BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Landasan Teori
Dalam penelitian ini digunakan beberapa tinjauan pustaka dari penelitian terdahulu yang akan digunakan untuk mendukung penelitian. Adapun tinjauan pustaka dapat dilihat pada table 2.1 berikut ini.
Tabel 2. 1 Tinjauan Pustaka
No. Penulis Tahun Judul
1 Yayan Hendrian, Yusuf Pribadi Yudatama, Violetta Surya Pratama
2020
Jemuran Otomatis
Menggunakan Sensor LDR, Sensor Hujan dan Sensor Kelembaban Berbasis Arduino Uno.
2 Yosef Cafasso Yuwono, Syah Alam
2018 Rancang Bangun Sistem Jemuran Otomatis Berbasis Arduino Uno.
3 Nur Apipah Harahap 2018
Perancangan Prototype Jemuran Otomatis
Menggunakan Sensor Air dan Sensor LDR Berbasis
Mikrokontroler Arduino Uno dengan Metode FLC.
4 Muhardi, Winda Sari, Yuda Irawan
2021 Prototype Jemuran Otomatis Menggunakan Sensor
Raindrop dan Sensor LDR Berbasis
Arduino Nano23.
5 Faisal Syafar, Sutarsi Suhaeb, Nur Alim
2021
Rancangan Bangun Sistem Jemuran Otomatis Berbasis Arduino.
2.1.1 Tinjauan terhadap literatur 01
Penelitian oleh Yayan dkk, dengan judul “Jemuran Otomatis Menggunakan Sensor LDR, Sensor Hujan Dan Sensor Kelembaban Berbasis Arduino Uno”, Penggunaan sensor pada prototype jemuranotomatis menggunakan dua teknik pembacaan sensor yaitu secara analog dan digital. Pembacaan digital membaca nilai secara HIGH(1) dan LOW(0) dimana apabila sensor mendeteksi nilai HIGH maka voltase yang dihasilkan sensor sebesar 5v sedangkan nilai LOW voltase yang dihasilkan sensor sebesar 0v. Pembacaan analog membaca nilai dengan mengkonversi voltase yang dihasilkan sensor menjadi nilai ADC (Analog Digital Converter) dengan maksimal resolusi data dengan nilai 1023 yang artinya tegangan Vin yang diperoleh sensor antara rentang 0-5V dikonversi ADC menjadi 0- 1023. Dinamo jemuran begerak ke luar apabila sensor mendeteksi kondisi cerah, siang, dan pakaian dalam kondisi basah, selain dari kondisi tersebut maka jemuran akan bergerak ke dalam. Kipas akan menyala apabila kondisi pakaian basah, cuaca hujan atau pada kondisi malam/gelap, dan akan mati apabila pakaian sudah kering. Secara keseluruhan alat prototipe ini dapat bekerja dengan baik. Sistem ini memiliki kelebihan yaitu dapat bekerja secara otomatis sesuai dengan pembacaan sensor tetapi memiliki kelemahan yaitu tidak adanya sistem monitoring keadaan jemuran secara real-time sehingga membuat pengguna tidak mengetahui apakah pakaiannya sudah pasti berada didalam rumah atau belum (Yayan Hendrian, dkk. 2020).
2.1.2 Tinjauan terhadap literatur 02
Penelitian oleh Yosef dan Alam dengan judul “Rancang Bangun Sistem Jemuran Otomatis Berbasis Arduino Uno”. Berdasarkan hasil perancangan dan realisasi sistem
jemuran otomatis dalam bentuk prototype, terciptanya prototype sistem jemuran otomatis berbasis arduino uno. Kecepatan penutup atap jemuran pada percobaan pagi,siang,dan malam yaitu rata-rata +/-3 detik. Adanya penurunan kelembaban yaitu pada Malam hari = 97% menjadi 53% dalam waktu 90 menit. Pagi hari = 99% menjadi 41% dalam waktu 76 menit. Siang Hari = 75% menjadi 32% dalam waktu 55 menit.
Sistem ini memiliki kelebihan yaitu dapat bekerja secara otomatis sesuai dengan pembacaan sensor dan mengubah kelembaban saat berada di dalam rumah, tetapi tidak adanya sistem monitoring keadaan jemuran secara real-time (Yosef Cafano Yuwono, Syah Alam. 2018).
2.1.3 Tinjauan terhadap literatur 03
Penelitian oleh Nur Apipah Harahap dengan judul “Perancangan Prototype Jemuran Otomatis Menggunakan Sensor Air Dan Sensor LDR Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno Dengan Metode FLC”. Berdasarkan data hasil pengujian jemuran otomatis menggunakan mikrokontroller arduino uno dimana proses jemuran saat ini banyak ditemukan dengan cara manual dimana pakaian di masukan dan di keluarkan dengan cara menggunakan tangan seseorang. Hal ini yang menjadi sebuah masalah apabila seseorang tidak berada di rumah namun jemuran berada di luar dan hujan tiba-tiba datang. Maka perancangan jemuran otomatis ini adalah salah satu solusi menjawab masalah tersebut dimana jemuran akan menarik dengan sendirinya pakaian apabila cuaca gelap, hujan, maupun cuaca panas namun tiba-tiba hujan, maka jemuran otomatis ini akan segera menarik pakaian ke dalam rumah atau tempat yang terlindung dari air hujan. Sistem ini memiliki kelebihan yaitu dapat bekerja secara otomatis sesuai
dengan pembacaan sensor tetapi memiliki kelemahan yaitu tidak adanya sistem monitoring keadaan jemuran secara real-time sehingga membuat pengguna tidak mengetahui apakah pakaiannya sudah pasti berada didalam rumah atau belum (Nur Apipah Harahap. 2018).
2.1.4 Tinjauan terhadap literatur 04
Penelitian oleh Muhardi dkk, dengan judul “Prototype Jemuran Otomatis Menggunakan Sensor Raindrop Dan Sensor Ldr Berbasis Arduino Nano” dengan adanya prototype jemuran otomatis menggunakan sensor raindrop dan sensor LDR berbasis arduino nano dapat membantu membuatkan model dalam usaha laundry terutama untuk pemilik Cank Laundry agar tidak menghabiskan waktu hanya untuk memindahkan pakaian yang dijemur ketempat yang lebih tertutup agar tidak basah disaat hujan. serta adanya prototype jemuran otomatis menggunakan sensor raindrop dan sensor LDR berbasis arduino nano dapat membantu meringankan pekerjaan karyawan sehingga pada saat hujan turun karyawan cank laundry tidak berfokus ke jemuran saja. Apabila hujan turun karyawan tetap bisa melakukan pekerjaan yang lain seperti menyetrika dan lainnya. Sistem ini memiliki kelebihan yaitu dapat bekerja secara otomatis sesuai dengan pembacaan sensor tetapi memiliki kelemahan yaitu tidak adanya sistem monitoring keadaan jemuran secara real-time sehingga membuat pengguna tidak mengetahui apakah pakaiannya sudah pasti berada didalam rumah atau belum (Muhardi, dkk. 2021).
2.1.5 Tinjauan terhadap literatur 05
Penelitian oleh Faisal dkk dengan judul “Rancangan Bangun Sistem Jemuran Otomatis Berbasis Arduino”. Alat rancang bangun seitem jemuran otomatis berbasis arduino terbagai atas beberapa komponen yaitu : Adaptor 5V, Arduino UNO, Sensor LDR, Sensor hujan, motor synchronous ac, tali dan katrol, relay dan limit switch.
Tahapan awal pembuatan alat rancang bangun sistem jemuran otomatis berbasis arduino ini adalah dengan membuat rangkaina pada aplikasi eigel untuk menggambar kemudian merangkai hardware dan membuat programnya dengan menggunakan software arduino IDE setelah itu diuji coba. serta rancang bangun sistem jemuran otomatis ini bekerja apabila sensor hujan mendeteksi adanya air kemudian menarik jemuran ke dalam rumah, kemudian apabila sensor LDR mendeteksi cahaya terang maka jemuran di tarik keluar oleh motor begitu sebaliknya apabila sensor LDR mendeteksi gelap/redup maka jemuran tertarik masuk kedalam rumah dan apabila alat ini atau sensor hujan mendeteksi adanya air hujan tapi sensor LDR juga mendeteksi cahaya terang maka jemuran akan tetap masuk ke dalam rumah. Sistem ini memiliki kelebihan yaitu dapat bekerja secara otomatis sesuai dengan pembacaan sensor tetapi memiliki kelemahan yaitu tidak adanya sistem monitoring keadaan jemuran secara real-time sehingga membuat pengguna tidak mengetahui apakah pakaiannya sudah pasti berada didalam rumah atau belum (Faisal Syafar, dkk. 2021).
Perbedaan penelitian sebelumnya dengan penelitian yang diajukan saat ini terletak pada sistem monitoring berbasis IoT-nya, pada sistem- sistem sebelumnya, user tidak dapat mengetahui keadaan dari jemurannya, apakah sudah masuk kedalam rumah atau belum, dengan ditambahkannya sistem monitoring berbasis IoT yang
diusulkan oleh penulis, membuat user dapat mengetahui keadaan jemurannya secara real-time sehingga tidak perlu cemas apakah jemuran sudah masuk kedalam rumah atau belum karena dapat dilihat keadaannya dari jarak jauh.
2.2 Pengertian Internet of Things (IoT)
Internet of Things (IoT) adalah solusi objek yang dapat mengirimkan data/
informasi melalui jaringan tanpa intervensi manual. Teknologi Internet of Things telah berevolusi dari integrasi sistem mikro- elektromekanis (MEMS) dan Internet dalam jaringan nirkabel. Pada saat yang sama, "A Things" dapat didefinisikan sebagai orang dengan implan jantung, hewan ternak dengan chip transponder, dan objek lainnya.
Internet of Things sangat erat kaitannya dengan komunikasi mesin ke-mesin (M2M) tanpa campur tangan manusia atau komputer, sehingga orang menyebutnya kecerdasan.
Istilah Internet of Things (IoT) terkenal ketika pertama kali disebutkan dalam pidato Kevin Ashton, salah satu pendiri dan direktur eksekutif Pusat Identifikasi Otomatis MIT (Limantara et al., 2017).
2.3 Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah sistem komputer fungsional pada sebuah chip, yang berisi inti prosesor, memori (sejumlah kecil Random Access Memory (RAM), memori program atau keduanya) dan perangkat input dan output. Dengan kata lain, mikrokontroler adalah perangkat elektronik digital yang memiliki input danoutput dan dikendalikan oleh program yang dapat ditulis atau dihapus secara khusus, begitulah cara mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Mikrokontroler adalah komputer pada chip yang digunakan untuk mengontrol perangkat elektronik, yang
mengurangi efisiensi dan efektivitas biaya. Hal ini dapat disebut sebagai pengontrol kecil secara harfiah. Dalam pengontrol ini, banyak komponen pendukung seperti IC, TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil, dan akhirnya dikendalikan oleh mikrokontroler (Utara, 2003).
2.4 Pengertian Android
Android adalah sebuah sistem operasi rancangan milik perusahaan Google untuk perangkat mobile berbasis linux yang tidak hanya mencakup sistem operasi tetapi juga middleware dan aplikasi (Rosadi and Andriawan 2016). Android merupakan sistem operasi yang bersifat bebas digunakan secara gratis untuk dimodifikasi, diperbaiki dan didistribusikan oleh para pembuat ataupun pengembang perangkat lunak sehingga perusahaan teknologi bebas menggunakan. android ini diperangkatnya tanpa lisensi atau dapat disebut open source (Putra 2019). Adapun kelebihan yang dimiliki android terdapat pada sistem antarmuka atau user interface yang mudah untuk digunakan serta memiliki sistem yang berbagai fiturnya terus menerus diperbarui dan dikembangkan hingga saat ini.
2.5 Microkontroller ESP32
ESP32 merupakan mikrokontroler opensource yang digunakan untuk kebutuhan IOT yang di buat oleh Espressif Systems. ESP32 terdapat WiFi dan dual-mode terintegrasi. Generasi ESP32 menggunakan microprosesor Tensilica Xtensa Lx6 sebagai inti. Baik single-mode maupun dual-mode (Andifadilah 2021 ). Gambar microkontroler dapat dilihat pada gambar 2.1.
Gambar 2. 1 Microkontroller ESP32 (Sumber : https://www.mischianti.org/)
2.6 Sensor LDR
Sensor LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen elektronika yang masuk ke dalam keluarga resistor yang dimana nilai resistansinya dipengaruhi oleh intensitas cahaya. Pada saat kondisi terang akan berefek pada nilai resistansi LDR yang cenderung menurun sedangkan pada saat kondisi gelap nilai resistansinya pada LDR akan cenderung menjadi tinggi (Siswanto and Winardi 2015).
Sehingga pada saat itu juga, kondisi terang akan beakibat nilai output (tegangan analog) yang dihasilkan akan mengecil sedangkan pada saat kondisi gelap tegangan analog yang dihasilkan akan semakin membesar. Pada umumnya, nilai resistansi LDR mencapai nilai 200 kΩ pada kondisi gelap sedangkan pada saat kondisi terang naik menjadi 500 kΩ. Berikut ini adalah gambar sensor LDR yang akan digunakan pada penelitian.
Gambar 2. 2 Sensor LDR
(Sumber : https://maxelectronica.cl/)
2.7 Sensor Hujan (Rain Drop Sensor)
Sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi untuk mendeteksi terjadinya hujan atau tidak, yang dapat difungsikan dalam segala macam aplikasi dalam kehidupan sehari – hari. Prinsip kerja dari modul sensor ini yaitu pada saat ada air hujan turun dan mengenai panel sensor maka akan terjadi proses elektrolisasi oleh air hujan. Dan karena air hujan termasuk dalam golongan cairan elektrolit yang dimana cairan tersebut akan menghantarkan arus listrik.
Pada sensor hujan ini terdapat ic komparator yang dimana output dari sensor ini dapat berupa logika high dan low (on atau off). Serta pada modul sensor ini terdapat output yang berupa tegangan pula. Sehingga dapat dikoneksikan ke pin khusus Arduino yaitu Analog Digital Converter. Dengan singkat kata, sensor ini dapat digunakan untuk memantau kondisi ada tidaknya hujan di lingkungan luar yang dimana output dari sensor ini dapat berupa sinyal analog maupun sinyal digital
(Alvando et al. 2021).
Gambar 2. 3 Sensor Hujan
(Sumber : https://www.edukasielektronika.com/ )
Gambar diatas adalah sensor hujan yang akan digunakan. Berikut ini adalah spesifikasi dari sensor hujan :
1. Sensor ini bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5cm x 4cm berlapis nikel dan dengan kualitas tinggi pada kedua sisinya.
2. Pada lapisan module mempunyai sifat anti oksidasi sehingga tahan terhadap korosi.
3. Tegangan kerja masukan sensor 3.3V – 5V.
4. Menggunakan IC comparator LM393 yang stabil.
5. Output dari modul comparator dengan kualitas sinyal bagus lebih dari 15mA.
6. Dilengkapi lubang baut untuk instalasi dengan modul lainnya.
7. Terdapat potensiometer yang berfungsi untuk mengatur sensitifitas sensor.
8. Terdapat 2 Output yaitu digital (0 dan 1) dan analog (tegangan) 9. Dimensi PCB yaitu 3.2 cm x 1.4 cm.
2.8 Sensor Ultrasonik
Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran
fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Sensor ultrasonik dapat mengukur jarak benda pada 2-4cm dengan jarak akurasi 3mm. ultrasonik adalah salah satu alat elektronika yang mempunyai 4 pin yaitu, pin VCC sebagai aliran listrik positif, pin GND untuk ground-nya, kemudian pin Trigger sebagai keluaran sinyal, dan Echo sebagai penangkap mantulan sinyal dari benda (Umairi Angraini dan Muttaqin 2017).
Gambar 2. 4 Konfigurasi Pin Dan Tampilan Sensor Ultrasonik (Sumber:
www.mahirelektro.com)
Pada sensor ultrasonik terdapat gelombang ultrasonik yang dibangkitkan melalui sebuah alat yang di sebut Piezoelektrik dengan frekuensi tertentu yang umumnya 40kHz ketika osilator diterapkan pada benda itu. Waktu tempuh gelombang ultrasonik dari pemancar hingga sampai penerima sebanding dengan dua kali jarak antara sensor dan bidang pantul, seperti gambar 2.5 ini:
Gambar 2. 5 Cara Kerja Sensor Ultrasonik (Sumber : www.mahirelektro.com )
2.9 Kabel Jumper
Kabel jumper adalah kabel elektrik untuk menghubungkan antar komponen di breadboard tanpa memerlukan solder. Kabel jumper umumnya memiliki konektor atau pin di masing-masing ujungnya. Konektor untuk menusuk disebut male connector, dan konektorr untuk ditusuk disebut female connector. Kelebihan kabel jumper memiliki konektor di ujungnya yang sangat memudahkan kita dalam memasang maupun melepas kabel ke komponen. Sedangkan untuk kekurangan kabel jumper sendiri, tidak memiliki kekurangan yang berarti karena dengan adanya kabel jumper ini sudah sangat memudahkan kita dalam membuat rangkaian proyek.
Gambar 2. 6 Kabel Jumpper
(Sumber : https://www.electronicainsurgentes.com/ )
2.10 Arduino IDE
Arduino IDE adalah software pengolah yang digunakan untuk menulis program ke dalam Arduino. Pemrosesannya sendiri merupakan kombinasi dari C++ dan bahasa Java. Software Arduino dapat diinstal pada berbagai sistem operasi (OS), seperti:
LINUX, Mac OS, Windows. Arduino bukan hanya alat pengembangan, tetapi juga kombinasi perangkat keras, bahasa pemrograman, dan Integrated Development Environment (IDE) (Efendi and Chandra 2019). Arduino IDE adalah software yang
sangat berperan untuk menulis program, menyusunnya menjadi kode biner dan mengunggahnya ke memori mikrokontroler. Software Arduino IDE mencakup 3 bagian utama yaitu :
1. Editor program, digunakan untuk menulis dan mengedit program dalam bahasa pemrosesan. Program yang terdaftar di Arduino disebut "sketch".
2. Compiler, merupakan modul yang digunakan untuk mengubah bahasa processing (kode program) menjadi kode biner, karena kode biner merupakan satu-satunya bahasa pemrograman yang dimengerti oleh mikrokontroler.
3. Uploader, modul yang digunakan untuk memasukkan kode biner ke dalam memori mikrokontroler.
Gambar 2. 7 Arduino IDE
2.11 Android Studio
Android studio adalah Integrated Develoment Environment (IDE) yang mengembangkan secara resmi untuk aplikasi android, yang di besarkan oleh IntelliJ
IDEA. IntelliJ IDEA adalah Java Integrated Development Enviroment (IDE) yang di kembangkan oleh JetBrains, IntelliJ IDEA juga dapat berfungsi untuk membangun dalam segi penyokongan produktivitas, navigasi, hingga code editor yang cerdas.
Seluruh fitur yang ada pada IntelliJ IDEA juga terdapat pada Android Studio lalu di tambahkan fitur-fitur yang lain agar menambah produktivitas untuk para pemogram aplikasi android yaitu sebagai berikut :
1. System build gradle yang fleksibel.
2. Emulator android yang kaya dengan fitur.
3. Dukungan untuk membuat semua jenis android apapun baik itu smartphone, android tv, dan perangkat android lainnya.
4. Instant run yang dapat mengubah aplikasi tanpa menginstal ulang aplikasi tersebut.
5. Code templates dan integrasi dighub untuk membantu para pembangun aplikasi umum maupun aplikasi import kode sample.
6. Berbagai macam testing tools dan frameworks.
7. Dukungan untuk bahsa pemograman C++ dan C.
Android Studio pertama kali di munculkan oleh google pada tanggal 16 mei 2013 pada google I/O conference dan menggantikan eclipse sebagai Software IDE resmi untuk platfrom android. Saat ini android pada tahun 2021 telah mencapai versi 4.3.1 yang dirilis pada bulan september 2021 yang tersedia untuk diunduh dengan gratis untuk sistem operasi windows, linux, macOS. Berikut adalah kebutuhan sistem untuk menjalankan android studio.
Tabel 2. 2 Kebutuhan Sistem Android Studio
Kriteria Deskripsi
Sistem Operasi Windows 7 atau lebih tinggi, MacOS X10.9.5 atau lebih tinggi, Linux
RAM Minimal ram yang dibutuhkan untuk menginstal android studio adalah RAM 3GB dan untuk rekomendasi yang sangat baik maka di butuhkan RAM 8GB dan ditambahkan RAM 1GB untuk android emulator.
Kapasitas Penyimpanan
Minimal untuk penyimpanan android studi 500MB dan untuk android emulator 1,5GB
Versi Java Java Development Kid (JDK) Resolusi Layar Minimal 1280x800
2.12 Firebase Real-Time
Firebase real-time adalah suatu layanan google untuk memudahkan para development untuk mengembangkan semua aplikasinya. Firebase pertama kali didirikan pada tahun 2011 oleh Andrew Lee dan James Tamplin. Produk yang pertama kali di dirikan adalah realtime database yang digunakan untuk menyimpan data synchronize ke banyak user, kemudia di kembangkan lagi pada tahun 2014 dan perusahan tersebut diakuisisi oleh google(Panji Pragiwaksono,2020). Layanan- layanan yang ada pada firebase yaitu Spark dan blaze. Spark adalah layanan yang dapat di gunakan dengan gratis dengan batasan-batasan tertentu, kemudian blaze layanan prabayar yang dikenakan biaya sesuai dengan pemakaian layanan.
Adapun jenis fitur yang ada pada firebase sebagai berikut :
1. Firebase Analytics
Firebase analytics adalah, firebase yang digunakan sebagai koleksi data dan reporting untuk aplikasi android dan OS. Fitur ini mempunyai kelebihan yang memungkinkan untuk membuat segmentasi user bedasarkan user attribute.
Sebagai contoh ialah aplikasi Online Shop.
2. Firebase Cloud Messaging And Notifications.
Firebase yang menyediakan koneksi yang handal dan menghemat baterai antar server maupun antar device, sehingga dapat mengirim pesan serta notifikasi di android, OS, tanpa dikenakan biaya apapun.
3. Firebase Aunthentication.
Firebase aunthentication adalah suatu layanan back-end yang mudah digunakan dengan tampilan inteface yang sudah siap pakai untuk mengauntentikasi pengguna ke aplikasi android. Seperti contoh yaitu aplikasi FaceeBook, Instagram, dan lain sebagainya.
4. Firebase Cloud Firestore
Firebase cloud firestore adalah firebase yang bersifat fleksibel dan terukur untuk mengembangkan perangkat seperti web, seluler, server firebase dan google cloud platfrom. Firebase cloud firestore merupakan database NonSQL yang di hosting dengan cluod dan dapat diakses melalui SDK real kepada aplikasi android, OS dan lainnya.
5. Firebase Realtime Database
Firebase realtime database adalah firebase yang di hosting melalui cluod, data disimpan dan di eksekusi dengan JSON dan di singkronkan secara realtime pada setiap user yang terkoneksi.
6. Firebase Hosting
Suatu layanan hosting konten Web yang dapat di jalankan dengan satu interuksi dan mampu menayangkan konten dan mengirimkan konten secara cepat dan aman.
