Low Cost Smart Home Controller Over Internet Menggunakan Single Board Computer Berbasis Web TUGAS AKHIR Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang Oleh: Moch Dedi Mahendra 201010370311181 JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2015
KATA PENGANTAR Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat serta karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan baik dan lancar dengan judul Low Cost Smart Home Controller Over Internet Menggunakan Single Board Computer Berbasis Web. Pengerjaan tugas akhir ini tidak lain adalah merupakan penerapan ilmu pengetahuan yang didapatkan selama melaksanakan pendidikan dan sebagai persyaratan guna memperoleh gelar sarjana komputer di jurusan Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang. Pada dasarnya penulis menyadari bahwa dalam tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran yang dapat membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan kedepan. Malang, 17 Januari 2015 Penulis vii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL LEMBAR PERSETUJUAN... LEMBAR PENGESAHAN... LEMBAR PERNYATAAN... ABSTRAK... ABSTRACT... HALAMAN PERSEMBAHAN... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... i ii iii iv v vi vii viii xi xiv BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Rumusan Masalah... 2 1.3. Batasan Masalah... 2 1.4. Tujuan... 2 1.5. Metodologi Penelitian... 3 1.6. Sistematika Penulisan... 4 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Dasar-dasar jaringan komputer... 5 2.1.1 LAN (Local Area Network)... 5 2.1.2 Komponen LAN... 5 2.1.3 Peralatan pendukung LAN... 5 2.2 VPN... 6 2.3 Linux... 7 2.4 Web Server... 7 2.5 Zoneminder... 8 viii
2.5.1 Komponen Zoneminder... 8 2.5.2 Fungsi pada Zoneminder... 9 2.6 Single Board-Computer... 10 BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM 3.1 Analisa Sistem... 14 3.1.1 Analisa Topologi... 14 3.1.2 Analisa Kebutuhan Sistem... 17 3.1.2.1 Kebutuhan Perangkat Keras... 17 3.1.2.2 Kebutuhan Perangkat Lunak... 19 3.2. Perancangan dan Implementasi Sistem... 20 3.2.1 Perancangan Sistem... 20 3.2.1.1 Perancangan Perangkat Keras... 20 3.2.1.2 Perancangan Perangkat Lunak... 21 3.2.2 Implementasi Sistem... 26 3.3 Pengujian Sistem... 27 3.4 Pengambilan Kesimpulan... 27 BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 4.1 Impelementasi Sistem... 28 4.1.1 Install Raspbian pada Banana Pi... 28 4.1.2 Install Apache, PHP, MySQL, dan Zoneminder... 29 4.1.3 Konfigurasi email alarm pada Zoneminder... 35 4.1.4 Pembuatan Web Kontrol Lampu... 38 4.1.5 Integrasi Zoneminder dan Web Kontrol Lampu... 41 4.1.6 Implementasi Hardware... 42 4.1.7 Implementasi Jaringan Internet Pada Sistem... 43 4.1.7.1 Implementasi Jaringan Menggunakan USB Modem dan openvpn... 43 4.3.7.2 Implemetasi Jaringan Menggunakan Telkom Speedy... 47 4.2 Pengujian Sistem Smart Home... 50 ix
4.3 Pengujian Kamera Pengawas... 53 4.4 Pengujian Kontrol Lampu... 60 4.5 Pengujian Kontrol Melalui Internet... 64 4.5.1 Pengujian Menggunakan Modem USB dengan openvpn 64 4.5.2 Pengujian Menggunakan Telkom Speedy... 65 4.6 Hasil Pengujian... 66 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan... 69 5.2 Saran... 70 DAFTAR PUSTAKA... 71 LEMBAR LAMPIRAN... 73 x
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Konsep Virtual Private Network... 6 Gambar 2.2 Cara kerja web server... 7 Gambar 2.3 Banana Pi... 11 Gambar 2.4 GPIO Pin pada Banana Pi... 11 Gambar 3.1 Flowchart tahapan pengerjaan sistem... 13 Gambar 3.2 Topologi menggunakan modem USB dengan VPN... 15 Gambar 3.3 Topologi menggunakan Telkom Speedy... 16 Gambar 3.4 Perancangan Perangkat Keras... 21 Gambar 3.5 Flowchart Web Kontrol Lampu... 22 Gambar 3.6 Perancangan Login Form Smart Home System... 23 Gambar 3.7 Perancangan Home Page... 23 Gambar 3.8 Perancangan Panel Admin... 24 Gambar 3.9 Perancangan Panel Manage User... 24 Gambar 3.10 Perancangan Panel User... 25 Gambar 3.11 Zoneminder Console... 25 Gambar 3.12 Webcam Device... 26 Gambar 4.1 Win32 Disk Imager Install Raspbian... 28 Gambar 4.2 Kontrol Banana Pi melalui SSH... 29 Gambar 4.3 Login Banana Pi... 29 Gambar 4.4 Install Package yang dibutuhkan Zoneminder... 30 Gambar 4.5 Konfigurasi apache.conf Zoneminder... 30 Gambar 4.6 Setting share memory untuk kamera... 31 Gambar 4.7 Menerapkan perubahan pada file sysctl.conf... 31 Gambar 4.8 Restart service Apache dan Zoneminder... 32 Gambar 4.9 Zoneminder web console... 32 Gambar 4.10 Konfigurasi webcam1... 33 Gambar 4.11 Konfigurasi webcam2... 33 Gambar 4.12 Setting cambozola streaming client dan ffmpeg... 34 xi
Gambar 4.13 Uji coba streaming kamera menggunakan menu Montage... 34 Gambar 4.14 Install package untuk smtp relay Gmail... 35 Gambar 4.15 Konfigurasi Postfix file... 35 Gambar 4.16 File sasl_passwd... 36 Gambar 4.17 Test mengirim email melalui postfix dengan relay Gmail... 36 Gambar 4.18 Konfigurasi email alarm pada Zoneminder... 37 Gambar 4.19 Setting Filter untuk menentukan aktifnya email alarm... 38 Gambar 4.20 Halaman Login... 38 Gambar 4.21 Home Page... 39 Gambar 4.22 Panel Kontrol Lampu... 39 Gambar 4.23 Menambahkan script python pada startup sistem operasi... 40 Gambar 4.24 Perintah reboot setiap hari pada sistem... 41 Gambar 4.25 Menambahkan session pada Zoneminder... 41 Gambar 4.26 Menambahkan button logout dan home page... 42 Gambar 4.27 Pemasangan webcam, lampu pada relay, dan LED... 42 Gambar 4.28 Install wvdial... 43 Gambar 4.29 Scanning USB modem... 43 Gambar 4.30 Konfigurasi dialer wvdial.conf... 44 Gambar 4.31 Dial up modem... 44 Gambar 4.32 Membuat sertikat dan kunci pada server VPN... 45 Gambar 4.33 Configuration File server VPN... 45 Gambar 4.34 Copy file sertifikat dan kunci untuk client pada komputer client 46 Gambar 4.35 File konfigurasi VPN client... 46 Gambar 4.36 Manajemen Host Pada noip... 47 Gambar 4.37 Add Host noip... 47 Gambar 4.38 Hostname Information noip... 48 Gambar 4.39 Konfigurasi Modem Speedy... 48 Gambar 4.40 Konfigurasi NoIP Pada Modem Speedy... 49 Gambar 4.41 Konfigurasi NAT Pada Modem Speedy... 49 Gambar 4.42 Pengujian Akses Home Page Sebelum Login... 50 Gambar 4.43 Pengujian Login Sistem... 50 Gambar 4.44 Halaman Home Page... 51 xii
Gambar 4.45 Halaman Kontrol Lampu User... 51 Gambar 4.46 Halaman Console Zoneminder... 52 Gambar 4.47 Pengujian Manajemen User... 52 Gambar 4.48 Pengujian Kamera Fungsi Monitor Pada Client Laptop... 53 Gambar 4.49 Pengujian kamera fungsi monitor pada client android device. 53 Gambar 4.50 Sistem monitoring pada saat pengujian monitoring kamera... 54 Gambar 4.51 Event tersimpan karena Motion Detection... 54 Gambar 4.52 Frame Alarm... 55 Gambar 4.53 Laporan Zoneminder Melalui Email Alert... 55 Gambar 4.54 Proses pada saat mode Modect aktif... 56 Gambar 4.55 Mode Record... 56 Gambar 4.56 CPU dan memory usage pada saat mode Record... 57 Gambar 4.57 Hasil record gambar dari kamera... 57 Gambar 4.58 Proses convert gambar ke video... 58 Gambar 4.59 Monitoring sistem pada saat convert video... 58 Gambar 4.60 Hasil convert video... 59 Gambar 4.61 Suhu dari prosessor Banana Pi... 60 Gambar 4.62 Kondisi awal lampu... 61 Gambar 4.63 Pengujian menyalakan lampu... 61 Gambar 4.64 Pengujian itensitas cahaya LED 25%... 62 Gambar 4.65 Pengujian itensitas cahaya LED 50%... 62 Gambar 4.66 Pengujian itensitas cahaya LED 75%... 63 Gambar 4.67 Pengujian itensitas cahaya LED 100%... 63 Gambar 4.68 Terhubung pada jaringan VPN... 64 Gambar 4.69 Pengujian streaming dan kontrol lampu melalui jaringan VPN 64 Gambar 4.70 Log Zoneminder.... 65 Gambar 4.71 Akses web Banana Pi melalui mybananapi.sytes.net.... 65 Gambar 4.72 Pengujian kontrol lampu dan streaming kamera melalui internet 66 xiii
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Kebutuhan Perangkat Keras... 17 Tabel 3.2 Spesifikasi Hardware Banana Pi... 17 Tabel 3.3 Spesifikasi Client... 18 Tabel 4.1 Penggunaan resource pada waktu streaming kamera... 59 Tabel 4.2 Penggunaan resource pada waktu mode Modect... 59 Tabel 4.3 Penggunaan resource pada waktu mode Record... 60 Tabel 4.4 Penggunaan resource pada waktu convert gambar ke video... 60 Tabel 4.5 Pengujian kontrol lampu... 66 Tabel 4.6 Pengujian kontrol intensitasn cahaya LED... 67 Tabel 4.7 Hasil video dari record Zoneminder... 67 Tabel 4.8 Service yang berjalan pada setiap fuction Zoneminder... 67 Tabel 4.9 Analisa pada saat streaming kamera selama 10 menit pada VPN. 67 Tabel 4.10 Analisa pada saat streaming kamera selama 10 menit pada Speedy 68 Tabel 4.11 Performa dari Banana Pi... 68 xiv
DAFTAR PUSTAKA [1] Yugianto, Gin-Gin dan Oscar Rahman. 2012. ROUTER Teknologi, Konsep, Konfigurasi, dan Troubleshooting. Bandung: INFORMATIKA [2] Burnirma, Raisa, NETCOMP, http://www.academia.edu/9736857/netcomp (diakses pada tanggal 11 Desember 2014). [3] Anonim, Linux, http://id.wikipedia.org/wiki/linux (diakses pada tanggal 3 Oktober 2014). [4] Anonim, Macam-Macam Aplikasi Server, http://www.academia.edu/9639030/macam-macam_aplikasi_server (diakses pada tanggal 5 Oktober 2014). [5] Anonim, Zoneminder, http://www.zoneminder.com/ (diakses pada tanggal 25 September 2014). [6] Anonim, Zoneminder Wiki, http://www.zoneminder.com/wiki/index.php/documentation (diakses pada tanggal 14 September 2014). [7] Anonim, Single-board computer, http://en.wikipedia.org/wiki/singleboard_computer (diakses pada tanggal 5 Oktober 2014). [8] Anonim, Banana Pi a New Generation High-end Single-board Computer, http://www.bananapi.com/index.php/component/content/article?layout=edit &id=24 (diakses pada tanggal 13 September 2014). [9] Anonim, General Purpose Input/Output, http://en.wikipedia.org/wiki/general-purpose_input/output (diakses pada tanggal 16 September 2014). [10] Saputra, Anggie Salsa, Perancangan Sistem Pengawasan Ruangan Dengan Kamera IP Menggunakan Sistem Operasi Linux. Jurnal, Universitas Diponegoro, Semarang, 2013. [11] Tomas, Zoneminder Installation on Debian Wheezy with Logitech QuickCam Pro 5000, https://www.lisenet.com/2013/zoneminderinstallation-on-debian-wheezy-with-logitech-quickcam-pro-5000/ (diakses pada tanggal 15 November 2014). 71
[12] Anonim, Configure Postfix to Use Gmail SMTP on Ubuntu, https://rtcamp.com/tutorials/linux/ubuntu-postfix-gmail-smtp/ (diakses pada tanggal 20 November 2014). [13] Anonim, Documentation openvpn, http://openvpn.net/index.php/opensource/documentation.html (diakses pada tanggal 14 September 2014). [14] Anonim, Python Programming Files Operation, http://en.wikibooks.org/wiki/python_programming/files (diakses pada tanggal 5 Desember 2014). 72