i
PROPOSAL
PENELITIAN UNGGULAN
DANA LOKAL ITS TAHUN 2020
JUDUL PENELITIAN
DIGITALISASI LABORATORIUM FISIKA DASAR ITS
BERBASIS IoT : HUKUM KIRCHOFF
Tim Peneliti:
Prof.Dr. Ir Mohammad.Nuh, DEA (Teknik Biomedik / FTEIC) Eko Agus Suprayitno, S.Si, M.T (Teknik Biomedik / FTEIC)
Waluyohadi, M.Ds (Creabiz / Desain Produk Industri)
LEMBAGA PENELITIAN DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA 2020
2
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ... 2 DAFTAR GAMBAR ... 3 DAFTAR TABEL ... 4 BAB 1. RINGKASAN ... 5BAB 2 LATAR BELAKANG ... 6
2.1 Manfaat Praktikum online ... 7
2.2 Rasionalitas ... 7
2.3 Tujuan ... 7
BAB 3 KAJIAN PUSTAKA ... 8
3.1 Internet of Things ... 8
3.2 Protokol MQTT ... 9
3.3 Modul Paktikum ... 10
3.3.1. Praktikum : Hukum Kirchhoff ... 10
BAB 4 METODE PENELITIAN ... 14
4.1. Digitalisasi perangkat praktikum ... 14
4.2 User Flow ... 17
4.3 Mockup web base aplikasi Telelab ... 18
4.4 Desain enclosure untuk modul IoT ... 20
BAB 5 JADWAL DAN RANCANGAN ANGGARAN BIAYA ... 22
5. 1. Jadwal ... 22
5.2 Anggaran Biaya ... 22
BAB 6 DAFTAR PUSTAKA ... 24
3
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3. 1 Arsitektur WSN dengan broker dan gateway. [1] ... 9
Gambar 4. 1. Konsep (Diagram Blok) untuk pengembangan digitalisasi perangkat praktikum ... 14
Gambar 4. 2. Konsep (Wireframe) laman login praktikan ... 15
Gambar 4. 3 Konsep (Wireframe) antarmuka website praktikum hukum Kirchhoff. ... 16
Gambar 4. 4 Konsep (Wireframe) laman percobaan yang dilakukan secara interaktif oleh praktikan ... 17
Gambar 4. 5 User Flow pelaksanan praktikum ... 18
Gambar 4. 6 Tampilan depan modul telelab... 18
Gambar 4. 7 Desain Tutorial Praktikum ... 19
Gambar 4. 8 Desain monitoring pelaksanaan praktikum ... 19
Gambar 4. 9 Gambar enclosure tampak atas ... 20
Gambar 4. 10 Gambar enclosure tampak bawah ... 20
4
DAFTAR TABEL
Tabel 5. 1 Jadwal kerja penelitian ... 22 Tabel 5. 2 Anggaran Biaya Penelitian untuk komponen ... 22 Tabel 5. 3. Pembuatan Web Apps ... 23
5
BAB 1. RINGKASAN
Kegiatan praktikum di Institut Teknologi Sepuluh Nopember menjadi salah satu aspek penting yang tidak dapat dipisahkan dalam kegiatan perkuliahan bidang sains seperti pada mata kuliah Fisika Dasar. Ada beberapa hal yang membuat kegiatan praktikum penting untuk dilakukan. Yang pertama praktikum dinilai mampu menambah antusiasme siswa/praktikan dalam mempelajari materi. Kemudian praktikum juga dapat mengasah keterampilan dan pengetahuan siswa/praktikan dalam melaksanakan eksperimen/percobaan. Lalu praktikum dapat menambah pemahaman siswa /praktikan dalam memahami materi.
Seiring dengan meningkatnya jumlah mahasiswa yang mengambil mata kuliah Fisika Dasar mengakibatkan fasilitas laboratorium yang ada pada saat ini sulit untuk menunjang kegiatan praktikum dengan optimal. Diperlukan suatu terobosan pada pelaksanaan kegiatan praktikum, sehingga dapat mengakomodir kebutuhan mahasiswa seiring dengan bertambahnya jumlah mahasiswa ITS.
Pada penelitian ini diusulkan digitalisasi kegiatan praktikum dengan memanfaatkan emerging technology seperti Internet of Things dan Cloud Service guna meningkatkan kualitas pengelolaan layanan laboratorium Fisika Dasar. Pengembangan praktikum berbasis teknologi dilakukan dengan merevolusi konsep kegiatan pembelajaran praktikum yang semula paper-based menjadi online-based/online learning. Kemudian dilakukan pengembangan perangkat yang memungkinkan pengiriman hasil-hasil pengukuran dalam kegiatan praktikum yang terintegrasi dengan website yang dapat diakses oleh mahasiswa.
Diharapkan pada penelitian ini dihasilkan sistem pembelajaran praktikum berbasis teknologi yang interaktif guna mendukung pembelajaran materi kuliah Fisika Dasar.
Kata Kunci: Praktikum Fisika, Praktikum berbasis Teknologi, Internet of Things, Cloud Service, Web Application
6
BAB 2 LATAR BELAKANG
Fisika adalah salah satu cabang ilmu sains yang selama ini lebih sering hanya dipelajari di dalam kelas dengan proses pembelajaran searah yang dilakukan oleh guru. Fisika semestinya dipelajari dengan cara melakukan langsung atau lebih sering dikenal dengan istilah percobaan. Hal ini sesuai dengan pernyataan bahwa fisika adalah ilmu percobaan (Young and Freedman, 2002), artinya fisika juga bisa dipelajari dengan cara percobaan atau kegiatan praktikum.
Terdapat beberapa alasan mengapa kegiatan praktikum penting untuk dilakukan dalam pembelajaran sains, khususnya fisika. Setidaknya terdapat 4 alasan yang dikemukakan para pakar pendidikan IPA/sains mengenai pentingnya kegiatan praktikum. Pertama, praktikum mampu membangkitkan motivasi belajar IPA. Kedua, praktikum mengembangkan keterampilan dasar dalam melaksanakan eksperimen. Ketiga, praktikum menjadi wahana belajar pendekatan ilmiah (Reductionism, Repeatability, dan Refutation). Keempat, praktikum menunjang pemahaman materi mata kuliah (Woolnough and Allsop, 1985). Melalui praktikum, akan timbul rasa ingin tahu yang lebih sehingga motivasi belajar akan meningkat. Keterampilan dasar eksperimen juga akan terasah seperti : mengamati, mengukur, menggolongkan , mengajukan pertanyaan, menyusun hipotesis, merencanakan percobaan, mengidentifikasi variabel, menentukan langkah kerja, melakukan eksperimen, membuat dan menafsirkan informasi/grafik, menerapkan konsep, menyimpulkan dan mengkomunikasikan baik secara verbal dan non verbal
Seiring dengan beberapa penjelasan tentang pentingnya kegiatan praktikum tersebut, mahasiswa ITS diwajibkan mengambil praktikum Fisika Dasar. Praktikum Fisika Dasar terbagi menjadi Praktikum Fisika Dasar 1 dan 2. Praktikum Fisika Dasar 1 terdiri dari Kinematika, Dinamika Rotasi, Getaran dan Fluida, yang dibagi menjadi praktikum bandul matematis dan fisis, gerak peluru, Fletcher Trolley, momen nersia, bola jatuh bebas, dan bola jatuh tak beraturan sedangkan praktikum Fisika Dasar 2 terdiri dari panas yang ditimbulkan oleh Arus Listrik, Voltameter, Hukum Ohm, Hukum Kirchoff, Arus Bolak Balik, Plat Kapasitor, Induksi Elektromagnetik, Termokopel. Praktikum : Hukum Kirchoff bertujuan menentukan besarnya percepatan gravitasi bumi di suatu tempat dengan peralatan yang digunakan
7 2.1 Manfaat Praktikum online
Pelaksanaan praktikum online ini diharapkan dapat memberikan manfaat-manfaat antara lain:
1. Dapat menambah pemahaman dan mempermudah mahasiswa dalam proses praktikum fisika dasar
2. Praktikum dapat dilakukan setiap saat sesuai dengan ketentuan yang berlaku
3. Dapat menambah pendapatan bagi ITS, dimana praktikum juga bisa dilakukan oleh mahasiswa non ITS sesuai dengan ketentuan yang berlaku
2.2 Rasionalitas
1. Pentingnya Laboratorium Fisika Dasar untuk menunjang kegiatan pembelajaran fisika sebagai upaya pembuktian teori-teori dasar fisika melalui kegiatan praktikum. 2. Peningkatan jumlah mahasiswa yang mengambil mata kuliah fisika dasar yang
mengakibatkan ketidakseimbangan jumlah rasio mahasiswa dengan fasilitas laboratorium fisika dasar.
3. Digitalisasi berbasis IoT pada laboratorium fisika dasar sangat diperlukan untuk mengakomodir kebutuhan praktikum mahasiswa yang terus berkembang seiring perkembangan jumlah mahasiswa.
4. Digitalisasi berbasis IoT pada laboratorium fisika dasar dapat meningkatkan pelayanan kepada mahasiswa ITS dan non ITS.
2.3 Tujuan
Di dalam penyusunan proposal digitalisasi Laboratorium Fisika Dasar berbasis IoT ini mempunyai tujuan untuk meningkatkan pengelolaan layanan laboratorium bagi peserta didik di ITS guna menunjang kelancaran pembelajaran fisika dasar berdasarkan kurikulum yang diterapkan agar sesuai dengan tujuan yang hendak dicapai oleh ITS yaitu membentuk sarjana yang dapat bekerja di bidang apapun yang berkaitan dengan teknologi terkini, dapat memenuhi kebutuhan masyarakat baik secara nasional maupun internasional, atau layanan pendidikan, juga dapat mengikuti perkembangan teknologi informasi, serta meningkatkan pengetahuan dan keterampilan lulusan melalui pembelajaran sepanjang hayat
8
BAB 3 KAJIAN PUSTAKA
3.1 Internet of Things
Bicara mengenai Internet of Thing yang biasa disebut dengan IoT tidak ada habisnya karena Internet of Things tidak mempunyai definisi tetap selalu ada saja bahasan entah itu berasal dari suatu keseharian kita hingga benda-benda yang dapt dijadikan perangkat untuk mempermudah aktivitas kita. Namun kita dapat menentukan apakah suatu perangkat merupakan bagian dari IoT atau tidak dengan pertanyaan berikut ini: Apakah produk suatu vendor dapat bekerja dengan produk dari vendor yang lain? Dapatkah suatu kunci pintu dari vendor A berkomunikasi dengan saklar lampu dari vendor B, dan bagaimana jika seorang pengguna ingin memasukkan termostatnya menjadi bagian dari komunikasi tersebut.
Jadi Internet of Thing (IoT) adalah sebuah konsep dimana suatu objek yang memiliki kemampuan untuk mentransfer data melalui jaringan tanpa memerlukan interaksi manusia ke manusia atau manusia ke komputer. IoT telah berkembang dari konvergensi teknologi nirkabel, micro-electromechanical systems (MEMS), dan Internet. ‘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”. Sebagai contoh
yaitu smart kabel, smart meter, smart grid sensor.
Penelitian pada IoT masih dalam tahap perkembangan. Oleh karena itu, tidak ada definisi dari Internet of Things. Berikut adalah beberapa definisi alternatif dikemukakan untuk memahami Internet of Things (IoT), antara lain : menurut Ashton pada tahun 2009 definisi awal IoT adalah Internet of Things memiliki potensi untuk mengubah dunia seperti pernah dilakukan oleh Internet, bahkan mungkin lebih baik. Pernyataan tersebut diambil dari artikel sebagai berikut: “Hari ini komputer dan manusia, hampir sepenuhnya tergantung pada Internet untuk segala informasi yang semua terdiri dari sekitar 50 petabyte (satu petabyte adalah 1.024 terabyte) data yang tersedia pada Internet dan pertama kali digagas dan diciptakan oleh manusia. Dari mulai magnetik, menekan tombol rekam, mengambil gambar digital atau memindai kode bar.
9
Diagram konvensional dari Internet meninggalkan router menjadi bagian terpenting dari semuanya. Masalahnya adalah orang memiliki waktu, perhatian dan akurasi terbatas. Mereka semua berarti tidak sangat baik dalam menangkap berbagai data tentang hal di dunia nyata. Dari segi fisik dan begitu juga lingkungan kita. Gagasan dan informai begitu penting, tetapi banyak lagi hal yang pernting. Namun teknologi informasi saat ini sangat tergantung pada data yang berasal dari orang-orang sehingga komputer kita tahu lebih banyak tentang semua ide dari hal-hal tersebut”
Menurut Casagras (Coordinator and support action for global RFID-related activities and standardisation) mendefinisikan IoT sebagai sebuah infrastruktur jaringan global, yang menghubungkan benda-benda fisik dan virtual melalui eksploitasi data capture dan kemampuan komunikasi. Infrastruktur terdiri dari jaringan yang telah ada dan internet berikut pengembangan jaringannya. Semua ini akan menawarkan identifikasi obyek, sensor dan kemampuan koneksi sebagai dasar untuk pengembangan layanan dan aplikasi ko-operatif yang independen. Ia juga ditandai dengan tingkat otonom data capture yang tinggi, event transfer, konektivitas jaringan dan interoperabilitas
3.2 Protokol MQTT
Message Queuing Telemetry Transport atau dikenal dengan MQTT [1] adalah protokol konektivitas machine-to-machine (M2M) /IoT yang berbasis open source dengan standar terbuka (OASIS) yang dirancang untuk perangkat terbatas dan bandwidth rendah, dengan latency tinggi atau berjalan pada jaringan yang diandalkan. MQTT sering digunakan untuk perangkat yang terhubung aplikasi mobile di era M2M/IoT yang mana bandwidth dan daya baterai menjadi pertimbangan utama sehingga dirasa sangat ideal untuk perangkat.
10 Prinsip protokol MQTT yaitu publish subcribe. Komponen seperti sensor yang menghasilkan informasi tertentu akan menerbitkan informasi disebut dengan publisher. Klien yang menginginkan informasi tertentu akan mendaftarkan diri dari informasi tersebut, proses ini disebut subscribe dan klien tersebut adalah subscriber. Selain itu juga terdapat istilah broker yang bertugas menjamin subscriber mendapatkan informasi yang diinginkan dari publisher. Interaksi antara publisher, subscriber dan broker digambarkan seperti pada Gambar 3.1. Pada arsitektur WSN digambarkan dengan broker sebagai middleware seperti pada Gambar 3.1. Broker terletak pada jaringan tradisional seperti Internet/LAN/WAN. Dibutuhkan gateway untuk menyediakan akses dengan broker. Sedangkan keamanan pada MQTT bisa menggunakan proxy pada MQTT tersebut atau menggunakan HTTP proxy. Perbedaan yang terjadi yaitu pada MQTT proxy terdapat pendekatan latensi yang lebih rendah dan lebih jelas jika ukuran data meningkat.
Terdapat tiga definisi level Quality of Service (QoS) pada MQTT untuk menjamin pesan terkirim ke klien, meliputi :
0 : broker/klien akan mengirim pesan sekali tanpa konfirmasi.
1 : broker/klien akan mengirimkan pesan minimal sekali, diperlukan konfirmasi,
2 : broker/klien akan mengirimkan pesan tepat sekali dengan menggunakan four step handshake.
Pesan dikirim melalui semua level QoS dan klien dapat subscribe level QoS manapun juga. Klien dapat memilih maksimum QoS yang akan diterima. Sebagai publisher dan subscriber yang berdasarkan protokol, mengijinkan banyak perangkat untuk berkomunikasi melalui jaringan wireless.
3.3 Modul Praktikum
3.3.1. Praktikum : Hukum Kirchhoff
Hukum Kirchhoff merupakan salah satu hukum dasar dalam ilmu teknik elektro yang berfungsi untuk menganalisia arus dan tegangan / beda potensial dalam suatu rangkaian. Hukum Kirchhoff pertama kali diperkenalkan oleh Gustav Robert Kirchhoff pada tahun 1845. Hukum Kirchhoff terbagi menjadi dua, yaitu Hukum Kirchhoff I atau KCL (Kirchhoff’s Current Law) dan Hukum Kirchoff II atau KVL(Kirchhoff’s Voltage Law).
Hukum Kirchoff I:
11 “Jumlah aljabar kuat arus yang bertemu pada suatu titik cabang (node) adalah nol”
∑ 𝐼𝑘 = 0
𝑛
𝑘=1
(𝑝𝑒𝑟𝑠. 1)
dimana 𝑛 adalah jumlah percabangan yang mempunyai arus menuju ataupun meninggalkan suatu titik cabang (node)
Sebagai ilustrasi, pada Gambar 3.2 arus 𝑖2 dan 𝑖3 menuju titik cabang (node), sedangkan arus 𝑖1 dan 𝑖4 meninggalkan titik cabang (node)
Gambar 3. 2 Ilustrasi arus masuk dan keluar pada suatu titik cabang
Sehingga dengan mengacu pada persamaan hukum Kirchoff 1, didapatkan persamaan pada Gambar 3.2 yakni
𝑖2+ 𝑖3− 𝑖1− 𝑖4 = 0
Hukum Kirchoff II:
Hukum Kirchhoff II digunakan untuk menghitung besaran-besaran yang terdapat pada rangkaian listrik. Besaran itu diantaranya kuat arus pada suatu cabang, ataupun beda tegangan antara dua titik. Hukum II Kirchoff menyatakan bahwa:
" Jumlah dari perbedaan potensial (voltase) pada suatu loop tertutup adalah nol" dimana jika dinyatakan dalam bentuk persamaan:
∑ 𝑉𝑘 = 0
𝑛
𝑘=1
(𝑝𝑒𝑟𝑠. 2)
Sebagai ilustrasi pada Gambar 2.10, dengan mengacu pada persamaan hukum Kirchhoff II, maka didapatkan:
12 Gambar 3.3 Tegangan pada suatu loop tertutup
Tujuan Praktikum
Maksud dan tujuan dari percobaan : Hukum Kirchhoff antara lain:
a. Praktikan memahami konsep dasar hukum Kirchhoff dan aplikasinya pada suatu rangkaian listrik.
b. Praktikan mampu menentukan kuat arus pada setiap cabang dalam suatu rangkaian listrik baik dengan metode perhitungan maupun pengukuran
c. Praktikan mampu menentukan besarnya beda potensial antara dua titik dalam suatu rangkaian listrik baik dengan metode perhitungan maupun pengukuran
Cara Melakukan Percobaan
a) Praktikan menyusun rangkaian yang dicontohkan pada Gambar 3.3
b) Praktikan melakukan pengukuran, baik pengukuran kuat arus maupun pengukuran tegangan pada rangkaian, sesuai dengan instruksi pada modul praktikum
c) Praktikan membandingkan hasil pengukuran dengan perhitungan d) Praktikan membuat kesimpulan dari hasil percobaan
Metode Evaluasi
a) Tugas Pendahuluan
b) Laporan Resmi berisi hasil percobaan dan kesimpulan dari hasil percobaan Kondisi Peralatan Existing saat ini
Peralatan modul praktikum lab fisika dasar ITS untuk percobaan hukum Kirchhoff terdiri dari:
e) 4 unit Resistor (R1, R2, R3, R4) f) 2 unit Sumber Tegangan 9V
13 g) 1 unit Multimeter
h) 1 unit Bread board dan kabel
Pada Gambar 3.4 diilustrasikan contoh kegiatan pengukuran dengan menggunakan multimeter pada suatu rangkaian listrik. Praktikan telah melakukan analisis rangkaian dengan menggunakan teorema hukum Kirchoff, kemudian membandingkan dengan hasil yang didapatkan pada pengukuran. Hasil praktikum dilaporkan dalam tabel data dengan format yang telah ditentukan (Gambar 3.4)
Gambar 3. 4 Kegiatan pengukuran pada rangkaian listrik (existing)
14
BAB 4 METODE PENELITIAN
4.1. Digitalisasi perangkat praktikum
Digitalisasi perangkat praktikum perlu dilakukan untuk mengembangkan kegiatan pembelajaran praktikum berbasis teknologi yang interaktif dengan tetap memperhatikan ranah perkembangan psikomotorik dan afektif praktikan.
Upaya yang pertama yakni menggantikan konsep kegiatan pembelajaran yang semula paper-based menjadi online learning yang interaktif. Website praktikum dibangun dengan antarmuka yang memberikan pengalaman (experience) belajar kepada praktikan dengan efektif dan mudah dipahami.
Upaya selanjutnya yakni memodernisasi perangkat pengukuran praktikum ke perangkat pengukuran digital yang memungkinkan pengiriman hasil pengukuran langsung ke Cloud Computer. Hasil pengukuran ini nantinya akan terintegrasi dengan website praktikum, sehingga data pengukuran selama kegiatan praktikum dapat dievaluasi dengan lebih mudah dan efektif.
Ilustrasi konsep pengembangan digitalisasi perangkat praktikum diperlihatkan pada Gambar 4.1.
Gambar 4. 1. Konsep (Diagram Blok) untuk pengembangan digitalisasi perangkat praktikum
15 Adapun usulan digitalisasi beberapa komponen/instrument praktikum dalam upaya pengembangan praktikum online tertera pada Tabel 1 berikut:
Tabel 4.1. Usulan Digitalisasi Perangkat Praktikum Hukum Kirchhoff Komponen/Instrumen
Praktikum
Peralatan Existing Usulan Digitalisasi Perangkat Instrumentasi Pengukuran Multimeter Digital Modul Instrumentasi Pengukuran
berbasis IoT Instruksi Praktikum Cetak (Paper Based) Website Interaktif Pengisian Lembar Data
Praktikum
Cetak (Paper Based) Website Interaktif Pre-test dan Post Test Manual / Tatap Muka Online
Pengembangan digitalisasi perangkat praktikum memungkinkan praktikan mendapatkan pengalaman interakif praktikum hukum kirchhoff secara digital dengan konsep / skenario sebagai berikut:
1) Praktikan Login ke laman Praktikum Online ITS
Gambar 4. 2. Konsep (Wireframe) laman login praktikan 2) Praktikan mendaftar (enroll) pada laman Praktikum Kirchoff
3) Praktikan melakukan sinkronisasi perangkat IoT untuk pengukuran tegangan dan arus ke Website
4) Praktikan mendapat materi mengenai dasar konsep dan latar belakang praktikum. Materi disampaikan dalam bentuk video dan teks.
16 Gambar 4. 3 Konsep (Wireframe) antarmuka website praktikum hukum Kirchhoff.
5) Praktikan memulai percobaan sesuai dengan instruksi (contoh: menyusun rangkaian sesuai dengan instruksi)
6) Praktikan melakukan perhitungan secara manual sesuai dengan dasar teori 7) Praktikan melakukan pengukuran dengan memasangkan test probe pada
titik-titik cabang (node) yang diamati.
8) Hasil pengukuran akan tampil pada website, praktikan dapat menyimpan hasil pengukuran dengan klik tombol simpan
9) Praktikan melanjutkan ke percobaan berikutnya sesuai dengan instruksi yang berikutnya
10)Praktikum selesai apabila praktikan sudah menyelesaikan seluruh percobaan atau waktu yang disediakan telah habis
17 Gambar 4. 4 Konsep (Wireframe) laman percobaan yang dilakukan secara interaktif
oleh praktikan 4.2 User Flow
User flow adalah prosedure pelaksanaan praktikum secara online pada modul Telelab. Adapun desain user flow yang dibuat adalah sebagai berikut :
1. Mahasiswa yang sudah terdaftar sebagai peserta praktikum harus Log in terlebih dahulu baik melalui aplikasi web ataupun melalui aplikasi mobile.
2. Setelah berhasil log in, mahasiswa praktikan memilih modul praktikum yang akan dilaksanakan. Informasi antrian akan ditampilkan pada tiap modul bila modul yang diakses sedang digunakan oleh peserta lain.
3. Bila sudah bisa mengakses modul praktikum, peserta harus mempelajari terlebih dahulu konsep, object dan prosedure pelaksanaan praktikum pada aplikasi web/mobile.
4. Berikutnya adalah pelaksanaan praktikum dengan modul telelab. Mahasiswa praktikum menjalankan instruksi praktikum dengan melakukan perhitungan juga pembuktian hasil perhitungan pada modul telelab.
5. Hasil perhitungan dan konfigurasi data praktikum disubmit keserver untuk diproses oleh perangkat modul telelab. Selama proses mahasiswa dapat melihat secara streaming proses yang terjadi pada perangkat Telelab melalui kamera terpasang.
18 6. Data terkirim diteruskan ke perangkat telelab untuk diproses. Hasil proses data dikirimkan ulang oleh server ke front end modul telelab. Mahasiswa dapat secara langsung melihat hasil percobaan berikut nilai yang diperoleh.
7. Dosen/asisten pengampu dapat juga melihat hasil percobaan setiap peserta melalui aplikasi web.
Gambar 4. 5 User Flow pelaksanaan praktikum
4.3 Mockup web base aplikasi Telelab
19 Pada Gambar 4.6. Peserta praktikum melakukan login setelah registrasi terlebih dahulu untuk bisa mengakses dan mengikuti serta melaksanakan praktikum
Gambar 4. 7 Desain Tutorial Praktikum
Gambar 4.7. Adalah desain tutorial prosedur dan pelaksanaan praktikum yang berikutnya akan terhubung dengan modul telelab.
Gambar 4. 8 Desain monitoring pelaksanaan praktikum
20 4.4 Desain enclosure untuk modul IoT
Gambar 4. 9 Gambar enclosure tampak atas
21 Gambar 4. 11 Gambar enclosure tampak bagian dalam
22
BAB 5 JADWAL DAN RANCANGAN ANGGARAN BIAYA
Pada bab ini akan dijelaskan bagaimana penelitian ini diorganisasi. Bab ini akan membahas tentang jadwal dan rancangan anggaran biaya.
5. 1. Jadwal
Penelitian ini akan dilaksanakan selama 12 bulan dimulai pada bulan April 2020 dan berakhir pada Maret 2021. Jadwal kerja dari penelitian ini dijelaskan pada Tabel 5.1 Tabel 5. 1 Jadwal kerja penelitian
No Kegiatan BULAN
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 Desain PCB 10 modul IoT --- ---- ---- ----
2 Modifikasi modul praktikum --- ---- ---- ---- ---- ---- ----
3 Perancangan software embedded modul IoT --- --- --- --- --- --- ---
4 Webserver, Web based
application --- --- --- --- --- --- --- 5 Perancangan mobile based
application --- --- --- --- --- --- --- 6 Pengujian ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- 5.2 Anggaran Biaya
Anggaran biaya dalam penelitian ini adalah Dana Lokal ITS tahun 2020. Adapun anggaran biaya secara detil ditunjukkan pada Tabel 5.2 dan Tabel 5.3.
Tabel 5. 2 Anggaran Biaya Penelitian untuk komponen
NO Item Name Description QTY Unit Price/Unit
(Rp) Amount (Rp)
1 IoT Interface Module
untuk praktikum hukum Kirchoff
1. Modul terdiri dari:
Industrial power supply
Main microcontroller IoT
Current and Voltage Sensor
IP Camera Set
Embedded software 1 Unit 53.000.000 53.000.000
Modifikasi modul hukum Kirchoff 1 Unit 10.250.000 10.250.000
Desain enclosure 1 Unit 8.250.000 8.250.000
2 Desain Hub ethernet Desain Hub IP 1 Unit 5.400.000 5.400.000
23 Tabel 5. 3. Pembuatan Web Apps
NO Item Name Description QTY Unit Price/U
(Rp) Amount (Rp)
1 Webserver, Web based application dan mobile based application
Pembuatan web server dan
disain web apps yang
menghubungkan Modul IoT tiap praktikum agar bisa difungsikan secara online
1 unit 24.500.000 24.500.000
24
BAB 6 DAFTAR PUSTAKA
[1] Halliday, D. dan Resnick, R. 1985. Fisika Jilid 1 edisi ketiga (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga
[2] Giancoli, D.C. 2009. Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics 4th edition, New Jersey : Pearson Education,Inc.
[3] Serway, R. “Physic for scientist & Engineerings With Modern Physic”, James Madison University Harisson Burg, Viriginia, 1989.
[4] Resnick & Haliday, “ Fisika Jilid I ” Erlangga (Terjemahan).
[5] Tipler, P. ”Fisika Untuk Sains dan Teknik Jilid I” Erlangga (Terjemahan).
[6] Dosen-dosen fisika FMIPA ITS. 2009. Fisika I Kinematika-Dinamika-Getaran-Panas. Surabaya : YANASIKA
[7] Giancoli, Douglas C. 2001. FISIKA Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta: Erlangga [8] Resnick, R. and Halliday, D. 1986. Fisika Jilid 1 Edisi Ketiga. Jakarta: Erlangga [9] Sarojo, Ganijaty Aby. 2002. Fisika Dasar Mekanika. Jakarta: Salemba Teknika [10] Sears dan Zemansky. 1982. FISIKA untuk Universitas 1 Mekanika.Panas.Bunyi.
Bandung : Binacipta
[11] http://www.mediabali.net/fisika_hypermedia/gerak_peluru.html
[12] Dosen - dosen Fisika, Fisika I, Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, 1998.
[13] Sears. Zemansky, Fisika Untuk Universitas 1, Yayasan Dana Buku Indonesia, Jakarta-New York, 1994.
[14] Dosen - dosen Fisika, Petunjuk Praktikum Fisika Dasar, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, 1998.
[15] Bueche.F.1998.Principles of Physics.Singapore.mc.Graw hill [16] Celleto Vancent.P.1994.College Physics.USA.Van hertman press [17] Mansfield.1998.Understanding Physics.New York.Proxis pubhlishing [18] W.Welson.1990.Enginerig Physics.USA.Mc.Graw hill company.inc [19] Young D Hugh.2002.Fisika Universitas.Jakarta.Erlangga
25
BAB 7 LAMPIRAN
Biodata Tim Peneliti
1. Ketuaa. Nama Lengkap : Prof. Dr. Ir. Mohammad Nuh, DEA
b. NIP /NIDN : 195906171984031002
c. Fungsional/Pangkat/Gol. : Guru Besar / IVe d. Bidang Keahlian : Biocybernetics
e. Departemen/Fakultas : Teknik Biomedik / FTEIC
f. Alamat Rumah dan No. Telp. : Jl. Rungkut Asri Utara No 3-5 Surabaya / +62811346504
g. Riwayat penelitian/pengabdian (2) yang paling relevan dengan penelitian yang diusulkan/dilaporkan (sebutkan sebagai Ketua atau Anggota)
Sosialisasi Electric Wheelchair – 2019 (Abdimas – Anggota)
Diseminasi Hasil Riset Departemen Teknik Biomedik FTE-ITS kepada Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga – 2018 (Abdimas – Anggota)
h. Publikasi (2) yang paling relevan (dalam bentuk makalah atau buku)
Design and Test of a Wearable Functional Electrical Stimulation (FES) System for Knee Joint Movement using Cycle-to-Cycle Control Method - 2017 (Jurnal) Design of complex data acquisition system for kinetics, kinematics, and kinesiological gait analysis – 2017 (Conference)
i. Paten (2) terakhir :
j. Tugas Akhir (2 terakhir yang paling relevan), Tesis (2 terakhir yang paling relevan), dan Disertasi (2 terakhir yang paling relevan) yang sudah selesai dibimbing. :
Pemanfaatan Faktor Resiko, Data Electrocardiograph, Dan Photopletysmograph Untuk Prediksi Hipertensi
26 2. Anggota 1
a. Nama Lengkap : Eko Agus Suprayitno, S.Si, MT b. Jenis Kelamin : Laki-laki
c. NIP/NPP : 1987202011026 d. Fungsional/Pangkat/Gol. : III B
e. Jabatan Struktural :
f. Bidang Keahlian : Instrumentasi Medis, Pemrosesan Sinyal
g. Departemen/Fakultas : Teknik Biomedik / Fakultas Teknologi Elektro dan Informatika Cerdas
h. Perguruan Tinggi : Institut Teknologi Sepuluh Nopember
i. Alamat Rumah dan No. Telp. : Jl. Melati RT/RW:03/02, Desa Tanggul, Wonoayu -Krian / 081334357320
j. Riwayat penelitian (2 terakhir yang didanai ITS atau Nasional sebutkan sebagai Ketua atau Anggota)
Judul Penelitian Ketua/Anggota
Rancang Bangun Phonocardiography beserta Analisa Sinyalnya Secara Realtime untuk Mendeteksi Kelainan Jantung Manusia Lebih Dini (Pendanaan Dosen pemula Ristekdikti 2015)
Ketua
Pengembangan Instrumentasi Phonocardiography Secara Wireless dalam Mendeteksi Lebih Dini Kelainan Jantung Manusia (Pendanaan DOsen Pemula Ristekdikti 2068)
Ketua
k. Riwayat pegabdian (2 terakhir yang didanai ITS atau Nasional sebutkan sebagai Ketua atau Anggota)
Judul Abdimas Ketua/Anggota
Pusat Pelatihan Ketrampilan Sumber Daya Manusia (SDM) dan Produksi Mesin Modern Tepat Guna (Skim PPUPIK) (Pendanaan Ristekdikti 2018)
Ketua
PPDM Desa Panderejo Legok Mandiri Teknopreneur Digital (Skim PPDM) (Pendanaan Ristekdikti 2018)
27 3. Anggota 2
a. Nama Lengkap : Waluyohadi, M.Ds b. Jenis Kelamin : Laki-laki
c. NIP : 3400201405001
d. Fungsional/Pangkat/Gol : e. Jabatan Struktural :
f. Bidang Keahlian : Desain Produk
g. Fakultas/Departemen : Creabiz / Desain Produk Industri Alamat Rumah : Jl Cattleya 29, Waru, Sidoarjo h. Riwayat penelitian/pengabdian:
(2004) “Garbage Separation System in Japan : Sign System on Garbage Bins”Tokyo Institute of Technology (TIT), Japan.
(2008) “Pemanfaatan Limbah Kantong Plastik untuk Produk Kerajinan”SPP dan SPI ITS 2007 / 2008
(2009) “Fried Plastic Sacks” National Industrial Engineering Conference (NIEC 5th) Universitas Surabaya, Surabaya
(2009) “Fried Plastic Sacks as Eco Friendly Material” National Seminar on Applied Technology,Science and Art (1st APTECH), ITS, Surabaya
(2009) “PLAZORE : Fried Plastic Sacks for Craft Product” Hibah Strategis Nasional 2009.
(2011) “Semantic in Garbage Bin Design : Tokyo Case”, 1st International Conference on Creative Industry (ICCI)”, Bali
(2011) “Re‐designing Modular Family Bike” Hibah Strategis Nasional 2011, ITS, Surabaya.
(2013) “Shafinder : Aplikasi pencari Shaf Kosong Dalam Masjid saat Sholat Jumat, IDEA Journal, ITS, Surabaya
(2013) "Pengembangan Desain Kompartemen Tas Haji yang Praktis melalui Efisiensi Sistem Produksi pada Tingkat Makloon Pengrajin Tas di Bandung dan Sekitarnya", Program Pengabdian Masyarakat ITB, 2013, Bandung
(2016) "Perancangan Strategi Visual Branding & Desain Produk Non Pakaian Dalam Rangka Pengembangan Batik Tulis Tanjung Bumi, Bangkalan, Madura",Program CSR Bank Indonesia, 2016, Surabaya
DATA USULAN DAN PENGESAHAN PROPOSAL DANA LOKAL ITS 2020
1. Judul Penelitian
DIGITALISASI LABORATORIUM FISIKA DASAR ITS BERBASIS IoT : HUKUM KIRCHOFF
Skema : PENELITIAN UNGGULAN ITS (TERAPAN MULTIDISIPLIN)
Bidang Penelitian : Mekatronika dan Otomasi Industri
Topik Penelitian : Topik Pendukung Unggulan ITS IoT Module 2. Identitas Pengusul
Ketua Tim
Nama : Prof.Dr.Ir. Mohammad Nuh DEA
NIP : 195906171984031002
No Telp/HP : 0811346504
Laboratorium : Laboratorium Biocybernetics
Departemen/Unit : Departemen Teknik Biomedik
Fakultas : Fakultas Teknologi Elektro dan Informatika Cerdas
Anggota Tim
No Nama Lengkap Asal Laboratorium Departemen/Unit Perguruan
Tinggi/Instansi 1 Prof.Dr.Ir. Mohammad Nuh DEA Laboratorium Biocybernetics Departemen Teknik Biomedik ITS 2 Eko Agus Suprayitno S.Si., M.T Laboratorium Biocybernetics Departemen Teknik Biomedik ITS 3 Waluyohadi, S.Ds, M.Ds Departemen Desain Produk ITS
3. Jumlah Mahasiswa terlibat : 0
4. Sumber dan jumlah dana penelitian yang diusulkan
a. Dana Lokal ITS 2020 :
b. Sumber Lain :
110.000.000,-Tanggal Persetujuan Nama Pimpinan Pemberi Persetujuan Jabatan Pemberi Persetujuan Nama Unit Pemberi Persetujuan QR-Code 13 Maret 2020 Hendro Nurhadi Dipl., Ing., Ph.D. Kepala Pusat Penelitian/Kajian/Unggulan Iptek Mekatronika dan Otomasi Industri 13 Maret 2020 Agus Muhamad Hatta , ST, MSi, Ph.D Direktur Direktorat Riset dan Pengabdian Kepada Masyarakat
