BAB IV IMPLEMENTASI DAN UJI COBA 4.1 Implementasi Perangkat Lunak Dalam implementasi aplikasi alat pengendali rumah jarak jauh (smart home) penulis tidak mengunakan ip public/vpn melainkan menggunakan server yang disediakan oleh teledunio, seperti yang telah dibahas sebelumnya teleduino adalah aplikasi IOT untuk menghubungkan arduino dengan internet. Selain ethernet shield digunakan sebagai web server, dengan cara ini ethernet shield digunakan sebagai web client yang mana terhubung dengan web server teleduino.org. Gambar 4.1 Penggunakan Jaringan Pada Perangkat Gambar diatas menginformasikan bahwa untuk mengontrol relay, aplikasi yang terhubung ke jaringan internet memanggil URL dari server teledunio.org lalu mengirim perintah untuk yang menyalakan/mematikan relay ke arduino yang terhubung ke router via jaringan LAN. 34
4.1.1 Membuat Koneksi pada Teleduino Gambar 4.2 Request Key Pada Website Teleduino Pada gambar diatas, langkah pertama yang harus dilakukan adalah mendapatkan api key dari teleduino. Masuk ke web site www.teleduino.org lalu mengklik Request Key, pada page request key masukkan data yang harus diisi, yang nantinya api key yang user butuhkan akan dikirim ke email yang di submit. 35
Gambar 4.3 Mendapatkan API Key Setelah me-request Key, hal yang harus dilakukan adalah membuka email, pada gambar diatas penulis mendapatkan tiga api key, dikarenakan penulis tiga kali melakukan request api key. Kita ambil api key yang masuk ke email kita. Setelah mendapatkan api key, buka kembali website teleduino dan klik Tools kemudian klik Arduino Sketch Key. Pada kolom key masukkan api key yang telah dikirim ke email kita lalu klik Generate Code. Gambar 4.4 Generate Code API Key Teleduino Setelah mengklik Generate Code maka kita akan mendapatkan Byte Key yang akan kita gunakan di Arduino IDE. 36
4.1.1.1 Identifikasi Pin Arduino pada Teleduino Gambar 4.5 Download Library Teleduino Setelah mendapatkan api key, kita menuju Download. karena penulis menggunakan Arduino UNO maka pilih Teleduino328 Libary... lalu klik maka akan mendapatkan library untuk software Arduino IDE. Apabila library tersebut sudah terunduh, maka kita buka software Arduino IDE. Setelah program Arduino IDE terbuka maka, buka Sketch -> Include Library -> Add.Zip Library lalu pilih library yang kita download dari teleduino.org. Gambar 4.6 Memasukkan Byte Key pada Arduino IDE 37
Buka Arduino IDE. Klik File -> Examples -> Teleduino328 -> TeleduinoEthernetClientProxy. Maka akan muncul sketch yang di tampilkan pada gambar diatas. Didekat bagian atas file kita akan melihat beberapa variabel konfigurasi jaringan. Konfigurasi ini perlu atau tidak perlu ditambahkan atau dikurangkan. Satu satu nya hal yang direkomendasikan untuk diubah adalah deklarasi alamat MAC dari ethernet shield, bahkan jika itu hanya soal mengubah byte terakhir seperti 0x01. Alamat MAC ini harus unik. Satu hal yang harus diatur adalah Unique Key. Lihat pada gambar xxx, secara default mereka ditetapkan sebagai sekelompok nol. Unique key inilah yang menjadi kunci arduino tersebut terbaca oleh web server teleduino. Dibagian ini kita ubah dengan api key yang sudah di generate pada website teleduino. Setelah byte key diatur, hubungkan arduino. Pastikan port serial dipilih dengan benar dan klik Upload. Setelah coding sudah di upload ke Arduino, maka sambungkan Ethernet Shield dengan kabel UTP yang terhubung ke jaringan internet juga tidak lupa jaringan tersebut di set sebagai DHCP. Untuk mendefisinikan pin apa saja yang akan di set sebagai digital output, masuk ke halaman teleduino.org lalu klik Tools -> Manage Presets maka masukkan/ copypaste key yang sudah di dapat sebelumnya ke text box lalu klik Set Key. Gambar 4.7 Mendefinisikan Pin Arduino Sebagai Output 38
Jika telah di klik Set Key maka akan muncul pengaturan untuk mendefisinikan pin berapa saja yang akan di gunakan. Karena penulis hanya menggunakan 4 pin digital, maka penulis memilih pin 2, pin 3, pin 4 dan pin 5 sebagai pin digital yang digunakan. Terdapat 2 mode pilihan, mode 0 sebagai input dan mode 1 sebagai output, maka pilih mode 1 sebagai output. Gambar 4.8 Metode Pada Teleduino Setelah mendefisinikan pin berapa saja yang digunakan sebagai digital output, maka sekarang kita mencoba untuk menghidupkan/mematikan pin yang sudah didefisinikan. Masuk kembali website Teleduino, klik Documentations -> API lalu masukkan api key di text box, dibagian Methods sorot ke I/O lalu klik SetDigitalOutput. maka akan muncul link seperi ini, https://us01.proxy.teleduino.org/api/1.0/328.php?k=a960f3d070c6bafe7fef8 4E68075F8F5&r=setDigitalOutput&pin=2&output=1&expire_time=0&save=1 dimana https://us01.proxy.teleduino.org/api/1.0/328.php? Sebagai web server teleduino, k sebagai parameter untuk api key, A960F3D070C6BAFE7FEF84E68075F8F adalah api key yang penulis gunakan, r sebagai parameter untuk request, pin untuk pin berapa yang digunakan dan output untuk data yang gunakan HIGH atau LOW, setiap kali kita merequest url tersebut, serta dipastikan arduino terkoneksi maka akan muncul hasil json 39
{ "status":200, "message":"ok", "response":{ "result":1, "time":0.19377017021179, "values":[] } } Yang mendapatkan response status 200 dan pesan OK. Result 1 sebagai HIGH atau kondisi menyala, time adalah waktu tanggap yang hasilkan. 4.1.2 Tampilan Aplikasi Mobile Halaman Login Gambar 4.9 Menu Login Gambar diatas adalah layar interface untuk melakukan login dari aplikasi Android SmartHomeUMB. Untuk memasang aplikasi android tersebut tidak perlu menggunkan smartphone android versi terbaru, namun karena penulis mengembangkan aplikasi ini menggunakan android versi 6.0 maka penulis mengusulkan untuk menggunakan smartphone android dengan versi minimal 4.1.2. dalam aplikasi kontrol alat smarthome ini si user harus memasukan username dan password yang di sudah di default. Yaitu pengguna : admin dan sandi : *****. 40
4.1.3 Layar Utama / Kontrol Gambar 4.10 Layar Utama / Kontrol Gambar diatas adalah layar dari kontrol, layar ini berfungsi menjadi sarana interface pusat untuk melakukan kontrol terhadap alat smarthome, adapun yang dilakukan kontrol lampu 1, lampu 2, terminal 1 dan terminal 2 dengan informasi posisi kontrol terakhir sesuai icon. 4.1.4 Halaman Login Aplikasi web 41
Gambar 4.11 Menu Login Gambar diatas adalah halaman interface yang sama seperti aplikasi android diatas, untuk mengakses tersebut hanya masuk ke alamat web smarthomeumb.com dan tidak perlu konfigurasi browser ataupun model browser, namun karena penulis mengembangkan aplikasi tersebut menggunakan browser Google Chrome dengan versi minimal 40. Aplikasi ini dibangun menggunakan bootstrap dengan konsep responsove sehingga pengguna dapat mengakses aplikasi web ini dengan komputer, laptop, tab maupun smartphone dalam menjalankan aplikasi smarthome ini si user harus memasukan username dan password yang telah di buat default 4.1.5 Halaman Kontrol Aplikasi Web Gambar 4.12 Halaman Kontrol Device Offline Gambar diatas adalah gambar dari layar kontrol yang jika perangkat di arduino sedang tidak terhubung ke internet maka di halaman kontrol menampilkan pesan sedang offline dan tidak bisa di klik. 42
Gambar 4.13 Halaman Kontrol Device ON Gambar diatas adalah halaman kontrol dan monitor jika arduino terhubung ke internet, dimana terdapat tombol lampu 1, lampu 2, terminal 1 dan terminal 2. Jadi, ketika lampu-lampu dan terminal-terminal tersebut statusnya mati maka akan menampilkan status mati/inactive sesuai kondisinya. 4.2 UJI COBA Uji coba ini dilakukan untuk melihat perkembangan terakir aplikasi yang telah dibuat. Uji coba juga dilakukan sebagai sarana evaluasi sehingga dapat diketahui letak kekurangan dan kesalahan yang mungkin terdapat didalamnya. 4.2.1 Persiapan Dalam pelaksanaan untuk menggunakan aplikasi smart home ini perlu beberapa persiapan, yaitu memastikan Arduino sudah terkoneksi dengan baik. 43
Gambar 4.14 Arduino Ethernet Shield Sudah Terkoneksi Setelah memastikan bahwa semua perangkat telah terkoneksi dengan baik secara physical maka langkah kedua yang harus dilakukan adalah memastikan perangkat yang digunakan baik smartphone android dan PC terdapat hak akses jaringan internet. Gambar 4.15 Alat Smarthome 44
Alat ini menggunakan empat terminal, 2 terminal untuk lampu dan 2 terminal lagi untuk alat elektronik, misal kipas angin, blender, televisi dan lain lain. Gambar 4.16 Kondisi Lampu 1 Apabila pada lampu 1 ditekan tombol lampu berwarna abu-abu maka lampu 1 pada alat smarthome akan menyala dan tombol pun berubah menjadi lampu berwarna kuning terkait dengan posisinya yaitu lampu 1 menyala, apabila ditekan tombol tombol lampu berwarna kuning maka lampu 1 pada alat smarthome pun akan mati dan tombol pun berubah menjadi lampu berwarna abu abu terkait dengan posisinya yaitu lampu 1 mati 45
Gambar 4.17 Kondisi Lampu 2 Apabila pada lampu 2 ditekan tombol lampu berwarna abu-abu maka lampu 2 pada alat smarthome akan menyala dan tombol pun berubah menjadi lampu berwarna kuning terkait dengan posisinya yaitu lampu 2 menyala, apabila ditekan tombol tombol lampu berwarna kuning maka lampu 2 pada alat smarthome pun akan mati dan tombol pun berubah menjadi lampu berwarna abu abu terkait dengan posisinya yaitu lampu 2 mati 4.2.2 Hasil Pengujian Aplikasi Dalam pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan aplikasi yang diterima arduino dalam memproses perintah yang diberikan user dengan menggunakan jaringan internet, penulis penguji semua tombol yang ada pada aplikasi. 4.2.2.1 Aplikasi Android Mobile Hasil dari uji coba aplikasi android mobile terhadap respon dari tomboltombol yang berada pada aplikasi sebagai berikut : 46
Nama Uji Tabel 4.1 Hasil Uji Aplikasi Android Mobile Hasil yang Hasil pengujian diharapkan Kesimpulan Tombol login Masuk ke halaman utama Tombol lampu 1 OFF ON 47
ON OFF OFF ON Tombol lampu 2 ON OFF 48
OFF ON Tombol terminal 1 ON OFF Tombol terminal 2 OFF ON 49
ON OFF Dari hasil tabel diatas dapat dilihat bahwa pada aplikasi android mobile terdapat 2 halaman yaitu halaman login dan halaman utama. Pada halaman utama terdapat 4 buat tombol yang akan mengontrol perangkat yang terhubung pada arduino. Tombol tersebut adalah Tombol Lampu 1, Tombol Lampu 2, Tombol Terminal 1, Tombol Terminal 2. Pada Kolom pertama terlihat hasil uji coba pada halaman login dan tombol login. Pada halaman itu hasil yang diharapkan adalah user dapat masuk ke halaman utama ketika mengisi username dan password dengan benar. Dan hasilnya adalah sesua bahwa ketika user mengisi username dan password dengan benar dan menekan tombol login maka user akan masuk ke halaman utama. Pada kolom kedua terlihat pengujian untuk tombol Lampu 1 pada halaman utama. Hasil yang diharapkan adalah jika status lampu 1 on maka jika ditekan akan menjadi off dan begitu juga sebaliknya, jika status lampu 1 off maka jika ditekan akan menjadi on. Dan pada pengujian ini hasilnya sesuai seperti apa yang diharapkan seperti yang terlihat pada gambar. Pada kolom ketiga terlihat pengujian untuk tombol Lampu 2 pada halaman utama. Hasil yang diharapkan adalah jika status lampu 2 on maka jika ditekan akan menjadi off dan begitu juga sebaliknya, jika status lampu 2 off maka jika ditekan akan menjadi on. Dan pada pengujian ini hasilnya sesuai seperti apa yang diharapkan seperti yang terlihat pada gambar. Pada kolom keempat terlihat pengujian untuk tombol Terminal 1 pada halaman utama. Hasil yang diharapkan adalah jika status Terminal 1 on maka jika ditekan akan menjadi off dan begitu juga sebaliknya, jika status Terminal 1 off 50
maka jika ditekan akan menjadi on. Dan pada pengujian ini hasilnya sesuai seperti apa yang diharapkan seperti yang terlihat pada gambar. Pada kolom kelima terlihat pengujian untuk tombol Terminal 2 pada halaman utama. Hasil yang diharapkan adalah jika status Terminal 2 on maka jika ditekan akan menjadi off dan begitu juga sebaliknya, jika status Terminal 2 off maka jika ditekan akan menjadi on. Dan pada pengujian ini hasilnya sesuai seperti apa yang diharapkan seperti yang terlihat pada gambar. 4.2.2.2 Aplikasi Web Hasil dari uji coba aplikasi web terhadap respon dari tombol-tombol yang berada pada aplikasi sebagai berikut : Tabel 4.2 Hasil Uji Aplikasi Web Hasil Nama Uji yang diharapka Hasil pengujian Kesimpula n n Tombo l login Masuk ke halaman utama 51
OFF ON Tombo l lampu 1 ON OFF 52
OFF ON Tombo l lampu 2 ON OFF 53
OFF ON Tombo l termina l 1 ON OFF 54
OFF ON Tombo l termina l 2 ON OFF Dari hasil tabel diatas dapat dilihat bahwa pada aplikasi web terdapat 2 halaman yaitu halaman login dan halaman utama. Pada halaman utama terdapat 4 buah tombol yang akan mengontrol perangkat yang terhubung pada arduino. Tombol tersebut adalah Tombol Lampu 1, Tombol Lampu 2, Tombol Terminal 1, Tombol Terminal 2. Pada Kolom pertama terlihat hasil uji coba pada halaman login dan tombol login. Pada halaman itu hasil yang diharapkan adalah user dapat masuk ke halaman utama ketika mengisi username dan password dengan benar. Dan hasilnya adalah sesua bahwa ketika user mengisi username dan password 55
dengan benar dan menekan tombol login maka user akan masuk ke halaman utama. Pada kolom kedua terlihat pengujian untuk tombol Lampu 1 pada halaman utama. Hasil yang diharapkan adalah jika status lampu 1 on maka jika ditekan akan menjadi off dan begitu juga sebaliknya, jika status lampu 1 off maka jika ditekan akan menjadi on. Dan pada pengujian ini hasilnya sesuai seperti apa yang diharapkan seperti yang terlihat pada gambar. Pada kolom ketiga terlihat pengujian untuk tombol Lampu 2 pada halaman utama. Hasil yang diharapkan adalah jika status lampu 2 on maka jika ditekan akan menjadi off dan begitu juga sebaliknya, jika status lampu 2 off maka jika ditekan akan menjadi on. Dan pada pengujian ini hasilnya sesuai seperti apa yang diharapkan seperti yang terlihat pada gambar. Pada kolom keempat terlihat pengujian untuk tombol Terminal 1 pada halaman utama. Hasil yang diharapkan adalah jika status Terminal 1 on maka jika ditekan akan menjadi off dan begitu juga sebaliknya, jika status Terminal 1 off maka jika ditekan akan menjadi on. Dan pada pengujian ini hasilnya sesuai seperti apa yang diharapkan seperti yang terlihat pada gambar. Pada kolom kelima terlihat pengujian untuk tombol Terminal 2 pada halaman utama. Hasil yang diharapkan adalah jika status Terminal 2 on maka jika ditekan akan menjadi off dan begitu juga sebaliknya, jika status Terminal 2 off maka jika ditekan akan menjadi on. Dan pada pengujian ini hasilnya sesuai seperti apa yang diharapkan seperti yang terlihat pada gambar. 4.2.3 Hasil Pengujian Waktu Tanggap Dalam pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan waktu tanggap yang diterima arduino dalam memproses perintah yang masuk dari Android dan WEB dengan modus jaringan internet yang berbeda, penulis memakai 4 modus jaringan internet, yaitu Wi-Fi, 4G LTE, HSDPA dan Edge serta pengujian waktu tanggap menggunakan Stressed Test. 56
Tabel 4.3 Tabel pengujian Modus jaringan W-Fi dan waktu tanggap alat Percobaan ke Modus internet Relay Ke Waktu tanggap Kondisi 1 Wi-Fi 1 0.2 Detik Menyala 2 Wi-Fi 1 0.3 Detik Mati 3 Wi-Fi 2 0.2 Detik Menyala 4 Wi-Fi 2 0.2 Detik Mati 5 Wi-Fi 3 0.4 Detik Menyala 6 Wi-Fi 3 0.2 Detik Mati 7 Wi-Fi 4 0.2 Detik Menyala 8 Wi-Fi 4 0.2 Detik Mati Dari pengujian yang dilakukan dapat dilihat performa dari arduino dalam menerima perintah. Waktu yang diperlukan oleh arduino untuk mengeksekusi perintah yang diterima dari server teleduino.org antara 0.2 0.5. kecepatan tanggap dipengaruhi oleh kecepetan internet dan kekuatan sinyal dari Wi-Fi yang digunakan, semakin cepat dan stabil koneksi internet maka semakin baik untuk pengiriman ke arduino. Tabel 4.4 pengujian modus jaringan 4G LTE dan waktu tanggap Percobaan ke Modus internet Relay Ke Waktu tanggap Kondisi 1 4G LTE 1 0.6 Detik Menyala 2 4G LTE 1 0.3 Detik Mati 3 4G LTE 2 0.3 Detik Menyala 4 4G LTE 2 0.3 Detik Mati 5 4G LTE 3 0.5 Detik Menyala 6 4G LTE 3 1 Detik Mati 7 4G LTE 4 0.4 Detik Menyala 8 4G LTE 4 1 Detik Mati Dari pengujian yang dilakukan dapat dilihat performa dari arduino dalam menerima perintah menggunakan modus jaringan yang sudah 4G. Waktu yang diperlukan oleh arduino untuk mengeksekusi perintah yang diterima dari server teleduino.org antara 0.3 1 detik. kecepatan tanggap dipengaruhi oleh kecepetan internet dan kekuatan sinyal dari provider yang sudah migrasi ke layanan 57
4G/LTE, semakin cepat dan stabil koneksi internet maka semakin baik untuk pengiriman ke arduino. Tabel 4.5 pengujian modus jaringan 3G/HSDPA dan waktu tanggap Percobaan ke Modus internet Relay Ke Waktu tanggap Kondisi 1 3G/HSDPA 1 2.3 Detik Menyala 2 3G/HSDPA 1 0.8 Detik Mati 3 3G/HSDPA 2 1.2 Detik Menyala 4 3G/HSDPA 2 1.0 Detik Mati 5 3G/HSDPA 3 3 Detik Menyala 6 3G/HSDPA 3 1 Detik Mati 7 3G/HSDPA 4 0.8 Detik Menyala 8 3G/HSDPA 4 0.5 Detik Mati Dari pengujian yang dilakukan dapat dilihat performa dari arduino dalam menerima perintah menggunakan modus jaringan 3G. Waktu yang diperlukan oleh arduino untuk mengeksekusi perintah yang diterima dari server teleduino.org antara 0.5 3 detik. kecepatan tanggap dipengaruhi oleh kecepetan internet dan kekuatan sinyal dari provider yang sudah migrasi ke layanan 4G/LTE, semakin cepat dan stabil koneksi internet maka semakin baik untuk pengiriman ke arduino. Tabel 4.6 pengujian modus jaringan 2G/EDGE dan waktu tanggap Percobaan ke Modus internet Relay Ke Waktu tanggap Kondisi 1 2G/EDGE 1 1.3 Detik Menyala 2 2G/EDGE 1 1.5 Detik Mati 3 2G/EDGE 2 2.2 Detik Menyala 4 2G/EDGE 2 3Detik Mati 5 2G/EDGE 3 4 Detik Menyala 6 2G/EDGE 3 3.6 Detik Mati 7 2G/EDGE 4 6 Detik Menyala 8 2G/EDGE 4 4 Detik Mati Dari pengujian yang dilakukan dapat dilihat performa dari arduino dalam menerima perintah menggunakan modus jaringan yang masih 2G. Waktu yang diperlukan oleh arduino untuk mengeksekusi perintah yang diterima dari server 58
teleduino.org antara 1 6 detik. kecepatan tanggap dipengaruhi oleh kecepetan internet dan kekuatan sinyal dari provider yang sudah migrasi ke layanan 4G/LTE, semakin cepat dan stabil koneksi internet maka semakin baik untuk pengiriman ke arduino. Tabel 4.7 rata rata waktu tanggap dari semua modus jaringan internet No Modus internet Rata-Rata Waktu tanggap 1 Wi-Fi 0.2 Detik 2 4G / LTE 0.5 Detik 3 3G / HSDPA 1 Detik 4 2G / EDGE 5 Detik Pada tabel ini diambil dari data rata rata setiap pengujian pada tabel modus internet, hasil percobaan dibagi jumlah percobaan yang dilakukan. Penulis mengambil kesimpulan bahwa alat ini menerima perintah dengan sangat baik dan waktu tanggap pun masih dalam batas wajar. Penulis menganjurkan untuk memakai modus jaringan 4G/3G jika menggunakan dimana pun dan kapanpun karena alat ini tidak dibatasi oleh jarak, hanya di batasi oleh kestabilan dan kecepetan internet. 59