Fakultas Ilmu Komputer
Universitas Brawijaya
517
Rancangan Sistem Pendeteksi Pencurian Helm Menggunakan Protokol
MQTT Dan Bluetooth HC-05 Berbasis Arduino
Fadolly Aryaviocholda1, Mochammad Hannats Hanafi Ichsan 2, Agung Setia Budi3
Program Studi Teknik Komputer, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Brawijaya Email: 1[email protected], 2[email protected], 3[email protected]
Abstrak
Kendaraan yang paling banyak digunakan oleh mahasiswa yaitu sepeda motor. Mahasiswa memarkirkan sepeda motor pada area parkir yang disediakan oleh kampus. Area parkir tersebut kebanyakan tidak memiliki fasilitas penyimpanan helm dan petugas parkir tidak setiap saat dapat mengawasi sehingga kebanyakan mahasiswa meletakkan helm meraka pada sepeda motor. Berdasarkan data yang diperoleh dari kuesioner penelitian tentang perilaku mahasiswa ketika memarkirkan sepeda motor di area parkir yang dilakukan kepada 30 mahasiswa di Fakultas Ilmu Komputer Brawijaya mendapatkan kesimpulan bahwa mahasiswa tidak begitu memperhatikan keamanan helm mereka yang mengakibatkan 12 dari 30 mahasiswa pernah mengalami kehilangan helm. Oleh karena itu pada penelitian ini merancangan perangkat untuk mencegah terjadinya tindakan pencurian helm dengan menggunakan sensor magnetic reed switch sebagai pengunci helm dan konektifitas antara master dan slave Bluetooth HC-05 sebagai indikator jarak antara helm dengan sepeda motor. Protokol komunikasi MQTT digunakan untuk mengirimkan data dari perangkat sistem ke broker Adafruit IO kemudian data tersebut dikirim ke aplikasi android pengguna. Pengiriman data dari perangkat sistem ke broker Adafruit IO memiliki persentase keberhasilan terkirim yaitu 100% dan rata-rata waktu pengiriman 2,1 detik dan waktu pengiriman dari Adafruit IO ke aplikasi pengguna memiliki rata-rata waktu pengiriman 1 detik. Output yang dihasilkan berupa alarm peringatan yang ketika kunci helm terbuka dan ketika jarak antara helm dan sepeda motor tidak berada pada jarak yang aman. Untuk memberikan informasi kepada pengguna berhasil mengirimkan notifikasi peringatan pada smartphone pengguna.
Kata kunci: pencurian helm, magnetic reed switch, MQTT, buetooth hc-05, adafruit io
Abstract
The most vehicles used by college students is motorcycle. College students parking their motorcycle in the parking area provided by the campus. The parking area mostly does not have a helmet storage facility and parking attendants are not at all times can supervise so most college students put a helmet on the motorcyle. Based on data obtained from a research questionnaire made about about college students behavior when parking a motorcycle in a parking area conducted on 30 students at the Faculty of Computer Science Brawijaya get the conclusion that college students do not pay attention to their helmets security which resulted in 12 of 30 college students having experienced a helmet loss. Therefore in this research the made design of devices to prevent helmet theft by using magnetic reed switch sensors as lock helmet and connectivity between the master and slave Bluetooth HC-05 as a marker of the distance between the helmet and the motorcylce. MQTT communication protocol is used to send data from the system device to the Adafruit IO broker then the data is sent to the user's android application.Sending data from the system device to the Adafruit IO broker has a percentage of success that is 100% and an average delivery time of 2.1 seconds and sending time from Adafruit IO to the user application has an average delivery time of 1 second. The resulting output is a warning alarm when the helmet lock is open and when the distance between the helmet and the motorcycle is not at a safe distance. To provide information to the user successfully sending a notification
1. PENDAHULUAN
Kendaraan yang paling banyak digunakan oleh mahasiswa di Universitas Brawijaya adalah sepeda motor. Mahasiswa memarkirkan sepeda motor mereka pada area parkir yang disediakan oleh masing-masing fakultas. Area parkir tersebut kebanyakan tidak memiliki fasilitas penitipan helm dan petugas parkir tidak setiap saat dapat mengawasi sehingga kebanyakan mahasiswa menyimpan helm meraka pada sepeda motor. Selain itu petugas parkir tidak memiliki waktu hingga malam hari. Hal ini menjadi sasaran bagi orang-orang yang tidak bertanggung jawab sebagai peluang untuk melakukan tindakan pencurian. Apalagi bagi mahasiswa yang meluangkan waktu mereka di kampus hingga malam hari. Berdasarkan data yang diperoleh dari kuesioner yang dibuat berkaitan dengan perilaku dan tindakan mahasiswa Fakultas Ilmu Komputer Brawijaya yang dapat mengurangi tingkat keamanan helm diantaranya seperti menyimpan helm di kaca spion, tidak menyimpan helm pada jok motor, tidak menggunakan gembok helm, dan lain-lain. Hasil dari penyebaraan kuesioner ke 30 mahasiswa Fakultas Ilmu Komputer Brawijaya yaitu mahasiswa tidak begitu memperhatikan keamanan helm mereka berdasarkan perilaku mahasiswa ketika menyimpan helm meraka pada sepeda motor yang mengakibatkan 12 dari 30 responden pernah mengalami kehilangan helm. Teknologi jaringan internet setiap tahunnya mengalami perkembangan. Pada saat ini bukan hanya perangkat komunikasi dan komputer saja yang terhubung ke internet akan tetapi segala perangkat elektronik dapat terhubung dengan internet. Konsep yang memungkinkan hal tersebut dapat terjadi yaitu Internet of Things. Internet of Things merupakan sebuah paradigma dengan gagasan yang memungkinkan sesuatu hal (misalnya: manusia, mobil, hewan, lampu, tanaman dll.) untuk berkomunikasi satu sama lain, untuk mentransfer dan menerima informasi (read-only data), melalui penggunaan jaringan dasar seperti kabel atau nirkabel, mendukung teknologi (misalnya ZigBee, Bluetooth, Wi-Fi dll), diperlukan sensor, aktuator dan perangkat komputasi, dan akhirnya merespon kembali dengan cara meminta setidaknya campur tangan manusia atau tanpa campur tangan manusia (Matta, P., Pant, B., & Arora, M, 2017). Salah satu protokol komunikasi pada IoT adalah
Message Queuing Telemetry Transport (MQTT). MQTT merupakan protokol komunikasi Machine-to-Machine (M2M) yang dirancang sebagai transportasi pengiriman publish/subcribe yang sangat ringan (mqtt.org, 2019). Penelitian yang dilakukan oleh Burak H. Corak., et al yaitu melakukan analisis perbandingan protokol MQTT, COAP, dan XMPP dalam hal waktu pembuatan paket dan waktu transmisi paket mendapatkan hasil bahwa MQTT memiliki waktu pembuatan dan transmisi paket yang lebih baik daripada protokol lain, meskipun CoAP adalah protokol berbasis UDP. Selain itu, MQTT mengirimkan paket dua kali lebih cepat dari CoAP. MQTT lebih baik daripada protokol lain karena beberapa alasan seperti jaringan yang memiliki bandwidth yang besar, paket yang ditransfer memiliki ukuran yang lebih kecil dan COAP kurang standar. Ketika XMPP diperiksa dalam jaringan seperti itu memiliki waktu yang paling lambat yang menyebabkan ektra latency jika dibandingkan dengan protokol lain.
Berdasarkan latar belakang permasalahan yang sudah dijabarkan diatas maka penulis melakukan penilitian dalam merancang perangkat sistem yang dapat memberikan peringatan kepada orang di sekitar area parkir dan notifikasi pada smartphone pengguna ketika terjadinya tindakan pencurian helm. Terdapat 2 perangkat yang dibuat yang terpasang pada sepeda motor dan helm. Input perangkat berasal dari sensor magnetic reed switch dan Bluetooth HC-05. Sensor magnetic reed switch merupakan sensor yang dapat mendeteksi medan magnet jika didekatkan dengan sebuah magnet. Sensor magnetic reed switch digunakan untuk membuat pengunci helm. Sensor magnetic reed switch akan terpasang pada perangkat sepeda motor dan magnet akan terpasang pada perangkat helm. Sehingga ketika magnet pada helm terdeteksi oleh sensor menunjukkan kunci helm dalam keadaan tertutup dan ketika magnet pada helm tidak terdeteksi oleh sensor menunjukkan kunci helm dalam keadaan terbuka. Bluetooth HC-05 digunakan untuk memberikan konektifitas pada perangkat sepeda motor dan perangkat helm. Alasan pengguna bluetooth HC-05 pada perangkat yang dibuat sesuai dengan kebutuhan perangkat sistem yang membutuhkan konektifitas dengan jarak pendek sehingga penggunaan Bluetooth HC-05 lebih tepat digunakan jika dibandingkan jenis modul wireless lainnya. Bluetooth HC-05 yang
terpasang pada perangkat sepeda motor sebagai master dan pada perangkat helm sebagai slave. Jika bluetooth pada perangkat sepeda motor dan perangkat helm dalam kondisi terkoneksi menunjukan bahwa helm masih berada disekitar sepeda motor dan jika bluetooth pada perangkat sepeda motor dan perangkat helm tidak terkoneksi dapat dikatakan jarak antara helm dan sepeda motor sudah tidak aman. Data yang diperoleh dari sensor dan Bluetooth HC-05 diproses menggunakan Arduino Nano sebagai mikrokontroller. Selanjutnya data tersebut akan dikirimkan kepada pengguna helm menggunakan SIM800L. Untuk mengirimkan data dari perangkat sistem kepada smartphone pengguna diperlukan protokol komunikasi yang dapat mengirimkan data secara real time dan penggunaan sumber daya yang rendah serta kecilnya ukuran data yang dikirim. Oleh sebab itu menggunakan protokol MQTT sebagai protokol komunikasi antara perangkat sistem dengan aplikasi pada smartphone pengguna. MQTT membutuhkan broker untuk mendistribusikan data sehingga menggunakan broker yang disediakan oleh Adafruit IO. Dengan menggunakan protokol MQTT, pengguna dapat memonitoring kondisi helm berdasarkan dari data sensor magnetic reed switch dan Bluetooth HC-05. Output yang dihasilkan pada perangkat sistem yang dibuat berupa suara peringatan yang berasal dari speaker kepada orang disekitar area parkir dan memberikan notifikasi pada aplikasi pengguna jika terdapat tindakan pencurian. Dengan dirancangnya perangkat sistem untuk mendeteksi pencurian helm diharapkan dapat mengurangi tingkat pencurian helm .
2. DASAR TEORI
2.1 Message Queuing Telemetry Transport
Pada tahun 1999, Andy Standford-Clark dari IBM and Arlen Nipper memperkenalkan sebuah protokol pengolah pesan yang bernama MQTT. Pada tahun 2013 MQTT menjadi protokol standar dari Organization for the Advancement of Structured Information Standard (OASIS). MQTT merupakan protokol komunikasi Machine-to-Machine (M2M) yang dirancang sebagai transportasi pengiriman pesan publish/subcribe yang ringan (mqtt.org, 2019). Protokol MQTT menghubungkan jaringan dan perangkat dengan middleware dan aplikasi. Secara default port pada MQTT bekerja pada
TCP/IP port.1883.MQTT dianggap sebagai protokol yang sangat baik untuk M2M dan IoT (Munner. et al, 2017 ). MQTT sesuai untuk perangkat yang memiliki sumber daya terbatas yang digunakan dalam bandwidth rendah. MQTT memanfaatkan pola publish/subscribe untuk memberikan implementasi sederhana dan transisi yang fleksibel. Model yang digunakan oleh MQTT dalam berkomunikasi yaitu klien/server. Setiap perangkat akan terkoneksi ke sebuah server menggunakan TCP yang disebut broker. Pesan di MQTT memiliki data yang berbeda dan ambigu. Oleh karena itu MQTT adalah protokol berorientasi pesan. Alamat yang pesannya dipublish disebut topik. Perangkat dapat berlangganan lebih dari satu topik dan menerima semua pesan yang dipublikasikan ke topik tersebut. Secara arsitektur MQTT berisi 3 komponen yaitu publisher, broker, dan subscriber.
2.2 Bluetooth HC-05
Bluetooth adalah standar untuk komunikasi nirkabel jarak pendek, daya rendah, dan rendah biaya yang menggunakan teknologi radio (McDermott, 2004). Bluetooth HC-05 adalah modul yang beroperasi berdasarkan prinsip Serial Port Protocol (SPP) . Modul ini dirancang khusus untuk komunikasi serial nirkabel. Bluetooth HC-05 dapat dioperasikan sebagai master atau slave. Modul Bluetooth HC-05 menyediakan 2 mode kerja yaitu AT Command Mode dan Data Mode. Pada AT Command Mode HC-05 akan menerima instruksi berupa perintah AT Command. Mode ini dapat digunakan untuk mengatur konfigurasi modul HC-05. Sedangkan Mode Data berfungsi untuk mengirim dan menerima data dari perangkat Bluetooth lainnya
2.3 Magnetic Reed Switch
Magnetic reed switch adalah sebuah
saklar kawat terdiri dari dua kontak kawat
logam yang tertutup rapat di dalam tabung
gelas yang mengandung atmosfer inert.
Magnetic reed switch merupakan salah satu
jenis sensor yang terbilang sangat sederhana
karena hanya terdiri dari dua buah plat yang
saling berdekatan. Magnetic reed switch
berfungsi juga sebagai saklar yang aktif atau
terhubung apabila terdapat medan magnet di
area sekitar sensor. Jika terdapat medan
magnet yang kuat maka dua buah plat yang
saling berdekatan tadi akan terhubung
sehingga akan memberikan rangkaian
tertutup.
3. PERRANCANGAN DAN IMPLEMENTASI 3.1 Diagram Blok Sistem
Berikut adalah digram blok dari rancangan sistem yang dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram Blok Sistem
Berdasarkan diagram blok pada Gambar 1 sistem akan bekerja jika terdapat inputan yang berasal dari magnetic reed switch dan Bluetooth HC-05 . Untuk memproses data yang telah didapatkan dari sensor magnetic reed switch dan Bluetooth HC-05 maka dibutuhkan Arduino Nano. Setelah data diolah pada Arduino Nano maka akan dikirimkan menggunakan SIM800L ke broker Adafruit IO menggunakan protokol MQTT. Adafruit IO akan bekerja sebagai broker yang menjebatani antara perangkat sistem dengan smartphone pengguna. Hasil output dari sistem akan mengeluarkan alarm peringatan yang berasal dari speaker dan bagi pengguna akan terdapat notifikasi pada smartphone.
3.1. Perancangan Perangkat Keras
Rancangan perangkat keras dibagi menjadi 2 yaitu perangkat pada sepeda motor dan helm. Berikut adalah skematik hubungan antar komponen perangkat keras.
Gambar 2. Perangkat Keras Sepeda Motor
Dari gambar di atas Pin D0 sensor magnetic reed switch akan terhubung dengan pin A0 Arduino Nano, pin STATE modul hc-05 akan dihubungkan dengan pin D4 Arduino Nano, dan pin RX dan TX modul SIM800L akan dihubungkan pada pin D11 dan D2 Arduino Nano. Untuk notifikasi peringatan berupa output dari speaker akan dihubungkan ke modul PAM8403 mini amplifier yang terhubung ke modul DFPlayer mini sebagai penyimpan nada suara. Untuk catu daya menggunakan 2 buah baterai Li-ion yang dirangkai seri dan tegangan yang dihasilkan akan diturunkan menggunakan modul LM2596 Step Down.
Gambar 3. Perangkat Keras Helm Perangkat keras helm terdiri dari baterai 9V sebagai sumber tegangan, LED, resistor, switch button, dan modul Bluetooth HC-05. VCC pada Bluetooth HC-05 akan terhubung ke switch dan GND Bluetooth HC-05 akan terhubung ke GND baterai. Anoda LED terhubung ke switch dan katoda terhubung ke resistor dan GND baterai. Untuk menurunkan tegangan dari baterai 9V menggunakan modul LM2596 Step Down.
3.2 Perancangan Perangkat Lunak
Berikut adalah diagram alur dari perancangan perangkat lunak dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Digram Alur Perancangan Perangkat Lunak
Alur perancangan perangkat lunak dimulai dari SIM800L melakukan konfigurasi agar terkoneksi ke jaringan internet menggunakan GPRS. Selanjutnya sensor magnetic reed switch akan membaca magnet dan mengecek kondisi dari master dan slave Bluetooth HC-05 terkoneksi atau tidak terkoneksi. Sensor membaca magnet maka bernilai 0 dan sebaliknya maka bernilai 1. Master dan slave terkoneksi maka bernilai 1 dan tidak terkoneksi maka bernilai 0. Data yang diperoleh dari sensor magnetic reed switch dan Bluetooth HC-05 menghasilkan 4 kondisi yaitu “Helm Lock & Bluetooth Terkoneksi”, “Helm Lock & Bluetooth Tidak Terkoneksi”, “Helm Unlock & Waspada”, dan “Helm Unlock & Dicuri”. Alarm peringatan akan bunyi jika kondisi “Helm Unlock & Waspada”, dan “Helm Unlock & Dicuri”. Selanjutnya melakukan koneksi ke broker Adafruit IO menggunakan MQTT. Data yang telah diperoleh akan dikirimkan ke broker Adafruit IO. Adafruit IO bertugas menyalurkan data ke aplikasi android. Aplikasi android akan menampilkan kondisi perangkat dan memberikan notifikasi peringatan jika kondisi “Helm Unlock & Waspada”, dan “Helm Unlock & Dicuri”.
3.3 Implementasi Perangkat Keras
Hasil dari perancangan perangkat keras akan diimplementasikan sebagai berikut.
Gambar 5. Implementasi Perangkat Keras Sepeda Motor
Berdasarkan gambar diatas implementasi perangkat keras pada sepeda motor berupa pemasangan dan penyambungan komponen
perangkat keras pada sebuah PCB. Komponen perangkat keras yang dipasang pada PCB seperti Arduino Nano, Modul Sim800L, sensor magnetic reed switch, Bluetooth HC-05, Dfplayer Mini, PAM8403 Amplifier, speaker, push button, dan LM2596 Step Down. Untuk menghidupkan perangkat menggunakan baterai Li-ion.
Gambar 6. Implementasi Perangkat Keras Helm
Gambar 6 menunjukan implemetasi perangkat keras pada helm berupa pemasangan komponen magnet, Bluetooth HC-05, LED, switch ON/OFF, LM2596 Step Down, dan baterai 9V.
Setelah semua komponen perangkat keras dipasang menjadi satu kesatuan kemudian perangkat tersebut dipasangkan pada sepeda motor seperti pada Gambar 7.
Gambar 7. Perangkat Terpasang Pada Sepeda Motor
4. PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pengujian dilakukan agar mengetahui rancangan sistem yang dibuat sesuai dengan fungsi dari pembuatan perangkat sistem. Terdapat 4 pengujian yang dilakukan yaitu pengujian sensor magnetic magnetic reed switch, pengujian Bluetooth HC-05, pengujian pengiriman data ke Adafruit IO, dan pengujian aplikasi android.
4.1. Pengujian Sensor Magnetic Reed Switch
Pengujian yang dilakukan yaitu mengetahui jarak pembacaan sensor magnetic reed switch pada magnet. Jika sensor magnetic reed switch dapat membaca medan magnet pada magnet maka bernilai 0 dan jika sensor magnetic reed switch tidak membaca medan magnet pada magnet maka bernilai 1. Dari input sensor akan menentukan alarm aktif atau tidak aktif. Alarm aktif jika sensor membaca medan magnet pada magnet dan alarm tidak aktif jika sensor tidak membaca medan magnet pada magnet. Adapun langkah-langkah pengujian yang dilakukan yaitu sebagai berikut.
1.
Sambungkan perangkat ke komputer menggunakan kabel USB.2.
Buka serial moniter pada Arduino IDE.3.
Dekatkan magnet pada sensor magnetic magnetic reed switch.4.
Amati jarak ketika sensor magnetic magnetic reed switch membaca dan tidak medan magnet pada magnet.5.
Buka serial monitor pada Arduino IDE.6.
Amati output sensor magnetic magnetic reed switch.Hasil pengujian yang dilakukan untuk menentukan jarak maksimal sensor magnetic magnetic reed switch dapat membaca medan magnet pada magnet sebagai berikut.
Tabel 1. Pengujian Magnetic Reed Switch
Jarak
Pengujian 1 Pengujian 2 Pengujian 3 Pengujian 4 Persentase Membaca Magnet Nilai Sensor Kondisi Alarm Nilai Sensor Kondisi Alarm Nilai Sensor Kondisi Alarm Nilai Sensor Kondisi Alarm 1mm 0 Tidak Aktif 0 Tidak Aktif 0 Tidak Aktif 0 Tidak Aktif 100% 2mm 0 Tidak Aktif 0 Tidak Aktif 0 Tidak Aktif 0 Tidak Aktif 100% 4mm 0 Tidak Aktif 0 Tidak Aktif 0 Tidak Aktif 0 Tidak Aktif 100% 8mm 0 Tidak Aktif 0 Tidak Aktif 0 Tidak Aktif 0 Tidak Aktif 100% 10mm 0 Tidak Aktif 0 Tidak Aktif 0 Tidak Aktif 0 Tidak Aktif 100% 12mm 0 Tidak Aktif 0 Tidak Aktif 0 Tidak Aktif 0 Tidak Aktif 100% 14mm 0 Tidak Aktif
1 Aktif 1 Aktif 0 Tidak Aktif
50% 16mm 1 Aktif 1 Aktif 1 Aktif 1 Aktif 0% 18mm 1 Aktif 1 Aktif 1 Aktif 1 Aktif 0%
Pada Tabel 1 menampilkan hasil pengujian jarak sensor dengan magnet Setelah melakukan pengujian sensor magnetic magnetic reed switch
sebanyak 4 kali pengujian berdasarkan jarak pembacaan sensor magnetic magnetic reed switch terhadap magnet dengan jarak sensor dengan magnet dari 1mm sampai 18mm. Terdapat nilai persertase dari pengujian yang dimaksud adalah nilai persentase keberhasilan sensor dapat membaca medan magnet pada magnet berdasarkan total pengujian yang dilakukan. Hasil dari pengujian yang dilakukan yaitu jarak sensor dengan magnet dari 1mm sampai 12mm memiliki persentase keberhasilan sensor membaca magnet yaitu 100%. Jarak 14mm memiliki persentase keberhasilan sensor membaca magnet yaitu 50%. Lebih dari 16mm sensor secara total tidak dapat mendeteksi magnet. Sehingga disimpulkan bahwa jarak maksimal sensor magnetic reed switch dapat membaca magnet dengan jarak 12mm.
4.2. Pengujian Sensor Magnetic Reed Switch
Pengujian yang dilakukan pada Bluetooth HC-05 yaitu untuk mengetahui berapa jarak yang diperlukan agar master dan slave Bluetooth HC-05 dapat terkoneksi dan tidak terkoneksi. Jika master dan slave bluetooth terkoneksi menandakan jarak antara perangkat pada sepeda motor dan helm masih berada disekitar sepeda motor dan jika master dan slave bluetooth tidak terkoneksi menandakan jarak antara perangkat pada sepeda motor dan helm berada pada jangkauan tidak aman atau sudah dicuri. Adapun langkah-langkah pengujian yang dilakukan yaitu sebagai berikut.
1. Hidupkan perangkat sepeda motor yang terdapat master Bluetooth HC-05 dan perangkat helm yang terdapat slave Bluetooth HC-05
2. Tunggu master melakukan auto pairing terhadap slave.
3. Menghitung jarak antara master dan slave Bluetooth HC-05 dapat terkoneksi dan tidak terkoneksi.
4. Amati status LED yang terdapat pada master dan slave. Jika master dan slave terkoneksi maka led pada bluetooth berkedip 1 kali dalam 1 detik dan jika led berkedip 2 kali dalam 1 detik menunjukan master dan slave tidak terkoneksi.
Berikut adalah hasil pengujian yang dilakukan untuk menentukan jarak master dan slave Bluetooth HC-05 dapat terkoneksi dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Pengujian Bluetooth HC-05
Setalah melakukan pengujian sebanyak 5 kali terhadap master dan slave Bluetooth HC-05 mendapatkan hasil jarak master dan slave Bluetooth HC-05 dapat terkoneksi dari jarak 1 meter sampai dengan 16 meter dapat terkoneksi. Terdapat nilai persertase dari pengujian yang dimaksud adalah nilai persentase keberhasilan master dapat melakukan pairing terhadap slave bluetooth berdasarkan total dari pengujian yang dilakukan. Pengujian yang dilakukan pada jarak 1 meter sampai dengan 12 meter memiliki persentase keberhasilan master dan slave bluetooth dapat terkoneksi sebesar 100%. Pengujian yang dilakukan jarak 12 meter master dan slave dapat terkoneksi dengan persentase keberhasilan 80%. Pada jarak antara master dan slave sejauh 13 meter memiliki persentase terkoneksi sebesar 80%. Jarak 14 meter dapat terkoneksi dengan persentase keberhasilan 60%. Jarak lebih dari 15 meter master dan slave bluetooth secara total tidak dapat terkoneksi. Sehingga jarak maksimal master dan slave Bluetooth HC-05 dapat terkoneksi adalah 14 meter. Lebih dari 14 meter master dan slave Bluetooth HC-05 secara total tidak dapat terkoneksi.
4.3. Pengujian Pengiriman Data ke Adafruit IO
Pengujian dilakukan untuk mengetahui keberhasilan pengiriman data dengan menggunakan protokol MQTT sebagai protokol komunikasi. Pengujian yang dilakukan berupa nilai dari sensor reedswitch dan Bluetooth HC-05 dikirim ke Adafruit IO apakah sama dengan nilai yang diterima pada Adafruit IO dan mengetahui selisih waktu antara pengiriman data dengan SIM800L dengan waktu yang diterima pada Adafruit IO. Adapun langkah-langkah pengujian yang dilakukan sebagai berikut.
1. Hubungkan perangkat dengan komputer dengan USB untuk terhubung dengan software Arduino IDE.
2. Buka serial monitior pada Arduino IDE untuk melihat proses kerja perangkat. 3. Lakukan publish data ke Adafruit IO. 4. Amati nilai data dan waktu pada
perangkat saat melakukan publish data dengan nilai data dan waktu yang diterima pada Ardafruit IO.
Berikut adalah hasil dari pengujian yang dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Pengujian Broker Adafruit IO
Pengujian Data Sensor Magnetic reed switch Data diterima Adafruit IO Waktu Pengirim an Waktu diterima Adafruit IO Selisih Waktu (Detik) 1 0 0 09:13:30 09:13:33 3 2 0 0 09:13:44 09:13:46 3 3 0 0 09:13:58 09:14:00 2 4 0 0 09:14:13 09:14:15 2 5 0 0 09:14:27 09:14:29 2 6 1 1 09:14:38 09:14:40 2 7 1 1 09:14:50 09:14:52 2 8 1 1 09:15:02 09:15:04 2 9 1 1 09:15:16 09:15:17 1 10 1 1 09:15:27 09:15:29 2 Persentase Keberhasilan Pengiriman Data 100%
Rata-rata selisih waktu 2,1
Setelah melakukan pengujian pengiriman data dari perangkat ke broker Adafruit IO yang dilakukan sebanyak 10 kali dimana pengujian yang dilakukan yaitu mengirimkan nilai dari sensor magnetic reed switch dan dipublish ke broker Adafruit IO. Dari 10 kali percobaan publish nilai sensor magnetic reed switch dapat berhasil mengirimkan nilai sensor dari perangkat sistem menggunakan protokol komunikasi MQTT ke broker Adafruit IO. Nilai yang dihasilkan sensor dengan nilai sensor yang diterima pada Adafruit IO memiliki persentase kesamaan sebesar 100%. Untuk selisih waktu saat pengiriman data dengan waktu diterima data pada Adafruit IO memiliki selisih waktu rata-rata yaitu 2,1
detik.
4.4. Pengujian Aplikasi Android
Pengujian yang dilakukan untuk mengetahui apakah data yang telah diperoleh pada perangkat sistem dapat dikirimkan kepada aplikasi pengguna dengan menggunakan broker Adafruit IO.Adapun langkah-langkah pengujian yang dilakukan sebagai berikut.
Jarak Pengujian 1 Pengujian 2 Pengujian 3 Pengujian 4 Pengujian 5 Persentase Terkoneksi 1 meter Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi 100% 2 meter Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi 100% 3 meter Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi 100% 4 meter Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi 100% 5 meter Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi 100% 6 meter Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi 100% 7 meter Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi 100% 8 meter Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi 100% 9 meter Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi 100% 10 meter Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi 100% 11 meter Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi 100% 12 meter Terkoneksi Tidak
Terkoneksi
Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi 80% 13 meter Terkoneksi Tidak
Terkoneksi
Terkoneksi Terkoneksi Terkoneksi 80% 14 meter Terkoneksi Tidak
Terkoneksi
Terkoneksi Terkoneksi Tidak Terkoneksi 60% 15 meter Tidak Terkoneksi Tidak Terkoneksi Tidak Terkoneksi Tidak Terkoneksi Tidak Terkoneksi 0% 16 meter Tidak Terkoneksi Tidak Terkoneksi Tidak Terkoneksi Tidak Terkoneksi Tidak Terkoneksi 0%
1. Hubungkan perangkat dengan komputer dengan USB untuk terhubung dengan software Arduino IDE.
2. Buka serial monitior pada Arduino IDE untuk melihat proses kerja perangkat. 3. Lakukan publish data ke Adafruit IO. 4. Aplikasi melakukan subcribe ke Adafruit
IO sesuai dengan topik yang telah ditentukan.
5. Amati data yang dipublish pada Adafruit IO dengan data yang disubcribe pada aplikasi.
6. Amati tampilan yang dihasilkan pada aplikasi sesuai atau tidak dengan kondisi perangkat saat dijalankan.
Berikut adalah hasil dari pengujian yang dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Pengujian Aplikasi Android
Pengujian
Data Pada Adafruit IO Data diterima Aplikasi
Selisih Waktu Topik Waspada Waktu Data diterima Topik Waspada Waktu Pengiriman 1 1 17:35:17 1 17:35:18 1 detik 2 1 17:35:23 1 17:35:24 1 detik 3 1 17:35:29 1 17:35:30 1 detik 4 1 17:35:34 1 17:35:35 1 detik 5 1 17:35:40 1 17:35:41 1 detik
Rata-Rata Selisih Waktu 1 detik
Pengujian
Data Pada Adafruit IO Data diterima Aplikasi
Selisih Waktu Topik Curi Waktu Data diterima Topik Curi Waktu Pengiriman 1 1 17:48:50 1 17:48:51 1 detik 2 1 17:48:55 1 17:48:52 1 detik 3 1 17:48:00 1 17:48:01 1 detik 4 1 17:49:06 1 17:49:07 1 detik 5 1 17:48:11 1 17:48:12 1 detik
Rata-Rata Selisih Waktu 1 detik
Berdasarkan Tabel 4 pada topik waspada jika bernilai 1 berarti kunci helm dalam kondisi terbuka dan topik curi jika bernilai 1 maka master dan slave bluetooth tidak dapat terkoneksi yang berarti helm sudah berada pada jarak yang tidak aman atau telah dicuri. Dari pengujian yang dilakukan sebanyak 5 kali mendapatkan hasil bahwa broker Adafruit IO sebagai perantara untuk mengirimkan data dari perangkat sistem ke aplikasi pengguna berhasil melakukan pengiriman data dari topik waspada dan topik curi dimana data yang dikirimkan sesuai dengan data yang diterima pada aplikasi android dan rata-rata waktu pengiriman dari broker Adafruit IO ke aplikasi yaitu 1 detik.
Pada aplikasi android hasil subcribe topik pada Adarfuit IO akan ditampilkan dalam bentuk visual dan notifikasi
.
Berikut adalahtampilan dan notifikasi yang dihasilkan pada aplikasi android dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Tampilan Pada Aplikasi Android
5. KESIMPULAN
Kesimpulan dari hasil perancangan, implementasi, pengujian, dan analisis yang telah dilakukan adalah Perancangan sistem pendeteksi pencurian helm menggunakan sensor magnetic reed switch sebagai pengunci helm dan Bluetooth HC-05 sebagai konektifitas pada perangkat sepeda motor dan perangkat helm. Jarak maksimal sensor magnetic reed switch dapat membaca medan magnet pada magnet yang terpasang pada helm yaitu 14mm yang berarti pada jarak tersebut kondisi kunci helm telah terbuka dan jarak maksimal master dan slave Bluetooth HC-05 yang terpasang pada perangkat sepeda motor dan helm yaitu 14 meter yang berarti pada jarak tersebut helm sudah tidak berada dekat dengan sepeda motor atau helm telah dicuri.
Implementasi MQTT sebagai protokol komunikasi dimana perangkat sistem bertindak sebagai publisher, aplikasi pada smartphone pengguna sebagai, dan broker menggunaka Adafruit IO dari hasil pengujian pengiriman data dari perangkat sistem ke broker Adafruit IO memiliki persentase keberhasilan terkirim yaitu 100% dan rata-rata waktu pengiriman 2,1 detik. Pada pengiriman data dari broker Adafuit IO ke aplikasi pengguna berhasil terkirim dan memiliki rata-rata waktu pengiriman 1 detik.
Output yang dihasilkan dari perancangan perangkat sistem terdapat 2 alarm peringatan yang berasar dari speaker. Alarm peringatan pertama dapat memberikan alarm peringatan ketika kunci helm terbuka dan yang kedua dapat memberikan alarm peringatan jika jarak antara helm dan sepeda motor tidak berada pada jarak yang aman. Untuk memberikan informasi kepada pengguna berhasil mengirimkan notifikasi peringatan pada smartphone pengguna.
6. DAFTAR PUSTAKA
ÇORAK, Burak H., et al. Comparative analysis of IoT communication protocols. In: 2018 International Symposium on Networks, Computers and Communications (ISNCC). IEEE, 2018. p. 1-6.
Matta, P., Pant, B., & Arora, M. (2017). All you want to know about Internet of Things (IoT). In 2017 International Conference on Computing, Communication and Automation (ICCCA) (pp. 1306-1311). IEEE.
McDermott-Wells,P. (2004). Bluetooth scatternet models. IEEE potentials, 23(5), 36-39.
MQTT.org, "Mq telemetry transport," [online] available: http://mqtt.org/faq.
Yassein, M. B., Shatnawi, M. Q., Aljwarneh, S., & Al-Hatmi, R. (2017, May). Internet of Things: Survey and open issues of MQTT protocol. In 2017 International Conference on Engineering & MIS (ICEMIS) (pp. 1-6). IEEE.
