dan Pengiriman data ke Web Server terlambat beberapa detik, rata-rata delay dari setiap pengiriman data adalah 2,5 detik. Informasi mengenai data ketinggian air yang dipantau menggunakan perangkat WSN dapat ditampilkan secara real time pada aplikasi sistem monitoring.
WATER LEVEL MONITORING SYSTEM OF WAB-BASED SERVER USING A WIRELES SENSOR NETWORK AND ARDUINO
ABSTRACT
Flood is one of the natural disasters that can happen every time and sometimes cause a huge loss in human life, property and objects. Floods event couldn’t be prevented, but could only be controlled and reduced the impact of the loss. The data from BNBP during the year 2016 to 2017 in Indonesia shows flood was on the top list for its occurrence, with the percentage of 32.9% from all the disaster, and then followed by landslide in the 2nd rank with the percentage of 27.1%, tornado 29.1%, forest and land
fires 5.8%. This research was done by designing a Wireless Sensor Network (WSN) device where the device will measures the height of water surface with Hc-sr04 sensors, then the measured data is processed by an Arduino uno unit that give result in distance, next the data was sent to a web server via a GSM module, in which the module that was used in this research is GSM SIM800L. Then the water level data are presented on the real time monitoring application. After doing research and designing the device also developing the application, we can conclude that a Wireless Sensor Network device can measure water level with the 99.15% accuracy and transmitted data to web server was late for a couple second, the delay for every transmitted data is 2.5 second. The information about the monitored water level data using WSN devices can be shown on the real time monitoring application..
DAFTAR ISI
Hal
PERSETUJUAN ii
PERNYATAAN iii
UCAPAN TERIMA KASIH iv
ABSTRAK vi
1.3 Tujuan Penelitian 2
1.4 Batasan Masalah 2
1.5 Manfaat Penelitian 3
1.6 Sistematika Penulisan 3
BAB 2 LANDASAN TEORI 5
2.1Bencana Alam 5
2.1.1 Banjir 5
2.1.2 Jenis Banjir 6
2.1.3 Penyebab Banjir 8
2.2 Sistem Monitoring 9
2.2.1 Pengertian Monitoring 9
2.2.2 Tujuan Monitoring 10
2.3 Wireless Sensor Network (WSN) 10
2.4 Perangkat Keras 11
2.4.3 Modul GSM SIM800L 15
2.4.4 Buzzer 16
2.5 Perangkat Lunak 17
2.5.1 Software Arduino 17
2.5.2 Fritzing 18
2.5.3 Web Server 18
2.5.4 MySQL 19
2.6 Penelitian Terdahulu 20
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN 21
3.1 Alat dan Bahan 21
3.2 Data Yang Digunakan 22
3.3 Arsitektur Umum 22
3.3.1 Pengumpulan Data 23
3.3.2 Proses Data 24
3.3.3 Visualisasi Data 25
3.4 Perancangan Perangkat Wireless Sensor Network (WSN) 25
3.4.1 Flowchart Wireless Sensor Network 25
3.4.2 Perancangan Sensor Ultrasonik Hc-sr04 27
3.4.3 Perancangan Modul GSM SIM800L 27
3.4.4 Perancangan Buzzer 28
3.4.5 Perancangan Keseluruhan Perangkat Wireless Sensor Network 29
3.5 Perancangan Sistem 29
3.5.1 Use Case Sistem Monitoring 29
3.5.2 Perancangan Antarmuka Sistem Monitoring 30 3.5.2.1 Perancangan Halaman Utama Monitoring 31 3.5.2.2 Perancangan Halaman Detail Alat 32 3.5.2.3 Perancangan Halaman Login, Admin dan
Manajemen Alat 33
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 36
4.1.2 Implementasi Perancangan Perangkat Wireless Sensor Network 37 4.1.2.1 Implementasi Perancangan Sensor Ultrasonik Hc-sr04 37 4.1.2.2 Implementasi Perancangan Modul GSM SIM800L 38 4.1.2.3 Implementasi Perancangan Buzzer 38 4.1.2.4 Implementasi Perancangan Keseluruhan Perangkat
Wireless Sensor Network(WSN) 39
4.1.3 Implementasi Perancangan Antarmuka Sistem 40 4.1.3.1 Implementasi Perancangan Halaman Utama Monitoring 40 4.1.3.2 Implementasi Perancangan Halaman Detail Alat 40 4.1.3.3 Implementasi Perancangan Halaman Login, Admin dan
Manajement Alat 41
4.2 Pengujian Sistem 44
4.2.1 Pengujian Perangkat 44
4.2.1.1 Uji Pengukuran Perangkat 44
4.2.1.2 Uji Waktu Pengiriman Data 47
4.2. Pengujian Kinerja Aplikasi 48
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 52
5.1 Kesimpulan 52
5.2 Saran 52
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Penelitian Terdahulu 20
Tabel 3.1 Alat dan Bahan 21
Tabel 3.2 Tabel Spesifikasi Use Case 30
Tabel 4.1 Perbandingan Hasil Pengukuran 46
Tabel 4.2 Waktu Pengiriman Data 47
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Data Bencana Alam 6
Gambar 2.2 Komponen Penyusun Node Dalam WSN 11
Gambar 2.3 Arduino Uno 12
Gambar 2.4 Sensor Ultrasonik Hc-sr04 14
Gambar 2.5 Modul GSM SIM800L 16
Gambar 2.6 Buzzer 17
Gambar 2.7 Software Arduino 17
Gambar 3.1 Arsitektur Umum 23
Gambar 3.2 Flowchart Perangkat Wireless Sensor Network 26 Gambar 3.3 Perancangan Sensor Ultrasonik Hc-sr04 27
Gambar 3.4 Perancangan Modul GSM SIM800L 28
Gambar 3.5 Perancangan Buzzer 28
Gambar 3.6 Arsitektur Rangkaian Perangkat WSN 29
Gambar 3.7 Use Case Sistem 30
Gambar 3.8 Rancangan Antarmuka Halaman Utama 31
Gambar 3.9 Rancangan Antarmuka Halaman Detail Alat 33
Gambar 3.10 Rancangan Antarmuka Halaman Login 33
Gambar 3.11 Rancangan Antarmuka Halaman Admin 34
Gambar 3.12 Rancangan Antarmuka Halaman Tambah Alat 34 Gambar 3.13 Rancangan Antarmuka Halaman Edit Alat 35
Gambar 4.1 Rangkaian Sensor Ultrasonik Hc-sr04 37
Gambar 4.2 Rangkaian Modul GSM SIM800L 38
Gambar 4.3 Rangkaian Buzzer 39
Gambar 4.4 Rangkaian Keseluruhan Perangkat WSN 39
Gambar 4.5 Halaman Utama 40
Gambar 4.6 Halaman Detail Alat 41
Gambar 4.7 Halaman Detail Alat Menampilkan Tabel 41
Gambar 4.10 Halaman Tambah Alat 43
Gambar 4.11 Halaman Edit Alat 43
Gambar 4.12 Pengukuran Manual 45
Gambar 4.13 Uji Pengukuran Dengan Perangkat 45
Gambar 4.14 Data Dari Pengukuran Perangkat 46
