SISTEM MONITORING SUHU DENGAN SENSOR GY-906 MLX90614ESF BERBASIS INTERNET OF THINGS(IoT)
Muhammad Aufar Rifqi, Dr.Lulu Mawadah Wisudawati
Mahasiswa Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma Dosen Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma
[email protected], [email protected]
Abstrak - Pada massa pandemik Covid-19 ini suhu tubuh menjadi perhatian yang serius bagi masyarakat, pengukuran suhu tubuh merupakan tindak awal untuk mengetahui kondisi suatu tubuh.
Perancangan alat deteksi suhu tubuh dirancang secara deskripsi sehingga permasalahan yang ada dapat diatasi. Penelitian ini dibuat menggunakan modul NodeMCU ESP8266 dan memanfaatkan teknologi Internet of Things (IoT) yang menggunakan aplikasi Blynk sebagai tampilan hasil akhir dengan menampilkan suhu lingkungan dan suhu target serta grafik diagram tambahan. Apabila suhu target yang mendekati sensor terdeteksi sangat tinggi maka grafik diagram akan naik, begitu juga sebaliknya jika suhu target terdeteksi sangat rendah atau dingin. Alat ini dilakukan pengujian untuk mengukur suhu tubuh manusia yang digunakan sebagai sasaran target pada sensor, adapun hasil pengujian tingkat akurasi pengukuran dengan sensor GY-906 MLX90614ESF pada jarak <5cm sebesar 33.6°C sampai jarak terdekat 0 cm sebesar 36.6°C. Rata-rata waktu yang didapatkan dari sistem data logger untuk mengirimkan data adalah 35.402 (s).
Kata Kunci : ESP8266, Sensor, Infrared, Temperature, GY-906 MLX90614ESF, Blynk
1. PENDAHULUAN
Udara merupakan unsur yang penting bagi kehidupan sehari-hari. Karena itu udara harus memiliki kualitas agar tidak membawa dampak negatif terhadap tubuh.
Udara dibedakan menjadi dua yaitu udara luar ruangan dan udara dalam ruangan.
Selain oksigen, kandungan di udara yang sangat banyak seperti karbon dioksida, mikroba, dan zat-zat lain. Itulah penting nya untuk mengetahui keadaan udara dimana pun berada, terutama di dalam ruangan karena polusi yang ada di dalam ruangan berbeda dengan polusi udara di luar ruangan.
Pada akhir tahun 2019 dunia dihebohkan oleh suatu virus yang sangat mematikan.
Novel corona virus (Covid-19) atau yang lebih dikenal dengan nama coronavirus ini adalah jenis virus baru dengan sangat mudah menular dari menusia ke manusia.
Coronavirus dengan mudah menular pada siapa saja, baik pada bayi, anak-anak, orang dewasa, orang tua, ibu hamil dan ibu menyusui. Wabah ini pertama kali
ditemukan di negara China tepatnya di kota Wuhan dan dengan mudah menyebar keberbagai negara didunia. Virus corona merupakan zoonosis, sehingga terdapat kemungkinan virus berasal dari hewan dan ditularkan ke manusia.
Pada Covid-19 belum diketahui dengan pasti proses penularan dari hewan ke manusia, tetapi data filogenetik memungkinkan Covid-19 juga merupakan zoonosis.
Pemerintah menerbitkan protokol kesehatan yang wajib diterapkan di pusat perbelanjaan, kantor, hotel, hingga pusat keramaian lainnya, salah satunya adalah pemeriksaan suhu tubuh setiap pengunjung. Untuk mengurangi penyebaran dan memutus rantai Covid-19 pemerintah menerapkan kebijakan sosial distancing. Masyarakat di himbau agar tidak berkerumun dan harus menjaga jarak 1 meter dengan orang di sekitarnya. Di dalam ruangan pun hanya dibatasi beberapa orang saja.
Kebutuhan pengukur suhu tubuh dan alat untuk menghitung jumlah orang dalam suatu Gedung dibutuhkan untuk merealisasikan protokol kesehatan yang dibuat oleh pemerintah.
Umumnya disetiap gedung atau tempat keramaian seperti bandara, mall/pusat pembelanjaan pemeriksaan suhu tubuh menggunakan thermometer gun dan pembatasan pengunjung dalam ruangan hanya dihitung manual. Jika melakukuan perhitungan secara manual akan membutuhkan waktu dan memiliki resiko human error. Berdasarkan hal tersebut maka diperlukan sistem untuk memeriksa suhu dan menghitung jumlah orang yang masuk dalam sebuah gedung secara real time agar dapat membantu dan menggantikan serta memudahkan petugas kemanan atau pengawas pintu masuk suatu gedung untuk memeriksa jumlah orang yang masuk dalam gedung serta memeriksa suhu perorangan sesaui dengan aturan pemerintah. (Saputra; Karnel;, Zainal, 2020).
2. LANDASAN TEORI Internet of Things (IoT)
Internet of Things (IoT) adalah sebuah konsep/skenario dimana suatu objek yang memiliki kemampuan untuk mentransfer data melalui jaringan tanpa memerlukan interaksi manusia ke manusia atau manusia ke komputer."A Things" pada Internet of Things dapat didefinisikan sebagai subjek misalkan orang dengan monitor implant jantung, hewan peternakan dengan transponder biochip, sebuah mobil yang telah dilengkapi built- in sensor untuk memperingatkan pengemudi ketika tekanan ban rendah.
Sejauh ini, IoT paling erat hubungannya dengan komunikasi machine-to- machine(M2M) di bidang manufaktur dan listrik, perminyakan dan gas. Produk dibangun dengan kemampuan komunikasi M2M yang sering disebut dengan sistem cerdas atau "smart". (Muktiawan &
Nurfina, 2018)
Gambar 1 Internet of Things (IoT).
NodeMCU ESP8266 Lolin v3
NodeMCU ESP8266 adalah sebuah chip yang sudah lengkap dimana didalamnya sudah termasuk processor, memori dan juga akses ke GPIO. Hal ini menyebabkan ESP8266 dapat secara langsung menggantikan Arduino dan ditambah lagi dengan kemampuannya untuk mensupport koneksi WiFi secara langsung. IoT (Internet Of Things) semakin berkembang seiring dengan perkembangan mikrokontroler, module yang berbasiskan Ethernet maupun WiFi semakin banyak dan beragam dimulai dari Wiznet, Ethernet shield hingga yang terbaru adalah Wifi module yang dikenal dengan ESP8266. Ada beberapa jenis ESP8266 yang dapat ditemui dipasaran, namun yang paling mudah didapatkan di Indonesia adalah type ESP- 01,07,dan 12 dengan fungsi yang sama perbedaannya terletak pada GPIO pin yang disediakan. (Arafat, 2016)
Gambar 2 Bentuk Fisik NodeMCU Lolin v3.
Sensor GY-906 MLX90614ESF
Sensor MLX90614 adalah sensor temperatur non contact yang mengukur temperatur berdasarkan radiasi inframerah yang dipancarkan oleh suatu objek. Sensor ini dapat mengindera gelombang elektromagnetik di kisaran 700 nm hingga 14.000 nm dan dapat mengukur temperatur tubuh manusia dengan akurat pada jarak 5 cm. Sesor MLX90614 dapat mengukur temperatur objek dengan rentang ukur -70 ºC hingga 380 ºC.
(Urbach & Wildian, 2019)
Gambar 3 Bentuk Fisik Sensor GY-906 MLX90614ESF.
MLX90614 dibangun dari 2 chip yang dikembangkan dan diproduksi oleh Melexis, yaitu Infrared Thermophile Detector MLX81101 dan Pengkondisi sinyal ASSP MLX90302 yang secara khusus di desain untuk memproses keluaran dari sensor infrared. Akurasi yang tinggi dan dari sensor MLX90614 ini dapat dicapai karena memiliki low noise amplifier, ADC 17 bit dan unit DSP MLX90302 yang sangat bagus. Suhu dari objek yang diukur dan suhu lingkungan ada di dalam RAM MLX90302 dengan resolusi 0,01 derajat Celcius. Kedua data suhu tersebut dapat diakses dengan menggunakan TWI dengan resolusi 0,20 derajat Celcius atau dengan melalui output 10-bit PWM dengan resolusi 0,14 derajat Celcius.
Blynk
Blynk adalah IoT Cloud platform untuk aplikasi iOS dan Android yang berguna untuk mengontrol Arduino, Raspberry Pi,
dan board-board sejenisnya melalui Internet.
Blynk adalah dashboard digital di mana Anda dapat membangun sebuah antarmuka grafis untuk alat yang telah dibuat hanya dengan menarik dan menjatuhkan sebuah widget. Blynk sangat mudah dan sederhana untuk mengatur semuanya dan hanya dalam waktu kurang dari 5 menit. (Yuliza & Pangaribuan, 2016)
Gambar 4 Tampilan Blynk.
Aplikasi ini merupakan wadah kreatifitas untuk membuat antarmuka grafis untuk projek yang akan diimplementasikan hanya dengan metode drag and drop widget. Penggunaannya sangat mudah untuk mengatur semuanya dan dapat dikerjakan dalam waktu kurang dari 5 menit.
Blynk tidak terikat pada papan atau module tertentu. Dari platform aplikasi inilah dapat mengontrol apapun dari jarak jauh, dimanapun berada dan waktu kapanpun. Dengan catatan terhubung dengan internet dengan koneksi yang stabil dan inilah yang dinamakan dengan system Internet of Things (IoT).
Kabel Jumper
Kabel jumper adalah adalah kabel elektrik yang memiliki pin konektor di setiap ujungnya yang melibatkan Arduino tanpa memerlukan solder.
Kabel jumper merupakan kabel yang di pergunakan untuk menghubungkan satu komponen dengan komponen lain ataupun menghubungkan jalur rangkaian yang terputus pada breadboard. (Nusyirwan, Aritonang, &
Perdana, 2019)
Gambar 5 Bentuk Fisik Kabel Jumper.
Breadboard
Breadboard adalah sejenis papan roti yang biasanya digunakan untuk membuat prototype rangkaian elektronik. Beberapa orang kadang menyebutnya project board atau bahkan protoboard(prototype board).
Breadboard merupkan dasar konstruksi sebuah sirkuit elektronik dan merupakan purwarupa dari suatu rangkaian elektronik. Breadboard banyak digunakan untuk merangkai komponen, karena dengan menggunakan breadboard, pembuatan purwarupa tidak memerlukan proses menyolder (langsung tancap ).
Karena sifatnya yang solderless alias tidak memerlukan solder sehingga dapat digunakan kembali dan dengan demikian sangat cocok digunakan pada tahapan proses pembuatan purwarupa serta membantu dalam berkreasi dalam desain sirkuit elektronika. (Nusyirwan, Aritonang, & Perdana, 2019)
Gambar 6 Bentuk Fisik Breadboard.
3. METODE PENELITIAN Metode Penelitian
Metode Penelitian yang digunakan dalam penelitian ini yaitu melakukan studi literatur yang mendukung penelitian seperti konsep dari IOT itu sendiri. Selain itu juga dilakukan untuk melihat bagaimana suhu target dan suhu lingkungan berhasil terdeteksi oleh sensor dengan baik. Metode tersebut ditampilkan dalam bentuk diagram alur penelitian yang terdapat pada Gambar 7.
Gambar 7 Bentuk Diagram Alur (Flowchart).
Pada gambar 7 terdapat rangkaian proses yang terjadi pada alat pendeteksi suhu. Diawali dengan Mulai yang berarti memulai program, kemudian terdapat kondisi Inisialisasi Program untuk mengontrol semua komponen. Setelah itu diteruskan untuk dibaca oleh sensor GY-906 MLX90614ESF, dimana sensor ini untuk membaca sekaligus mendeteksi suhu dari target dan suhu lingkungan disekitar. Jika data tidak terbaca oleh sensor, maka akan kembali ke kondisi Inisialisasi Program. Tetapi jika data terbaca oleh sensor, maka akan menuju ke NodeMCU ESP8266. Kemudian data dikirim melalui sinyal WiFi yang dihubungkan dengan
perangkat internet yang nantinya akan terhubung ke handphone. Handphone yang digunakan adalah Android dan dibutuhkan untuk menginstal aplikasi Blynk. Blynk merupakan aplikasi yang berbasis Androis atau IOS untuk mengontrol mikrokontroller berupa Arduino melalui internet dan aplikasi Blynk ini sudah terhubung sebagai system berbasis Internet of Things (IoT). Setelah aplikasi Blynk dibuka maka akan muncul tampilan suhu target dan lingkungan.
Tampilan akan terus berubah sesuai kondisi yang didapatkan oleh sensor GY- 906 MLX90614ESF yang mendeteksi suatu suhu target dan lingkungan disekitarnya. Selesai untuk mengakhiri atau menutup aplikasi Blynk.
Desain System
Bagian utama dari sistem secara keseluruhan dapat dipetakan secara blok dibawah ini:
Gambar 8 Desain System.
• Blok aktivator menggunakan sumber tegangan dari Powerbank, dengan sambungan Kabel USB ini menjadi sebagai sumber tegangan pada NodeMCU ESP8266 Lolin v3 dan rangkaian lainnya.
• Blok input menggunakan sensor Infrared Temperature GY-906 MLX90614ESF sebagai alat pendeteksi suhu target yang mendekati sensor dan suhu lingkungan disekitar nya.
• Pada blok proses seluruh komponen terhubungan dengan NodeMCU ESP8266 Lolin v3. Pada bagian ini NodeMCU ESP8266 Lolin v3 akan
mengolah data dan menentukan output pada rangkaian yang ada. Data hasil dari pengecekan suhu menggunakan sensor GY- 906 MLX90614ESF yang akan dikirimkan melalui sinyal WiFi yang terhubung pada NodeMCU Lolin v3 kepada aplikasi Blynk sebagai indikator yang menampilkan hasil akhir.
• Blok output berfungi untuk menampilkan hasil akhir dari sensor Infrared Temperature GY-906 MLX90614ESF yang telah berhasil mendeteksi suhu target dan suhu lingkungan disekitar nya.
Perancangan Alat
Perancangan alat merupakan sebuah skema atau rancangan dari aplikasi yang akan segera dibangun. Pada rancangan ini terdapat sebuah gambaran perangkat yang akan digunakan untuk membuat sistem monitoring suhu menggunakan sensor GY-906 MLX90614ESF yang berbasis Internet of Things (IoT) dengan menggunakan aplikasi Blynk.
Gambar 9 Rancangan Alat.
Berdasarkan rancangan rangkaian pada gambar tersebut dapat dilihat pada bagian catu daya menggunakan sumber tegangan dari aktivator
yang berupa Powerbank. Powerbank ini melayani tegangan melalui Kabel USB yang disambungkan ke rangkaian NodeMCU ESP8266 Lolin v3. Blok input menggunakan sensor Infrared Temperature GY-906 MLX90614ESF sebagai pendeteksi suhu lingkungan disekitar dan suhu target yang mendekati sensor tersebut. NodeMCU ESP8266 Lolin v3 sebagai pemproses data menerima isyarat dari blok input dan akan dikirimkan ke blok output untuk ditampilkan hasilnya. Blok output yang dihasilkan dari deteksi suhu target dan lingkungan menggunakan aplikasi Blynk sebagai tampilan hasil akhir yang tersedia berupa suhu target dan lingkungan, serta grafik diagram tambahan. Apabila suhu target yang mendekati sensor terdeteksi sangat tinggi maka grafik diagram akan naik, begitu juga sebaliknya jika suhu target terdeteksi sangat rendah atau dingin.
Skema Alat
Perangkat lunak yang digunakan untuk membuat skema dari sensor suhu target dan lingkungan menggunakan aplikasi fritzing. Gambar 10 skema dari hubungan pin Sensor GY-906 MLX90614ESF dan ESP8266 dengan Breadboard sebagai papan alas nya. Untuk melihat hasil tampilan akhir aplikasi Blynk pada Gambar 11.
Gambar 10 Rangkaian Skematik.
Gambar 11 Suhu yang terdeteksi.
Hasil dari gambar tersebut sensor akan mendeteksi suhu target dan lingkungan disekitarnya, setelah itu jika sensor berhasil mendeteksi maka data akan dikirimkan ke NodeMCU ESP8266 Lolin v3 sebagai otak dari perancangan alat ini yang telah dihubungkan dengan server program dan hasilnya akan ditampilkan melalui aplikasi Blynk. Namun seluruh hardware dan software harus ada akses WiFi yang terhubung agar saling terkoneksi dan data dapat terkirim sesuai dengan intruksi perintah yang dilakukan.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Pengujian Jarak
Alat yang digunakan dalam penelitian yaitu NodeMCU ESP8266 Lolin v3sebagai pusat pemprosesan dan kendali kontrol pada alat.
Sehingga data-data dari sensor GY-906 MLX90614ESF dapat langsung di monitoring pada aplikasi Blynk, dengan adanya akses WiFi yang di miliki oleh modul ESP8266 tersebut dan mengirimkan notifikasi di aplikasi blynk.
Gambar 9 Hasil Rancangan Hardware Keseluruhan. Untuk melihat hasil pengujian jarak sensor pada Tabel 1.
Tabel 1 Data Pengamatan Jarak Minimal pada Sensor.
No.
Jarak (cm) Suhu (°C)
1 0 cm 36.6°C
2 1 cm 35.9°C
3 2 cm 35.0°C
4 3 cm 34.3°C
5 4 cm 33.9°C
6 5 cm 33.6°C
7 6 cm 32.7°C
8 7 cm 32.3°C
9 8 cm 31.9°C
Gambar 12 Hasil Rancangan Hardware Keseluruhan.
Setelah dilakukan pengujian terhadap jarak minimal pada sensor yang dilakukan dengan mengukur jarak antara target dengan sensor maka didapatkan hasilnya yaitu sensor dapat membaca suhu dengan minimal jarak antara sensor dengan target adalah 36.6°C dan maksimal jarak antara sensor dengan target adalah 31.9°C. Nilai suhu yang didapatkan semakin dekat jarak pada sensor maka suhunya semakin tinggi dan apabila semakin jauh jarak pada sensor maka suhunya semakin rendah.
Jika jarak target lebih dari 5cm maka
sensor akan mendeteksi target sesuai yang didapatkan atau mengikuti dari sensor lingkungan disekitar.
Hasil Pengujian Respon Waktu
Pengujian dilakukan dengan mengukur seberapa banyak waktu yang dibutuhkan oleh alat terhadap target untuk mendeteksi suhu tubuh.
Untuk mendapatkan hasil dari pengujian ini akan diambil sampel dengan menggunakan Data Logger sebagai tempat mencatat nya waktu pada aplikasi ini.
Gambar 13 Data Logger.
Setelah dilakukan pengujian untuk hasil data pengamatan pada respon waktu alat terhadap target, dilakukan beberapa kali percobaan dan hasil yang didapat waktu yang dibutuhkan untuk respon sebuah alat terhadap targetnya adalah 35.402 (s). Dapat dikatakan bahwa alat ini dapat merespon target dengan cukup baik.
5. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Setelah melakukan perancangan, percobaan, dan Analisa pada alat “Sistem Monitoring Suhu dengan Sensor GY-906 MLX90614ESF Berbasis Internet of Things (IoT)” maka dapat disimpulkan bahwa penulis Berhasil membuat Sistem Monitoring Suhu dengan alat pendeteksi Sensor Infrared Temperature GY-906 MLX90614ESF Berbasis Internet of Things (IoT), dimana alat tersebut mampu mendeteksi
suhu target pada jarak <5cm. Suhu target yang dimaksud adalah seperti mendeteksi suhu tubuh manusia, mendeteksi suhu dari panas nya api melalui korek api, dan mendeteksi suhu dari dingin nya freezer atau kulkas. Selain dapat mendeteksi suhu target, sensor ini juga dapat mendeteksi suhu lingkungan disekitarnya. Kedua nya dapat bekerja secara bersamaan untuk mendeteksi suatu suhu. Kemudian Blynk digunakan sebagai indikator atau tampilan akhir dari hasil sensor yang mendeteksi suhu lingkungan dan suhu target.
Tampilan ini berupa angka dan grafik untuk mempermudah pembacaan sehingga dapat dimengerti oleh semua orang.
Saran
Berdasarkan hal-hal yang terkandung di dalam kesimpulan, maka penulis berharap kedepannya modul ini dapat dikembangkan lebih baik lagi dan seiring berkembangnya teknologi semoga Internet of Things (IoT) lebih banyak dikenal dalam segala bidang. Kemudian penulis ingin menyampaikan saran penting yang perlu diperhatikan yaitu kembali mengecek hasil solder dari sensor GY-906 MLX90614ESF apakah sudah benar rapih dan kuat, karena jika tidak sensor tidak dapat mendeteksi suatu suhu.
Kemudian menyusun sambungan Kabel Jumper yang rapih dengan menggunakan breadboard sebagai alas.
DAFTAR PUSTAKA
Arafat. (2016). SISTEM PENGAMANAN PINTU RUMAH BERBASIS Internet Of Things (IoT) Dengan ESP8266. Technologia Vol 7, No.4, Oktober – Desember 2016, 07, 262-268.
Faudin, A. (2017). Mengenal aplikasi BLYNK untuk fungsi IOT. Diakses pada Juni 20, 2021, dari https://pdfcoffee.com/mengenal-
aplikasi-blynk-untuk-fungsi-iot-pdf- free.html
Muktiawan, D. A., & Nurfiana. (2018). SISTEM
MONITORING PENYIMPANAN
KEBUTUHAN POKOK. Jurnal Sistem Informasi dan Telematika, Vol. 9, No. 1, 2018, 09, 88-98.
NN-Digital. (2019). Belajar Program Sensor Suhu Non Contract IR(Infra Red) GY- 906 MLX90614 Dengan Arduino.
Diakses pada Juni 20, 2021, dari https://www.nn-
digital.com/blog/2019/06/16/belajar- program-sensor-suhu-non-contact-ir- infra-red-gy-906-mlx90614-dengan- arduino/
Nusyirwan, D., Aritonang, D. M., & Perdana, P.
P. (2019). PENYARINGAN AIR KERUH MENGGUNAKAN SENSOR LDR DAN BLUETOOTH HC-05 SEBAGAI MEDIA PENGONTROLAN
GUNA MENINGKATKAN MUTU
KEBERSIHAN AIR DI SEKOLAH.
Jurnal Ilmiah Pengabdian kepada Masyarakat. Vol. 3 No.1 Tahun 2019, 03, 37-46.
Urbach, T. U., & Wildian. (2019). Rancang Bangun Sistem Monitoring dan Kontrol Temperatur Pemanasan Zat Cair Menggunakan Sensor Inframerah MLX90614. Jurnal Fisika Unand Vol. 8, No. 3, Juli 2019, 08, 273-280.
Yuliza, & Pangaribuan, H. (2016). RANCANG
BANGUN KOMPOR LISTRIK
DIGITAL IOT. Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana. Vol. 7 No. 3 September 2016, 07, 187-192.
