Internet of Things (IoT)
Tuntunan Praktis dan Contoh Aplikasi
Penulis:
Moechammad Sarosa M. Nanak Zakaria Yoyok Heru Prasetyo Isnomo
Penerbit:
Polinema Press
Internet of Things (IoT)
Tuntunan Praktis dan Contoh Aplikasi Hak Cipta ©Moechammad Sarosa
Hak Cipta ©M. Nanak Zakaria
Hak Cipta ©Yoyok Heru Prasetyo Isnomo Hak Terbit pada POLINEMA PRESS
Penerbit POLINEMA PRESS, Politeknik Negeri Malang Jl. Soekarno-Hatta no.09 PO BOX 04 Malang 65141 Telp. (0341) 404424, 404425
Fax. (0341) 404420
UPT. Percetakan dan Penerbitan Gedung AU ground floor [email protected] www.polinemapress.org press.polinema.ac.id
Anggota APPTI (Asosiasi Penerbit Perguruan Tinggi Indonesia) no.
207/KTA/2016
Anggota IKAPI (Ikatan Penerbit Indonesia) no. 177/JTI/2017 Cetakan Pertama, Mei 2019
ISBN : 978-602-5952-87-6 xii;116 hlm.; 15,5 x 23 cm
Setting & Layout : S. Hariyanto Cover Design : Avin Rizaldy Penyunting : Methania A. S.,M.Pd
Hak cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak karya tulis ini dalam bentuk dan dengan cara apapun, termasuk fotokopi, tanpa izin tertulis dari penerbit. Pengutipan harap menyebutkan sumber.
Sanksi Pelanggaran Pasal 113 Undang-Undang Nomor 28 Tahun 2014
Tentang Hak Cipta
1) Setiap Orang yang dengan tanpa hak melakukan pelanggaran hak ekonomi sebagaimana dimaksud dalam Pasal 9 ayat (1) huruf i untuk Penggunaan Secara Komersial dipidana dengan pidana penjara paling lama 1 (satu) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp100.000.000 (seratus juta rupiah).
2) Setiap Orang yang dengan tanpa hak dan/atau tanpa izin Pencipta atau pemegang Hak Cipta melakukan pelanggaran hak ekonomi Pencipta sebagaimana dimaksud dalam Pasal 9 ayat (1) huruf c, huruf d, huruf f, dan/atau huruf h untuk Penggunaan Secara Komersial dipidana dengan pidana penjara paling lama 3 (tiga) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp500.000.000,00 (lima ratus juta rupiah).
3) Setiap Orang yang dengan tanpa hak dan/atau tanpa izin Pencipta atau pemegang Hak Cipta melakukan pelanggaran hak ekonomi Pencipta sebagaimana dimaksud dalam Pasal 9 ayat (1) huruf a, huruf b, huruf e, dan/atau huruf g untuk Penggunaan Secara Komersial dipidana dengan pidana penjara paling lama 4 (empat) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp1.000.000.000,00 (satu miliar rupiah).
4) Setiap Orang yang memenuhi unsur sebagaimana dimaksud pada ayat (3) yang dilakukan dalam bentuk pembajakan, dipidana dengan pidana penjara paling lama 10 (sepuluh) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp4.000.000.000,00 (empat miliar rupiah).
PRAKATA
Pertama-tama, penulis panjatkan rasa syukur yang tak terhingga kepada Allah SWT yang telah memberikan semangat dan kesehatan sehingga penulis mampu menyelesaikan naskah buku ini. Kedua, terima kasih yang tak terhingga kepada semua pihak terutama para mahasiswa bimbingan (Elsa, Mirrotul, Putri, dan Gatot) yang telah memberikan bantuan yang luar biasa untuk mensimulasikan contoh-contoh aplikasi di buku ini. Ketiga, terima kasih juga kepada keluarga dan teman-teman yang telah memberikan dorongan yang luar biasa sehingga penulis bersemangat untuk menyelesaikan naskah ini.
Buku literatur di bidang Internet of Things (IoT) yang ditulis dalam bahasa Indonesia terbilang sangat langka ditemukan di tanah air ini.
Sementara itu, perkembangan teknologi informasi yang demikian pesat telah mendorong semua pihak mengembangkan IoT untuk membantu pekerjaan sehari-hari. Para peneliti, mahasiswa dan siswa berlomba-lomba menemukan sesuatu berbasis IoT.
Buku ini menyoroti penggunaan berbagai sensor yang dikontrol menggunakan mikrokontroler. Dasar-dasar Arduino dan Komponen Elektronika dibahas secara sekilas di bagian awal. Bab-bab berikutnya membahas tentang software-software yang digunakan untuk membuat proyek-proyek IoT. Bab-bab terakhir menyajikan contoh-contoh aplikasi penggunaan IoT dalam kehidupan sehari-hari.
Dalam penulisan buku ini, penulis memulai dari hal-hal yang dianggap sederhana, kemudian merangkaikan dengan komponen- komponen yang lain sehingga menjadi sistem yang utuh. Dengan demikian, pembaca yang baru tahu tentang IoT akan mampu menguasai teknologi tersebut, bahkan mereka yang baru mengenal mikrokontroler dan sensor sekalipun dengan semangat keingintahuan yang besar, penulis yakin akan bisa!
Untuk memudahkan dalam mempraktikkan program-program yang ada di buku ini, pembaca dapat memperoleh file-file script program dengan
menghubungi penulis melalui email dengan alamat
[email protected]. Pembaca dapat mencoba secara langsung contoh-contoh program yang ada dan selanjutnya mengembangkan untuk menerapkan aplikasi penggunaan IoT dalam kehidupan sehari-hari.
Bagaimanapun juga buku ini masih terbitan pertama, sehingga kekurangan ataupun kesalahan di dalamnya adalah suatu keniscayaan.
Tanpa tanggapan baik dari Pembaca, tidak mungkin kekurangan &
kesalahan ini dapat diketahui dan diperbaiki. Oleh karena itu, pintu terbuka lebar untuk saran dan kritik membangun.
Malang, Mei 2019 Salam Hormat & Hangat
Moechammad Sarosa dkk.
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
PRAKATA ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR TABEL ... xii
1. Pengenalan Komponen Elektronika Dasar ... 2
1.1 Rangkaian Elektronika sederhana ... 2
1.2 Komponen Elektronika ... 3
1.2.1 Sensor DHT11 ... 5
1.2.2 Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) ... 6
1.2.3 Sensor Kadar Gas Ozon ... 7
1.2.4 Sensor Kadar Air ... 8
1.2.5 Sensor Cahaya ... 9
1.3 Contoh Penggunaan ... 9
2. Mengenal Internet of Things (IoT) ... 12
2.1 Apa itu Internet of Things (IoT):... 12
2.2 Apa saja fungsi dari IoT ? ... 12
2.3 Bagaimana cara kerja IoT ? ... 13
2.4 Apa saja perangkat yang dapat digunakan untuk membangun IoT? ... 14
2.5 Mengenal NodeMCU (ESP8266) ... 15
2.6 Apa saja versi dari NodeMCU ? ... 16
2.7 Apa saja bagian-bagian dari nodeMCU? ... 17
2.8 Latihan soal ... 18
3. Mengenal Arduino IDE ... 20
3.1 Apa itu Arduino IDE ... 20
3.2 Bagaimana cara meninstall software Arduino IDE? ... 21
3.3 Bagian-bagian Arduino IDE ... 23
3.4 Bagaimana menjalankan Software Arduino IDE? ... 26
3.5 Cara menambahkan ESP8266 pada Arduino IDE ... 27
3.6 Gambar Rangkaian Lilin Arduino ... 28
3.7 Latihan Soal ... 30
4. Mengenal Firebase ... 32
4.1 Apa itu Firebase?... 32
4.2 Apa saja fitur dari Firebase? ... 32
4.4 Bagaimana menggunakan firebase dengan MIT app inventor 2? 36
5. Mengenal Thingspeak ... 40
5.1 Apa itu thingspeak ? ... 40
5.2 Bagaimana cara menggunakan Thingspeak ? ... 41
5.5 Latihan Soal ... 43
6. Mencoba Arduino IDE ... 46
6.1 Merangkai Arduino dengan Sensor ... 46
6.2 Membuat Code pada Sketch ... 47
6.3 Menyimpan Sketch pada Arduino IDE... 47
6.4 Cara verify pada sketch ... 49
6.5 Cara Upload pada Arduino IDE ... 49
6.6 Memahami Fungsi Dasar Arduino ... 51
6.7 Latihan Soal ... 54
7. Mengenal perintah dasar Arduino IDE ... 56
7.1 Perintah IF-ELSE ... 56
7.2 Perintah while ... 59
7.3 Perulangan For ... 63
7.4 Operator matematika ... 64
7.5 Latihan Soal ... 66
8. Mengenal MIT APP Inventor ... 67
8.1. Apa itu MIT APP Inventor ... 68
8.2. Bagaimana sejarah dari MIT App Inventor ... 69
8.3. Bahasa Pemograman apa yang digunakan? ... 69
8.4. Apa saja kelebihan dan kekurangan penggunaan APP Inventor . 70 8.5.Aplikasi apa saja yang dapat dikembangkan oleh MIT App Inventor: ... 71
8.6.Bagaimana cara membuat aplikasi android dengan MIT App Inventor ... 71
8.7 Latihan Soal ... 84
9. Contoh-contoh Proyek IoT ... 86
9.6 Sensor DHT11 ... 86
9.7 Relay... 89
9.8 Sensor MQ-3 ... 102
9.9 Sensor photodioda ... 105
Kesimpulan ... 108
Daftar Pustaka ... 109
Glosarium IoT ... 111
Indeks ... 115
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Rangkaian elektronika sederhana ... 2
Gambar 1.2 Sensor Suhu dan Kelembaban ... 5
Gambar 1.3 Sensor Cahaya LDR ... 6
Gambar 1.4 Sensor Kadar Air ... 8
Gambar 1.5 Sensor Cahaya ... 9
Gambar 2.1 Diagram IoT secara umum ... 12
Gambar 2.2 Fungsi dai IoT ... 13
Gambar 2.3 Contoh Perangkat yang dikendalikan oleh IoT ... 14
Gambar 2.4 Macam-macam Mikrokontroler untuk membangun IoT ... 15
Gambar 2.5 Macam-macam NodeMCU ... 16
Gambar 2.6 Susunan kaki-kaki NodeMCU ... 17
Gambar 3.1 Logo software Arduino IDE ... 20
Gambar 3.2 Tampilan License Agreement ... 22
Gambar 3.3 Installation Option ... 22
Gambar 3.4 Tampilan Pengaturan Folder ... 23
Gambar 3.5 Tampilan menu program Aduino IDE ... 23
Gambar 3.6 Bagian-bagian Arduion IDE ... 24
Gambar 3.7 Icon Arduino IDE ... 26
Gambar 3.8 tampilan menu untuk memprogram Arduino ... 26
Gambar 3.9 Tampilan contoh script Program Arduino ... 27
Gambar 3.10 Tampilan Dari Menu Preferences ... 28
Gambar 3.11 Rangkaian Lilin Arduino ... 29
Gambar 4.1 logo dari aplikasi Firebase ... 32
Gambar 4.2 Tampilan halaman muka aplikasi ... 33
Gambar 4.3 Tampilan halaman Login Aplikasi Firebase ... 34
Gambar 4.4 Halaman Tambah Proyek ... 35
Gambar 4.5 Halaman Proyek ... 35
Gambar 4.7 Tampilan Menu Database ... 36
Gambar 4.8 Menu Pengaturan Firebase ... 37
Gambar 4.9 Menu Utama Membuat Projek ... 37
Gambar 4.10 Tampilan Menu-menu yang Ada Pada MIT ... 37
Gambar 4.11 Tampilan Untuk ke Coding Bloks ... 38
Gambar 5.1 Tampilan Login Thingspeak ... 41
Gambar 5.2 Tampilan Channel ... 41
Gambar 5.3 Tampilan Menu Channel ... 42
Gambar 5.4 Tampilan Untuk Melihat ID Channel... 42
Gambar 5.5 Tampilan Letak API Keys ... 43
Gambar 6.1 Contoh Rangkaian Arduino IDE ... 46
Gambar 6.3 Tampilan Penyimpanan Sketch Arduino ... 48
Gambar 6.4 Tampilan Penyimpanan Sketch Manual ... 48
Gambar 6.5 Tampilan Tombol Verify... 49
Gambar 6.6 Tampilan Eror Pada Arduino IDE ... 50
Gambar 6.7 Tampilan Menu Tools Board Manager ... 50
Gambar 6.8 Tampilan Sukses Upload Board ... 51
Gambar 6.9 Tampilan Sketch Awal Arduino IDE ... 51
Gambar 8.1 Logo MIT App Inventor ... 68
Gambar 8.2 Tampilan Login App Inventor. ... 72
Gambar 8.3 Tampilan Projek yang Telah di Buat ... 72
Gambar 8.4 Tampilan Buat Projek Baru. ... 73
Gambar 8.5 Tampilan Awal MIT ... 73
Gambar 8.6 Tampilan Menu Palette ... 74
Gambar 8.7 Tampilan Tab Palette ... 75
Gambar 8.8 Tampilan Menu Layout. ... 75
Gambar 8.9 Tampilan Menu Media ... 76
Gambar 8.10 Tampilan Menu Drawing and Animation ... 76
Gambar 8.11 Tampilan Menu Sensors ... 77
Gambar 8.12 Tampilan Menu Sosial ... 77
Gambar 8.13 Tampilan Tab Storage ... 78
Gambar 8.14 Tampilan Menu Connectivity ... 78
Gambar 8.15 Tampilan Menu Block ... 78
Gambar 8.16 pembuatan desain dari aplikasi ... 79
Gambar 8.17 Tampilan Block ... 80
Gambar 8.18 Tampilan code block aplikasi ... 81
Gambar 9.1 Rangkaian DHT11 dengan NodeMCU ... 86
Gambar 9.2 Rangkaian Modul Relay, LED dengan NodeMCU ... 89
Gambar 9.3 Tampilan Awal MIT ... 91
Gambar 9.4 Tampilan Edit Background App ... 91
Gambar 9.5 Tampilan Edit Background dengan gambar yang diinginkan. ... 92
Gambar 9.6 Tampilan Background dengan gambar yang diinginkan ... 92
Gambar 9.7Tampilan Background dengan gambar yang diinginkan. .... 93
Gambar 9.8 Tampilan Background dengan gambar yang diinginkan dengan beberapa pengaturan ... 93
Gambar 9.9 Tampilan Background akhir ... 94
Gambar 9.10 Tampilan pembuatan awal firebase ... 94
Gambar 9.11 Tampilan awal setelah pembuatan projek firebase ... 95
Gambar 9.12 Tampilan menuprojek awal ... 95
Gambar 9.13 Tampilan pengaturan projek awal ... 96
Gambar 9.14 Tampilan data firebase ... 96
Gambar 9.16 Tampilan pengaturan code kedua firebase ... 97
Gambar 9.17 Tampilan menu pengaturan firebase ... 98
Gambar 9.18 Tampilan Kunci Api Key firebase ... 98
Gambar 9.19 Tampilan Kunci Api Key firebase 2 ... 99
Gambar 9.20 Tampilan letak memasukkan API Keys pada MIT ... 99
Gambar 9.21 Tampilan tempat membuat block pada MIT... 100
Gambar 9.22 Tampilan kode block ... 100
Gambar 9.23 Tampilan tab untuk build app ... 101
Gambar 9.24 Tampilan proses build app ... 101
Gambar 9.25 Rangkaian Sensor MQ-3 dengan NodeMCU ... 102
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Contoh Komponen Elektronika Dasar ... 3
Tabel 1.2 Jenis-jenis Sensor ... 4
Tabel 2.1 Spesifikasi 3 tipe NodeMCU... 17
tabael 7.1 Operator Matematika ... 64
Tabel 7.2 Operator Matematika 2 ... 65
Tabel 7.3 Operator Logika ... 65
Tabel 8.1 Penjelasan Code Block ... 82
