IMPLEMENTASI IOT PADA DESAIN SMARTHOME MENGGUNAKAN RASPBERRY PI Oji Setyawan 1, Eko Riswanto 2 1 Mahasiswa Program Studi Teknik Informatika STMIK El Rahma Yogyakarta, 2 Dosen Program Studi Teknik Informatika STMIK El Rahma Yogyakarta, e-mail: 1 ojixzzz@gmail.com, 2 riswantoeko@stmikelrahma.ac.id Abstract The development of technology like this makes people think and live more practical, one of today's society can not be separated from the smartphone. Communities can use their smartphone to help perform daily activities. The house is one of the places to enjoy the security and comfort of living. So as to reach the point of a dream home using an application of a technology that today can be described an intelligent home. In the application of the concept of smart home technology many developing one of which is the concept of the Internet of Things, or also known as IOT. IOT allows users to manage and optimize electronic devices and electrical equipment by using the internet. Judging from the results of the exposure above appeared an idea to create applications that can incorporate the concept of the Internet of Things technology into SmartHome application. Based on the results of research and discussion can be concluded that Smarthome is able to be controlled remotely for using the Internet as the intermediary and the tool only uses a small electric power is 1.62 Watt. Keywords Smarthome, Internet of Things, Raspberry Pi Abstrak Perkembangan dunia teknologi seperti saat ini menjadikan masyarakat berfikir dan hidup lebih praktis, salah satunya masyarakat saat ini tidak dapat lepas dari smartphone (ponsel pintar). Masyarakat dapat menggunakan smartphone untuk membantu melakukan kegiatan sehari hari. Rumah merupakan salah satu tempat untuk menikmati keamanan dan kenyamanan hidup. Sehingga untuk mencapai titik sebuah rumah idaman tersebut mengunakan penerapan suatu teknologi yang pada saat ini dapat digambarkan sebuah rumah cerdas. Dalam penerapan rumah pintar banyak konsep teknologi yang berkembang salah satunya adalah konsep Internet of Things, atau dikenal juga dengan istilah IoT. IoT memungkinkan pengguna untuk mengelola dan mengoptimalkan perangkat elektronik dan peralatan listrik dengan menggunakan media internet. Ditinjau dari hasil pemaparan di atas muncul sebuah gagasan untuk membuat aplikasi yang dapat menggabungkan konsep teknologi Internet of Things kedalam penerapan smarthome. Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa Smarthome mampu dikontrol dari jarak jauh karena menggunakan jaringan internet sebagai perantaranya dan alat ini hanya menggunakan daya listrik yang kecil yaitu 1,62 Watt. Kata Kunci Smarthome, Internet of Things, Raspberry Pi
PENDAHULUAN Perkembangan dunia teknologi seperti saat ini menjadikan masyarakat berfikir dan hidup lebih praktis, salah satunya masyarakat saat ini tidak dapat lepas dari smartphone (ponsel pintar). Masyarakat dapat menggunakan smartphone untuk membantu melakukan kegiatan sehari hari. Seperti melakukan komunikasi, transaksi keuangan, pembelanjaan kebutuhan sehari hari, bahkan sampai pengaturan jadwal kegiatan. Rumah merupakan salah satu tempat untuk menikmati keamanan dan kenyamanan hidup. Sehingga untuk mencapai titik sebuah rumah idaman tersebut mengunakan penerapan suatu teknologi yang pada saat ini dapat digambarkan sebuah rumah cerdas. Sebuah rumah pintar adalah salah satu yang muncul untuk menerapkan kecerdasan untuk membuat itu terjadi. Untuk teman-teman, keluarga, dan pengunjung, rumah saya adalah baik cerdas dan otomatis[1]. Rumah pintar atau biasa disebut smarthome adalah salah satu yang memiliki sistem otomatis yang sangat canggih untuk mengontrol pencahayaan dan suhu, peralatan multi-media untuk memantau dan mengaktifkan aparat keamanan (alarm dan peringatan) yang berhubungan dengan jendela dan pintu dan banyak fungsi lainnya. Sebuah rumah pintar tampak "cerdas" karena sistem komputer dapat memantau banyak aspek kehidupan sehari-hari. Misalnya, lemari es mungkin dapat mengisi persediaan sendiri, menyarankan menu, merekomendasikan alternatif yang sehat, dan memesan makanan. Sistem rumah pintar bahkan mungkin mengurus membersihkan kotak sampah kucing dan menyiram tanaman[2]. Dalam penerapan smarthome, masih banyak smarthome yang belum memanfaatkan jaringan internet karena kebanyakan masih menggunakan sms gateway, wifi dan bluetooth. Jaringan internet memiliki kelebihan daripada menggunakan sms gateway, wifi, dan bluetooth diantaranya adalah tidak ada batasan jarak dalam melakukan pengontrolan, biaya operasional murah dan bisa dikendalikan dari manapun asal perangkat terhubung ke jaringan internet. Dalam penerapan smarthome yang menggunakan jaringan internet, banyak konsep teknologi yang berkembang, salah satunya adalah konsep Internet of Things, atau dikenal juga dengan istilah IoT. Konsep teknologi IoT (Internet of Things) memungkinkan benda-benda dapat diakses dan memberikan informasi melalui jaringan internet. METODE PENELITIAN Pada tahap ini akan dijelaskan tentang urutan penelitian yang meliputi, gambaran umum, pemodelan sistem, dan perancangan sistem. 1. Gambaran Umum Implementasi IoT (Internet of Things) Pada Desain Smarthome Menggunakan Raspberry PI, merupakan alat yang didesain untuk mempermudah mengontrol, menyalakan, dan mematikan lampu rumah dari jarak jauh, terutama rumah yang sering ditinggal bepergian. Lampu yang biasanya hanya dapat dinyalakan dan dimatikan melalui saklar yang telah tersambung dan menempel pada dinding, nantinya akan dapat dikontrol dari jarak jauh. Internet of Things (IoT) merupakan sebuah konsep yang bertujuan untuk memperluas manfaat dari konektivitas internet yang tersambung secara terus- menerus. Adapun kemampuan seperti berbagi data remote control, dan termasuk juga pada benda dunia nyata. Bahan pangan, elektronik, peralatan apa saja, koleksi, termasuk benda hidup, IJCCS Vol. x, No. x, July 201x : first_page end_page
yang semuanya tersambung kejaringan lokal dan global melalui sensor tertanam dan selalu on [3]. 2. Pemodelan Sistem Pemodelan ini dilakukan untuk mempermudah dalam pengembangan system. Pemodelan sistem menggambarkan proses untuk mendeskripsikan fisik dari sistem yang akan dibangun. Arsitektur sistem Smarthome berbasis IoT dapat dilihat pada Gambar 1. 3 Gambar 1 Diagram Arsitektur Sistem Pada Gambar 1 menjelaskan bahwa kedua perangkat, perangkat smarthome dan perangkat mobile dihubungkan menggunakan server. Aplikasi web mengirimkan perintah ke server, dari server mengirimkan perintah ke smarthome. 3. Perancangan proses Perancangan proses menggambarkan proses-proses yang ada pada sistem yang akan dibangun. Perancangan proses dibuat menggunakan Unified Modelling Language (UML) yang meliputi use case diagram dan activity diagram. 3.1 Use Case Diagram Gambar 2Usecase diagram Pada Gambar 2 merupakan aktivitas keseluruhan yang terjadi saat user melakukan pengendalian dan monitoring lampu melalui webaplikasi. Aktivitas dalam use case diagram tersebut dimulai ketika user mengakses web aplikasi terlebih dahulu. Selanjutnya user masuk ke dalam menu utama dan menjalankan aplikasi dengan pilihan status lampu dan
kendali lampu. Untuk status lampu, user dapat melihat kondisi keadaan lampu tersebut. Pilihan kendali lampu, user dapat memilih kendali lampu, menyalakan lampu dan mematikan lampu berdasarkan letak lampu rumah yang telah disesuaikan pada tombol di menu utamaweb aplikasi. Sistem berakhir setelah user keluar dari browser pada smartphone. 3.2 Activity Diagram Activity Diagram digunakan untuk menggambarkan alur dari bagaimana suatu sistem mengawali, melakukan, dan mengakhiri proses tersebut bekerja.aktivitas ini akan di bagi menjadi beberapa kateogri aktivitas sesuai dengan kegiatan yang user dapat lakukan dengan aplikasi ini. Berikut ini akan dijelaskan activity diagram yang akan diterapkan pada Implementasi IoT (Internet of Things) Pada Desain Smarthome Menggunakan Raspberry PI. Activity diagram dapat dilihat pada Gambar 3. Gambar 3 Activity diagram IJCCS Vol. x, No. x, July 201x : first_page end_page
3.3 Perancangan Perangkat Keras Perangkat keras merupakan bagian utama dari smarthome berbasis IoT ini, perangkat keras smarthome berfungsi untuk menghubungkan antara aplikasi pengontrol dengan lampu rumah. 3.3.1 Perancangan Raspberry Pi Mikrokomputer Raspberry Pi merupakan sebuah komputer mini yang berjalan menggunakan sistem operasi linux. Mikrokomputer Raspberry Pi mempunyai Pin Input dan Outputyang bernama GPIO. Pada sistem ini pin GPIO berfungsi sebagai penghubung Raspberry Pi dengan Modul Relay. Pin GPIO ditunjukkan pada Gambar 4. 5 Gambar 4 Pin GPIO pada Raspberry Pi Pin GPIO pada mikrokomputer Raspberry Pi dapat dikontrol menggunakan bahasa pemgrograman Python sehingga dapat digunakan sebagai penghubung antara server dengan modul Relay. 3.3.2 Perancangan Modul Relay Modul Relay adalah rangkaian beberapa Relay yang dihubungkan menjadi satu dan disertai komponen untuk pengaman dari listrik. Tujuan dari penggabungan beberapa relay agar penyusunan alat lebih mudah dilakukan daripada menggunakan relay yang terpisah. Relay adalah suatu rangkaian switch magnetik yang bekerja bila mendapat catu dari suatu rangkaian trigger[4]. Rangkaian modul Relayditunjukkan pada Gambar 5.
Gambar 5 Rangkaian modul Relay 4 channel 3.2 Perancangan Antarmuka Antarmuka (Interface) merupakan sarana komunikasi dan interaksi antar webaplikasi dengan pengguna. Perancangan antarmuka ini bertujuan untuk memudahkan pengguna dalam menggunakan web aplikasi baik secara tampilan maupun sistem. Perancangan antarmuka pada web aplikasi ini menggunakan tampilan tombol saklar on/off. Sehingga dengan perancangan antarmuka ini pengguna mudah menggunakan webaplikasi ini untuk mengendalikan lampu. Rancangan antarmuka dapat dilihat pada Gambar 6. IJCCS Vol. x, No. x, July 201x : first_page end_page
7 Gambar 6 Perancangan Menu Utama 3.3 Perancangan Miniatur Rumah Miniatur rumah merupakan bagian pendukung dari perancangan smarthome berbasis IoT. Perancangan miniatur rumah bertujuan untuk memberikan contoh penerapan alat pada rumah yang sebenarnya. Perancangan miniatur rumah ini menggunakan 5 lampu. Lampu keluarga, ruang tamu dan kamar disusun menggunakan relay terpisah sedangkan 2 lampu taman menggunakan satu relay. Rancangan miniatur rumah dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7 Rancangan Miniatur Rumah HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 1. Pengujian sistem Pengujian sistem merupakan pengujian yang dilakukan dengan menggabungkan semua komponen menjadi satu. Setelah dilakukannya pengujian terhadap komponenkomponen subsistem yang ada dan sistem sudah siap digunakan pada rumah. Pengujian alat dilakukan pada miniatur ruangan rumah, pada sistem yang telah dirancang tersebut dilakukan pengujian penggunaan listrik, pengujian fungsi dan aplikasi. Pengujian dilakukan pada miniatur ruangan rumah dan menggunakan wifi dengan internet yang stabil. Miniatur smarthomediperlihatkan pada Gambar 8. Gambar 8 Pengujian pada miniatur Smarthome IJCCS Vol. x, No. x, July 201x : first_page end_page
9 Pengujian pertama yang dilakukan adalah pengujian penggunaan daya listrik yang diperlihatkan pada Gambar 9 dan Gambar 10. Gambar 9 Pengujian penggunaan arus listrik Gambar 10 Pengujian penggunaan tegangan listrik
Dari Gambar 9 dan Gambar 10 dapat dilihat bahwa alat ini menggunakan arus 0,32 A dan tegangan 5,09 VDC, perhitungan konsumsi daya dapat dilihat di bawah ini : Daya Listrik = Arus Listrik x Tegangan Listrik Daya Listrik = 0,32 A x 5,09 VDC Daya Listrik = 1,62 W Pengujian kedua adalah pengujian fungsi utama dari alat ini meliputi pengujian fungsi alat dan fungsi aplikasi web. Pengujian ini dilakukan dengan menghidupkan dan mematikan lampu pada miniatur rumah melalui aplikasi web yang telah dibuat. Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 1. Tabel 1 Hasil Pengujian Smarthome IoT No Tombol Aplikasi Respon Alat Keterangan 1 Berfungsi baik IJCCS Vol. x, No. x, July 201x : first_page end_page
1 Lanjutan Tabel 1 No Tombol Aplikasi Respon Alat Keterangan 2 Berfungsi baik 3 Berfungsi baik
Lanjutan Tabel 1 No Tombol Aplikasi Respon Alat Keterangan 4 Berfungsi baik Tabel 1 menunjukkan bahwa aplikasi dan alat berjalan dengan baik, hal tersebut ditunjukkan pada respon alat sesuai dengan perintah dari aplikasi. 5.1.1 Pembahasan Telah dilakukan pengujian keseluruhan sistem pada pengimplementasian konsep IoT pada smarthomeyang dapat dikontrol dari internet. Dalam hal ini yang menjadi titik fokus adalah pada teknologi IoT, yaitu teknologi penggunaan internet pada lampu rumah. Berdasarkan pengujian yang sudah dilakukan, diketahui bahwa hasil pengujian sesuai dengan yang diharapkan. Hal tersebut dibuktikan sebagai berikut : 1. Smarthomedapat dikontrol menggunakan jaringan internet, pengontrolan dapat dilakukan dari jarak yang sangat jauh. 2. Raspberry Pi dapat digunakan pada penerapat teknologi IoT. 3. Penggabungan bahasa pemrograman HTML5 dan python dapat mengirim dan menerima data secara realtimedengan menggunakan teknologi websocket. Dari hasil pengujian diketahui bahwa alat membutuhkan koneksi internet yang stabil, pada koneksi internet yang lambat akan membuat koneksi dari aplikasi ke alat terganggu. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa. 1. Teknologi IoT dapat mempermudah pemilik rumah untuk mengontrol peralatan listrik ketika tidak berada dirumah. 2. Smarthome berbasis IoT hanya menggunakan daya listrik yang kecil yaitu 1,62 Watt. SARAN Dalam penelitian ini terdapat beberapa saran untuk perbaikan penelitian yang akan datang. 1. Membuat alat dapat mengenali jumlah relay yang terpasang. 2. Menerapkan beberapa sensor dan kamera agar smarthome lebih interaktif. 3. Menggunakan aplikasi mobile sebagai pengontrolnya. IJCCS Vol. x, No. x, July 201x : first_page end_page
4. Ditambahkan autentifikasi untuk membuka aplikasi agar keamanan lebih terjamin. 5. Mengembangkan aplikasi yang dapat digunakan lebih dari satu rumah. 1 DAFTAR PUSTAKA [1]Goodwin, S.2010.Smart Home Automation with Linux. Apress. New York. [2]Bregman, D. 2010.Smart Home Intelligence - The ehome that Learns, International Journal of Smart Home, Vol.4, No.4, October. [3]Piyare, R. 2013.Internet of Things : Ubiquitous Home Control and Monitoring System using Android Based Smart Phone, International Jounal Of Intenet of Things 2013, 2(1): 5-11. [4]Budiharto, W. 2006. Belajar Sendiri Membuat Robot Cerdas.Elex Media Komputindo.Bekasi.