SISTEM KEAMANAN RUMAH BERBASIS
TEKNOLOGI INTERNET OF THINGS (IoT)
Oleh
RADEN HERNADI
NIM: 55417120035
Dosen
Iwan Krisnadi, Dr,Ir,MBA
FAKULTAS PROGRAM PASCA SARJANA
PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS MERCU BUANA
1.
Abstrak
Sistem keamanan rumah ini mengamankan rumah dari dua hal yaitu kemalingan dan kebakaran, karena pada dasarnya dua hal ini pula sebagai musibah yang sering menimpa di masyarakat. Sistem keamanan ini menggunakan sensor PIR untuk mendeteksi gerak atau adanya kemalingan, sensor gas MQ-2 untuk untuk mendeteksi gas atau kebakaran, Modul Camera yang terkoneksi dengan Ranspberry Pi dan mikrokontroller Arduino Uno sebagai pengendali, serta mikro komputer Ransberry pi 3 sebagai monitoring dan server, sehingga keadaan rumah dapat dimonitor dan dikendalikan oleh operator keamanan dari jarak jauh melalui pemanfaatan konektifitas internet yang tersambung secara terus menerus melalui konsep teknologi Internet of Things (IoT).
2.
Pendahuluan
Seiring dengan perkembangan Zaman dan teknologi yang semakin pesat, maka tingkat kejahatan semakin meningkat pula, disisi lain musibah kebakaran sering terjadi dan mengancam setiap saat. Maka diperlukan sebuah sistem pengaman yang dapat diaplikasikan atau digunakan sebagai pengaman gedung maupun rumah lainnya. Sehingga para pemilik rumah baik yang sedang bepergian jauh ataupun yang sehari-hari bekerja di suatu perusahaan yang jauh dari rumahnya dapat memanfaatkan sistem ini untuk memonitor dan mengamankan rumahnya dari jarak jauh melalui pemanfaatan konektifitas internet yang tersambung secara terus menerus yaitu konsep teknologi Internet of Things (IoT), sehingga akan menambah rasa nyaman ketika bepergian jauh ataupun dalam bekerja.
3.
Rumusan Masalah
1. Terkait dengan sering terjadinya kemalingan dan kebakaran, maka penulis akan menjawab persoalan dengan bagaimana merancang prototype sistem keamanan rumah berbasis teknologi Internet of Things (IoT).
2. Bagaimana melakukan perancangan perangkat lunak untuk mengontrol dan monitoring rumah.
4.
Batasan Masalah
Adapun batasan masalah pada penulisan ini adalah :
1. Perancangan ini tidak menggunakan bahasa pemrograman Python, tapi bahasa C dikarenakan penulis sudah terbiasa dengan bahasa C atau C++ . 2. Hardware dalam penelitian menggunakan mikro komputer Ranspberry Pi,
Arduino Uno, Modul Camera, PIR sensor, dan sensor gas MQ-2.
3. Dalam perancangan ini aspek biaya tidak dibahas
5.
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat (benefit) dari penelitian ini adalah :
1. Manfaat yang bisa diperoleh dari penelitian ini adalah lebih terjaminnya keamanan rumah, dimana ketika mudik rumah ditinggalkan dalam kondisi kosong yang akan mengundang tindak kejahatan maupun jika terjadi musibah kebakaran. Dengan menerapkan Internet of Things , peralatan sensor di rumah kita, seperti sensor gerak yang akan aktif ketika ada penjahat masuk, sensor gas akan aktif jika mencium asap atau gas. Kontrol dapat dibuat sesuai dengan jadwal tertentu yang kita inginkan maupun kontrol secara real-time.
6.
Metode Penelitian
Dalam pelaksanaan penelitian ini yang berupa sistem keamanan rumah berbasis raspberry pi, ada beberapa kegiatan yang dapat diuraikan sebagai berikuat:
Studi Pustaka dan Survey Data Awal: Materi yang terkait dengan sistem keamanan dicari dari buku-buku, perpustakaan dan dari internet.
Perencanaan dan Pembuatan Alat : Tahapan ini dilakukan setelah mendapat informasi dari referensi di atas.
Perancangan: Agar hasil rancangan dan pembuatan alat bisa bekerja dengan normal, maka perlu diagram blok dan algoritma untuk mengkoordinasikan kerja masing-masing komponen.
7.
Perancangan
. Secara garis besar perancangan ini dibagi menjadi dua bagian utama , yaitu: Perangkat Keras dan Perangkat Lunak
7.1 Perangkat Keras
Bagian ini terdiri dari Pengendali utama, server Ranspberry Pi 3, dua buah sensor, dan satu kamera.
7.1.1.Arduino Uno R3
Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip
dikoneksikan dengan komputer menggunakan kabel USB. Berikut gambar 2.10 adalah pin-pin pada kit arduino uno yang digunakan pada rancangan alat ini:
Gambar 7.1 Pin-pin Arduino Uno
Pada gambar 2.10 terdapat 14 pin output/input yang mana 6 pin dpat digunakan sebagai output PWM, 6 analog input, cristal osilator 16 MHZ dan tombol reset. Arduino tersebut digunakan sebagai chip mikrokontroler328, sebagai pengendali gerakan motor DC.
7.1.2.Ranspberry Pi 3
Gambar 7.2 Ranspberry Pi 3
Hanya saja, spesifikasi dari Raspberry Pi tidaklah setinggi PC pada umumnya (maklum, mini PC). Oleh karena itulah, Raspberry Pi atau lebih sering disingkat Raspi bisa juga disebut mikro komputer. Sama seperti PC pada umumnya, raspi juga mempunyai berbagai komponen processor, ram, sound card, usb port, disk drive (menggunakan SD Card). Karena memiliki ukuran yang kecil dan spesifikasi yang cukup mempuni untuk menjalankan task task yang ringan terutama yang berhubungan dengan embedded system hardware, raspi pun sering dijadikan controller/server mini dalam beberapa proyek/research seputar IOT (Internet Of Things).
7.1.3. Sensor MQ-2
Sensor gas asap MQ-2 ini mendeteksi konsentrasi gas dan asap yang mudah terbakar di udara dan outputnya berupa tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpot. Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di
Gambar 7.3 Sensor MQ-2
7.1.4. Sensor MQ-2
Sensor PIR ("Pasisive Infrared / Pyroelectric / IR motion) merupakan
sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya benda, gerakan dengan pendeteksian menggunakan sinar infra merah. Sensor PIR ini relatif kecil, murah, berdaya rendah dan mudah digunakan. Pengaplikasian Sensr PIR ini biasa digunakan pada sistem detektor pergerakan. Karena semua benda yang memancarkan radiasi akan terdeteksi oleh sensor ini pada saat infra merah pada sensor PIR mendeteksi dengan perbedaan suhu tertentu. Secara umum sensor PIR dirancang untuk mendeteksi adanya gerakan manusia.
Gambar 7.4 Sensor PIR
7.2 Perangkat Lunak
Perangkat lunak yang akan dibahas adalah perangkat lunak utama, yaitu perangkat lunak pemrograman arduino IDE dan C++ Ranspberry Pi
7.2.1.Arduino IDE
Pada sistem ini software untuk pemrogramanArduino yang digunakan adalah driver dan IDE, walaupun masih ada beberapa software lain yang sangat berguna selama pengembangan Arduino. IDE Arduino adalah software yang sangat canggih ditulis dengan menggunakan Java.
Editorprogram, sebuah window yang memungkinkan untuk menulis dan mengedit program dalam bahasa Processing.
Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa Processing) menjadi kode biner. Bagaimanapun sebuah microcontroller tidak akan bisa memahami bahasa Processing. Yang bisa dipahami oleh microcontroller adalah kode biner. Itulah sebabnya compiler diperlukan dalam hal ini.
Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam memory di dalam papan Arduino. Berikut ini adalah contoh tampilan IDE Arduino
Gambar 7.5 Tampilan software arduino
7.2.2. Bahasa C untuk Ranspberry Pi
Bahasa yang sudah biasa digunakan adalah bahasa Python, kemudian menyusul bahasa C atau C++. Alasan mengapa menggunakan C adalah pertama sudah sangat familier di masyarakat akademis, umumnya di jurusan-jurusan teknik, bahasa C sudah diperkenalkan terutama di semester 1 atau 2, yang kedua banyak literatur menyatakan bahasa C jauh lebih cepat dari pada Python .
Sistem ini terdiri dari software client pada PC, sebuah papan ransberry pi, sebuah papan arduino uno, dua buah sensor yakni sensor gas MQ-2 dan sensor gerak PIR, dan sebuah modul camera 5MP. Mikrokontroler pada sistem ini digunakan untuk memproses data masukan dari kedua sensor tersebut kemudian sinyal dkirimkan ke papan Ransberry Pi 3, selanjutnya diteruskan lewat internet menuju clien PC. Di layar monitor PC muncul pemberitahuan ada asap atau ada kemalingan, kemudian jika ingin memonitor keadaan rumahnya clien bisa memanfaatkan camera yang terkonek ke Ranspberry Pi . seperti terlihat pada gambar 7.6 blok diagram dibawah ini.
Gambar 7.6 Diagram Blok
7.4 Gambar Skematik Keseluruhan
Dibawah ini adalah gambar skematik koneksi keseluruhan komponen, dimana koneksi dilakukan antara arduino dengan dua sensor masing-masing sensor PIR dan sensor gas MQ-2, kemudian antara arduino dengan mikro komputer Raspberry Pi, Dibawah ini adalah gambar skematik koneksi
keseluruhan komponen, dimana koneksi dilakukan antara arduino dengan dua sensor masing-masing sensor PIR dan sensor gas MQ-2, kemudian antara arduino dengan mikro komputer Raspberry Pi,
Gambar 7.7 Skematik Koneksi Keseluruhan Komponen
dan terakhir antara Raspberry Pi dengan camera. Koneksi harus dijalankan dengan program-program atau software
8.
Kesimpulan
Sistem keamanan ini mampu mengindentifikasi setiap pergerakan dalam hal ini penyusup manusia yang melintas didepan sensor, maupun ketika timbul asap atau gas. Sehingga dapat memberi informasi kondisi rumah jika terjadi keadaan bahaya seperti kebakaran dan kemalingan.
Pemanfaatan teknologi Internet of Things (IoT) sangat mempermudah proses pengiriman dan penerimaan data yang real time.
9.
Daftar Pustaka
Ashton, K. (2009). That 'Internet of Things' thing. RFID Journal .
Aarti Rao Jaladi, . (2017). Environmental Monitoring Using Wireless Sensor Networks (WSN) based on IOT , IRJET Journal.
Sheikh Ferdoush, Xinrong Li,.(2014). Wireless Sensor Network System Design Using Raspberry Pi and Arduino for Environmental Monitoring Applications.Procedia Computer Science 34 ( 2014 )
Berahim, Hamzah. (1991) : Teknik Tenaga Listrik , Andi Offset, Yogyakarta . Kanginan, Marthen. (2007) : FISIKA untuk SMA Kelas XII, Erlangga, Jakarta .
Sumardi. (2013) : Mikrokontroler - Belajar AVR Mulai dari Nol,
Graha Ilmu, Yogyakarta.
Winoto, Adi. (2010) : Mikrokontroler AVR Atmega8/32/16/8535 dan Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR, Informatika, Bandung.
Saptaji W, Handayani. (2015) : Mudah Belajar Mikrokontroler dengan Arduino, Widya Media, Bandung.
Kadir, Abdul. (2015) : From Zero To A Pro Arduino, Andi Offset, Yogyakarta . Andrianto, Heri., Aan Darmawan (2016) : ARDUINO Belajar Cepat dan
