RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING BANDWIDTH, LISTRIK, DAN TEMPERATUR RUANG BERBASIS RASPBERRY PI PADA GEDUNG PUSAT DATA UNIVERSITAS LAMPUNG

ii

ABSTRACT

DESIGN OF MONITORING SYSTEM FOR BANDWIDTH,

ELECTRICAL AND TEMPERARTUR USING RASPBERRY PI

TM

_IN

LAMPUNG UNIVERSITY DATACENTER

By

Hanang Priambodo

Information technology infrastructure is an important thing in collage. In collage

environment, there are a few important information technology infrastructures such

as datacenter and internet connection. To build a data center, there’s a requirement

for temperature and electricity to support performance of Lampung University IT

services. To accomodate the requirement, we design systems which able to monitor

the bandwidth, electricity and the temperature in datacenter using Raspberry Pi. The

system can also display information online, email seport and send sms notification

to UPT-Puskom administrator. The systems build using software engineering

principles, especially modified waterfall model. Modified waterfall consist of 5

stages : systems analysis, design, implementation, testing, and maintenance. The

tests result conducted use of maximum bandwidth in Lampung University

occurring at working hours starting from 8 am to 4 pm. The data obtained from

sensors temperature on each rack server uneven result. During April, May, to June

there were at least 20 days blackout and 12 day blackout occurred when at night.

Based on testing result, estimated data for one years, is 3.3 GB and while the

systems running, the use of cpu resource is less than 20% when no process error

occured. Monitoring system for bandwidth, electrical, and temperature using

Raspberry Pi in Lampung University datacenter able to achieve it’s goal to collect

bandwidth, electrical, and temperature data.

Keyword

: Raspberry Pi, bandwidth monitoring, electrical monitoring,

temperatur monitoring, datacenter.

ABSTRAK

RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING BANDWIDTH, LISTRIK,

DAN TEMPERATUR RUANG BERBASIS RASPBERRY PI

TM

_PADA

GEDUNG PUSAT DATA UNIVERSITAS LAMPUNG

Oleh

Hanang Priambodo

Infrastruktur teknologi informasi merupakan hal yang penting dalam perguruan

tinggi. Pada lingkungan perguruan tinggi terdapat beberapa infrastruktur penting

seperti pusat data

dan

jaringan

internet untuk melakukan aktifitas. Pada gedung

pusat data, kondisi temperatur ruang dan koneksi listrik perlu diperhatikan karena

akan berkaitan dengan kinerja layanan TIK Universitas Lampung secara

keseluruhan. Bedasarkan latar belakang tersebut, penulis merancang sistem yang

dapat memantau

bandwidth, koneksi listrik dan kondisi temperatur ruang pada

pusat data

berbasis Raspberry Pi.

Sistem ini juga dapat menampilkan informasi

secara online, pelaporan

email, dan memberikan notifikasi

sms kepada pengelola

UPT-Puskom. Model rekayasa perangkat lunak yang digunakan dalam pembuatan

sistem ini yaitu menggunakan model modified waterfall yang terdiri dari 5 tahapan,

yaitu : analisis sistem, perancangan, implementasi, pengujian, dan perawatan. Hasil

pengujian yang telah dilakukan, dapat diketahui bahwa penggunaan maksimal

bandwidth pada Universitas Lampung terjadi pada saat jam kerja yaitu mulai dari

pukul 8.00 sampai 16.00. Temperatur pada tiap rack server yang ada pada ruang

pusat data tidak merata. Selama pengambilan data pada bulan April, Mei, Juni

terdapat 20 hari gedung pusat data mengalami pemadaman listrik, dan 12 harinya

pemadaman terjadi ketika malam hari. Bedasarkan hasil pengujian, estimasi data

yang masuk selama satu tahun, yaitu 3.3 GB dan disaat semua sistem berjalan,

penggunaan resource cpu kurang dari 20% ketika proses tidak terdapat error. Hasil

tersebut membuktikan bahwa perangkat Raspberry Pi mampu menjalankan sistem

collecting data bandwidth, listrik, dan temperatur ke dalam database dengan baik.

Kata kunci : Raspberry Pi, Monitoring Bandwidth, Monitoring Listrik,

iv

RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING BANDWIDTH,

KONEKSI LISTRIK, DAN TEMPERATUR RUANG BERBASIS

RASPBERRY PI™ PADA GEDUNG PUSAT DATA

UNIVERSTAS LAMPUNG

Oleh

HANANG PRIAMBODO

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Lampung

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Raspberry Pi model B ... 7

Gambar 2.2. Hasil

Reply

Ping

ke alamat IP Tujuan ... 10

Gambar 2.3. Hasil Gagal

Ping

ke Alamat IP Tujuan ... 10

Gambar 2.4. GPIO Raspberry Pi ... 11

Gambar 2.5. Sensor Dallas DS18B20 ... 12

Gambar 2.6. Modified Waterfall Model ... 15

Gambar 2.7. Simbol Data Flow Diagram ... 16

Gambar 2.8. Topologi Sistem

Monitoring

Suhu ruang

Server

Berbasis Web dengan

Menggunakan EZ430 ... 18

Gambar 2.9. Tampilan Informasi Suhu Ruang (status:safe) ... 19

Gambar 2.10. Tampilan Informasi Suhu Ruang (status:warning) ... 19

Gambar 2.11. Blok Diagram Sistem

Monitoring

Energi Listrik berbasis

Mikrokontroler secara Wireless ... 20

Gambar 2.12. Bagan Kerangka Acuan ... 23

Gambar 3.1. Tahapan Penelitian ... 28

Gambar 3.2. Model Modified Waterfall ... 30

Gambar 4.1. Hasil Perancangan Perangkat Keras... 38

Gambar 4.2. Context Diagram (DFD Level 0) ... 41

xxii

Gambar 4.4. DFD Pengelola (Level 1) ... 43

Gambar 4.5. (DFD level 2) Live

Monitoring

... 43

Gambar 4.6. (DFD level 2)

Monitoring

Bandwidth

... 44

Gambar 4.7. (DFD Level 2)

Monitoring

Listrik ... 45

Gambar 4.8. ( DFD level 2)

Monitoring

Temperatur ... 45

Gambar 4.9. (DFD Level 2)

Sms

Gateway ... 46

Gambar 4.10. (DFD Level 2) Laporan

Email

... 47

Gambar 4.11. Revisi Diagram Database ... 52

Gambar 4.12. Penambahan Tabel Basis data ... 53

Gambar 4.13. Screenshot Live

Monitoring

(pukul 09:39 15/5/2014). ... 55

Gambar 4.14. Screenshot Live

Monitoring

(pukul 16.00 15/5/2014). ... 56

Gambar 4.15. Screenshot Live

Monitoring

(pukul 21.30 15/5/2014). ... 57

Gambar 4.16. Topologi Sistem

Monitoring

Bandwidth

... 58

Gambar 4.17. Source Code unduh data menggunakan FTP ... 60

Gambar 4.18. Data

Bandwidth

International ... 60

Gambar 4.19. Sampel Data

Bandwidth

International (15 Data terakhir) ... 61

Gambar 4.20. Contoh Program Inisialisasi IP dan Tabel basis data (int

ping

.py) . 62

Gambar 4.21. Sampel Data Koneksi

Internet

- International (15 Data Terakhir) 63

Gambar 4.22. Gambar Memasukan Parameter Waktu ... 63

Gambar 4.23.

Bandwidth

Bulan April 2014 ... 64

Gambar 4.24.

Bandwidth

Bulan Mei 2014 ... 65

Gambar 4.25.

Bandwidth

Bulan Juni 2014 ... 66

Gambar 4.26. Contoh diagram koneksi International ... 67

Gambar 4.29. Data

Ping

International Tanggal 20 Mei 2014 ... 69

Gambar 4.30. Data

Bandwidth

Indonesia Tanggal 20 Mei 2014 ... 70

Gambar 4.31. Data

Bandwidth

International Tanggal 20 Mei 2014 ... 71

Gambar 4.32. Data

Ping

Indonesia Tanggal 21 Mei 2014... 71

Gambar 4.33. Data

Ping

International Tanggal 21 Mei 2014 ... 72

Gambar 4.34. Data

Bandwidth

Indonesia Tanggal 21 Mei 2014 ... 73

Gambar 4.35. Data

Bandwidth

International Tanggal 21 Mei 2014 ... 73

Gambar 4.36. Hasil Perancangan Perangkat Keras

Monitoring

Listrik ... 77

Gambar 4.37. Source code pengaturan pin GPIO Raspberry ... 77

Gambar 4.38. Sampel data listrik dalam database ... 78

Gambar 4.39. Diagram Pie Listrik Bulan Arpil 2014 ... 79

Gambar 4.40. Diagram Pie Listrik Bulan Mei 2014 ... 79

Gambar 4.41. Diagram Pie Listrik Bulan Juni 2014 ... 80

Gambar 4.42. Hasil Rancangan Perangkat Keras Sistem

Monitoring

Temperatur

Ruang Pusat Data ... 81

Gambar 4.43. Memanggil Protokol 1 Wire... 81

Gambar 4.44. Sampel data temperatur ... 82

Gambar 4.45. hasil tampilan web temperatur ... 83

Gambar 4.46. Temperatur Bulan April ... 84

Gambar 4.47. Temperatur Bulan Mei ... 84

Gambar 4.48. Temperatur Bulan Juni ... 85

Gambar 4.49. Data Temperatur Tanggal 19 Mei 2014 ... 87

xxiv

Gambar 4.51. Data Temperatur tanggal 21 Mei 2014 ... 88

Gambar 4.52. Topologi Perangkat Keras Sistem

Sms

Gateway ... 89

Gambar 4.53. Notifikasi

Sms

Koneksi

Internet

(putus) ... 89

Gambar 4.54. Notifikasi

Sms

Jaringan

Internet

(terkoneksi) ... 90

Gambar 4.55. Notifikasi

Sms

Kondisi Temperatur (Warning) ... 90

Gambar 4.56. Natifikasi

Sms

Kondisi Temperatur (Safe) ... 91

Gambar 4.57. Notifikasi

Sms

Koneksi Listrik ... 92

Gambar 4.58. Source Code Pengaturan Jadwal Kirim

Email

... 94

Gambar 4.59. Sreenshoot Kotak Kotak Masuk

Email

... 95

Gambar 4.60. Screenshoot isi

email

laporan harian... 95

Gambar 4.61. Grafik penggunan CPU (%) Raspberry Pi ... 100

Gambar 4.62. Grafik penggunaan memory Raspberry Pi ... 100

Gambar 4.63. Grafik Penggunaan CPU Rapberry Pi (Pukul 13 Tanggal 20 Mei

2014) ... 101

Gambar 4.64. Grafik Penggunaan Memory Rapberry Pi (Pukul 13 Tanggal 20 Mei

2014) ... 101

Gambar 4.65.

Monitoring

CPU dan Memory dengan top (1) ... 102

Gambar 4.66.

Monitoring

CPU dan Memory dengan top (2) ... 102

Gambar 4.67. Hasil ps ax ... 103

Gambar 4.68. Hasil penggunaan CPU (%) ... 104

Gambar 4.69. Hasil Penggunaan Memory ... 104

Gambar 4.70. Grafk hasil pembersihan cache memory ... 105

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRACT ... ii

ABSTRAK ... iii

SURAT PERNYATAAN ... vii

RIWAYAT HIDUP ... viii

SANWANCANA ... xi

DAFTAR ISI ... xiv

DAFTAR GAMBAR ... xxi

DAFTAR TABEL ... xxv

DAFTAR SINGKATAN ... xxvii

BAB 1. PENDAHULUAN ... 1

1.1.

Latar Belakang ... 1

1.2.

Tujuan ... 2

1.3.

Manfaat ... 3

1.4.

Perumusan Masalah ... 3

1.5.

Batasan Masalah ... 3

xv

1.7.

Sistematika Penulisan ... 5

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ... 6

2.1.

Sistem Monitoring ... 6

2.2.

Raspberry Pi ... 6

2.3.

Sistem Monitoring Bandwidth ... 8

2.4.

Sistem Monitoring Koneksi Listrik dan Temperatur Ruang ... 11

2.5.

Sistem Layanan Basis Data ... 13

2.6.

Rekayasa Perangkat Lunak ... 14

2.7.

Penelitian Terdahulu ... 17

2.8.

Bagan Kerangka Acuan ... 23

BAB 3. METODE PENELITIAN ... 26

3.1.

Tahapan Penelitian ... 26

3.2.

Alat dan Bahan ... 29

3.3.

Studi Literatur ... 29

3.4.

Perancangan Pengembangan Sistem ... 29

3.5.

Kesimpulan dan Saran ... 36

3.6.

Waktu dan Tempat Penelitian ... 36

3.7.

Jadwal Penelitian ... 36

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 37

4.1.

Analisis Kebutuhan (Requirement Analysis) ... 37

4.4.

Pengujian (Testing). ... 96

4.5.

Pemeliharaan (Maintenance). ... 106

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN ... 108

5.1.

Kesimpulan ... 108

5.2.

Saran ... 110

DAFTAR PUSTAKA ... 111

LAMPIRAN A ... 113

i.

Source Code “databases.py” ... 113

ii.

Source Code “pingscript.py” ... 113

iii.

Source Code “intping.py” ... 114

iv.

Source Code “indping.py” ... 114

v.

Source Code “gtwping.py” ... 115

vi.

Source Code “gooping.py” ... 115

vii.

Source Code “bandwidthscript.py” ... 115

viii.

Source Code “ixbw.py” ... 116

ix.

Source Code “iixbw.py” ... 117

x.

Source Code “gtwbw.py” ... 117

xi.

Source Code “temperatur.py” ... 117

xii.

Source Code “getlistrik.py” ... 118

xvii

xiv.

Source Code “intsms.py” ... 120

xv.

Source Code “smstemp.py” ... 121

xvi.

Source Code “temsms.py” ... 122

xvii.

Source Code “smslistrik.py” ... 122

xviii.

Source Code “sendsms.py” ... 123

xix.

Source Code “listhp.py” ... 124

xx.

Source Code “sshreportscript.py” ... 124

xxi.

Source Code “sshreportharian.py” ... 125

xxii.

Source Code “sshreportmingguan.py” ... 125

xxiii.

Source Code “sshreportbulanan.py” ... 125

xxiv.

Source Code “satpam.py” ... 125

xxv.

Source Code “startup.py” ... 128

xxvi.

Source Code “listmail.py”... 129

xxvii.

Source Code “dayreport.py” ... 129

xxviii.

Source Code “weekreport.py”... 135

xxix.

Source Code “monthreport.py” ... 141

xxx.

Source Code “index.py” ... 147

xxxi.

Source Code “hp_indexweb.py” ... 148

xxxii.

Source Code “hp_indexscript.py”... 152

xxxiii.

Source Code “hp_indexdata.py” ... 154

xxxvi.

Source Code “hp_bandwidthweb.py” ... 165

xxxvii.

Source Code “hp_bandwidthplot.py” ... 166

xxxviii.

Source Code “hp_plotbandwidth.py” ... 173

xxxix.

Source Code “hp_plotping.py” ... 175

xl.

Source Code “hp_plotlistrik.py” ... 176

xli.

Source Code “hp_plotrealbandwidth.py” ... 177

xlii.

Source Code “hp_plotreallistrik.py” ... 178

xliii.

Source Code “hp_plotrealping.py” ... 179

xliv.

Source Code “hp_plotrealsuhu.py” ... 180

xlv.

Source Code “hp_plottemperatur.py” ... 180

xlvi.

Source Code “hp_listrik.py” ... 183

xlvii.

Source Code “hp_listrikplot.py” ... 185

xlviii.

Source Code “hp_temperatur.py” ... 189

xlix.

Source Code “hp_temperaturscript.py” ... 191

l.

Source Code “hp_temperaturweb.py”... 192

li.

Source Code “hp_temperaturplot.py” ... 194

lii.

Source Code “hp_getcanvas.py” ... 197

liii.

Source Code “hp_header.py” ... 198

liv.

Source Code “hp_footer.py ... 199

xix

lv.

Ruang Pusat Data Universitas Lampung ... 200

lvi.

Perangkat Raspberry Pi ... 201

lvii.

Hasil Perancangan Perangkat Keras ... 201

lviii.

Peletakan Sensor Temperatur Dan Modem GSM ... 202

LAMPIRAN C ... 204

lix.

Laporan Harian ... 204

lx.

Laporan Mingguan ... 211

lxi.

Laporan Bulanan ... 215

LAMPIRAN D ... 225

lxii.

Sampel Data Penggunaan Bandwidth International Bulan April ... 226

lxiii.

Sampel Data Penggunaan Bandwidth International Bulan Mei ... 227

lxiv.

Sampel Data Penggunaan Bandwidth International Bulan Juni ... 228

lxv.

Sampel Data Penggunaan Bandwidth Indonesia Bulan April ... 229

lxvi.

Sampel Data Penggunaan Bandwidth Indonesia Bulan Mei ... 230

lxvii.

Sampel Data Penggunaan Bandwidth Indonesia Bulan Juni ... 231

LAMPIRAN E ... 232

LAMPIRAN F ... 240

lxviii.

Struktur Program Bandwidth ... 241

lxix.

Struktur Program Listrik ... 242

lxx.

Struktur Program Temperatur ... 243

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran

A.

Source Code

B.

Foto Alat

C.

Laporan Email

D.

Data Bandwidth

E.

Grafik Listrik

F.

Struktur Program

G.

Datasheet Sensor

DAFTAR SINGKATAN

BGP

:

Border Gateway Protocol

bps

:

bits per second

CPU

:

Central Processing Unit

DFD

:

Data Flow Diagram

FTP

:

File

Transfer Protocol

GB

:

Giga Byte

GPIO

:

General Peripheral Input Output

ICMP

:

Internet Contror Message Protocol

IP

:

Internet Protocol

KB

:

Kilo Byte

MB

:

Mega Byte

Mbps

:

Mega bit per seconds

NIC

:

Network Interface Card

NOC

:

Network Operation Center

PC

:

Personal Computer

PING

:

Paket Internet Groper

SQL

:

Structur Query Language

Unila

: Universitas Lampung

xxv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Spesifikasi Raspberry Pi ... 7

Tabel 2.2. Perbandingan Penelitian ... 21

Tabel 3.1. Lembar Pengujian ... 34

Tabel 3.2. Jadwal Penelitian ... 36

Tabel 4.1. Tabel Database

Ping

International ... 48

Tabel 4.2. Tabel Database

Ping

Indonesia ... 48

Tabel 4.3. Tabel Database

Ping

BGP

Server

... 48

Tabel 4.4. Tabel Database

Ping

Google ... 48

Tabel 4.5. Tabel Database Listrik ... 48

Tabel 4.6. Tabel Database

Bandwidth

International ... 49

Tabel 4.7. Tabel Database

Bandwidth

Indonesia ... 49

Tabel 4.8. Tabel Database

Bandwidth

BGP

Server

... 49

Tabel 4.9. Tabel Database Temperatur ... 49

Tabel 4.10. Tabel Database

Ping

International (Limit 30 Input) ... 49

Tabel 4.11. Tabel Database

Ping

Indonesia (Limit 30 Input) ... 50

Tabel 4.12. Tabel Database

Ping

BGP

Server

(Limit 30 Input) ... 50

Tabel 4.13 .Tabel Database

Ping

Google (Limit 30 Input) ... 50

Tabel 4.14. Tabel Database Listrik (Limit 30 Input) ... 50

Tabel 4.17. Tabel Database

Bandwidth

BGP

Server

(Limit 30 Input) ... 51

Tabel 4.18. Tabel Database

Bandwidth

BGP

Server

(Limit 30 Input) ... 51

Tabel 4.19. Persentase Kondisi Rata – Rata Ruang Pusat Data ... 86

Tabel 4.20. Persentase rata - rata tiap temperatur ... 86

Tabel 4.21. Tabel Pengiriman

SMS

... 93

Tabel 4.22. Tabel Rekapitulasi Pengujian Web ... 96

Tabel 4.23. Rakapitulasi Pengujian Laporan

Email

dan

SMS

... 97

Tabel 4.24. Penggunaan storage pada Mysql ... 99

x

“Bacalah dengan (menyebut) nama Tuhanmu Yang menciptakan”

“Dia yang mengajarkan dengan kalam”

“Mengajari manusia apa-apa yang dia tidak tahu”

(QS Al-Alag:1,4,5)

Kupersembahan karya tulis ini untuk:

ayahanda dan Ibunda

Suratno & Wike Andriani Wijiastuti

&

Seluruh guru yang telah sabar

memberikan ilmu kepada kami.

viii

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada hari Sabtu, tanggal 06 Juni 1991 di Bekasi,

Jawa Barat sebagai anak kedua dari 4 bersaudara, dari Bapak

Suratno dan Ibu Wike Andriani Wijiastuti. Penulis memulai duduk

pada bangku pendidikan mulai dari tahun 1995 di TK Gema Nurani,

Pendidikan Dasar di SDN Pejuang VII pada tahun 1996, Sekolah Menengah

Pertama di SMPN 19 Bekasi pada tahun 2003, kemudian pada tahun 2006

melanjutkan sekolah pada tingkat menengah atas di SMA Taman Harapan Bekasi

yang selesai pada tahun 2009. Pada tahun 2009 penulis terdaftar sebagai mahasiswa

Teknik Elektro di Fakultas Teknik Universitas Lampung.

Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam organisai Himpunan Mahasiswa

Teknik Elektro (HIMATRO) sebagai sekretaris departemen infokom pada tahun

2010 – 2011. Selain itu penulis aktif di Unit Pelaksana Teknis Pusat Komputer

(UPT – Puskom) Universitas Lampung sebagai mahasiswa magang yang dimulai

pada tahun 2010 sampai sekarang. Selain itu penulis juga aktif sebagai asisten dosen

di beberapa mata kuliah jurusan Teknik Elektro.

' i , : ' : ! i : r : i t . _

' . i r I : r : ; : : i : : l :

a .

:, ' :t,...: r: ..ii. l . : : : l ' ' : . . : t ; l ' i , ' : , . : l

i :' ,.i

, l : l . I " ,.... , ;,:l t. .., : .::; :..1 i ,.-r,

j , , 1 : j r . j i l ' r : r : : . | i i .

-xi

SANWANCANA

Assalammualaikum Wr. Wb

Puji syukur yang selalu penulis panjatkan kepada Tuhan semesta alam Allah SWT,

karna berkat rahmat dan berkahnya lah penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

Tidak pernah lupa penulis panjatkan shalawat serta salam kepada seseorang yang

penulis sangat cintai diantara setiap orang yang penulis cintai yaitu Muhammad

SAW sang penutup para Nabi dan Rasul.

Skripsi yang berjudul “RANCANG BANGUN SISTEM

MONITORING

BANDWIDTH

, LISTRIK DAN TEMPERATUR RUANG BERBASIS

RASPBERRY PI

TM

_{PADA GEDUNG PUSAT DATA UNIVERSITAS}

LAMPUNG” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Lampung.

Penulis tidak pernah lupa kepada semua pihak yang telah mendoakan dan

membantu penulis dalam menyusun dan menyelesaikan skripsi yang penulis

kerjakan sehingga dapat terselesaikan dengan baik dan tepat waktu, khususnya

kepada:

1.

Bapak Prof. Dr. Suharno, M.Sc. selaku Dekan Fakultas Teknik.

2.

Bapak Agus Trisanto, Ph.D. selaku ketua jurusan Teknik Elektro

Universitas Lampung.

4.

Bapak Muhamad Komarudin S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing Utama

Tugas Akhir

5.

Bapak Gigih Forda Nama S.T., M.T.I selaku Dosen Pembimbing

Pendam

ping

Tugas Akhir

6.

Ibu Dr. Eng. Mardiana, S.T., M.T. selaku Dosen Penguji Tugas Akhir.

7.

Bapak Dr.Eng. Lukmanul Hakim, S.T., M.T. selaku dosen yang selalu

membimbing dan memberi motivasi kepada penulis.

8.

Bapak serta Ibu dosen jurusan Teknik Elektro atas didikannya, bimbingan

dan arahan yang telah diberikan.

9.

Mbak Ning dan jajaran staff jurusan Teknik Elektro.

10.

Kedua Orang Tua yang saya cintai, yang senantiasa mendoakan dan

memberi dukungan kepada penulis.

11.

Om Warsito dan Tante Dian, yang selalu menjaga, mengarahkan penulis

selama kuliah di Universitas Lampung.

12.

Abdul Munif Hanafi, Surya Andika, Al Banna, serta para generasi penerus

yang telah senantiasa membantu penulis.

13.

Seluruh teman – teman jurusan Teknik Elektro angkatan 2009, M.

Syafruddin, Laya Febry, Hadi Prayoga, Wahidi, Trisno, serta lainnya yang

penulis tidak dapat sebutkan satu persatu.

14.

Seluruh rekan – rekan Jurusan Teknik Elektro.

15.

Kepada Pak Sugianto, Ibu Sri Hartati, Mas Bambang, Kak Sony

Ferbangkara, Mas Harno, Mas Bayu Wicaksono, Kak Tomy Pratama

Zuhelmi, Mbak Yenni, Kak Heri Dian, Mas Hendri, Mas Kasdi yang tidak

xiii

pernah bosan menanyakan penulis kapan lulus serta selalu memberi

motivasi kepada penulis.

SURAT PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan

bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang

pernah dilakukan orang lain dan sepanjang

sepengetahuan

saya tidak terdapat karya

atau pendapat

yang ditulis atau di terbitkan orang lain, kecuali secara

tertulis diacu

dalam naskah ini sebagaimana

yang disebutkan dalam daftar pustaka.

Apabila pemyataan saya tidak benar, maka saya bersedia dikenai sangsi sesual

dengan

hukum yang berlaku.

Hanang Priambodo

0 9 1 s 0 3 1 0 8 6

BAB 1.

PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang

Penulis merupakan mahasiswa jurusan Teknik Elektro pada perguruan tinggi

Universitas Lampung (Unila) yang terdaftar sejak tahun 2009. Selama proses

pembelajaran di lingkungan Unila penulis selalu menggunakan fasilitas yang telah

di sediakan oleh Unila seperti listrik dan

internet

. Akan tetapi penulis merasakan

sering terjadi kegagalan koneksi listrik dan koneksi

internet

yang mengakibatkan

kegiatan belajar mengajar terganggu, tidak dapat mengakses jaringan

internet

untuk

keperluan perkuliahan seperti akses siakad,

e-learning

dan sebagainya. Dari hal

tersebut penulis melakukan observasi dan wawancara ke unit pengelola

internet

yang ada di Unila yaitu Unit Pelaksana Teknis Pusat Komputer (UPT-Puskom).

Dalam melakukan observasi dan wawancara penulis menyebarkan angket yang

berisikan beberapa pertanyaan, yaitu: seberapa sering terjadinya kegagalan koneksi

listrik dan koneksi

internet

di lingkungan Unila, serta apakah dibutuhkan sistem

untuk memonitor

bandwidth

, koneksi listrik dan temperatur pada ruang pusat data

Unila. Dari hasil pengumpulan angket terdapat 21% koresponden menyatakan

sangat sering terjadinya kegagalan koneksi listrik dan

internet

, 47% menyatakan

cukup sering, kemudian 32% menyatakan sering serta tidak ada koresponden yang

2

menyatakan tidak pernah. Selanjutnya hasil dari kebutuhan pembuatan sistem untuk

memonitor

bandwidth,

koneksi listrik dan temperatur ruang 51% koresponden

menyatakan sangat dibutuhkan, 24% cukup dibutuhkan, 25% dibutuhkan serta

tidak ada koresponden yang menyatakan tidak dibutuhkan.

Dari hasil obeservasi yang telah dilakukan, dapat diketahui bahwa staff

UPT-Puskom merasakan cukup sering terjadinya kegagalan koneksi listrik dan

internet

,

serta dibutuhkannya sistem untuk memantau

bandwidth

, koneksi listrik dan

temperatur ruang pada gedung pusat data Universitas Lampung. Dari hasil tersebut

penulis melanjutkan ide penulis untuk merancang bangun sistem

monitoring

bandwidth

, koneksi listrik dan temperatur ruang berbasis Raspberry Pi pada gedung

pusat data Universitas Lampung.

1.2.

Tujuan

Pada penulisan tugas akhir ini, terdapat beberapa tujuan diantaranya:

1.

Merancang sistem yang dapat memonitor

bandwidth

, temperatur ruang dan

koneksi

list

ik berbasis Raspberry Pi.

2.

Mengimplementasikan hasil rancangan sistem

monitoring bandwidth,

koneksi listrik dan temperatur ruang pada gedung pusat data Universitas

Lampung.

3.

Mendapatkan data primer. Hal yang dimaksud mendapatkan data primer

yaitu mendapatkan data dari tiap tiap

device

yang di

monitoring

seperti :

suatu informasi.

5.

Menampilkan data yang telah diolah secara

online

.

1.3.

Manfaat

Manfaat yang diharapkan dapat tercapai dalam penelitian ini adalah sebagai

berikut:

1.

Memudahkan proses dalam memonitor informasi dikarenakan informasi di

tampilkan melalui

web

.

2.

Memudahkan pengelola jaringan untuk menganalisis.

1.4.

Perumusan Masalah

Dengan masalah yang telah dijelaskan pada bagian latar belakang, penulis

merumuskan dari masalah yang ada yaitu:

“Bagaimana sistem yang dibutuhkan Universitas Lampung untuk memonitor

bandwidth

, koneksi listrik

dan temperatur pada gedung pusat data.”

1.5.

Batasan Masalah

Pada penulisan ini pembahasan dibatasi pada :

1.

Memonitor status koneksi listrik.

4

3.

Perangkat Raspberry Pi sebagai alat untuk mendapatkan data listrik,

bandwidth,

dan temperatur yang disimpan ke dalam

database

.

4.

Memonitor koneksi

bandwidth

pada jaringan lokal Universitas Lampung,

Indonesia dan

International

.

5.

Memonitor kondisi temperatur pada ruang pusat data Universitas Lampung.

6.

Menganalisa kemampuan Raspberry Pi yang dibatasi pada analisis

penggunaan

CPU, memory

.

1.6.

Hipotesa

Dengan adanya rumusan masalah yang telah dijelaskan, menulis memiliki ide untuk

merancang sistem berbasis Raspberry Pi untuk memonitor koneksi

bandwidth

,

koneksi listrik dan temperatur ruang pusat data Universitas Lampung. Pada

penelitian ini Raspberry Pi akan berfungsi sebagai mesin pengatur untuk

mendapatkan data

bandwidth,

data koneksi listrik, dan temperatur yang akan

disimpan ke dalam mesin layanan basis data, kemudian data dikelola menjadi suatu

informasi yang ditampilkan dalam beberapa cara, diantaranya : ditampilkan bentuk

laporan yang dapat dikirimkan melalui layanan

email,

serta dapat ditampilkan

melalui layanan

web.

Sistematika penulisan penelitian ini terdiri dari beberapa bab, antara lain:

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab satu ini menjelaskan tentang latar belakang, tujuan, manfaat, perumusan

masalah, batasan masalah, hipotesa, sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini menjelaskan secara garis besar tentang dasar teori yang berkaitan

dalam penelitian tugas akhir ini.

BAB III METODE PENELITIAN

Menjelaskan langkah

–

langkah dalam penelitian diantaranya waktu dan tempat

penelitian, alat dan bahan, prosedur penelitian.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Membahas tentang hasil penelitian yang telah dilakukan.

BAB V SIMPULAN DAN SARAN

Meringkas pembahasan hasil penelitian dalam bentuk kesimpulan hasil penelitian,

serta memberikan saran atau masukan untuk pengembangan penelitian.

DAFTAR PUSTAKA

6

BAB 2.

TINJAUAN PUSTAKA

1.1.

Sistem

Monitoring

Sistem adalah suatu perangkat unsur yang saling terkait sehingga membentuk suatu

totalitas. Sedangkan monitor merupakan sebuah alat yang berfungsi untuk

memantau, maka sistem

monitoring

merupakan suatu perangkat unsur yang saling

terkait dan mempunyai fungsi sebagai alat pemantau (Sunggono, 2008).

Pada sistem

monitoring

biasanya terdapat suatu alat dapat mengendalikan proses

dalam memonitor. Dalam tugas akhir ini penulis menggunakan Raspberry Pi dalam

menjalankan sistem

monitoring

yang terdiri dari beberapa sistem yaitu : sistem

monitoring

bandwidth

, sistem

monitoring

koneksi listrik, sistem

monitoring

temperatur ruang pusat data.

1.2.

Raspberry Pi

Raspberry Pi merupakan

device embedded system

dalam jenis

single board

computer.

Raspberry Pi memiliki

system on chip Broadcom bcm2835

dengan

prosessor ARM1176JZF-S 700 MHz. Raspberry Pi dapat diinstal sistem operasi

yang support dengan teknologi ARM seperti RaspbianOS, Arch Linux. Berikut ini

merupakan gambar dari Raspberry Pi (Sjogelid, 2013):

Gambar 0.1. Raspberry Pi model B

Pada Raspberry Pi model B memiliki kapasitas RAM sebesar 512 MB,

Network

Interface

Card

(NIC), slot

SD

Card

yang berfungsi sebagai

hardisk

, pin

GPIO

sebagai

low

level

peripheral

dan fasilitas lainnya yang terdapat pada tabel berikut

ini (Wikipedia, 2014):

Tabel 0.1. Spesifikasi Raspberry Pi

Model A

Model B

System on Chip (SoC)

Broadcom BCM2835 (CPU,GPU, DSP, SDRAM,

dan Single USB post)

Centar Processing Unit (CPU)

700 MHz ARM 11176JZF-S

GPU

Broadcom VideoCore IV @ 250 MHz

8

Port USB 2.0

1

2

Video input

Konektor CSI input

Video output

Composite RCA, HDMI

Audio input

HDMI 3.5 mm Jack

Onboard Storage

SD / MMC / SDIO card slot

Onboard network

Tidak Ada

10/100 Ethernet(8P8C)

Low-level Peripherals

+3 V, +5V, Ground, 8 x GPIO, UART, I2C bus, SPI

but with two chip select, I2S audio.

Konsumsi Daya

300 mA

(1.5W)

700mA(3.5W)

Suplai Daya

5V melalui MicroUsb atau GPIO Header

Ukuran

85.60mm x 53.98 mm

Berat

45 gram

Sistem Operasi

Raspbian OS, Arch Linux RAM, Debian,

Gentoo, Fedora, Freebsd, NetBSD, plan 9, RISC

OS, Slackware linux

1.3.

Sistem

Monitoring

Bandwidth

Sistem

monitoring bandwidth

merupakan suatu sistem yang dapat memantau

penggunaan

bandwidth. Bandwidth

merupakan lebar pita yang berfungsi sebagai

laju transfer data yang diukur dalam bentuk

bits per second (bps).

Terdapat berbagai

macam

tools

untuk memonitor

bandwidth

.

FTP

merupakan protokol yang berfungsi untuk mengirim dan menerima

file

menggunakan jaringan

TCP/IP

. Untuk komunikasi data menggunakan

FTP

harus

terdapat komputer

server

dan

client

yang terhubung jaringan. Biasanya selama

beroperasi,

FTP

menggunakan koneksi

twoTCP

. Satu koneksi berfungsi sebagai

saluran pengendali, yang membawa perintah dari hasil validasasi koneksi atau kode

kesalahan yang dihasilkan. Sedangkan yang kedua merupakan saluran untuk

mengirimkan data

file

.

FTP

merupakan saluran data

Full Duplex

, yang berarti

memungkinan

file

dikirim dari dua arah secara bersamaan (Rhodes & Goerzen,

2010).

1.3.2.

Internet

Control message Protocol (ICMP)

Menurut T. Dean (2010),

ICMP

merupakan protokol

network layer

yang berfungsi

untuk melaporkan status berhasil atau gagal dalam proses pengiriman data.

Terindikasi status gagal ketika data tidak sampai ketujuan seperti adanya kepadatan

pada suatu jaringan, tidak adanya akses ke tujuan kemudian data dihapus

disebabkan alokasi waktu pengiriman telah habis,

ICMP

hanya dapat mengirimkan

informasi kegagalan kepada pengirim dan tidak dapat mengoreksi apapun dari

kegagalan transmisi (Dean, 2009).

1.3.3.

Paket

Internet

Groper (

PING

)

Menurut T. Dean (2010),

PING

adalah sebuah utilitas yang dapat memverifikasi

protokol

TCP/IP

yang diinstal, pengecekan konfigurasi dan pengecekan

komunikasi dengan jaringan. Di dalam fungsinya

PING

memerlukan layanan

ICMP

10

untuk mengirimkan permintaan dan menerima pesan dalam pengecekan alamat

IP

(Dean, 2009)

.

Berikut contoh dalam menggunakan

PING:

Gambar 0.2. Hasil

Reply

Ping

ke alamat IP Tujuan

Terlihat pada

gambar 2.2

, penulis melakukan

PING

ke alamat

IP

192.168.1.3 dan

mengetahui bahwa komunikasi terjalin. Penulis dapat mengetahui bahwa

komunikasi data terjalin karena hasil dari

PING

menunjukan terkirimnya 2 paket

data sebesar 64

bytes

(

2 packets transmitted)

, kemudian diterimanya 2 paket

data (

2 received

) dengan 0% data yang gagal (

0% packet loss

). Untuk hasil

gagal dapat dilihat pada gambar ini:

Pada gambar 2.3, terlihat penulis melakukan

PING

ke alamat

IP

192.168.1.14.

Hasil dari

PING

yaitu

destination host unreachable

dengan pengiriman 4 paket

sebesar 64

byte

tidak ada paket yang diterima kembali dan terdapat 3 paket yang

rusak dengan 100% kegagalan pengiriman paket.

hanang@hanang:~$

ping

192.168.1.3

PING

192.168.1.3 (192.168.1.3) 56(84) bytes of data.

64 bytes from 192.168.1.3: icmp_req=1 ttl=64 time=0.590 ms

64 bytes from 192.168.1.3: icmp_req=2 ttl=64 time=0.508 ms

--- 192.168.1.3

ping

statistics ---

2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 999ms

rtt min/avg/max/mdev = 0.508/0.549/0.590/0.041 ms

hanang@hanang:~$

ping

192.168.1.14

PING

192.168.1.14 (192.168.1.14) 56(84) bytes of data.

From 192.168.1.109 icmp_seq=1 Destination Host Unreachable

From 192.168.1.109 icmp_seq=2 Destination Host Unreachable

From 192.168.1.109 icmp_seq=3 Destination Host Unreachable

--- 192.168.1.14

ping

statistics ---

4 packets transmitted, 0 received, +3 errors, 100% packet

loss, time 2999ms

Pada gedung pusat data biasanya memiliki mesin

–

mesin

server

yang selalu hidup

selama 24 jam dalam satu hari. Agar setiap

server

dapat beroperasi, dibutuhkan

sumber daya listrik yang cukup agar kondisi

server

tetap stabil. Setiap

server

yang

beroperasi biasanya mengeluarkan panas dari mesin dan akan mengakibatkan

penurunan performa pada mesin

server

jika suhu terlalu panas. Untuk menjaga

performa

server

maka ruangan pada pusat data biasanya dirancang agar suhu tetap

dingin. Menurut Cisco, suhu yang direkomendasikan pada gedung pusat data

berkisar 18

o

_{C sampai 27}

o

_{C (Cisco, 2011).}

1.4.1.

GPIO Raspberry Pi

Pada tugas akhir ini

GPIO

pada Raspberry Pi berfungsi sebagai antarmuka

input

output (I/O)

dengan beberapa perangkat seperti sensor suhu dan masukan dari

terminal listrik. Terdapat 26 pin

GPIO

Raspberry Pi seperti pada gambar berikut :

+3V3 GPIO 2 GPIO 3 GPIO 4 GROUND GPIO 17 GPIO 27 GPIO 22 +3V3 GPIO 10 GPIO 9 GPIO 11 GROUND +5V +5V GROUND GPIO 7 GPIO 8 GPIO 25 GROUND GPIO 24 GPIO 23 GROUND GPIO 18 GPIO 15 GPIO 14 RJ 45

12

Dari 26 pin gpio yang dimiliki Raspberry Pi, terdapat 2 pin sebagai sumber

tegangan 5 V, 2 pin sumber tegangan 3.3 V, 5 pin

ground

, 17 pin

input

/

output

.

GPIO

pada Raspberry Pi dapat dikendalikan dan dipicu dengan berbagai cara, bisa

dengan terminal menggunakan

bash

script

atau dengan bahasa program yang lain

(Asadi, et al., 2014).

1.4.2.

Sensor Suhu DS18B20

DS18B20 merupakan perangkat pengukur suhu dalam bentuk derajat

celcius

yang

memiliki ADC 12 bit. Komunikasi protokol sensor ds18b20 ini melalui

bus 1-wire

(w1). Berikut gambar dari sensor ds18b20:

Gambar 0.5. Sensor Dallas DS18B20

Terlihat pada

gambar 2.5

sensor Dallas DS18B20 terdapat 3 pin yang diberi nama

GND, DQ, V

DD

. Pin GND merupakan pin

ground

, pin DQ merupakan pin

input

/

temperatur berkisar -55

0

_{C sampai 125}

0

_{C. Komunikasi data pada sensor DS18B20}

menggunakan protokol

1-wire

yang memungkinkan dalam 1 pin digital

input

dapat

dipasang lebih dari satu sensor DS18B20. Sensor Dallas DS18B20 dapat membaca

data kurang dari 750 ms.

1.5.

Sistem Layanan Basis Data

Sistem basis data merupakan sekumpulan data-data yang saling berhubungan.

Sistem basis data dibuat bertujuan untuk menampilkan pandangan abstrak data,

yaitu sistem yang menyembunyikan rincian mengenai bagaimana data disimpan

dan dipelihara. Menurut Adi Nugroho terdapat beberapa peringkat abstraksi

diantaranya (Nugroho, 2011):

1. Peringkat Fisik. Mendeskripsikan sesungguhnya data disimpan dalam

media penyimpanan fisik.

2. Peringkat Logika. Abstraksi mendeskripsikan data yang tersimpan pada

basis data dan mendeskripsikan hubungan antara data-data tersebut.

3. Peringkat Pengguna. Peringkat ini merupakan peringkat tertinggi dalam

abstraksi. Fungsi dari peringkat pengguna ini yaitu menyederhanakan interaksi

pengguna dengan sistem.

1.5.1.

Structur Query Language (SQL)

SQL merupakan perintah yang diciptakan untuk mengelola

database

bedasarkan

14

RDBMS, seperti : MySQL, Oracle, Ms Access, dan sebagainya. Perintah SQL

secara umum di kelompokan menjadi 3 macam, yaitu (Supriyatno, 2010):

1.

DML

(Data Manipulating Language)

yang berfungsi untuk mengolah data

yang berada di dalam tabel menggunakan perintah seperti:

select, insert,

delete, update.

2.

DDL

(Data Definition Language)

yang berfungsi untuk mendefinisikan dan

membuat struktur tabel basis data, serta membuat index. Contoh perintah

yaitu :

Create Table, Describe

dan sebagainya.

3.

DCL

(Data Control language)

yang berfungsi untuk mengatur hak akses

pengguna basis data.

1.6.

Rekayasa Perangkat Lunak

Perangkat lunak merupakan suatu utilitas yang digunakan untuk memproses

informasi. Didalam perangkat lunak terdapat berbagai perintah yang apabila

dijalankan akan memberikan suatu fungsi dan unjuk kerja seperti yang di inginkan.

Sedangkan rekayasa perangkat lunak merupakan ilmu dalam analisa, desain suatu

sistem agar dapat di implementasikan sesuai dengan kebutuhan (Yasin, 2012).

1.6.1.

Model Rekayasa Perangkat Lunak

“Modified

Waterfall Model”

Modified waterfall

merupakan salah satu cara dalam pemodelan rekayasa perangkat

lunak. Pada pemodelan

modified waterfall

memiliki tahapan

–

tahapan yang

meliputi analisis, desain, implementasi, pengujian dan perawaratan. Berikut ini

merupakan bentuk dari diagram

waterfall

:

Gambar 0.6. Modified Waterfall Model

Pada model

waterfall

terdapat fungsi

–

fungsi dari tiap tahap, yaitu (Sommerville,

2011):

1.

Requirement

analysis

. Yaitu menganalisis dan mendefinisikan tiap

–

tiap

kebutuhan dari sistem. Perolehan hasil analisis biasanya di tetapkan melalui

konsultasi dengan

user

, pengelola dan yang berkaitan kepada pengguna

sistem.

2.

Design

. Yaitu melakukan proses dalam mendesain sistem dengan

mengalokasikan persyaratan yang telah ada dengan membentuk arsitektur

secara keseluruhan.

3.

Implementation

. Desain perangkat lunak yang sudah disiapkan di

realisasikan dalam bentuk serangkaian program sesuai dengan

spesifikasinya.

16

4.

Testing

. Tiap Program yang telah di implementasikan, kemudian di

integrasikan menjadi satu kesatuan sistem dan di lakukan pengujian untuk

memastikan bahwa sistem terpenuhi setiap persyaratannya.

5.

Maintenance

. Sistem yang lulus pengujian tetap dilakukan pemeliharaan

untuk meningkatkan pelayanan dan pengembangan sistem.

1.6.2.

Data Flow Diagram

Data Flow Diagram (DFD),

merupakan suatu cara untuk menampilkan bagaimana

data berjalan pada suatu sistem informasi dan tidak menampilkan

logical

program

dan tahapan program. Pada

DFD

terdapat empat simbol yang digunakan yaitu :

proses, alur data, penyimpan data, entitas. Pada umumnya terdapat beberapa

perbedaan versi dari simbol

DFD

yang telah ada, akan tetapi mereka mempunyai

tujuan yang sama. Berikut ini merupakan simbol simbol dari

DFD

(Shelly &

Rosenblatt, 2010):

perbedaan isi atau bentuk. Beberapa hal yang harus dihindari dalam pembuatan

DFD

menngunakan simbol proses, diantaranya :



Spontaneous

generation

. Setiap proses tidak boleh mengeluarkan hasil

tanpa adanya masukan.



Black

hole

. Setiap proses tidak boleh menerima masukan tanpa adanya

keluaran.



Gray

hole

.

Gray

hole

memiliki sedikitnya 1

input

dan 1

output

, akan tetapi

setiap masukan tidak jelas untuk menghasilkan

output

yang ditunjukan.

Kemudian data

store

mempresentasikan data dari sistem penyimpanan. Simbol

penyimpan data harus terkoneksi dengan suatu proses yang di hubungkan

menggunakan alur data. Setiap penyimpanan data tidak boleh terhubung dengan

penyimpanan data lainnya tanpa adanya proses, penyimpanan data tidak dapat

menghasilkan keluaran untuk diproses tanpa adanya masukan.

Kemudian simbol entitas mempresentasikan setiap entitas yang ada pada sistem

informasi. Setiap entitas harus terhubung dengan proses, setiap entitas tidak boleh

terhubung langsung dengan entitas lain atau dengan penyimpan data.

1.7.

Penelitian Terdahulu

Studi literatur yang penulis lakukan selanjutnya yaitu membaca beberapa

penelitian

–

penelitian yang berkaitan dengan tugas akhir ini sebagai rujukan dan

18

perbandingan pada metode yang digunakan serta hasil yang dicapai pada penelitian

ini.

1.7.1.

Sistem

Monitoring

Suhu

Server

berbasis

Web

dengan Menggunakan

EZ4309.

Riyanto dan Rama menjelaskan bahwa suhu ruang

server

sangat perlu untuk di

pantau dikarenakan apabila suhu ruang

server

melebihi batas toleransi, pengelola

dapat mengetahui dan menindak lanjuti untuk meminimalisir terjadinya kerusakan

pada

server.

Berikut sistem yang beliau kerjakan:

Gambar 0.8. Topologi Sistem

Monitoring

Suhu ruang

Server

Berbasis

Web

dengan Menggunakan EZ430

Pada

gambar 2.7

topologi

monitoring

suhu ruang

server

berbasis

web

menggunakan EZ430, Riyanto dan Rama menggunakan perangkat EZ430 yang

terkoneksi dengan

web server

dan

database

server.

Server

–

server

tersebut

terhubung dengan

client

melalui layanan

web.

kerjakan yaitu data dari EZ430 diolah menggunakan program

visual basic

kemudian disimpan kedalam

database server.

Data yang telah diolah ditampilkan

melalui layanan

web

dengan hasil sebagai berikut (Riyanto & Wiyagi, 2011).

Gambar 0.9. Tampilan Informasi Suhu Ruang (status:

safe

)

Gambar 0.10. Tampilan Informasi Suhu Ruang (status:

warning

)

Hasil yang Riyanto dan Rama dapatkan, penulis mengembangkan sistem monitor

temperatur ruang dengan

device

yang berbeda dan beberapa fasilitas diantaranya

data yang tersimpan dalam

database

dapat ditampilkan sesuai waktu yang

diinginkan melalui

web

serta data dapat dilaporkan melalui fasilitas

e-mail.

20

1.7.2.

Monitoring

Pemakaian Energi Listrik berbasis Mikrokontroler secara

Wireless.

Penelitian yang dilakukan Dayita dan tim berfungsi untuk memonitor tegangan,

arus dan daya listrik menggunakan mikrokontroler sebagai sistem pengendali serta

wifi

sebagai media transmisi data dan perangkat lunak

visual basic

untuk

menampilkan data. Mikrokontroler berfungsi sebagai pengukuran data yang diolah

dan melakukan pencatatan data, kemudian data

–

data tersebut dikumpulkan untuk

mendapatkan laporan akhir tentang pengunaan daya listrik. Dengan komunikasi

serial, data pada mikrokontroler dapat dimonitor melalui sebuah

PC

.

Mikrokontroler akan terhubung dengan sensor arus, tegangan, sensor

cosh phi

, dan

perangkat

wireless

. Dari perangkat

wireless

tersebut data dikirim ke komputer.

Berikut diagram perangkat keras dari penelitian Dayita dan tim: (Rusty, et al.,

2011).

Gambar 0.11. Blok Diagram Sistem

Monitoring

Energi Listrik berbasis

Mikrokontroler secara

Wireless

energi listrik berbasis mikrokontroler secara

wireless

. Cara kerja dari sistem ini

yaitu mikrokontroler terhubung dengan sensor arus, tegangan dan

cos phi

.

Mikrokontroler berfungsi sebagai pengelola data yang didapat dari tiap sensor

untuk dikirimkan ke

personal computer

menggunakan media transmisi

wireless

.

Berikut ini merupakan perbandingan penelitian penulis dengan penelitian -

penelitian terdahulu yang telah diuraikan dengan tabel sebagai berikut:

Tabel 0.2. Perbandingan Penelitian

Tabel Perbandingan

Dayita Andyan

Rusty, M.

Safrodin, B.Sc.,

M.T. Ainur Rofiq

Nasur, S.T., M.T

Riyanto, Rama

Octa Wayagi

Skripsi Penulis

Judul

Monitoring

Pemakaian Energi

Listrik berbasis

Mikrokontroler

secara

Wireless

Sistem

Monitoring

Suhu

Server

berbasis

Web

dengan

Menggunakan

EZ430

Rancang Bangun

Sistem

Monitoring

Bandwidth

, Koneksi

Listrik dan

Temperatur Ruang

Berbasis Raspberry Pi

pada Gedung Pusat

Data Universitas

Lampung

Alat yang

Digunakan

microcontroler

,

PC

,

Wireless

PC, Ez430

Raspberry Pi,

DS18B20

Tampilan

Web

Tidak

Ada

Ada

Program

C

Visual Basic,

Mysql

Python, Mysql

Laporan

Melalui

Email

Tidak

Tidak

Ada

Notifikasi

22

Dari hasil tabel perbandingan penelitian, terdapat beberapa kelebihan dari

penelitian yang penulis kerjakan dibandingkan dengan beberapa penelitian

terdahulu yang penulis sebutkan, diantaranya :

1.

Penulis menggunakan pengontrol bernama Raspberry Pi. Di bandingkan

dengan mikrokontroler, Raspberry Pi dapat di program dengan beberapa

bahasa program seperti python, shell

script

, perl, sedangkan mikrocontroler

dapat diprogram menggunakan bahasa C. Selanjutnya apabila di

bandingkan dengan PC, Raspberry Pi hanya membutuhkan tegangan 5V

dengan daya sebesar 5 watt. Sedangkan PC untuk

processor

saja

membutuhkan daya sebesar 60 - 65 watt.

2.

Bahasa program yang penulis gunakan yaitu bahasa python. Bahasa python

merupakan bahasa program yang dapat digunakan untuk program berbasis

web

, dan berbasis

desktop

tidak seperti C dan

Visual

Basic

.

3.

Kelebihan dari penelitian penulis yaitu, terdapat penambahan fasilitas

laporan menggunakan

email

dan notifikasi melalui

sms

.

Bedasarkan studi literatur yang telah dilakukan, Peneliti merangkum studi literatur

dalam bentuk bagan kerangka acuan dengan gambar sebagai berikut:

24

Dari diagram kerangka acuan diatas, menjelaskan tentang alur literatur

–literatur

yang digunakan penulis sebagai rujukan teori untuk membuat sistem

monitoring

bandwidth

, listrik dan temperatur ruang berbasis Raspberry Pi. Literatur yang

digunakan yaitu literatur yang berkaitan dengan Raspberry Pi, utilitas yang

dibutuhkan untuk pembuatan sistem

monitoring

bandwidth

, sistem

monitoring

koneksi listrik, dan sistem

monitoring

keadaan temperatur ruang pusat data. Penulis

memperoleh literatur - literatur yang dibutuhkan dari beberapa sumber seperti:

buku,

journal

dan

paper

.

Terlihat pada bagan kerangka acuan, bahwa sistem

monitoring

bandwidth

, koneksi

listrik dan temperatur ruang berbasis Raspberry Pi dipisahkan menjadi beberapa

acuan, seperti sistem layanan basis data, bahasa program yang digunakan dalam

sistem basis data menggunakan bahasa SQL. Hal

–

hal yang bekenaan tentang

sistem basis data dan program SQL penulis kutip dari buku Adi Nugroho yang

berjudul

“Perancangan dan Implementasi Sistem Basis Data, dan buku dari

Supriyanto dengan judul

“

Pemrograman

Databases

Menggunakan

Java

&

MySQL

Untuk

Pemula”

.

Kemudian pada bagian sistem

monitoring

bandwidth

, literatur

yang digunakan yaitu tentang FTP yang penulis kutip dari buku Rhodes dan

Goerzen yang berjudul

“

Foundation of Python Network Programming

”. Fungsi

FTP pada penelitian ini yaitu untuk pengiriman

file

yang berisikan data

bandwidth

,

kemudian untuk literatur

PING

dan ICMP diambil dari buku karangan Tamara

Dean yang berjudul “

Network + Guide to Network

”.

PING

dan ICMP merupakan

tools

yang berada pada mesin linux untuk pengecekan koneksi

internet

. Pada bagian

sistem koneksi listrik dan temperatur ruang, literatur yang digunakan diambil dari

beberapa jurnal diantaranya yaitu jurnal dengan judul sistem

monitoring

suhu ruang

Wayagi. Kemudian jurnal dengan judul

monitoring

pemakaian energi listrik

berbasis mikrokontroler yang ditulis oleh Dayita Andyan Rusti, M. Safrodin, B.

Sc., M.T, Ainur Rofiq Nansur, S.T., M.T. Selanjutnya literatur yang berkaitan

dengan GPIO pada Raspberry Pi , dan

standart

temperatur pada ruang

data center

yang merujuk pada

paper

cisco dengan judul “

Data Center Power Cooling

”, dan

datasheet

dari sensor temperatur DS18B20.

26

BAB 3.

METODE PENELITIAN

1.1.

Tahapan Penelitian

Pada tahapan peneletian terdapat tahapan-tahapan untuk melakukan penelitian ini,

diantaranya sebagai berikut:

1.

Perumusan Masalah. Merumuskan masalah

– masalah yang ditemui dan

dikemas menjadi suatu

quisioner.

2.

Studi Literatur. Meninjau kembali literatur

–

literatur yang berkaitan dengan

penelitian sebagai dasar teori dari penelitian.

3.

Menyiapkan Alat dan Bahan. Menyiapkan bahan

–

bahan yang akan di

gunakan pada penelitian ini, bahan – bahan tersebut berupa perangkat keras

dan perangkat lunak.

4.

Perancangan perangkat keras. Setelah alat dan bahan telah di siapkan maka

langkah selanjutnya yaitu merancang alat

– alat yang dibutuhkan untuk

menjadi kesatuan sistem yang akan digunakan pada penelitian ini.

5.

Perancangan pengembangan sistem. Merancang sistem perangkat lunak

yang dibutuhkan menggunakan prinsip dari metode rekayasa perangkat

lunak model

modified waterfall

. Sesuai dengan mekanisme model

modified

waterfall,

terdapat 5 tahapan perancangan perangkat lunak yaitu :

bandwidth

, listrik dan temperatur ruang berbasis Raspberry Pi

TM

pada gedung pusat data Universitas Lampung.

b.

Design.

Merancang sistem

monitoring

bandwidth

, listrik dan

temperatur ruang sesuai dengan hasil analisa kebutuhan.

c.

Implementation.

Mengimplementasikan

sistem

monitoring

bandwidth

, listrik dan temperatur ruang berbasis Raspberry Pi yang

telah dirancang.

d.

Testing.

Menguji sistem

monitoring

bandwidth

, listrik dan

temperatur ruang berbasis Raspberry Pi.

e.

Maintenance.

Melakukan pemeliharaan pada sistem

monitoring

bandwidth

, listrik dan temperatur ruang berbasis Raspberry Pi.

6.

Kesimpulan/Saran. Merangkum hasil penelitian ini dalam bentuk simpulan

28

Dari tahapan – tahapan penelitian tersebut penulis gambarkan dalam bentuk sebagai

berikut:

Pada penelitian ini digunakan beberapa alat dan bahan yaitu sebagai berikut:

1.

1 unit Raspberry Pi

2.

1 unit

server

basis data

3.

1 unit

server

web

4.

1 unit sensor suhu

5.

Image

ISO RaspbianOS

6.

Image

ISO Ubuntu 12.04

7.

Python

Compiler

8.

Mysql

Server

9.

Apache22

1.3.

Studi Literatur

Studi literatur yang dilakukan yaitu dengan mempelajari teori

–

teori yang berkaitan

dengan penelitian, seperti: basis data,

web server

, Raspberry Pi, cara kerja

packet

internet groper (PING)

,

file

transfer protocol(FTP)

, penelitian

– penelitian yang

terkait dengan penelitian ini, dan sebagainya.

1.4.

Perancangan Pengembangan Sistem

Pada tahap ini dilakukan desain sistem menggunakan metode perangkat lunak

Modified Waterfall. Modified Waterfall

memungkinkan adanya perbaikan sistem

pada tahap tertentu tanpa harus menyelesaikan seluruh tahap perancangan sistem.

30

Berikut ini merupakan ilustrasi dari metode

modified waterfall

dengan gambar

sebagai berikut:

Gambar 0.2. Model Modified Waterfall

1.4.1.

Analisa Kebutuhan (

Requirement Analysis

)

Pada tahap ini yaitu pengumpulan kebutuhan fungsional sistem yang nantinya akan

digunakan. Kebutuhan

– kebutuhan yang telah di dapat yaitu bedasarkan hasil

quisorner

dan wawancara ke pengelola UPT-Puskom.

1.4.2.

Perancangan

(Design)

Terdapat 2 jenis perancangan yang akan dilakukan yaitu: perancangan perangkat

keras dan perancangan perangkat lunak.

1.4.2.1.

Perancangan Perangkat Keras

Dalam pembuatan rancangan ini,

device

Raspberry Pi terhubung dengan beberapa

perangkat, seperti:

BGP

server

,

server

basis data,

server

web

, sensor suhu,

modem

GSM

, dan masukan listrik 3.3v ke pin GPIO Raspberry Pi.

Pada tahap ini dilakukannya perancangan konseptual yang meliputi:

1.

Context

Diagram

Context

diagram

merupakan DFD level 0 yang berfungsi untuk

menggambarkan hubungan antar entitas pada sistem informasi.

Entitas yang akan ditampilkan pada sistem informasi yaitu:

pengelola dan

user

.

2.

Data

Flow

Diagram

Data

flow

diagram

berfungsi untuk menggambarkan aliran data

pada setiap proses yang berada pada entitas. Terdapat beberapa

level

DFD

yang digunakan dalam penelitian ini diantaranya :

DFD

Level

1 dan

DFD

level

2.

3.

Perancangan Basis Data

Pada perancangan basis data setiap entitas tidak mempunyai

hubungan dengan entitas lainnya. Aplikasi basis data akan

menggunakan

software

MySQL

1.4.3.

Implementasi (

Implementation

)

Implementasi sistem ini terdiri dari beberapa tahapan, yaitu:

1.

Instalasi

Image

RaspbianOS.

RasbianOS merupakan sistem operasi yang digunakan untuk

perangkat Raspberrry Pi. Cara instalasi

image

raspbianOS

32

dibutuhkan

software Win32 Disk Imager

yang berjalan pada OS

windows.

Software Win32 Disk Imager

berfungsi untuk memasang

raspbianOS ke dalam

SD

card

yang disediakan melalai OS

windows. Setelah

SD card

telah terinstal raspbian OS, pindahkan

SD

Card

ke Raspberry Pi dan di hidupkan.

2.

Konfigurasi Raspberry Pi.

Setelah raspberry berjalan, koneksikan raspberry dengan

internet

,

kemudian

update, upgrade

paket – paket yang ada di Raspberry Pi.

Setelah proses

update

dan

upgrade

selesai, selanjutnya memasukan

paket yang dibutuhkan Raspberry Pi seperti:

1.

Python versi 2.7.

2.

Modul Python-Rpi.GPIO.

3.

Mysql Client.

4.

Crontab

5.

FTP

3.

Pembuatan

script

program pada Raspberry Pi.

Pada Raspberry Pi akan dijalankan beberapa

script

program

diantaranya:

1.

Script

Ping

IP Address

DNS Google.

2.

Script

Ping

IP Address

Server

BGP

Universitas Lampung.

3.

Script

Ping

IP Address

peer to peer

provider

arah Indonesia.

4.

Script

Ping

IP Address

peer to peer

provider

arah

BGP

.

6.

Script

mendapatkan data

bandwidth

Indonesia dari

Server

BGP

.

7.

Script

mendapatkan data

bandwidth

Server

BGP

.

8.

Script

pemantauan kondisi listrik.

9.

Script

pemantauan kondisi temperatur ruang pusat data.

4.

Instalasi Mesin Layanan Basis Data.

Pada mesin layanan basis data akan di

install

sistem operasi Ubuntu

12.04. Setelah instalasi berhasil konfigurasi ubuntu agar terkoneksi

internet

, kemudian melakukan

update

paket. Terdapat kebutuhan

sistem yang harus di

install

yaitu:

1.

Mysql-

Server

5.

Membuat tabel basis data.

6.

Instalasi

Web

Server

.

Web server

yang akan digunakan di

install

di sistem operasi Ubuntu

12.04. Terdapat kebutuhan sistem yang harus di-

install

yaitu:

1.

Apache2

2.

Mysql

Client

3.

CGI untuk python

4.

Matplotlib

34

7.

Instalasi

SMS

Gateway

Software

yang digunakan untuk

sms gateway

yaitu gammu dan

Mysql

Server

.

1.4.4.

Pengujian (

Testing

)

Setelah tahapan implementasi berhasil dilakukan maka tahapan selanjunya yaitu

pengujian sistem

monitoring bandwidth,

koneksi listrik dan kondisi temperatur

ruang pusat data menggunakan Raspberry Pi. Berikut ini tahapan pengujian sistem

ini yaitu:

Tabel 0.1. Lembar Pengujian

lembar Pengujian

User

Sasaran Pengujian : Halaman Web

no

Kondisi Yang

Diuji

Langkah

Pengujian

Spesifikasi

Masukan

Hasil Yang

Diharapkan

Sukses

/

Gagal

(Ѵ/X)

1

Halaman Utama

Mengakses

Halaman

Utama

http://hanang.uni

la.ac.id

1. Menampilkan

Halaman Utama

2. Menampilkan

Grafik Listrik,

Bandwidth,

Temperatur

3 . Grafik terlihat

berjalan secara

realtime

2

Halaman

Bandwidth

Mengakses

Halaman

Bandiwdth

1.

http://hanang.uni

la.ac.id/hp_

band

width

.py

1. Menampilkan

diagram sesuai

dengan waktu

yang di inputkan

2. masukan

inputan waktu

3

Halaman Listrik

Mengakses

Halaman

Listrik

1.

http://hanang.uni

la.ac.id/hp_listrik

.py

1. Menampilkan

diagram sesuai

dengan waktu

yang di inputkan

2. masukan

inputan waktu

4

Halaman

Temperatur

1.

http://hanang.uni

1. Menampilkan

Mengakses

Halaman

Temperatur

eratur.py

yang di inputkan

2. masukan

inputan waktu

Pengelola

Sasaran Pengujian : Laporan Mingguan

1

Pengiriman

Laporan Via

Email

Mengirim

Email Secara

automatis

laporan setiap

awal pekan

Email Pengelola

1. Pengelola dapat

menerima laporan

mingguan setiap

hari senin

2. Laporan

berisikan grafik

bandwidth, listrik,

temperatur selama

1 minggu sebelum

hari pengiriman

Sasaran Pengujian : Laporan Bulanan

2

Pengiriman

Laporan Via

Email

Mengirim

Email Secara

automatis

laporan setiap

awal bulan

Email Pengelola

1. Pengelola dapat

menerima laporan

mingguan setiap

hari senin

2. Laporan

berisikan grafik

bandwidth, listrik,

temperatur selama

1 bulan sebelum

awal bulan

pengiriman

Sasaran Pengujian : Notifikasi SMS Koneksi Internet

3

Pengiriman

notifikasi

menggunakan

SMS

Mengirim SMS

Secara

automatis

Ketika internet

hidup / putus

Nomor Ponsel

Pengelola

1. Pengelola dapat

menerima SMS

ketika internet

putus / hidup

Sasaran Pengujian : Notifikasi SMS Koneksi listrik

4

Pengiriman

notifikasi

menggunakan

SMS

Mengirim SMS

Secara

automatis

Ketika listrik

hidup / padam

Nomor Ponsel

Pengelola

1. Pengelola dapat

menerima SMS

ketika listrik

padam / hidup

Sasaran Pengujian : Notifikasi SMS Temperatur

5

Pengiriman

notifikasi

menggunakan

SMS

Mengirim SMS

Secara

automatis

Ketika

Temperatur

dalam keadaan

aman atau

tidak aman

Nomor Ponsel

Pengelola

1. Pengelola dapat

menerima SMS

ketika temperatur

dalam kondisi

aman / tidak aman

36

1.4.5.

Pemeliharaan

(Maintenance)

Tahap terakhir dari model

modified waterfall

yaitu pemeliharaan. Terdapat

beberapa jenis pemeliharaan yang dapat dilakukan yaitu:

1)

Corrective Maintenance

. Merupakan pemeliharaan ketika sistem telah

berjalan kemudian baru ditemukan suatu kesalahan

–

kesalahan pada sistem.

1.5.

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan akan di peroleh bedasarkan hasil dan pembahasan yang telah

didapatkan. Sedangkan saran berisikan hal

– hal untuk pengembangan penelitian

selanjutnya.

1.6.

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan di gedung UPT-Puskom Universitas Lampung yang

dilaksanakan pada bulan Januari sampai dengan bulan Maret 2014.

1.7.

Jadwal Penelitian

Tabel 0.2. Jadwal Penelitian

Kegiatan

Januari Februari

Maret

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Studi Literatur

Perancangan Perangkat Keras

Perancangan Sistem

Seminar Usul

Instalasi Sistem

Pengujian Sistem

Hasil dan Pembahasan

Seminar hasil

Perbaikan

Once a device is isolated for bus communication the master can issue device-specific commands to it, send data to it, or read data from it. Because each device type performs different functions and serves a different purpose, each has a unique protocol once it has been selected. Even though each device type may have different protocols and features, they all have the same selection process and follow the command flow as seen in Figure 1 (above).

How power is supplied in the most common cases (w/ diagrams)

3 primary ways:

Sourcing power whenever the line is above 3.5V.

Since 1-Wire devices can operate with a 3V supply, the energy available between the bus supply levels of 3.5V and 5V can be tapped.

equivalent to operating the load in shunt mode (permanently across the bus, or preferably under bus master control)

(Powering methods continued)

Sourcing power when line is high by transferring charge to a capacitor (or rechargeable battery) through a blocking diode

During idle periods when the bus is at 5V, the circuit ‘steals’ power from the line to charge the capacitor and power the load.

Disadv: adds both capacitive load and leakage that reduce the range and capability of the 1-Wire network. Can fix by can be isolating it between two addressable switches controlled by the line master.

Adv: simple and economical; used internally by 1-Wire devices

Parasitic power:

concept of "stealing" power from the net by a half-wave rectifier

When data line is pulled high, the diode in the half-wave rectifier turns on and charges an on-chip capacitor.

When the voltage on the net drops below the voltage on the capacitor, the diode is reverse biased, which isolates the charge. The resulting charge provides the energy source to power the slave during the intervals when the net is pulled low. The amount of charge lost during these periods is replenished when the data line returns high.

can be accomplished by using a MOSFET to pull the bus directly to the rail

E.g. DS18S20-PAR (digital thermometer, during temperature conversions)

http://pdfserv.maxim-ic.com/arpdf/DS18S20-PAR.pdf

http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/949/ln/en (App147: Supplying power via 1-wire bus)

http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/857/ln/en (App148: Guidelines for Reliable 1-wire networks)

Some Topologies

General Ways to Communicate

Software methods via microprocessor: 1-Wire API for Windows (TMEX), 1-Wire COM interface (OWCOM), 1-Wire Public Domain (PD), and 1-Wire API for Java™ (OWAPI)

a predefined 1-Wire master chip in Verilog and VHDL

DS2480B Serial 1-Wire Line Driver to communicate with any UART

DS1481 provides a 1-Wire master with a parallel interface.

Closing Remarks

DS9091K 1-Wire MicroLAN Evaluation Kit

http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/2973

$49.00

examples: Window/door monitor, Temperature logger, Simulated room temperature control, Burglar alarm system

37 1-Wire devices, 48 iButtons and accessories (sensors, clocks, adapters, memory, etc.)

* http://www.maxim-ic.com/1-Wire (main page)

http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/1796/ln/en (overview)

http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/1189/ln/en (App214: Using a UART to Implement a 1-Wire Bus Master)

http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/855/ln/en (App155: overview and selection guide to available APIs/resources for communicating with the variety of devices)

* http://www.maxim-ic.com/an_prodline2.cfm/prodline/21 (ALL Application Notes and Tutorials for 1-Wire devices)

* http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/523/ln/en (App132: Quick Guide to 1-Wire net Using PCs and Microcontrollers)

http://www.brianlane.com/digitemp.php (“DigiTemp is a simple to use interface to the Dallas Semiconductor DS18S20 (DS18S20-PAR), DS1822, (DS1822-PAR) and DS18B20 (DS18B20-PAR) digital temperature sensors”)