Implementasi IoT dan SMS Gateway untuk Kawalan Peralatan Elektronik dan Keselamatan di PSTI UNRAM

i

IMPLEMENTASI IOT DAN SMS GATEWAY UNTUK KENDALI PERALATAN ELEKTRONIK DAN KEAMANAN DI

PSTI UNRAM

Tugas Akhir

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana S-1 Program Studi Teknik Informatika

Oleh:

Muhammad Soadikin F1D 013 065

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MATARAM 2019

ii

TUGAS AKHIR

IMPLEMENTASI IOT DAN SMS GATEWAY UNTUK KENDALI PERALATAN ELEKTRONIK DAN KEAMANAN DI

PSTI UNRAM

Oleh:

Muhammad Soadikin F1D 013 065

Telah diperiksa dan disetujui oleh Tim Pembimbing:

1. Pembimbing utama

I Wayan Agus Arimbawa, ST., M.Eng. Tanggal: _____

NIP: 19821118 201504 1 001

2. Pembimbing pendamping

Fitri Bimantoro, S.T., M.Kom. Tanggal:

NIP: 19860622 201504 1 002

Mengetahui

Ketua Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknik

Universitas Mataram

Dr. Eng. Budi Irmawati, S.Kom., MT.

NIP: 19721019 199903 2 001

iii

TUGAS AKHIR

IMPLEMENTASI IOT DAN SMS GATEWAY UNTUK KENDALI PERALATAN ELEKTRONIK DAN KEAMANAN DI

PSTI UNRAM

Oleh:

Muhammad Soadikin F1D 013 065

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji Pada tanggal 5 Agustus 2019

dan dinyatakan telah memenuhi syarat mencapai derajat Sarjana S-1 Program Studi Teknik Informatika

Susunan Tim Penguji 1. Penguji 1

Andy Hidayat Jatmika, S.T., M.Kom. Tanggal:

NIP : 19831209 201212 1 001

2. Penguji 2

Ahmad Zafrullah Mardiansyah, ST., M.Eng. Tanggal:

NIP: -

3. Penguji 3

Ida Bagus Ketut Widiartha, S.T., M.T. Tanggal:

NIP : 19700514 199903 1 002

Mataram, Agustus 2019 Dekan Fakultas Teknik

Universitas Mataram

Akmaluddin, S.T., M.Sc.,(Eng)., Ph.D.

NIP. 19681231 199412 1 001

iv

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR

Saya yang bertanda tangan di bawah ini bahwa dalam Tugas Akhir ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Mataram, 13 Agustus 2019

Muhammad Soadikin

v

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat bimbingan, dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan Tugas Akhir dengan judul “Implementasi IoT dan SMS Gateway untuk Kendali Peralatan Elektronik dan Keamanan di PSTI UNRAM”

Tugas Akhir ini dilaksanakan di Fakultas Teknik Universitas Mataram.

Tujuan dari pembuatan Tugas Akhir ini adalah untuk merancang dan membangun Sistem Otomatisasi Lampu dan TV serta Sistem Keamanan pada PSTI UNRAM yang berfungsi untuk efisiensi penggunaan tenaga listrik dan meningkatkan keamanan dari gedung PSTI UNRAM.

Akhir kata semoga tidaklah terlampau berlebihan, bila penulis berharap agar karya ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

Mataram, 13 Agustus 2019 Penulis

vi

UCAPAK TERIMA KASIH

Tugas Akhir ini dapat diselesaikan berkat bimbingan dan dukungan ilmiah maupun materil dari berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang setulus-tulusnya kepada :

1. Orangtua, selaku pemberi dukungan utama yang selalu memberikan do’a dan dukungan baik moril maupun materil yang tidak putus-putus kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan pembuatan Tugas Akhir dengan baik.

2. Bapak I Wayan Agus Arimbawa, ST., M.Eng. selaku dosen pembimbing utama yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis selama menyusun Tugas Akhir ini, sehingga dapat terselesaikan dengan baik.

3. Bapak Fitri Bimantoro, ST., M.Kom. selaku dosen pembimbing pendamping yang telah memberikan bimbingan dan arahan selama menyusun Tugas Akhir ini, sehingga dapat terselesaikan dengan baik.

4. Teman-teman Informatika angkatan 2013, yang telah membantu memberikan bimbingan dan dukungan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

5. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang telah memberikan bimbingan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Semoga Allah SWT memberikan imbalan yang setimpal atas bantuan yang diberikan kepada penulis.

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN DOSEN PEMBIMBING... ii

LEMBAR PENGESAHAN DOSEN PENGUJI ... iii

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ... iv

PRAKATA ... v

UCAPAN TERIMA KASIH ... vi

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR TABEL ... x

ABSTRAK ... xi

ABSTRACT ... xii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah... 2

1.3 Batasan Masalah ... 3

1.4 Tujuan Penelitian ... 3

1.5 Manfaat ... 3

1.6 Sistematika Penulisan ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI ... 5

2.1 Tinjauan Pustaka ... 5

2.2 Dasar Teori ... 6

2.2.1 Arduino ... 6

2.2.2 Aarduino Uno R3 ... 8

2.2.2.1 Board Aarduino Uno R3 ... 8

2.2.3 Arduino IDE ... 10

2.2.4 Sensor LDR (Light Dependent Resistant)... 10

2.2.5 Infra Merah... 11

2.2.6 Sensor PIR ... 11

2.2.7 GSM Shield IComsat v1.1 SIM900 ... 12

2.2.7.1 Spesifikasi GSM Shield ... 13

2.2.8 Teknologi SMS Gateway ... 13

2.2.9 AT-Command ... 15

viii

2.2.10 Relay ... 16

BAB III METODE PENELITIAN... 17

3.1 Rencana Pelaksanaan ... 17

3.2 Analisa Kebutuhan Sistem ... 19

3.2.1 Analisa Kebutuhan Alat dan Bahan ... 19

3.2.2 Perencanaan Biaya ... 21

3.3 Rancangan Arsitektur Sistem ... 21

3.3.1 Arsitektur Sistem ... 21

3.3.2 Alur Kerja Sistem ... 23

3.4 Rancangan Perangkat Keras ... 26

3.5 Rancangan Database ... 29

3.6 Implementasi ... 29

3.7 Pengujian Sistem ... 30

3.8 Dokumentasi dan Laporan ... 32

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 33

4.1 Realisasi Sistem ... 33

4.1.1 Realisasi penyusunan perangkat keras ... 33

4.1.2 Realisasi pembangunan control aplication ... 35

4.1.2.1 Control aplication sistem otomatisasi lampu dan TV ... 35

4.1.2.2 Control aplication sistem keamanan ... 36

4.1.3 Realisasi pembangunan database ... 40

4.2 Pengujian Sistem ... 40

4.2.1 Hasil pengujian perangkat sistem otomatisasi lampu dan TV ... 40

4.2.2 Hasil pengujian perangkat sistem keamanan ... 45

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 50

5.1 Kesimpulan ... 50

5.2 Saran ... 50

DAFTAR PUSTAKA ... 48

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Blok Diagram Arduino Board ... 8

Gambar 2.2 Board Arduino Uno R3 ... 9

Gambar 2.3 Blok Diagram sensor PIR ... 12

Gambar 2.4 Skema SMS Gateway ... 14

Gambar 2.5 Cara Kerja SMS Gateway ... 15

Gambar 3.1 Rencana pelaksanaan ... 17

Gambar 3.2 Arsitektur sistem ... 22

Gambar 3.3 Alur kerja sistem keamanan ... 24

Gambar 3.4 Alur kerja sistem otomatisasi lampu dan TV ... 25

Gambar 3.5 Rancangan perangkat keras sistem otomatisasi lampu dan TV ... 27

Gambar 3.6 Rancangan perangkat keras sistem keamanan ... 28

Gambar 3.7 Rancangan database ... 29

Gambar 4.1 Realisasi perangkat keras sistem otomatisasi lampu dan TV ... 33

Gambar 4.2 Realisasi perangkat keras sistem keamanan ... 34

Gambar 4.3 Database tabel sensor ... 40

Gambar 4.4 Pengujian sensor PIR dan sensor LDR ... 41

Gambar 4.5 Menghidupakan sistem keamanan dan menerima pesan notifikasi keamanan ... 46

Gambar 4.6 Mematikan sistem keamanan ... 47

Gambar 4.7 Pengujian pengiriman dan penerimaan pesan oleh modul GSM ... 48

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Data teknis Board arduino UNO R3 ... 9

Tabel 2.2 Spesifikasi sensor Light Dependent Resistant ... 10

Tabel 2.3 Beberapa AT-Command ... 15

Tabel 3.1 Perencanaan biaya ... 21

Tabel 4.1 Pengujian otomatisasi lampu dengan kondisi ... 42

Tabel 4.2 Pengujian otomatisasi lampu dengan jarak ... 43

Tabel 4.3 Hasil pengujian pengiriman IR Code ... 44

Tabel 4.4 Hasil pengujian perangkat sistem otomatisasi lampu dan TV secara keseluruhan ... 45

Tabel 4.5 Pengujian perangkat sistem keamanan secara keseluruhan ... 49

xi

ABSTRAK

Smart building merupakan konsep cerdas yang digunakan untuk meningkatkan efisiensi, keamanan dan singkronisasi dari penggunaan alat-alat elektronik yang ada pada suatu gedung. Konsep smart building dapat dibuat menggunakan internet of things (IOT) untuk melakukan otomatisasi penggunaan alat-alat elektronik dan membuat sistem keamanan. Pada penelitian ini mengimplementasikan IOT dan SMS Gateway dengan memanfaatkan arduino sebagai pusat kendali sistem, sensor PIR dan sensor LDR untuk untuk otomatisasi kontrol energi listrik dan sistem keamanan sederhana yang terhubung dengan petugas melalui SMS Gateway dengan bantuan modul GSM. Hasil dari sistem yang sudah di bangun dan dilakukan pengujian didapat hasil yang sesuai dengan perancangan sistem, fungsi-fungsi yang direncanakan yaitu pengontrolan sistem keamanan menggunakan SMS gateway, pengiriman notifikasi keamanan kepada petugas, otomatisasi lampu dan TV serta pengiriman data ke database. Setelah dilakukan pengujian sistem dengan menggunakan metode black box didapat hasil bahwa alat yang dibuat dapat menjalankan semua fungsinya dengan baik.

Kata Kunci: Internet of Things, Arduino Uno, sensor PIR, sensor LDR, IR transmiter, modul GSM, SMS gateway.

xii

ABSTRACT

Smart building is a smart concept that is used to improve efficiency, security and synchronization of the use of electronic devices in a building. The concept of smart building can be made using the internet of things (IoT) to automate the use of electronic devices and create security systems. In this study, IoT and SMS Gateway was implemented by using arduino as a system control center, PIR sensor and LDR sensor for automation of electrical energy control and a simple security system that is connected with officers via SMS Gateway with the help of GSM modules. The results of the system that has been built and tested are the results that are in accordance with the system design, planned functions, namely controlling the security system using SMS gateways, sending security notifications to officers, lighting and TV automation and sending data to the database. After tested the system using the black box method, the results show that the tools has been made can run all of their functions properly.

Key words: Internet of Things, Arduino Uno, sensor PIR, sensor LDR, IR transmiter, modul GSM, SMS gateway.

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Smart building merupakan konsep cerdas yang digunakan untuk meningkatkan efisiensi, keamanan dan singkronisasi dari penggunaan alat-alat elektronik yang ada pada suatu gedung yang nantinya dapat saling terhubung, hemat energy, dapat membantu meningkatkan kinerja dari sumber daya yang ada dalam gedung perkantoran yang akan diterapkan konsep smart building. Konsep smart building merupakan konsep yang memiliki cakupan sangat luas, salah satu bagian dari konsep ini yaitu mampu bekerja secara otomatis tanpa bantuan atau tanpa kontrol dari manusia.

Penerapan konsep smart building pada gedung perkantoran meliputi otomatisasi dari peralatan-peralatan elektronik seperti lampu dan televisi (TV), membuka dan menutup pintu secara otomatis, peringatan dan penanganan kebakaran secara otomatis, pembuatan sistem keamanan yang bekerja secara otomatis. Penerapan konsep smart building pada sebuah gedung dapat meningkatkan efisiensi penggunaan energi listrik dan dapat meningkatkan keamanan [1].

Program Studi Teknik Informatika (PSTI) Fakultas Teknik Universitas Mataram (UNRAM) saat ini belum menerapkan konsep smart building pada gedungnya. Penggunaan dan pengelolaan alat-alat elektronik, sistem keamanan seperti pendeteksi kebakaran, pendeteksi maling, dan sistem otomatisasi buka tutup pintu masih bersifat manual. Bahkan masih ada sistem yang belum ada, seperti sistem keamanan. Hal tersebut sangat tidak sejalan dengan perkembangan teknologi saat ini dan latar belakang dari PSTI yang merupakan instansi pendidikan yang mempelajari dan mengembangkan teknologi.

Penerapan smart building untuk melakukan otomatisasi maupun sistem keamanan dapat dilakukan dengan menggunakan arduino sebagai mikrokontroler yang ditambahkan dengan sensor-sensor yang sesuai dengan konsep smart building yang akan di bangun. Kemampuan arduino sebagai mikrokontroler yang dapat

2 mengendalikan beberapa sensor dan modul lain sangat cocok dengan konsep smart building yang akan di terapkan pada ruangan PSTI UNRAM.

Arduino adalah pengendali mikro single board dan merupakan salah satu perangkat mikrokontroler yang mampu mengendalikan beberapa modul lain seperti modul GSM shield yang berfungsi untuk proses pengiriman pesan dari arduino ke mobile dan sebaliknya dari mobile ke arduino dengan memanfaatkan teknologi SMS Gateway selain itu modul GSM shield juga dapat digunakan sebagai jembatan pengiriman data dari arduino ke database. Selain modul GSM, arduino dapat juga ditambah dengan modul sensor, contohnya sensor Passive Infrared Receiver (PIR) yang berfungsi untuk mendeteksi keberadaan seseorang yang berada dalam area jangkauan dari sensor PIR dengan merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap objek (manusia) bergerak yang terdeteksi olehnya.

Tidak hanya dapat mengolah satu sensor saja, arduino dapat mengkombinasikan dua sensor untuk menghasilkan satu ouput, misalnya sensor PIR yang di kombinasikan dengan sensor Light Dependent Resistant (LDR) yang dapat membaca intensitas cahaya dalam suatu ruangan. Hasil dari kedua sensor ini dapat diolah oleh arduino untuk sistem otomatisasi lampu.

Dari pemaparan yang telah dijelaskan diatas, maka muncullah ide untuk menerapkan konsep smart building pada PSTI UNRAM berupa sebuah penelitian yang berjudul “Implementasi IoT dan SMS Gateway untuk kendali peralatan elektronik dan keamanan di PSTI UNRAM”.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang diuraikan, dapat diambil rumusan masalah sebagai berikut :

1. Bagaimana merancang dan membuat perangkat sistem otomatisasi dan sistem keamanan?

2. Bagaimana merancang sistem dengan konsep smart building yang diterapkan pada PSTI UNRAM?

3. Bagaimana menghidupkan dan mematikan sistem keamanan dan membuat notifikasi dari sistem keamanan ke petugas menggunakan SMS Gateway?

3 1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah dari tugas akhir ini sebagai berikut :

1. Perangkat yang dibuat difokuskan untuk otomatisasi lampu dan TV serta keamanan pada ruangan LAB sistem cerdas PSTI UNRAM.

2. Mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino Uno R3.

3. Sensor yang digunakan adalah sensor PIR, sensor LDR dan infra red transmitter.

4. Pengiriman notifikasi keamanan menggunkan jaringan GSM.

5. Kontrol alat dilakukan menggunakan SMS Gateway.

6. Kontrol yang dilakukan hanya pada on/off sistem keamanan.

7. Data sensor hanya dikirim ke database dan tidak di tampilkan.

8. Studi kasus dilakukan pada LAB sistem cerdas PSTI UNRAM.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian tugas akhir ini sebagai berikut :

1. Menerapkan konsep smart building yang berfokus pada sistem otomatisasi lampu dan TV serta sistem keamanan pada PSTI UNRAM.

2. Menghidupkan dan mematikan sistem keamanan dengan menggunakan SMS Gateway.

3. Membuat notifikasi sistem keamanan dengan menggunakan SMS Gateway.

1.5 Manfaat

Manfaat dari penelitian tugas akhir ini sebagai berikut :

1. Menjadikan ruangan PSTI UNRAM sebagai ruangan dengan konsep smart building.

2. Meningkatakan kenyamanan dan keamanan pada ruangan PSTI UNRAM.

3. Memberikan wawasan untuk memanfaatkan teknologi yang ada untuk menghasilkan teknologi baru yang tepat guna.

4 1.6 Sistematika Penulisan

Untuk mencapai tujuan yang diharapkan, maka sistematika penulisan yang disusun dalam tugas akhir ini dibagi menjadi 5 bab sebagai berikut :

 Bab I. Pendahuluan

Bab ini membahas tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.

 Bab II. Tinjauan Pustaka dan Landasan Teori

Bab ini memuat tentang tinjauan pustaka yang menjabarkan hasil penelitian yang berkaitan dengan penelitian ini dan landasan teori yang menjabarkan teori-teori penunjang yang berhubungan dengan penelitian ini.

 Bab III. Metode Penelitian

Memuat tentang metode penelitian, mulai dari pelaksanaan penelitian, diagram alir penelitian, menentukan alat dan bahan, lokasi penelitian, dan langkah- langkah penelitian.

 Bab IV. Hasil dan Pembahasan

Memuat tentang hasil dan pembahasan yang diperoleh berdasarkan hasil pengukuran dan perhitungan.

 Bab V. Kesimpulan dan Saran

Memuat tentang kesimpulan dan saran berdasarkan hasil pembahasan yang telah diperoleh

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

Setiawan dkk. [2] membuat rancang bangun sistem otomatisasi rumah berbasis mikrokontroler. Sistem ini terdiri dari empat buah sensor dan dua buah akuator. Sensor yang digunakan yaitu sensor gerak (PIR), sensor kelembaban (SHT11), sensor cahaya (LDR), dan sensor gas ataupun asap (TGS). Untuk keamanan menggunakan sensor PIR dan TGS yang akan menyalakan alaram di rumah ataupun pos satpam dengan fasilitas SMS gateway. Untuk melakukan monitoring keadaan semua sensor yang sedang berjalan pemilik rumah dapat melakukannya dengan fasilitas SMS gateway. Setelah dilakukan uji alat ini dapat bekerja dengan baik dengan adanya nilai error yang kecil misalkan pada sensor SHT11 dengan 1,276% untuk kelembaban dan 1,42% untuk suhu. Mikrokontroler yang digunakan adalah AT Mega8. Kekurangan dari alat yang dibuat pada penelitian ini yaitu lampu akan tetap menyala walau tidak ada orang.

Desnajaya dkk. [3] membuat rancang bangun sistem control air Conditioning automatsasi berbasis passive infrared receiver. Alat ini digunakan untuk otomatisasi Air Conditioning (AC) dengan menggunkan sensor PIR dan LM35. Output dari kedua sensor tersebut akan diolah menggunakan mikrokontroler AVR ATmega16 yang akan digunakan untuk menyalakan AC dan mengatur suhunya. Kekurangan dari penilitian ini yaitu alat elektronik yang di kontrol hanya satu saja dan alat dikendalikan secara manual.

Gumilar dkk. [4] Peneliti membuat alat otomatisasi pada pintu, lampu dan kipas. Sensor yang digunakan yaitu sensor PIR untuk membuka pintu, sensor LDR untuk menyalakan lampu, dan sensor LM35 untuk menyalakan kipas. Dibuat pula pengontrol menngunkan android dengan konektifitas menggunkan bluetooth hc-05.

Sementara controller yang digunakan yaitu arduino uno. Kekurangan pada penelitian ini yaitu pengontrol dari alat yang dibuat menggunkan bluetooth sehingga jarak untuk mengontrol alat yang dibuat hanya sebatas jangkauan dari bluetooth tersebut.

6 Susanto [5] melakukan otomatisasi monitoring Air Condition (AC) dengan control AC akan digerakan oleh arduino. Sensor LM35 akan mendeteksi suhu ruangan sekitar. Pada suhu di atas 28°C unit Air Condition (AC) akan menyala keseluruhan, apabila sensor suhu LM35 mendeteksi suhu ruangan berada di antara 20-28°C maka hanya Kompresornya saja yang akan Off. Selain itu, ketika sensor LM35 mendeteksi suhu di bawah 20°C maka seluruh komponen dari unit Air Condition (AC) akan Off. Selain itu, terdapat sensor level ketinggian air pada tempat penampungan air pada unit indoor Air Condition (AC) yang bertujuan untuk mendeteksi air yang menetes pada pipa kapiler dan menghindari air yang menetes keluar dari unit Air Condition (AC) yang dapat menyebabkan ruangan akan basah dan licin. Sensor modul arduino SIM900 SMS Gateway digunakan sebagai indikator kepada User ( Pemilik AC ) bahwa unit AC dalam kondisi rusak atau terjadi kerusakan. Kekurangan dari penelitian ini yaitu alat akan tetap menyala walau tidak ada orang dan alat tidak bisa di control dari jarak jauh oleh pengguna, pengguna hanya bisa menerima notifikasi dari alat tersebut.

2.2 Dasar Teori

Dasar teori tentang konsep-konsep yang digunakan dalam perancangan dan pembuatan sistem pada penelitian ini akan dibahas pada subbab berikut :

2.2.1 Arduino

Arduino merupakan rangkaian elektronik yang bersifat open source, serta memiliki perangkat keras dan lunak yang mudah untuk digunakan. Untuk memahami arduino, terlebih dahulu perlu memahami apa yang dimaksud dengan physical computing. Physical computing adalah membuat sebuah sistem atau perangkat fisik dengan menggunakan software dan hardware yang sifatnya interaktif yaitu dapat menerima rangsangan dari lingkungan dan merespon balik seperti halnya analog dengan digital. Pada prakteknya konsep ini diaplikasikan dalam desain-desain alat atau project-project yang menggunakan sensor dan microcontroller untuk menerjemahkan input analog ke dalam sistem software untuk mengontrol gerakan alat-alat elektro-mekanik seperti lampu, motor dan sebagainya [6].

7 Arduino dikatakan sebagai sebuah platform dari physical computing yang bersifat open source, mencangkup hardware (skema rangkaian, desain PCB atau (Printed Circuit Board), firmware bootloader, dokumen. Pertama-tama perlu dipahami bahwa kata “platform” di sini adalah sebuah pilihan kata yang tepat.

Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat pengembangan, tetapi ia adalah kombinasi dari hardware, bahasa pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih. IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, meng-compile menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memory microcontroller. Ada banyak projek dan alat-alat dikembangkan oleh akademisi dan proffessional dengan menggunakan Arduino, selain itu juga ada banyak modul-modul pendukung (sensor, tampilan, penggerak dan sebagainya) yang dibuat oleh pihak lain untuk bisa disambungkan dengan arduino. Semua produk arduino secara default sudah terinstal boot loader dan dapat diprogram berulang kali [6].

Salah satu yang membuat arduino memikat hati banyak orang adalah karena sifatnya yang open source, baik untuk hardware maupun software-nya. Diagram rangkaian elektronik arduino digratiskan kepada semua orang. Anda bisa bebas men-download gambarnya, membeli komponen-komponennya, membuat PCB-nya dan merangkainya sendiri tanpa harus membayar kepada para pembuat arduino.

Sama halnya dengan IDE arduino yang bisa di-download dan diinstal pada komputer secara gratis [6].

Modul arduino yang sudah dirilis sejak tahun 2009 dan memiliki bermacam- macam bentuk papan arduino yang disesuaikan dengan peruntukannya seperti berikut ini:

a. Arduino Diecimila b. Arduino Uno R3 c. Arduino Duemilanove d. Arduino Nano

e. Arduino Mega f. Arduino Lily Pad

8 Menggunakan Arduino UNO R3 ini dilihat dari segi biaya arduino uno R3 lebih murah dari tipe yang lainya. Pada board arduino terdapat pin – pin yang mudah diingat serta software arduino merupakan software open source sehingga dapat di download secara gratis dan mudah untuk dipahami [6].

2.2.2 Arduino Uno R3

Arduino UNO R3 (Arduino UNO revisi 3) merupakan papan sirkuit berbasis mikrokontroler Atmega 328P [7].

2.2.2.1 Board Arduino Uno R3

Arduino board biasanya memiliki sebuah chip dasar mikrokontroler Atmel AVR ATmega 328 berikut turunannya. Blok diagram arduino board yang sudah disederhanakan dapat dilihat pada Gambar 2.1 [6].

USB Serial Port

Power Supply

Expansion Connectors

Processor

Expansion Connectors Arduino I/O Board

Gambar 2.1 Blok Diagram Arduino Board [6]

Arduino Uno R3 adalah board berbasis mikrokontroler ATMega 328.

Board ini memiliki 14 digital input / ouput pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai ouput PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack listrik dan tombol reset. Pin – pin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB atau

9 sumber tekanan bisa didapat dari adaptor AC – DC atau baterai untuk menggunakannya [6].

Arduino Uno R3 berbeda dengan semua board sebelumnya karena arduino uno R3 ini tidak menggunakan chip driver FTDI USB-to-serial. Melainkan menggunakan fitur dari ATMega 16U2 yang diprogram sebagai konverter USB-to- serial. Konverter ini untuk komunikasi serial ke komputer melalui port USB [6].

Tabel 2.1 Data teknis board arduino UNO R3 [6]

Mikrokontroler ATmega328

Tegangan Operasi 5 V

Tegangan Input 7 V - 12 V

Tegangan Input (limit) 14 (6 diantaranya pin PWM) Pin Analog input 6 (pin A0-A5)

Arus DC per pin I/O 40 mA Arus DC untuk pin 3.3 V 150 mA

Flash Memory 32 KB dengan 0.5 KB digunakan untuk bootloader

SRAM 2 KB

EEPROM 1 KB

Kecepatan Pewaktuan 16 Mhz

Gambar 2.2 Board arduino uno R3 [6]

10 2.2.3 Arduino IDE

Untuk mulai memprogram, dibutuhkan IDE arduino. IDE arduino adalah software yang sangat canggih ditulis dengan menggunakan java. IDE arduino terdiri dari: Editor program, Compiler dan Uploader [8].

Ada beberapa menu pilihan pada IDE arduino yang mempunyai fungsi sebagai berikut:

1. Verify : Cek error dan lakukan kompilasi kode.

2. Upload : Upload kode anda ke board/kontroler.

3. Serial Monitor : Membuka serial port monitor untuk melihat feedback/umpan balik dari board anda.

2.2.4 Sensor LDR (Light Dependent Resistant)

Light Dependent Resistant (LDR) adalah sebagai salah satu komponen listrik yang peka cahaya, Piranti ini bisa disebut juga sebagai fotosel, fotokonduktif atau fotoresistor. LDR memanfaatkan bahan semikonduktor yang karakteristik listriknya berubah-ubah sesuai dengan cahaya yang diterima. Bahan yang digunakan adalah Kadmium Sulfida (CdS) dan Kadmium Selenida (CdSe). Bahan- bahan ini paling sensitif terhadap cahaya dalam spektrum tampak, dengan puncaknya sekitar 0,6 μm untuk CdS dan 0,75 μm untuk CdSe. Sebuah LDR CdS yang tipikal memiliki resistansi sekitar 1 MΩ dalam kondisi gelap gulita dan kurang dari 1 KΩ ketika ditempatkan dibawah sumber cahaya terang. Dengan kata lain, resistansi LDR sangat tinggi dalam intensitas cahaya yang lemah (gelap), sebaliknya resistansi LDR sangat rendah dalam intensitas cahaya yang kuat (terang) [9]. Untuk spesifikasi dari sensor LDR dapat di lihat pada tabel 2.2.

Tabel 2.2 Spesifikasi sensor Light Dependent Resistant (LDR) [10]

Parameter Min Max Satuan

Tegangan Puncak AC/DC 320 V

Arus 75 oma

Disipasi Daya 100 Mh

Suhu Operasi -60 +75 °C

11 2.2.5 Infra Merah

Infra merah merupakan salah satu teknologi dan media transmisi di dalam jaringan komputer dan telekomonikasi yang berupa radiasi elektromagnetik.

Sebelum teknologi dan protokol bluetooth ditemukan, Infra merah digunakan secara luas sebagai media transmisi untuk pertukaran data [11]. Berdasarkan fungsinya sensor infra merah dibagi menjadi dua jenis yaitu :

1. Infra red transmiter merupakan sensor infra merah yang digunakan untuk mengirim sinyal infra merah.

2. Infra red reciver merupakan sensor infra merah yang digunakan untuk menerima sinyal infra merah.

Berikut kelebihan yang diberikan oleh teknologi infra merah [11]:

1. Memudahkan dalam proses pengiriman paket data di dalam jaringan komputer secara wireless tanpa bergantung pada sinyal.

2. Biaya pengiriman data dengan menggunakan infra merah relatif murah.

Berikut meupakan kekurangan-kekurangan yang diberikan oleh teknologi infra merah sehingga penggunaan media ini menjadi lebih sedikit yaitu [11]:

1. Kecepatan transfer yang lambat

2. Infra merah harus dihubungkan secara garis lurus dengan perangkat lain.

3. Pengaruh dari infra merah terhadap kesehatan mata.

2.2.6 Sensor PIR

Passive Infrared Receiver (PIR) merupakan sebuah sensor berbasis infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED. Sesuai dengan namanya ‘Passive’, sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap objek bergerak yang terdeteksi olehnya.

Jarak jangkauan maksimal dari sensor PIR yaitu 8 meter. Berikut ini adalah gambar yang menerangkan tentang diagram rangkaian sensor PIR [3].

12 Gambar 2.3 Blok diagram sensor PIR [3]

Pada Gambar 2.3 terdapat rangkaian penyusun sensor PIR yang terdiri dari lensa fresnel, IR filter, pyroelectric sensor, amplifier, dan comparator. Sensor PIR menditeksi gerakan karena adanya IR filter yang menyaring panjang gelombang sinar inframerah pasif. IR filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar inframerah pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10 mikrometer ini termasuk dalam ring pembacaan PIR yang dapat dideteksi oleh sensor. Jadi, ketika seseorang berjalan melewati sensor, sensor akan menangkap pancaran sinar inframerah pasif yang dipancarkan oleh tubuh manusia yang memiliki suhu yang berbeda dari lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan pyroelectic sensor yang terdiri dari gallium nitride, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. Kemudian sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus tersebut yang kemudian dibandingkan oleh komparator sehingga menghasilkan output [3].

2.2.7 GSM Shield IComsat v1.1 SIM900

Shield GSM merupakan sebuah kit yang sudah berupa shield dan sangat kompatibel dengan arduino. Komunikasinya bisa berupa data (string/bite) dan juga voice (sinyal analog). Shield yang digunakan adalah tipe Icomsatv 1.1 yang berprosesor SIM-900 Quad-Band modul GSM/GPRS dan dikontrol melalui

13 perintah AT (GSM 07.07, 07.05) dan SIMCOM ditingkatkan AT perintah serta memiliki fitur message, voice dan data [5].

2.2.7.1 Spesifikasi GSM Shield

Untuk spesifikasi dari GSM shield yang akan digunakan pada penelitian ini dijabarkan sebagai berikut :

1. Quad Band 850/900/1800/1900 MHz 2. GPRS mobile station class B

3. GPRS multi –slot class 10/8 4. Compliant to GSM phase 2/2+

5. Class 4 (2W @850/900 MHz) 6. Class 1 (1W @1800/1900 MHz)

7. Control via commands GSM 07.07, 07.05 dan SIMCOM enhanced AT Commands

8. Short message service free serial port selection.

9. All SIM900 pins breakout.

10. RTC supported with Super Cup.

11. Power on/off reset function suppoeted by arduino interface.

2.2.8 Teknologi SMS Gateway

Short Message Service (SMS) adalah kemampuan untuk mengirim dan menerima pesan dalam bentuk teks dari dan kepada ponsel. Teks tersebut bisa terdiri dari huruf, angka atau kombinasi alphanumeric. SMS Gateway adalah komunikasi menggunakan SMS yang mengandung informasi berupa nomor telepon seluler pengirim, penerima, waktu dan pesan. Informasi tersebut dapat diolah dan bisa melakukan aktivasi transaksi tergantung kode-kode yang sudah disepakati.

Untuk dapat mengelola semua transaksi yang masuk dibutuhkan sebuah sistem yang mampu menerima kode SMS dengan jumlah tertentu, mengolah informasi yang terkandung dalam pesan SMS dan melakukan transaksi yang dibutuhkan.

Aplikasi SMS gateway adalah sebuah perangkat lunak yang menggunakan bantuan komputer dan memanfaatkan teknologi seluler yang diintegrasikan guna mendistribusikan pesan-pesan yang dipadukan lewat sistem informasi melalui media SMS yang ditangani oleh jaringan seluler. SMS gateway biasanya support

14 untuk pesan yang berupa teks, unicode character, dan juga smart messaging (ringtone, picture message, logo operator dan lain-lain) [12].

SMS gateway adalah teknologi mengirim, menerima dan bahkan mengolah sms melalui komputer dan sistem komputerisasi (software). Seperti kita ketahui, pada zaman sekarang, hampir semua individu telah memiliki telepon selular (handphone), bahkan ada individu yang memiliki lebih dari 1 handphone. SMS merupakan salah satu fitur pada handphone yang pasti digunakan oleh pengguna (user), baik untuk mengirim, maupun untuk menerima SMS. Dari segi kecepatan SMS, semakin banyak terminal (handphone / modem) yang terhubung ke komputer (dan diseting ke software SMS), maka semakin cepat proses pengiriman smsnya [12]. Untuk skema dari SMS gateway dapat dilihat pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Skema SMS gateway [12]

Mekanisme kerja pengiriman SMS dibagi menjadi 3 bagian yaitu: (a) Intra- operator SMS: pengiriman SMS dalam satu operator; (b) Inter-operator SMS:

pengiriman SMS antar operator yang berbeda; (d) SMS Internasional: pengirim SMS dari operator suatu negara ke Negara lain [12]. Mekanisme kerja SMS gateway dapat dilihat pada Gambar 2.5.

15 Gambar 2.5 Cara Kerja SMS gateway [12]

2.2.9 AT-Command

AT-Command merupakan standar command yang digunakan oleh computer untuk berkomunikasi dengan modem/phone modem. AT berasal dari kata

“Attention”. Dengan menggunakan AT-command, dapat diperoleh informasi mengenai modem, melakukan setting pada modem, mengirim SMS dan menerima SMS (untuk GSM modem), dan sebagainya. Beberapa AT-command yang berhubungan dengan SMS dapat dilihat pada tabel 2.3 [13].

Tabel 2.3. Beberapa AT-Command [13]

16 2.2.10 Relay

Relay adalah komponen elektronika yang berupa saklar magnetic atau switch yang memiliki bebrapa terminal. Relay mempunyai terminal berupa terminal NO (Normally Open) dan NC (Normally Close). Prinsip kerja relay adalah memutus dan menghubungkan arus listrik yang berada pada kontak kontak tersebut. Dengan cara memberi catu daya listrik pada kumparan kawat (koil) yang berada pada suatu inti besi lunak dalam relay. Ketika relay bekerja, maka kontak-kontak berubah keadaan dari NC menjadi NO, dan NO menjadi NC [5].

17

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Rencana Pelaksanaan

Rencana pelaksanaan Implementasi IoT dan SMS gateway untuk kendali peralatan elektronik dan keamanan pada PSTI UNRAM dapat dilihat pada Gambar 3.1.

Mulai

Selesai

3. Perancangan arsitektur sistem 2. Analisis kebutuhan sistem

4. Perancangan perangkat keras

5. Implementasi

6. Pengujian dan evaluasi sistem

Hasil sesuai kebutuhan sistem ?

7. Dokumentasi dan laporan Tidak

Ya 1. Studi literatur

Gambar 3.1 Rencana Pelaksanaan.

18 Pada Gambar 3.1 merupakan alur dari pelaksanaan Implementasi IoT dan SMS gateway untuk kendali peralatan elektronik dan keamanan di PSTI UNRAM.

Untuk masing-masing proses pada Gambar 3.1 dijelaskan sebagai berikut :

1. Pada tahap studi literatur akan dilakukan pengumpulan literatur yang berkaitan dengan arduino, sensor LDR, sensor PIR, infra merah, modul GSM, teknologi SMS gateway, relay, serta mempersiapkan segala kebutuhan alat.

2. Pada tahap analisa kebutuhan sistem akan dilakukan analisa terhadap kebutuhan dari implementasi IoT dan SMS gateway untuk kendali peralatan elektronik dan keamanan di PSTI UNRAM yang akan dibangun, yaitu menjelaskan apa saja perangkat yang dibutuhkan dalam proses perancangan dan pembangunan sistem.

3. Pada tahap perancangan arsitektur sistem akan dilakukan perancangan terhadap arsitektur dan alur kerja dari sistem implementasi IoT dan SMS gateway untuk kendali peralatan elektronik dan keamanan di PSTI UNRAM yang akan dibangun.

4. Pada tahap perancangan perangkat keras akan dilakukan perancangan untuk menghubungkan perangkat elektronik di PSTI UNRAM dengan arduino, sensor PIR, infra red transmiter, relay dan sensor LDR sebagai sistem otomatisasi. Sedangkan untuk sistem keamanan perancangan perangkat kerasnya yaitu menghubungkan arduino dengan sensor PIR dan modul GSM.

5. Pada tahap implementasi akan dilakukan penyusunan perangkat dari implementasi IoT dan SMS gateway untuk kendali peralatan elektronik dan keamanan di PSTI UNRAM.

6. Pada tahap pengujian dan evaluasi sistem, pengujian dilakukan dengan menggunakan metode skala Lab. Jika sistem berjalan sesuai dengan kebutuhan yang telah dianalisa maka akan dilanjutkan ke tahap dokumentasi. Jika sistem belum berjalan sesuai dengan kebutuhan yang telah dianalisa maka akan dilakukan perbaikan dari tahap perancangan arsitektur sistem.

7. Pada tahap dokumentasi dan laporan, akan dilakukan pencatatan dari hasil pengujian dan evaluasi sistem.

19 3.2 Analisis Kebutuhan Sistem

Pada tahap analisis kebutuhan sistem akan dilakukan analisa terhadap kebutuhan dari implementasi IoT dan SMS gateway untuk kendali peralatan elektronik dan keamanan di PSTI UNRAM. Analisis yang dilakukan meliputi analisis kebutuhan alat dan bahan untuk implementasi IoT dan SMS gateway untuk kendali peralatan elektronik dan keamanan di PSTI UNRAM.

3.2.1 Analisis kebutuhan alat dan bahan

Dalam perancangan implementasi IoT dan SMS gateway untuk kendali peralatan elektronik dan keamanan di PSTI UNRAM, ada beberapa alat dan bahan yang dibutuhkan, yaitu :

1. Laptop/PC digunakan untuk coding program.

2. Dua buah arduino Uno R3 digunakan sebagai mikrokontroler pada alat sistem otomatisasi lampu dan TV serta sistem keamanan pada PSTI dengan spesifikasi:

- Tegangan operasi : 5V

- Pin analog input : 6 (pin A0-A5) - Arus DC per pin I/O : 40 mA - Flash memory : 32KB

- RAM : 2KB

- Kecepatan operasi : 16 Mhz

3. Satu buah Modul GSM Shield IComsat v1.1 SIM900 yang digunakan untuk mengirimkan notifikasi keamanan kepada petugas dengan spesifikasi :

- Quad band 850/900/1800/1900 MHz - GPRS mobile station class B

- Control via commands GSM - Kontrol melalui perintah AT-

- Perintah Standar : GSM 07.07 & 07.05

- Power : via arduino Vcc or DC JTVk (5V to 12V, 1A PSU)

4. Dua buah sensor PIR yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan sesorang dalam ruangan dengan spesifikasi :

- Tegangan kerja : 4.5V - 20V

- Waktu tunda : 0,5-200 S (dapat disesuaikan)

20 - Sensor sudut : sudut kerucut 100 derajat

- Pin ada 3, 1=VCC, 2=Out, 3=Ground - Suhu kerja : -15C to +70C

- Jarak jangkauan : 8 meter

5. Dua buah sensor LDR yang digunakan untuk mendeteksi tingkat cahaya dalam ruangan dengan spesifikasi :

- Tegangan operasi : 3,3 V hingga 5 V - Tipe Keluaran : Output Digital (0 dan 1)

- Output Low: ketika intensitas cahaya lebih tinggi dari set point - Output High: ketika intensitas cahaya lebih rendah dari set poin - Menggunakan sensor resistensi fotosensitif

- Menggunakan komparator tegangan lebar LM393

6. Smart Phone digunakan sebagai alat penerima notifikasi dari sistem.

7. Satu buah relay dengan spesifikasi : - Power supply range : 5V

- Onboard Photocoupler isolation

- Equiped with high-current rela TV250V 10A ; DC30V 10A - Relay Output Indicator LED

- TTL logic interfTVe can be directly connected to microcontroller 8. Satu buah infra red transmiter dengan spesifikasi :

- Operatif voltage : 5V - Power consumtion : 90mW

- Operating temperatur : -25° C to 80°C 9. Satu buah infra red receiver dengan spesifikasi :

- Operatif voltage : 5V 10. Tiga set kabel jumper.

11. Dua buah lampu masing-masing 5 watt.

12. Satu buah TV dengan spesifikasi : - Merek : polytron

- Tegangan operasi : 180 – 240V - Konsumsi daya maksimal : 55 watt

21 3.2.2 Perencanaan Biaya

Anggaran biaya pada Tabel 3.1 merupakan anggaran biaya yang akan digunakan untuk membeli alat-alat sesuai dengan kebutuhan pada analisis kebutuhan alat dan bahan.

Tabel 3.1 Perencanaan biaya

No Nama Alat Jumlah Harga

1 Arduino UNO R3 2 @ Rp.65.000 Rp.130.000

2 Modul GSM 1 Rp.217.952

3 Relay 1 RP.28.000

4 Sensor PIR 2 @ Rp.19.000 Rp.38.000

5 Sensor LDR 2 @ Rp.13.500 Rp.27.000

6 IR transmitter 1 Rp.15.000

7 IR receiver 2 Rp.15.000

8 Kabel jumper 2 set @ Rp.23.800 Rp.47.600

Jumlah RP.518.552

3.3 Rancangan Arsitektur Sistem

Pada tahap perancangan arsitektur sistem, akan dilakukan perancangan terhadap arsitektur sistem dan alur kerja dari implementasi IoT dan SMS gateway untuk kendali peralatan elektronik dan keamanan di PSTI UNRAM.

3.3.1 Arsitektur sistem

Gambaran dari arsitektur implementasi IoT dan SMS Gateway untuk kendali peralatan elektronik dan keamanan di PSTI UNRAM yang akan dibangun dapat dilihat pada Gambar 3.2.

22 Gambar 3.2 Arsitektur sistem.

Pada Gambar 3.2 merupakan arsitektur dari implementasi IoT dan SMS gateway untuk kendali peralatan elektronik dan keamanan di PSTI UNRAM yang akan dibuat pada penelitian ini. Untuk masing-masing proses yang terdpat pada Gambar 3.2 dijelaskan sebagai berikut:

1. Petugas dapat mengontrol sistem keamanan dengan menggunakan mobile yang memanfaatkan teknologi SMS gateway lewat jaringan yang dipancarkan oleh tower BTS. Pengontrolan yang dapat dilakukan oleh petugas yaitu untuk mematikan atau menghidupkan sistem keamanan.

2. Modul GSM akan menerima pesan dari petugas selanjutnya di kirim ke arduino untuk di proses. Arduino akan melakukan pengecekan isi pesan dan mencocokan dengan data perintah yang sudah di program ke arduino, setelah data di cocokan makan arduino akan mengeksekusi perintah tersebut.

3. Sensor PIR akan mendeteksi keberadaan orang dalam ruangan secara berkala sesuai dengan waktu yang sudah di tentukan. Data hasil sensor PIR akan di kirim kearduino, kemudian data tersebut akan digunakan untuk sistem otomatisasi lampu dan TV serta notifikasi untuk sistem keamanan.

23 4. Sensor LDR akan mendeteksi tingkatan cahaya yang ada dalam ruangan secara berkala sesuai dengan waktu yang sudah di tentukan. Data hasil dari sensor LDR akan di kirim ke arduino untuk mempertimbangkan apakah lampu akan dinyalakan atau tidak jika sensor PIR sudah mendeteksi ada orang dalam ruangan.

5. Relay akan menerima perintah dari arduino untuk menyalan atau mematikan tegangan yang terhubung ke lampu.

6. Lampu akan dinyalakan atau dimatikan tergantung dari perintah yang didapat relay dari arduino.

7. Arduino memberi perintah ke infra red transmiter untuk mematikan TV jika dalam ruangan tidak terdeteksi adanya gerakan oleh sensor PIR selama waktu yang ditentukan.

8. TV akan dimatikan sesuai dengan perintah yang didapat oleh infra red transmiter dari arduino.

9. Arduino mengirim notifikasi keamanan ke petugas serta mengirim data sensor PIR dan sensor LDR ke database yang sudah di sediakan dengan bantuan modul GSM.

10. Modul GSM mengirimkan data yang di perintahkan oleh arduino ke databse yang sudah di sediakan.

11. Petugas membaca pesan notifikasi keamanan serta status dari sistem keamanan tersebut apakah dalam kondisi hidup atau mati yang masuk ke mobile petugas.

3.3.2 Alur kerja sistem

Alur kerja implementasi IoT dan SMS gateway untuk kendali peralatan elektronik dan keamanan di PSTI UNRAM yang akan dibangun terdiri dari dua bagian yaitu alur kerja sistem keamanan dan alur kerja sistem otomatisasi. Sistem keamanan dirancang untuk dapat memberikan notifikasi keamanan kepada petugas serta petugas dapat menghidupkan dan mematikan sistem keamanan. Untuk sistem otomatisasi lampu dirancang untuk dapat menghidupkan lampu dengan dua kondisi yang terpenuhi yaitu keadaan gelap dan ada pergerakan manusia dan akan mati jika salah satu atau kedua kondisi tidak terpenuhi. Sistem otomatisasi TV dirancang untuk dapat mematikan TV jika tidak ada orang selama waktu yang sudah ditentukan dan kondisi TV dalam keadaan menyala. Alur kerja sistem keamanan

24 dapat dilihat pada Gambar 3.3 dan alur kerja sistem otomatisasi dapat dilihat pada Gambar 3.4.

Petugas

1. Mengirim pesan on/of

3. Mengirim pesan ke modul GSM

15. Mengirim pesan ke mobile

8. Mengirim data hasil sensor

ke arduino

16. Menerima pesan notifikasi dari modul

GSM 5. Mengirim

pesan ke arduino 13. Mengirim

Pesan notifikasi ke modul

GSM

Gambar 3.3 Alur kerja sistem keamanan

Penjelasan secara detail dari alur kerja sistem keamanan pada Gambar 3.3 adalah sebagai berikut :

1. Petugas mengirim pesan untuk menghidupkan atau mematikan sistem keamanan menggunkan mobile dengan sistem SMS gateway.

2. Mobile digunakan sebagai media untuk mengirim pesan oleh petugas ke modul GSM.

3. Proses pengiriman pesan dengan menggunkan sistem SMS gateway.

4. Modul GSM akan menerima pesan yang dikirim oleh petugas lewat mobile selanjutnya data pesan tersebut dikirim ke arduino.

5. Proses pngiriman pesan dari modul GSM ke arduino.

6. Arduino akan memproses pesan yang diterima untuk mengambil keputusan apakah pesan tersebut untuk menyalakan atau mematikan sistem keamanan.

7. Sensor PIR mendeteksi keberadaan seseorang dalam ruangan sesuai dengan delay yang ditetapkan, dan mengirim data hasil sensornya ke arduino.

25 8. Proses pengiriman data hasil sensor PIR ke arduino.

9. Sensor LDR akan mendeteksi tingkat cahaya dalam ruangan sesuai dengan delay yang ditentukan, kemudian mengirim data hasil sensor ke arduino.

10. Proses pengiriman data hasil sensor LDR ke arduino.

11. Arduino akan memproses data yang masuk dari sensor PIR, jika data sensor PIR mendeteksi keberadaan seseorang maka arduino akan mengirim pesan notifikasi ke petugas.

12. Arduino akan memproses data dari sensor PIR dan sensor LDR untuk di kirim ke database.

13. Proses pengiriman pesan notifikasi dari arduino ke modul GSM.

14. Modul GSM akan mengirim pesan notifikasi dari arduino ke mobile yang kemudian akan dibaca oleh petugas.

15. Proses pengiriman pesan notifikasi dari modul GSM ke mobile dengan sistem SMS gateway.

16. Mobile menerima pesan notifikasi yang dikirim oleh modul GSM.

17. Petugas membaca pesan notifikasi yang masuk ke mobile.

Gambar 3.4 Alur kerja sistem otomatisasi lampu dan TV

Penjelasan secara detail dari alur kerja sistem otomatisasi lampu dan TV pada Gambar 3.4 adalah sebagai berikut :

1. Sensor PIR akan mendeteksi keberadaan seseorang dalam ruangan dengan output 1 (ada orang) dan 0 (tidak ada orang).

2. Proses pengiriman data dari hasil sensor PIR ke arduino.

26 3. Sensor LDR akan mendeteksi tingkat cahaya dalam ruangan sesuai dengan

delay yang ditentukan, kemudian mengirim data hasil sensor ke arduino.

4. Proses pengiriman data hasil sensor LDR ke arduino.

5. Arduino akan memproses data dari sensor PIR dan sensor LDR, jika terdeteksi ada seseorang dalam ruangan dan cahaya dalam ruangan dibawah standar yang telah di tentukan maka arduino akan menghidupkan tegangan pada relay yang mengalir ke lampu.

6. Proses pengiriman perintah untuk on/off daya pada relay.

7. Relay menghidupkan atau mematikan daya yang mengalir ke lampu sesuai dengan perintah dari arduino.

8. Proses on/off daya yang mengalir ke lampu.

9. Lampu akan menyala jika terdeteksi keberadaan orang dalam ruangan dan akan mati jika tidak terdeteksi keberadaan orang dalam ruangan.

10. Arduino akan memproses data dari sensor PIR, jika tidak ada orang maka arduino akan memberi perintah ke IR transmitter untuk mematikan TV.

11. Proses pengiriman perintah dari arduino ke IR transmiter.

12. IR transmitter menjalankan perintah dari arduino untuk mematikan TV.

13. Proses pengiriman perintah untuk mematikan TV.

14. TV akan dimatikan jika tidak ada orang dalam ruangan.

3.4 Rancangan Perangkat Keras

Pada tahap rancangan perangkat keras merupakan tahap penyusunan arduino dengan sensor PIR, sendor LDR, IR transmiter, modul GSM, dan relay yang akan dipasangkan pada lampu dan TV. Untuk sistem keamanan dan otomatisasi memiliki masing-masing rancangan perangkat keras dikarenakan masing-masing sistem menggunakan satu arduino. Gambaran untuk rancangan penyusunan perangkat keras dari implementasi IoT dan SMS gateway untuk kendali peralatan elektronik dan keamanan di PSTI UNRAM dapat dilihat pada Gambar 3.5 dan Gambar 3.6.

27 Gambar 3.5 Rancangan perangkat keras sistem otomatisasi lampu dan TV

Pada Gambar 3.5 merupakan rancangan perangkat keras sistem otomatisasi lampu dan TV dari implementasi IoT dan SMS gateway untuk kendali peralatan elektronik dan keamanan di PSTI UNRAM. Perangkat yang akan disusun terdiri dari arduino, sensor PIR, sensor LDR, IR transmitter dan relay. Untuk fungsi dari setiap perankat yang ada pada Gambar 3.5 akan dijelaskan sebagai berikut :

1. Arduino digunakan untuk mengolah data yang masuk dari sensor PIR dan sensor LDR kemudian data-data yang masuk tersebuat akan digunakan untuk memproses sistem otomatisasi lampu dan TV.

2. Sensor PIR digunakan untuk mendeteksi keberadaan orang dalam ruangan yang akan digunkan untuk proses on/off lampu dan proses mematikan TV.

3. Sensor LDR digunakan untuk mendeteksi tingkat cahaya yang ada dalam ruangan kemudian hasilnya akan digunakan sebagai bahan pertimbangan untuk on/off lampu.

4. IR transmitter dugunakan untuk mematikan TV secara otomatis jika tidak ada orang dalam ruangan.

5. Modul relay digunakan untuk mengendalikan lampu.

6. Papan Breadboard digunakan untuk menghubungkan beberapa komponen ke arduino, pada implementasinya papan Breadboard digantikan dengan papan sirkuit cetak (PCB).

28 Gambar 3.6 Rancangan perangkat keras sistem keamanan

Pada Gambar 3.6 merupakan rancangan perangkat keras sistem keamanan dari implementasi IoT dan SMS gateway untuk kendali peralatan elektronik dan keamanan di PSTI UNRAM. Perangkat yang akan disusun terdiri dari arduino, sensor PIR, sensor LDR, dan modul GSM. Untuk fungsi dari setiap perankat yang ada pada Gambar 3.6 akan dijelaskan sebagai berikut :

1. Arduino digunakan untuk mengolah data yang masuk dari sensor PIR, sensor LDR dan modul GSM kemudian data-data yang masuk tersebuat akan digunakan untuk sistem keamanan.

2. Sensor PIR digunakan untuk mendeteksi keberadaan orang dalam ruangan yang akan digunkan untuk sistem keamanan.

3. Sensor LDR digunakan untuk mendeteksi tingkat cahaya yang ada dalam ruangan.

4. Modul GSM digunakan untuk media penerima pesan dari petugas yang kemudian akan di kirim ke arduino untuk di proses dan untuk mengirim pesan notifikasi keamanan dari arduino ke smart phone petugas serta untuk mengirim data dari sensor PIR dan sensor LDR ke database.

5. Papan breadboard digunakan untuk menghubungkan beberapa komponen ke arduino, pada implementasinya papan breadboard digantikan dengan papan sirkuit cetak (PCB).

29 3.5 Rancangan Database

Gambaran dari rancangan database dapat dilihat pada Gambar 3.7. Database yang dirancang hanya terdiri dari satu buah entitas, yaitu entitas tabelsensor.

Database ini dirancang untuk menyimpan data dari sensor PIR dan sensor LDR, data yang disimpan ini dapat digunakan untuk melihat tanggal, jam dan berapa lama seseorang berada dalam ruangan. Data sensor cahaya dapat digunakan untuk melihat seberapa besar intensitas cahaya yang masuk dalam ruangan yang nantinya dapat digunakan untuk mempertimbangkan seberapa banyak pencahayaan tambahan yang diperlukan.

Gambar 3.7 Rancangan database

Database yang dirancang terdiri dari satu entitas dan tiga atribut yaitu atribut id, atribut ldr dan atribut pir dengan primary key pada atribut id. Atribut ldr akan digunakan untuk menyimpan data dari sensor LDR, atribut pir akan digunakan untuk menyimpan data dari sensor PIR.

3.6 Implementasi

Setelah dilakukan tahap perancangan selanjutnya akan dilakukan proses implementasi dari alat yang dibuat. Pada penelitian in terdapat dua tahap dalam proses implementasi yaitu penyusunan perangkat dan pembangunan kontrol aplikasi.

1. Penyusunan Perangkat

Pada tahap penyusunan perangkat arduino Uno R3, sensor PIR, sensor LDR, modul GSM, IR transmiter, relay dan perangkat elektronik yaitu lampu dan TV akan dihubungkan menggunakan kabel. Proses penyusunan perangkat akan

30 dilakukan sesuai dengan rancangan perangkat pada tahap perancangan perangkat.

2. Pembangunan kontrol aplikasi

Pada tahap pembangunan kontrol aplikasi, rancangan kontrol aplikasi akan diimplementasi ke dalam arduino dengan menggunakan bahasa pemrograman C++. Arduino IDE akan digunakan sebagai alat bantu dalam proses implementasi kontrol aplikasi ke dalam Arduino.

3.7 Pengujian Sistem

Setelah melakukan tahap implementasi selanjutnya adalah melakukan tahap pengujian sistem yang bertujuan untuk memastikan bahwa sistem yang sudah di pasang dapat berjalan dengan baik sesuai dengan fungsi yang diinginkan. Pada tahap ini alat otomatisasi lampu dan TV serta sistem keamanan yang dibangun akan diuji menggunakan metode black box. Pengujian black box adalah pengujian yang dilakukan terhadap keseluruhan sistem untuk mengetahui fungsi dari alat otomatisasi serta sistem keamanan apakah sudah berjalan semestinya sesuai kebutuhan fungsional atau tidak. Sehingga pada penelitian ini yang akan diuji adalah sebagai berikut:

1. Pengujian Perangkat Sistem Otomatisasi Lampu dan TV

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah sensor – sensor yang digunkan dapat berfungsi sesuai dengan yang direncanakan pada tahap perancangan sistem. Pada pengujian ini ada beberapa proses pengujian yaitu sebagai berikut:

 Pengujian sensor PIR dan sensor LDR

Pengujian ini dilakukan dengan cara memberikan deteksi gerak pada sensor PIR dan mengubah tingkatan cahaya yang ada di sekitar sensor LDR, hasil dari pengujian ini akan dilihat melalui serial monitor arduiono IDE.

 Pengujian otomatisasi lampu berdasarkan sensor PIR dan sensor LDR dengan menggunakan beberapa kondisi

Pengujian ini dilakukan dengan cara memberikan sensor PIR dan sensor LDR beberapa kondisi yang sudah di tentukan sebelumnya, hasilnya untuk dapat

31 mengetahui apakah lampu menyala dan mati pada kondisi yang sudah ditentukan.

 Pengujian otomatisasi lampu berdasarkan sensor PIR dan sensor LDR dengan menghitung jarak jangkauan sensor PIR

Pengujian ini dilakukan dengan cara menentukan jarak untuk memberikan deteksi gerakan pada sensor PIR dan memberikan kondisi gelap pada sensor LDR, hasilnya untuk mengetahui jarak jangkauan kerja sensor PIR untuk menyalakan lampu.

 Pengujian pengiriman IR code ke TV

Pengujian ini dilakukan dengan cara mencoba pengeriman IR code ke TV dengan beberapa jarak yang sudah ditentukan dan kondisi dengan penghalang dan tanpa penghalang, hasilnya untuk mengetahui jarak maksimal yang dapat digunakan untuk mengirim IR code ke TV.

 Pengujian perangkat sistem otomatisasi lampu dan TV secara keseluruhan Pada pengujian ini dilakukan pengujian untuk melihat apakah sistem dapat bekerja sesuai dengan yang sudah di tentukan pada tahap perancangan sistem, yaitu mengidupkan lampu dengan dua kondisi yang tepenuhi yaitu ada orang dan kondisi cahaya gelap dan akan mati jika salah satu atau kedua kondisi tersebut tidak terpenuhi, serta mematikan TV jika tidak ada orang dan kondisi TV dalam keadaan menyala.

2. Pengujian Perangkat Sistem Keamanan

Pengujian ini dilakukan untuk memastikan apakah sistem keamanan dapat bekerja sesuai dengan yang sudah di rancang pada tahap perancangan sistem.

Fungsi – fungsi yang akan dilakukan pengujian yaitu sebagai berikut:

 Pengujian menghidupkan sistem keamanan dan menerima pesan notifikasi keamanan menggunakan mobile

Pengujian ini dilakukan dengan cara mengirimkan pesan yang berisi “on”

melalui mobile kemudian menerima pesan yang memberitahukan kondisi sistem dalam keadaan on selanjutnya sistem mengiriman pesan notifikasi keamanan ke mobile yang akan diterima oleh petugas jika terdeteksi ada gerakakan manusia oleh sensor PIR.

32

 Pengujian mematikan sistem keamanan menggunakan mobile.

Pengujian ini dilakukan dengan cara mengirimkan pesan yang berisi “of”

melalui mobile kemudian menerima pesan yang memberitahukan kondisi sistem keamanan dalam keadaan off.

 Pengujian pengiriman pesan dan penerimaan pesan oleh modul GSM

Pengujian ini dilakukan dengan cara mengirimkan pesan melalui serial monitor arduino IDE ke mobile, dan sebaliknya menerima pesan yang dikirim melalui mobile kemudian pesan yang masuk dilihat melalui serial monitor arduino IDE.

 Pengujian pengiriman data sensor PIR dan sensor LDR ke database

Pengujian ini dilakukan dengan cara mengirim data sensor PIR dan sensor LDR yang diproses saleh arduino dengan bantuan modul GSM ke database yang sudah disediakan.

 Pengujian perangkat sistem keamanan secara keseluruhan

Pada pengujian ini dilakukan pengujian untuk melihat apakah sistem dapat bekerja sesuai dengan yang sudah di tentukan pada tahap perancangan sistem, yaitu menghidupkan sistem keamanan, mematikan sistem keamanan, menerima pesan pemberitahuan kondisi sistem dalam keadaan on/off, menerima pesan notifikasi keamanan dan mengirim data sensor PIR dan sensor LDR ke database.

3.8 Dokumentasi dan Laporan

Pada tahap dokumentasi dan laporan, hasil dari pengujian sistem akan didokumentasikan dan diambil kesimpulan berdasarkan dokumentasi tersebut.

Kesimpulan yang telah didapatkan akan dapat digunakan sebagai acuan untuk pengembangan selanjutnya.

33

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Realisasi Sistem

Pada bab ini, akan dibahas hasil dari penelitian yang dilakukan yaitu penelitian dengan judul “Implementasi IoT dan SMS Gateway untuk kendali peralatan elektronik dan keamanan di PSTI UNRAM”. Realisasi yang dilakukan telah dibuat sesuai dengan perancangan yang dijabarkan pada bab sebelumnya.

Pembahasan yang akan dijelaskan meliputi Realisasi penyusunan perangkat keras, Realisasi pembangunan control application, dan Realisasi pembangunan database.

Selain itu, pada bab ini juga akan dibahas mengenai hasil sistem yang telah dibuat berdasarkan perancangan yang ada, melakukan pengujian sistem serta mengevaluasi sistem yang telah berjalan.

4.1.1 Realisasi penyusunan perangkat keras

Realisasi penyusunan perangkat keras dari Implementasi IoT dan SMS Gateway untuk kendali peralatan elektronik dan keamanan di PSTI UNRAM terdapat dua realisasi penyusunan perangkat keras yaitu penyusunan perangkat keras otomatisasi lampu dan TV pada Gambar 4.1 dan realisasi penyusunan perangkat keras sistem keamanan pada gambar 4.2.

Gambar 4.1 Realisasi perangkat keras sistem otomatisasi lampu dan TV

34 Pada tahap realisasi perangkat keras sistem otomatisasi lampu dan TV pada Gambar 4.1 mengacu kepada tahap rancangan perangkat keras pada Gambar 3.5.

Pada Gambar 4.1 terdiri dari 5 perangkat yang di susun menjadi sebuah perangkat otomatisasi lampu dan TV yang terdiri dari arduino, relay, sensor LDR, sensor PIR dan IR transmitter. Untuk mendukung berjalanya perangkat sesuai yang diinginkan masing-masing perangkat tersebut memiliki fungsi masing-masing yaitu :

1. Arduino UNO R3 digunakan sebagai mikrokontroller dari perangkat otomatisasi lampu dan AC.

2. Relay digunakan untuk menghidupkan atau mematikan daya yang terhubung ke lampu.

3. Sensor LDR digunakan untuk membaca tingkatan cahaya yang ada dalam ruangan .

4. Sensor PIR digunakan untuk mendeteksi keberadaan seseorang dalam ruangan.

5. IR Transmitter digunakan untuk mematikan TV.

Gambar 4.2 Realisasi perangkat keras sistem keamanan

Pada tahap realisasi perangkat keras sistem keamanandapat dilihat pada Gambar 4.1 yang mengacu kepada tahap rancangan perangkat keras pada Gambar 3.6. Pada Gambar 4.2 terdiri dari 4 perangkat yang di susun menjadi sebuah

35 perangkat sistem keamanan yang terdiri dari arduino, sensor LDR, sensor PIR dan modul GSM. Untuk mendukung berjalanya perangkat sesuai yang diinginkan masing-masing perangkat tersebut memiliki fungsi masing-masing yaitu :

1. Arduino UNO R3 digunakan sebagai mikrokontroller dari perangkat sistem keamanan.

2. Sensor LDR digunakan untuk membaca tingkatan cahaya yang ada dalam ruangan.

3. Sensor PIR digunakan untuk mendeteksi keberadaan seseorang dalam ruangan.

4. Modul GSM digunakan untuk menerima pesan dari petugas, mengirim pesan ke petugas dan mengirim data sensor PIR dan sensor LDR ke database yang sudah disediakan.

4.1.2 Realisasi Pembangunan Control Aplication

Pada tahap realisasi pembangunan control application bahasa yang digunakan adalah bahasa C, dan IDE yang digunakan adalah arduino IDE. Realisasi pembangunan control aplication pada penelitian ini terdapat dua bagian yaitu control aplication untuk sistem otomatisasi lampu dan TV dan control aplication untuk sistem keamanan.

4.1.2.1 Control aplication sistem otomatisasi lampu dan TV

Pada tahap control aplication untuk sistem otomatisasi lampu dan TV dibutuhkan suatu library tambahan. Library yang ditambahkan adalah sebagi berikut :

#include <IRremote.h>

Fungsi dari library - library di atas adalah sebagai berikut : 1. IRremote.h digunakan untuk mengirim sinyal inframerah.

Inisialisasi awal program utama untuk menghubungkan Arduino dengan sensor PIR, sensor LDR, IR Transmitter dan relay dapat dilihat pada source code di bawah ini :

IRsend irsend;

byte ldr= A0;

int nilaildr;

36 int relay1 = 4;

int relay2 = 5;

int PIR = A5;

int statePIR = LOW;

int valPIR = 0;

Source code diatas digunakan untuk menghubungkan arduino dengan sensor – sensor yang digunakan dimana IRsend irsend berfungsi untuk mengirim sinyal infra merah yang akan mematikan TV, byte ldr= A0 dan int nilaildr berfungsi untuk inisialisasi dari sensor LDR, int relay1 = 4 dan int relay2 = 5 berfungsi untuk inisialisasi dari relay, int PIR = A5, int statePIR = LOW dan int valPIR = 0 berfungsi untuk inisialisasi dari sensor PIR.

4.1.2.2 Control aplication sistem keamanan

Pada tahap control aplication untuk sistem keamanan dibutuhkan suatu library tambahan. Library yang ditambahkan adalah sebagi berikut :

#include <SoftwareSerial.h>

#include <EEPROM.h>

Fungsi dari library - library di atas adalah sebagai berikut :

1. SoftwareSerial.h digunakan untuk melakukan komunikasi serial dengan beberapa perangkat.

2. ^EEPROM.h digunakan untuk menyimpan data pada arduino.

Inisialisasi awal program utama untuk menghubungkan Arduino dengan sensor PIR, sensor LDR dan modul GSM dapat dilihat pada source code di bawah ini :

SoftwareSerial SIM900A(7,8);

String textMessage;

int addr;

int PIR = A5;

int val = 0;

int value;

int PIRState = LOW;

byte ldr= A0;

int nilaildr;

Source code diatas digunakan untuk menghubungkan arduino dengan sensor – sensor dan modul GSM yang digunakan dimana SoftwareSerial SIM900A(7,8) digunakan untuk menghubungkan modul GPS ke pin 7 dan 8 pada arduino sebagai