TUGAS AKHIR
ANALISIS KINERJA MODEL RANCANGAN SISTEM
HOME_AUTOMATION BERBASIS INTERNET PROTOCOL TERHADAP PENGGUNAAN HTTP PERSISTENT DAN NON-PERSISTENT
Diajukan untuk memenuhi persyaratan Menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Konsentrasi Teknik Telekomunikasi Oleh
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2016
ABSTRAK
Masalah optimalisasi penggunaan listrik dan keaman rumah telah menjadi masalah yang ada pada setiap rumah. Oleh karena itu Tugas Akhir ini bertujuan untuk merancang sebuah Home Automation System berbasis Internet Protocol (IP) dengan menggunakan Wemos D1 yang terintegrasi dengan aplikasi web. Sistem yang dirancang tidak hanya memungkinkan pengguna dapat mengendalikan perangkat rumah dalam jangkauan Wi-Fi saja, tapi juga dari mana saja menggunakan komputer pribadi atau smartphoneyang memiliki akses internet. Pengguna menggunakan sebuah aplikasi web untuk berinteraksi dengan Home
Automation System. Aplikasi web yang dirancang memiliki kode akses yang
memungkinkan beberapa pengguna dapat melakukan pengendalian satu rumah yang sama. Dengan jenis Home Automation System yang diimplementasikan pada Tugas Akhir ini pengguna juga dapat melakukan monitoring pembacaan sensor secara real time. Kinerja dari Home Automation System yang dirancang didapat dengan mengukur waktu respon sistem ini untuk penggunaan HTTP persistent dan HTTP non-persistent. Untuk HTTP persistent waktu respon yang diperoleh sebesar 213 milidetik dan untuk HTTP non-persistent sebesar 394 milidetik. Selain itu jarak ideal antara controller dengan access point agar waktu respon lebih kecil dari 500 milidetik adalah pada jarak dibawah 55 meter. Proyek pada Tugas Akhir ini diharapkan dapat menjadi solusi Home Automation System yang lebih mudah dan aman.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya panjatkan kehadirat Allah Subhana Wata’ala, atas segala berkat dan rahmat-Nya sehingga penulisan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan.
Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak yang telah memberikan bimbingan dan bantuan dalam penulisan Tugas Akhir ini, diantaranya adalah:
1. Bapak Dr. Maksum Pinem, ST., MT selaku dosen pembimbing Tugas Akhir.
2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M. Si selaku Ketua Departemen Teknik Elektro
Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Rahmad Fauzi, ST., MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro
Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Fahmi, S.T., M.Sc selaku dosen penasehat akademik.
5. Dosen pembanding yang membantu dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.
Akhirnya, Kritik dan saran yang membangun sangat saya harapkan guna
memperbaiki kualitas dari penulisan tugas akhir ini.
Medan, 24 Agustus 2016 Hormat saya
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATAPENGANTAR ... ii
DAFTARISI ... iii
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR TABEL ... x
BAB 1 PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penulisan ... 2
1.4 Batasan Masalah ... 2
1.5 Metode Penelitian ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB 2 TEORI DASAR ... 5
2.1 Home Automation ... 5
2.2 Arduino ... 6
2.2.1 Software Arduino ... 6
2.2.2 Hardware Arduino ... 7
2.3.1 Arsitektur Protokol TCP/IP ... 8
2.3.2 Pengiriman dan Penerimaan Paket Data ... 12
2.3.3 Internet Protocol ... 15
2.4 Wireless Fidelity (Wi-Fi) ... 16
2.5 Hypertext Transfer Protocol (HTTP) ... 17
2.5.1 HTTP: Kurir Multimedia di Internet ... 17
2.5.2 Web Client dan Web Server ... 18
2.5.3 HTTP Methods ... 18
2.5.4 HTTP Persistent dan HTTP Non-persistent ... 19
2.6 Personal Home Page (PHP) ... 19
2.6.1 Fitur PHP ... 20
2.7 Javascript ... 22
2.8 Hyper Text Markup Language (HTML)... 22
2.9 Obect Oriented Programming (OOP) ... 23
BAB 3 METODE PENELITIAN... 25
3.1 Gambaran Umum ... 25
3.2 Spesifikasi ... 26
3.2.1 Server ... 26
3.2.2 Controller... 26
3.2.3 Modul Relay 4 Kanal ... 27
3.2.5 Sensor Passive Infrared ... 29
3.2.6 Sensor Suhu ... 30
3.3 Cara kerja ... 31
3.4 Rancangan Bagian Hardware ... 34
3.5 Rancangan Software Controler ... 36
3.5.1 Controller Class ... 37
3.5.2 Collection Class ... 38
3.5.3 Scheduler Class... 40
3.5.4 Board Class... 42
3.5.5 Device Class ... 43
3.5.6 Sensor Class ... 45
3.5.7 Logger Class ... 46
3.5.8 Gateway Class ... 47
3.6 Rancangan Aplikasi Web ... 49
3.6.1 Back-end (Server) ... 50
3.6.2 Front-end (UserInterface) ... 53
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN... 55
4.1 Hasil Rancangan Model Sistem Home Automation ... 55
4.1.1 Kontroler ... 55
4.1.2 Aplikasi Web ... 57
4.2 Analis Pengaruh Penggunaan Persistent dan Non-persistent HTTP ... 64
4.2.1 HTTP Persistent ... 65
4.2.2 HTTP Non-persistent ... 70
4.3 Pengukuran Jarak Maksimum Kontroler ke Hostspot ... 73
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 76
5.1 Kesimpulan ... 76
5.2 Saran ... 76
DAFTAR PUSTAKA ... 78
LAMPIRAN 1 KODE PROGRAM KONTROLER ... 79
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tiga layer utama sistem Home Automation ... 6
Gambar 2.2 Contoh sebuah sketch Arduino ... 7
Gambar 2.3 Board Wemos D1 ... 8
Gambar 2.4 Perbandingan arsitektur OSI dan TCP/IP. ... 9
Gambar 2.5 Proses enkapsulasi Data. ... 13
Gambar 2.6 Web servers dan web clients ... 18
Gambar 2.7 Pengunaan satu pernyataan use untuk meng-import beberapa class. 21 Gambar 2.8 Contoh penggunaan closure sebagai parameter ... 21
Gambar 2.9 Contoh kode javascript di dalam script HTML ... 22
Gambar 2.10 Struktuk sebuah program yang bersifat object-oriented. ... 24
Gambar 3.1 Gambaran umum sistem. ... 25
Gambar 3.2 Wemos D1 ... 27
Gambar 3.3 Modul relay empat kanal... 28
Gambar 3.4 Skematik modul relay empat kanal ... 28
Gambar 3.5 Hubungan paralel keempat lubang stop contact ... 29
Gambar 3.6 Sensor passive infrared... 29
Gambar 3.7 Sensor suhu DS18S20 ... 31
Gambar 3.8 Diagram alir sistem secara keseluruhan ... 32
Gambar 3.9 Modifikasi pengkabelan stop contact ... 34
Gambar 3.10 Keterhubungan perangkat – perangkat menjadi sistem Home Automation ... 35
Gambar 3.12 Kode Program class BaseController ... 37
Gambar 3.13 Kode program classController ... 38
Gambar 3.14 Kode program classCollectionContract ... 38
Gambar 3.15 Kode program class koleksi Vector ... 39
Gambar 3.16 Kode program classScheduler ... 41
Gambar 3.17 Kode program class StaticEvent ... 42
Gambar 3.18 Kode program class Wemos D1... 43
Gambar 3.19 Kode program classDeviceContract ... 44
Gambar 3.20 Kode program class SensorContract ... 46
Gambar 3.21 Kode program classLoggerContract ... 46
Gambar 3.22 kode configurasi Wi-Fi... 47
Gambar 3.23 Setting Wi-Fi menggunakan nilai dari file konfigurasi ... 47
Gambar 3.24 Pengaturan koneksi persistent dan non-persistent ... 48
Gambar 3.25 Kode konfigurasi uri yang akan di-request oleh Wemos D1 ... 49
Gambar 3.26 Desain Model-View-Controller ... 50
Gambar 3.27 Routes yang digunakan di dalam aplikasi web ... 51
Gambar 4.1 Penampang komponen – komponen setelah dipasang diatas Board akrilik. ... 55
Gambar 4.2 Bentuk modifikasi stop contact ... 56
Gambar 4.3 Bentuk Stop contact yang terhubung ke relay ... 56
Gambar 4.4 Bentuk semua komponen yang telah dihubungkan ... 57
Gambar 4.5 Tampilan landing page... 58
Gambar 4.6 Tampilan halaman register... 59
DAFTAR TABEL
