1 RANCANG BANGUN PROTOTYPE SMARTHOME MENGGUNAKAN NODEMCU BERBASIS INTERNET OF THINGS (IoT) Kevin Alexander Irawan 1) , Arif Siswandi, S.Kom,M.M 2) , Nisa Nurhidayanti, S.Pd,M.T 3) 1) Mahasiswa; Program Studi Teknik Informatika; Universitas Pelita Bangsa 2) Dosen; Program Studi Teknik Informatika; Universitas Pelita Bangsa 3) Dosen; Program Studi Teknik Informatika; Universitas Pelita Bangsa ABSTRAK Perkembangan teknologi saat ini berkembang sangat pesat, dan dapat dirasakan dalam dunia industri maupun masyarakat. Salah satunya yaitu dengan pemanfaatan teknologi yang ada, seperti pembuatan rumah pintar (Smart Home). Pada saat sekarang ini banyak perangkat-perangkat listrik yang bekerja secara terintegrasi dengan system komputer. Hal ini tentunya akan sangat membantu pekerjaan manusia dalam mengoperasikan perangkat listrik tersebut. Tujuan dalam penelitian Smart Home ini untuk mengendalikan alat-alat listrik, fasilitas keamanan ataupun penerangan menjadi satu system yang bertujuan untuk efektifkan dan efisienkan pemakaian energi listrik pada suatu bangunan. Pada penelitian ini akan dirancang suatu model system Smart Home yang bekerja secara terkendali Berbasis IoT (Internet Of Things) dengan menggunakan microcontroller Node Mcu V3 dan menngunakan Metode Prototype. Dihasilkan sebuah sistem Prototype SmartHome dan bisa di kendalikan secara jarak jauh menggunakan Google Assistant. Dapat diambil kesimpulan SmartHome ini dapat mengendalikan peralatan rumah seperti lampu, kipas, pintu dan kunci pintu dan bisa di kendalikan secara jarak jauh oleh pengguna dengan cara memberikan perintah atau kondisi melalui aplikasi google assistant dan terkoneksi oleh microcontroller NodeMCU V3 untuk menjalankan dan mengendalikan alat-alat SmartHome, guna mengurangi pemakaian daya listrik yang terbuang saat pengguna lupa mematikan alat-alat SmartHome. Kata Kunci : SmartHome, Internet Of Things, Google Assistant, NodeMCU, Sistem kendali Abstract The development of technology is currently developing very rapidly, and can be felt in the industrial world and society. One of them is by utilizing existing technology, such as making smart homes (Smart Home). At present many electrical devices that work in an integrated manner with a computer system. This certainly will greatly assist human work in operating the electrical device. The purpose of this SmartHome research is to control electrical devices, security facilities or lighting into one system that aims to effectively and efficiently use electricity in a building. This research will design a Smart Home system model that works in a controlled manner based on IoT (Internet of Things) by using a Node Mcu V3
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
RANCANG BANGUN PROTOTYPE SMARTHOME
MENGGUNAKAN NODEMCU BERBASIS INTERNET OF THINGS
(IoT)
Kevin Alexander Irawan 1), Arif Siswandi, S.Kom,M.M 2), Nisa Nurhidayanti,
S.Pd,M.T 3)
1) Mahasiswa; Program Studi Teknik Informatika; Universitas Pelita Bangsa
2) Dosen; Program Studi Teknik Informatika; Universitas Pelita Bangsa 3) Dosen; Program Studi Teknik Informatika; Universitas Pelita Bangsa
ABSTRAK
Perkembangan teknologi saat ini berkembang sangat pesat, dan dapat dirasakan dalam
dunia industri maupun masyarakat. Salah satunya yaitu dengan pemanfaatan teknologi
yang ada, seperti pembuatan rumah pintar (Smart Home). Pada saat sekarang ini banyak
perangkat-perangkat listrik yang bekerja secara terintegrasi dengan system komputer. Hal
ini tentunya akan sangat membantu pekerjaan manusia dalam mengoperasikan perangkat
listrik tersebut. Tujuan dalam penelitian Smart Home ini untuk mengendalikan alat-alat
listrik, fasilitas keamanan ataupun penerangan menjadi satu system yang bertujuan untuk
efektifkan dan efisienkan pemakaian energi listrik pada suatu bangunan. Pada penelitian
ini akan dirancang suatu model system Smart Home yang bekerja secara terkendali
Berbasis IoT (Internet Of Things) dengan menggunakan microcontroller Node Mcu V3
dan menngunakan Metode Prototype. Dihasilkan sebuah sistem Prototype SmartHome
dan bisa di kendalikan secara jarak jauh menggunakan Google Assistant. Dapat diambil
kesimpulan SmartHome ini dapat mengendalikan peralatan rumah seperti lampu, kipas,
pintu dan kunci pintu dan bisa di kendalikan secara jarak jauh oleh pengguna dengan cara
memberikan perintah atau kondisi melalui aplikasi google assistant dan terkoneksi oleh
microcontroller NodeMCU V3 untuk menjalankan dan mengendalikan alat-alat
SmartHome, guna mengurangi pemakaian daya listrik yang terbuang saat pengguna lupa
mematikan alat-alat SmartHome.
Kata Kunci : SmartHome, Internet Of Things, Google Assistant, NodeMCU, Sistem
kendali Abstract
The development of technology is
currently developing very rapidly, and
can be felt in the industrial world and
society. One of them is by utilizing
existing technology, such as making
smart homes (Smart Home). At present
many electrical devices that work in an
integrated manner with a computer
system. This certainly will greatly assist
human work in operating the electrical
device. The purpose of this SmartHome
research is to control electrical devices,
security facilities or lighting into one
system that aims to effectively and
efficiently use electricity in a building.
This research will design a Smart Home
system model that works in a controlled
manner based on IoT (Internet of
Things) by using a Node Mcu V3
2
microcontroller and using the Prototype
Method. A SmartHome Prototype system
is generated and can be controlled
remotely using Google Assistant. It can
be concluded that this SmartHome can
control home appliances such as lights,
fans, doors and door locks by giving
commands or conditions through the
Google Assistant application and
connected by a NodeMCU V3
microcontroller, in order to reduce the
use of wasted electrical power when
users forget to turn off SmartHome
devices.
Keywords : SmartHome, Internet of
Things, Google Assistant, NodeMCU,
Control System.
1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi saat ini
berkembang sangat pesat, dan dapat
dirasakan dalam dunia industri maupun
masyarakat. Salah satunya yaitu dengan
pemanfaatan teknologi yang ada, seperti
pembuatan rumah pintar (Smart Home).
Rumah pintar atau lebih dikenal dengan
istilah smart home adalah sebuah tempat
tinggal atau kediaman yang menghubungkan
jaringan komunikasi dengan peralatan listrik
yang dimungkinkan dapat dikontrol,
dimonitor atau diakses dari jarak jauh. Smart
home juga dapat meningkatkan efisiensi,
kenyamanan dan keamanan dengan
menggunakan teknologi secara otomatis. [1]
Pada saat sekarang ini banyak perangkat-
perangkat listrik yang bekerja secara
terintegrasi dengan sistem komputer. Hal ini
tentunya akan sangat membantu pekerjaan
manusia dalam mengoperasikan perangkat
listrik tersebut, Smart Home memiliki
beberapa manfaat seperti memberikan
kenyamanan yang lebih baik, keselamatan
dan keamanan yang lebih terjamin, dan
menghemat penggunaan energi listrik. [2]
Dengan menerapkan perangkat Smart Home
di rumah atau perkantoran, perangkat-
perangkat listrik akan dapat bekerja secara
otomatis sesuai dengan kebutuhan
pengguna. Pengguna juga dapat memantau
dan mengendalikan perangkat-perangkat
listrik di dalam rumah dari jarak jauh
melalui suatu saluran komunikasi seperti
melalui jaringan internet, Wi-Fi atau
bluetooth. Aplikasi rumah pintar (smart
home) pengendali peralatan elektronik
rumah tangga berbasis IoT Kontrol peralatan
elektronik dapat dilakukan dengan aplikasi
smart home pengendali peralatan elektronik
rumah tangga berbasis IoT. [3] .
Berdasarkan latar belakang di atas, maka
pada penelitian ini akan dirancang suatu
model sistem Smart Home yang bekerja
secara terkendali dengan menggunakan
modul NodeMcu V3 sebagai pusat
pengendali yang dapat mengendalikan
lampu, kipas, pintu dan kunci.
1.2 Identifikasi Masalah
Dari latar belakang yang telah
dipaparkan diatas, berikut dibawah ini
adalah beberapa identifikasi masalahnya :
1. Pemakaian energi listrik secara
berlebihan pada saat pengguna lupa
mematikan peralatan listrik .
2. Memerlukan waktu untuk
control/menyalakan peralatan listrik.
3
3. Adanya kesulitan control peralatan listrik
saat pengguna mengalami sakit yang
diharuskan untuk bedrest .
4. Proses pengendalian saklar dan control
pada listrik masih secara manual.
5. Belum adanya sistem yang membantu
dalam proses control dan pengendalian
peralatan listrik .
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah yang digunakan untuk
memperjelas ruang lingkup penelitian adalah
sebagai berikut:
1. Peralatan listrik yang digunakan sebagai
obyek penelitian sebatas peralatan yang
ada di smart home.
2. Pengendali alat smart home yang
digunakan berbasis NodeMcu v3.
3. Permasalahan pada penelitian ini untuk
lokasi indoor area rumah .
1.4 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini
adalah: “ Bagaimana membuat sistem (smart
home) yang memiliki kemampuan untuk
mengendalikan peralatan elektronik dengan
menggunakan microcontroller Node MCU
v3 dan Google Assistant ? “
2. Tinjauan Pustaka Dan Landasan
Teori
2.1 Tinjauan Pustaka
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai
kajian pustaka yang menjadi acuan dalam
melakukan penulisan mengenai
“RANCANG BANGUN SMARTHOME
MENGGUNAKAN NODE MCU
BERBASIS INTERNET OF THINGS
(IoT)”
1. (Ashari & Lidyawati, 2018), didalam
penelitiannya yang berjudul “ IOT
BERBASIS SISTEM SMARTHOME
MENGGUNAKAN NODEMCU V3 “
mereka membahas tentang merancang
dan membuat sistem smart home
berbasis IoT dengan menggunakan
modul NodeMcu V3 ESP8266 sebagai
penghubung internet via wifi . adanya
modul relay yang nantinya akan
disambungkan dengan perangkat-
perangkat elektronik dan aplikasi blynk
melalui smartphone yang akan
mengendalikan semua itu , Hasil
penelitian ini, dalam akses ini dapat
diaktifkan dan dimatikan perangkat
elektronik melalui smartphone. Hasil
pengujian, terhubungnya NodeMCU
V3 ke internet bisa diketahui dengan
cara melihat serial monitor di software
yang digunakan, maka perangkat
elektronik bisa diaktifkan dan
dimatikan melalui smartphone. [4]
2. (Racman, 2017), didalam penelitian
yang berjudul “ SMARTHOME
BERBASIS IOT “ ia membahas
tentang bagaimana membuat sistem
smart home yang dapat mendukung
multiple platform melalui smartphone,
komputer atau laptop dan
memanfaatkan Modul ESP 8266
sebagai web server untuk menjalankan
web panel Sistem dibangun denga dan
laptop. Dalam implementasinya
4
menggunakan komunikasi ZigBee
untuk pengiriman data data ke server
dan modul ESP 8266 sebagai web
server dan juga sebagai upload data ke
server Thinkspeak. Hasil penelitian,
dalam akses dapat dilakukan di dalam
rumah maupun di luar rumah. Hasil
pengujian, di dalam rumah dapar
dilakukan langsung dengan mengakes
pada arduino server secara intranet dan
bila diakses dari luar dapat dilakukan
melalui server Thinkspeak melalui
internet, akan tetapi diperlukan delay
dalam setiap pengiriman data ke server
Thinkspeak. [5]
3. (Samir, 2018), didalam penelitiannya
yang berjudul “ ARDUINO BASED
HOME AUTOMATION USING
INTERNET OF THINGS (IoT) “
mereka membahas tentang
menggunakan mikrokontroler Arduino,
dengan konektivitas IP melalui Wi-Fi
lokal untuk mengakses dan
mengendalikan perangkat oleh
pengguna yang berwenang dari jarak
jauh menggunakan aplikasi ponsel
pintar. Sistem yang diusulkan adalah
server yang independen dan
menggunakan Internet untuk
mengontrol peralatan yang diinginkan
manusia mulai dari mesin industri
hingga peralatan listrik . Pengguna juga
dapat menggunakan perangkat yang
berbeda untuk mengendalikan dengan
bantuan browser web, ponsel pintar
atau modul remote IR. Untuk
menunjukkan efektivitas dan kelayakan
sistem ini, ia menyajikan sistem
otomatisasi rumah menggunakan
mikrokontroler Arduino UNO dan
esp8266-01 sebagai modul
konektivitas. Ini membantu pengguna
untuk mengontrol berbagai peralatan
seperti lampu, kipas angin, TV dan
dapat mengambil keputusan
berdasarkan umpan balik dari sensor
jarak jauh. [6]
4. (Wicaksono, 2017), didalam
penelitiannya yang berjudul “
IMPLEMENTASI MODUL WIFI
NODEMCU ESP8266 UNTUK
SMARTHOME “ mereka membahas
tentang implementasi modul wifi
NodeMCU ESP8266 untuk smart home
untuk membantu meningkatkan
keamanan dan memberikan
kenyamanan kepada pengguna karena
beberapa alat rumah dirumah telah
dikontrol secara otomatis. . Pada
penelitian ini NodeMCU ESP8266
berfungsi sebagai client dan pengontrol
kipas dan lampu NodeMCU ESP8266
akan menerima masukan dari sensor
untuk mengontrol kipas dan lampu
sesuai dengan kondisi sensor DHT11
dan LDR, mengirimkan data kondisi
rumah ke server dan menerima data
dari server untuk menentukan aktif
tidaknya sensor PIR. Sedangkan disisi
server, selain menampilkan informasi,
server juga dapat mengirimkan
notifikasi ke e-mail pengguna. [7]
5
2.2 Landasan Teori
a) Definisi Sistem
Pada dasarnya sistem adalah suatu
kerangka dari prosedur-prosedur yang saling
berhibungan, yang di susun sesuai dengan
skema yang menyeluruh untuk
melaksanakan suatu kegiatan atau fungsi
utama dari perusahaan yang dihasilkan oleh
suatu proses tertentu. Menurut (Azhar
Susanto, 2013), sistem adalah kumpulan dari
sub sistem/komponen apapun baik phisik
ataupun non phisik yang saling berhubungan
satu sama lain dan bekerja sama secara
harmonis untuk mencapai satu tujuan tertent.
[8]
b) Model Prototyping
Menurut (Rani Susanto & Anna Dara
Andriana, 2016), model prototyping
merupakan suatu teknik untuk
mengumpulkan informasi tertentu mengenai
kebutuhan-kebutuhan informasi pengguna
secara cepat. Berfokus pada penyajian dari
aspek-aspek perangkat lunak tersebut yang
akan nempak bagi pelanggan atau pemakai.
Prototype tersebut akan dievaluasi oleh
pelanggan/pemakai dan dipakai untuk
menyaring kebutuhan pengembangan
perangkat lunak.[9]
c) Definisi SmartHome
Menurut (M. Priyono, Kadwi
Suharsono, & Danang Aditya, 2016), Smart
Home dapat diartikan sebagai hunian yang
menggabungkan jaringan komunikasi yang
menghubungkan peralatan elektronik kunci
dan layanannya sehingga memungkinkan
semuanya dapat dikendalikan, dipantau
maupun diakses. [10]
d) Definisi Internet of Things (IoT)
Menurut (Arafat, 2016), Internet of
Things atau dikenal juga dengan singkatan
IoT, merupakan sebuah konsep yang
bertujuan untuk memperluas manfaat dari
konektivitas internet yang tersambung
secara terus- menerus yang memungkinkan
kita untuk menghubungkan mesin,
peralatan, dan benda fisik lainnya dengan
sensor jaringan dan aktuator untuk
memperoleh data dan mengelola kinerjanya
sendiri, sehingga memungkinkan mesin
untuk berkolaborasi dan bahkan bertindak
berdasarkan informasi baru yang diperoleh
secara independen. [6]
e) Definisi Microcontroller
Menurut (Sasongko & Bagus, 2013),
microcontroller adalah suatu central
processing unit (CPU) yang disertai dengan
memori serta sarana input – output dan
dibuat dalam bentuk chip. CPU ini terdiri
dari dua bagian yaitu yang pertama adalah
unit pengendali dan yang ke dua adalah unit
aritmatika dan logika. [11]
f) Definisi NodeMCU 8266
Menurut (John Nussey, 2013),
NodeMCU pada dasarnya adalah
pengembangan dari ESP 8266 dengan
firmware berbasis e-Lua. Pada NodeMcu
dilengkapi dengan micro usb port yang
berfungsi untuk pemorgaman maupun
power supply. Selain itu juga pada
NodeMCU di lengkapi dengan tombol push
button yaitu tombol reset dan flash. [12]
6
Gambar 1. NodeMCU V3
g) BreadBoard
Menurut (Fauzan & Fiqiana, 2016),
ProjectBoard atau yang sering disebut
sebagai BreadBoard adalah dasar konstruksi
sebuah sirkuit elektronik dan merupakan
prototype dari suatu rangkaian elektronik. [1]
Gambar 2. Breadboard
h) Motor Servo
Menurut (Yogie, Noer, & Ageng, 2015),
Motor servo adalah motor yang mampu
bekerja dua arah (CW dan CCW) dimana
arah dan sudut pergerakan motornya dapat
dikendalikan hanya dengan memberikan
pengaturan duty cycle sinyal PWM pada
bagian pin kontrolnya. Kecepatan motor
servo di atur oleh besarnya frekuensi yang
dikirimkan dari program melalui kabel data
pada motor servo. [13]
i) Module Relay
Menurut (Jaelani, Sherwin,
Dringhuzen, & Eng, 2016), Module relay
merupakan suatu piranti yang menggunakan
elektromagnetik untuk mengoperasikan
seperangkat kontak saklar. Susunan
sederhana module relay terdiri dari
kumparan kawat penghantar yang dililitkan
pada inti besi. Bila kumparan diberi energi,
medan magnet yang terbentuk menarik
amatur berporos yang digunakan sebagai
pengungkit mekanisme saklar. [14]
Gambar 3. Module Relay
j) Kabel Jumper
Menurut (Dani, Abdul, & Eka, 2016),
Kabel jumper adalah kabel elektrik untuk
menghubungkan antar komponen di
breadboard tanpa memerlukan solder. Kabel
jumper umumnya memiliki connector atau
pin di masing-masing ujungnya. Connector
untuk menusuk disebut male connector, dan
connector untuk ditusuk disebut female
connector. [3] Kabel jumper dibagi menjadi
3 yaitu :
1. Male to Male
Kabel jenis ini memiliki kedua ujung
yang dapat ditancapkan breadboard atau
komponen yang terdapat lubang untuk
memasukan jenis konektor tersebut atau
biasa disebut female-nya.
7
Gambar 4. Male to Male
2. Male to Female
Kabel jenis ini salah satu ujungnya
memiliki ujung yang dapat digunakan untuk
memasukan ke breadboard atau biasa
disebut male dan disisi yang lain tidak
memiliki ujung seperti rumah konektor atau
female.
Gambar 5. Male to Fimale
3. Female to Female
Kabel jenis ini memiliki kedua ujung
yang sejenis, yaitu berupa rumah konektor
yang dapat dimasukan komponen yang
memiliki kaki seperti head connector.
Gambar 6. Female to Fimale
k) LED (Light Emitting Dioda)
Menurut (Budi A & Fredy S, 2017),
LED (Light Emitting Dioda) merupakan
salah satu jenis dioda, sehingga hanya akan
mengalirkan arus listrik satu arah saja. LED
akan memancarkan cahaya apabila diberikan
tegangan listrik dengan konfigurasi forward
bias. [15]
Gambar 7. LED (Light Emitting Dioda)
l) UML (Unified Modelling
Language)
Menurut (Grady Booch, 2017), Unified
Modelling Language (UML) adalah bahasa
yang di gunakan untuk pemodelan umum
untuk melakukan spesifikasi, visualisasi,
kontruksi, dan dokumentasi artifact (bagian
dari informasi yang digunakan atau
dihasilkan oleh proses pembuatan perangkat
lunak, artifact tersebut dapat berupa medel,
deskripsi atau perangkat lunak) dari sistem
perangkat lunak. [16]
2.3 Kerangka Berpikir
Adapun kerangka pemikiran dari
penelitian yang dilakukan adalah sebagai
berikut :
8
Rumusan Masalah
1. Bagaimana membuat sistem rumah pintar (smart home) yang memiliki
kemampuan untuk mengendalikan peralatan elektronik dengan menggunakan
modul Node Mcu?
Metode Yang Digunakan
Prototype
Analisa Kebutuhan Sistem
Pengujian
Pengujian Black Box
Implementasi
Pengujian Sistem Terhadap Prototype Sistem Rumah pintar Untuk
Mengendalikan Peralatan Listrik
Software Hardware
1. Arduino IDE
2. Google Assistant
1. NodeMCU ESP8266
2. Relay 4 Channel
3. Dinamo DC 5v
4. Servo Motor
5. LED
6. Protoboard
7. Jumper
9. Kabel USB
10. Kepala Charger 5v 4a
11. Baterai 9v
Hasil
Sistem Rumah Pintar Dapat Dikendalikan Oleh Google Assistant
Table 1. Kerangka Berpikir
3. Metodologi Penelitian
3.1 Jenis Penelitian
Penelitian pada Smarthome ini berbasis
IoT dengan menggunakan Microcontroller
NodeMcu ini dibuat di rumah Dengan
alamat Rt. 009 Rw. 013 Ds. Sukadanau Kec.
Cikarang Barat Kab. Bekasi 17520
dikarenakan di rumah ini ada beberapa
menggunakan alat elektronik seperti lampu ,
kipas dan pintu kunci yang masih manual
saya mengacu untuk membuat alat-alat
elektronik dan pintu kunci dengan cara
otomatis. untuk mengendalikan semua alat
menggunakan Google Assistant dan
disambungan dengan Microcontroller
NodeMcu v3..
3.2 Metodologi Dalam penelitian ini metodologi yang di