BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kontrol perangkat elektronika umumnya masih menggunakan saklar manual untuk memutus dan menyambung arus listrik. Untuk dapat menyalakan atau mematikan perangkat elektronik di rumah seperti lampu, kipas angin, TV, dan lain-lain seseorang harus bekerja secara manual. Selain itu, apabila pemilik rumah sedang berada di luar kota, perangkat elektronika yang ada di rumah tidak bisa dikontrol dengan baik, sehingga pekerjaan rumah yang biasa dikerjakan seperti menyalakan lampu atau mematikan lampu akan terbengkalai. Terlebih lagi ketika pemilik rumah lupa untuk mematikan perangkat listrik yang tidak digunakan lagi sehingga menyebabkan membengkaknya tagihan listrik yang harus dibayarkan. Namun, permasalahan tersebut dapat diatasi dengan smarthome atau rumah pintar. Bangunan atau gedung yang memanfaatkan fitur umah pintar memungkinkan berbagai sistem dan perangkat di rumah dapat berkomunikasi satu sama lain dan bekerja secara otomatis. Smarthome dalam sistem operasinya dibantu oleh microcontroller untuk mengendalikan hampir semua perlengkapan dan peralatan di rumah, mulai dari pengaturan tata lampu hingga berbagai alat - alat rumah tangga yang perintahnya dapat dilakukan dengan menggunakan sensor dan pengendalian jarak jauh (remote control) sebagai kontrolnya. Selama ini sudah banyak beberapa penggunaan sensor untuk mengontrol beberapa penilitian elektronik. Beberapa penelitian pernah dilakukan mengenai smarthome, pada penelitian tersebut sudah ada beberapa jenis smarthome yang dibuat. Pada penelitian pertama, pengendalian rumah pintar dengan menggunakan sensor Passive Infrared Receiver (PIR). Pada penelitian yang pernah dilakukan oleh staff pengajar pada program studi teknik eletro universitas budi luhur (2009) dengan judul SISTEM PEMANTAU RUANG JARAK JAUH DENGAN SENSOR PASSIVE INFRARED BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 [1] ini menggunakan sensor Passive Infrared Receiver (PIR) berbasis Microcontroller AT89S52 secara jarak jauh. Sensor PIR akan berlogika low jika belum menangkap adanya gelombang panas yang dideteksi dari tubuh manusia. Ketika sensor PIR mendeteksi adanya manusia, maka keluaran dari sensor yang dihubungkan dengan port 1.7 pada Microcontroller akan berlogika high. Pada saat sensor mendeteksi, maka Microcontroller yang sudah diprogram akan memproses data yang terdeteksi 15101104 1
untuk memberikan perintah buzzer untuk berbunyi. Microcontroller akan mengirim data ke-rs-232, kemudian interface RS-232 akan memberikan sinyal pada telepon seluler yang dipasang pada alat, selanjutnya pesan di kirimkan ke smartphone pemilik rumah, dari pesan tersebut pemilik rumah akan tahu mengenai kondisi di dalam rumahnya. Kelemahan dari sistem ini adalah sensor PIR hanya mampu mendeteksi jarak kurang dari 5 meter. Selain itu waktu pengiriman pesan kepada pemilik rumah yaitu lebih dari 5 detik yaitu lebih tepatnya 8.8 detik. Kondisi ini tentunya sangat merugikan pemilik rumah. Penelitian Kedua penelitian dengan menggunakan sensor LDR. Penelitian ini pernah dilakukan oleh M. Arif setiawan dengan judul RANCANG BANGUN SISTEM OTOMASI RUMAH BERBASIS MIKROKONTROLLER [2] ini memanfaatkan sensor Light Dependent Resistor (LDR) sebagai kendali otomatis untuk menghidupkan lampu dalam rumah. Sensor LDR adalah salah satu alat yang digunakan dalam bidang elektronika alat ini berfungsi untuk mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Pada saat cahaya terang, ada lebih banyak elektron untuk mengangkut muatan elektrit. Artinya pada saat cahaya terang, LDR menjadi konduktor yang baik, atau bisa juga LDR memiliki resistansi kecil pada saat cahaya terang. Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram tersebut menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relatif kecil, sehingga hanya ada sedikit elektron untuk mengangkut muatan elektrit. Artinya pada saat cahaya redup, LDR menjadi konduktor yang buruk, atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi yang besar pada saat gelap atau cahaya redup. Pada saat cahaya redup ini aliran listrik akan masuk sehingga dapat menghidupkan lampu yang berada di dalam rumah. Kelemahan dari sensor LDR ini adalah tata letaknya yang hanya dapat dipasang pada bagian luar bangunan atau gedung. Padahal pada bagian dalam bangunan juga terdapat banyak lampu yang memerlukan teknologi sensor cahaya agar penghematan energi listrik semakin maksimal. Untuk mengatasinya, pemilik harus membuat sebuah rangkaian seri yang menghubungkan lampu - lampu didalam ruangan dengan alat sensor yang dipasang di luar ruangan. Selain itu, apabila cuaca sedang mendung lampu yang memiliki sensor LDR ini akan cenderung berkedip - kedip secara terus menerus karena sensor LDR memiliki respon yang sangat lamban. Selain menggunakan sensor untuk pengendalian smarthome, sudah ada beberapa penelitian lain yang menggunakan control rumah dari jauh untuk mengontrol beberapa peralatan elektronik. Tetapi perangkat tersebut masih terbatas oleh jarak. Pada penelitian selanjutnya, pengendalian rumah pintar dengan menggunakan fitur bluetooth. Penelitian ini pernah dilakukan oleh 2 15101104
Zulfikar Ramadhan gumilar, Tjut awaliyah Zuraiyah dan Agung Prajuhana putra dengan judul MODEL SMART HOME SOLUTION BERBASIS MIKROKONTROLER [3]. Pada penelitian ini kendali peralatan elektronika menggunakan media Bluetooth. Sistem kerja perangkat ini yaitu media penghubung antar smartphone dengan alat elektronik menggunakan modul Bluetooth HC-06. Di dalam smartphone android sudah ter-instal aplikasi yang bernama Arduino Bluetooth yaitu aplikasi yang memiliki fungsi sebagai tombol saklar. Smartphone menggunakan Bluetooth untuk mengirim perintah ke Blok Microcontroller, perintah tadi selanjutnya diteruskan ke Blok Relay untuk menentukan output beban (perangkat elektronik yang digunakan) untuk menentukan mana yang akan dimatikan atau dihidupkan sehingga Bluetooth dalam smartphone tersebut dapat menganti peran kontrol saklar manual dalam pengontrolan hidup atau matinya alat elektronik tersebut. Kelemahan dari sistem ini adalah pengontrolan hanya dilakukan di dalam rumah saja, apabila di luar rumah tentunya akan sulit. Internet Of Things didefinisikan sebagai sebuah teknologi yang memungkinkan adanya pengendalian, komunikasi dan kerjasama dengan berbagai perangkat keras melalui jaringan internet. Salah satu upaya untuk dapat terhubung dan dapat dikendalikan dari jarak jauh menggunakan manfaat IOT ialah dengan menggunakan sensor. Selain sensor, IOT dapat memanfaatkan dengan menggunakan remote control untuk pengendaliannya. Dengan memanfaatkan ini, dapat dibuat smarthome yang menggunakan sensor dan remote control yang terhubung melalui jaringan internet. Sensor dan remote control dapat mengendalikan beberapa perangkat di rumah dari jarak jauh. Selain melakukan pengontrolan jarak jauh, IOT juga dapat dimanfaatkan sebagai monitoring perangkat elektronika yang berada di rumah saat kita sedang jauh dari rumah. Dari beberapa penelitian yang dibuat mengenai smarthome dan manfaat dari IOT akan dibuat prototype smarthome dengan memanfaatkan web yang dapat mengontrol dari jarak jauh dan dapat memonitoring keadaan rumah dari jarak jauh. Dengan permasalahan seperti di atas dan untuk pengembangan lebih lanjut, penulis membuat judul skripsi ANALISIS DAN PERANCANGAN PROTOTYPE SMARTHOME MENGGUNAKAN KOMBINASI SENSOR DAN WEB SEBAGAI KONTROL DAN MONITORING PERANGKAT ELEKTRONIKA. 15101104 3
1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan uraian latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan beberapa masalah yang terjadi, yaitu: a. Bagaimana cara memanfaatkan smarthome sebagai kontrol otomatis dan kendali jarak jauh pada sistem smarthome? b. Bagaimana cara mengkombinasikan web dan sensor pada sistem smarthome sebagai kontrol peralatan elektronik? c. Bagaimana cara merancang sistem kerja smarthome yang dapat mengontrol dan memonitoring perangkat elektronika tanpa tekendala jarak dan interferensi dengan mengkombinasikan web dan sensor? d. Bagaimana pengaruh interupsi yang diberikan lewat web terhadap kendali mikro dibandingkan dengan interupsi yang berasal dari sensor? 1.3 Tujuan dan Manfaat 1.3.1 Tujuan Adapun tujuan dari penelitian ini adalah merancang dan mengkombinasikan web dan sensor untuk membuat smarthome yang lebih baik. Perancangan sistemnya terdiri dari Arduino, sensor PIR, sensor LM 35 dan web. Media web digunakan sebagai kontrol utama secara manual dari jarak jauh. Sensor PIR digunakan sebagai kontrol otomatis apabila pemilik rumah memasuki rumah. Sensor PIR akan otomatis menghidupkan lampu rumah dan sensor LM35 otomatis menghidupkan AC apabila suhu di ruangan lebih dari 26. Selain itu smarthome ini dapat di monitoring dari jarak jauh dengan melihat melalui web. Selain itu pada penelitian ini dapat memberikan informasi pengendalian mana yang lebih dominan pada sistem smarthome ini. Sistem smarthome ini menggunakan Arduino UNO sebagai pengatur pengirim data atau penerima data. 1.3.2 Manfaat Manfaat dari penelitian ini adalah 1. Memberikan solusi alternatif baru untuk sistem kontrol dan monitoring perangkat elektronika. 2. Menerapkan microcontroller untuk dapat mengendalikan dan memantau rumah dengan web maupun sensor 4 15101104
1.4 Batasan Masalah Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah: a. Kontrol melalui web hanya dilakukan ketika sistem smarthome terhubung dengan internet yang terkoneksi dengan IP Publik. b. Sensor yang dipakai dalam penelitian ini adalah sensor PIR sebagai sensor yang mendeteksi keberadaan manusia dan sensor LM35 sebagai sensor suhu. c. Ethernet shield sebagai penghubung antara jaringan internet dengan microcontroller. d. Perangkat yang dikendalikan adalah satu buah lampu, satu buah fan atau kipas dan pintu. e. Tidak membahas keamanan jaringan. f. Tidak membahas jaringan secara mendetail, hanya port forwading g. Aplikasi pengontrolan dapat dilakukan jika listrik di rumah tidak dalam keadaan padam. 1.5 Kaitan Judul Dengan Teknik Telekomunikasi Sehubungan dengan UU no. 36 tahun 1999 tentang telekomunikasi pasal 1 ayat 1 dan 2 yang berbunyi: 1. Telekomunikasi adalah setiap pemancaran, pengiriman, dan atau penerimaan dari setiap informasi dalam bentuk tanda - tanda, isyarat, tulisan, gambar, suara, dan bunyi melalui sistem kawat, optik, radio, atau sistem elektromagnetik lainnya. 2. Alat telekomunikasi adalah setiap alat perlengkapan yang digunakan dalam bertelekomunikasi. Kaitan judul ANALISIS DAN PERANCANGAN PROTOTYPE SMARTHOME MENGGUNAKAN KOMBINASI SENSOR DAN WEB SEBAGAI KONTROL DAN MONITORING PERANGKAT ELEKTRONIKA dengan teknik telekomunikasi adalah dalam hal komunikasi data antara web dengan Arduino UNO. Web akan selalu terhubung dengan adanya sistem kendali dari Arduino UNO akan mengontrol semua yang ada di dalam perangkat. Hal ini berkaitan dengan sistem telekomunikasi memancarkan, mengirimkan dan penerimaan dan saling berkomunikasi satu dengan yang lain. 15101104 5
1.6 Metodologi Penelitian Adapun metode-metode yang digunakan dalam penyusunan skripsi ini, yaitu: 1. Studi Kepustakaan Dengan mempelajari berbagai permasalahan yang berkaitan dengan kontrol perangkat elektronik yang masih dilakukan secara manual. Proses pembelajaran materi dilakukan dengan kajian berbagai sumber pustaka baik berupa buku, jurnal ilmiah, dan media elektronik. 2. Analisis Kebutuhan Analisis Kebutuhan bertujuan untuk mendapatkan semua kebutuhan yang diperlukan oleh sistem yang akan dibangun. 3. Perancangan Perancangan dilakukan setelah kebutuhan sistem didapatkan melalui analisis kebutuhan, kemudian dilanjutkan dengan tahapan implementasi. 4. Implementasi Implementasi sistem dilakuan dengan mengacu kepada perancangan sistem yang sudah dibuat. 5. Pengujian Pengujian sistem dilakukan untuk mengetahui kualitas sistem secara keseluruhan apakah sistem dapat bekerja sesuai dengan spsesifikasi dari kebutuhan yang mendasari perancangan sistem atau tidak. 6. Pengambilan kesimpulan Kesimpulan diambil guna merangkum hasil yang diperoleh dari penelitian yang terkait dengan implementasi sistem dan hasil yang diperoleh. 1.7 Sistematika Penelitian Sistematika dalam penelitian ini akan dibagi menjadi lima bab bahasan beserta lampiran yang diperlukan adalah sebagai berikut: BAB I BAB II : PENDAHULUAN Bab ini berisi tentang latar belakang perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan metode penelitian. : LANDASAN TEORI 6 15101104
BAB III BAB IV BAB V Bab ini berisi tentang dasar yang menunjang penelitian seperti IOT, Arduino UNO, Sensor suhu, sensor PIR dan teori lainnya. : PEMODELAN SISTEM Bab ini berisi tentang perangkat penelitian yang digunakan, perancangan perangkat keras, perancangan perangkat lunak, proses pengambilan dan pengolahan data. : HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi tentang analisis dan hasil pengujian sistem smarthome. : KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi tentang kesimpulan akhir dari hasil penelitian dan saran penelitian. 15101104 7