SISTEM OTOMATISASI PERANGKAT LISTRIK RUMAH BERBASIS OPENWRT LINUX.

SISTEM OTOMATISASI PERANGKAT LISTRIK RUMAH BERBASIS OPENWRT LINUX

Diajukan oleh

Azhar Pratama Febriansyah 0608555/PS/IK/06

Kepada

Tim Skripsi Program Studi Ilmu Komputer

PROGRAM STUDI ILMU KOMPUTER

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA 2013

Azhar Pratama F, 2013

SISTEM OTOMATISASI PERANGKAT LISTRIK RUMAH BERBASIS OPENWRT LINUX

Oleh Azhar Pratama F.

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana pada Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

© Azhar Pratama F. Universitas Pendidikan Indonesia

September 2013

Hak Cipta dilindungi undang-undang.

Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian, dengan dicetak ulang, difoto kopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis.

SISTEM OTOMATISASI PERANGKAT LISTRIK RUMAH BERBASIS OPENWRT LINUX

AZHAR PRATAMA FEBRIANSYAH 0608555

DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH PEMBIMBING: Pembimbing I,

Eddy Prasetyo Nugroho, MT. NIP: 197505152008011014

Pembimbing II,

Jajang Kusnendar, MT. NIP: 197506012008121001

Mengetahui,

Ketua Prodi Ilmu Komputer

Rasim, MT.

iv Azhar Pratama F, 2013

ABSTRAK

Otomatisasi perangkat listrik rumah dapat digambarkan sebagai sebuah produk atau perangkat yang berfungsi untuk memberikan informasi ataupun melakukan sebuah pekerjaan tanpa harus melibatkan pemilik rumah. Contoh dari otomatisasi rumah adalah jam alarm, AC yang dapat menyala sesuai dengan suhu pada ruangan dan pompa air yang dapat menyala apabila air habis. Berdasarkan itu maka diperlukan sebuah perangkat otomatisasi rumah dengan harga terjangkau tetapi dapat berfungsi dengan baik. Oleh karena itu digunakanlah: sistem operasi Openwrt Linux yang berjalan pada sebuah router, mikrokontroler Arduino Uno, rangkaian relay, sensor suhu dan sensor cahaya untuk membangun sistem otomatisasi perangkat listrik rumah pada penelitian ini. Pada akhirnya terbentuklah sebuah sistem otomatisasi perangkat listrik rumah yang memiliki antarmuka pengguna berbasis web sehingga dapat dikendalikan dari jarak jauh baik menggunakan jaringan lokal maupun internet.

ABSTRACT

Home automation can be desribed as a product or device that can function

on it’s own and can give an information or do some task without involving the

home owner. Example of home automation are alarm clock, an AC that can turn itself on at a certain room temperature and a water pump that can turn itself on when the water is low. For that reason we need a home automation device with affordable price but can function well enough for daily use. Because of that we use Openwrt Linux operating system and Arduino microcontroller as they are licensed as open-source. By using open-source hardware and software we can develop the home automation our self with minimum amount of money. Openwrt Linux running on a router, Arduino Uno board, relay module, temperature sensor and light sensor will be used on this research. As the result there will be a web based home appliance automation system that can be accessed using local network or the internet.

vi Azhar Pratama F, 2013

DAFTAR ISI

PERNYATAAN ... Error! Bookmark not defined. KATA PENGANTAR ... Error! Bookmark not defined. UCAPAN TERIMA KASIH ... Error! Bookmark not defined. ABSTRAK ... Error! Bookmark not defined. ABSTRACT ... Error! Bookmark not defined. DAFTAR ISI ... vi DAFTAR TABEL ... x DAFTAR GAMBAR ... xi BAB I PENDAHULUAN ... Error! Bookmark not defined.

1.1 Latar Belakang ... Error! Bookmark not defined.

1.2 Perumusan Masalah ... Error! Bookmark not defined.

1.3 Batasan Masalah ... Error! Bookmark not defined. 1.4 Tujuan Penelitian ... Error! Bookmark not defined. 1.5 Manfaat Penelitian ... Error! Bookmark not defined.

1.6 Sistematika Penulisan ... Error! Bookmark not defined.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... Error! Bookmark not defined.

2.2 Linux ... Error! Bookmark not defined. 2.3 Openwrt Linux ... Error! Bookmark not defined. 2.4 Mikrokontroller ... Error! Bookmark not defined.

2.5 Mikrokontroler Arduino ... Error! Bookmark not defined.

2.6 Arduino Uno ... Error! Bookmark not defined. 2.6.1 Catu Daya ... Error! Bookmark not defined.

2.6.2 Memori Internal ... Error! Bookmark not defined.

2.6.3 Input dan Output ... Error! Bookmark not defined.

2.6.4 Komunikasi ... Error! Bookmark not defined.

2.6.5 Pemrograman ... Error! Bookmark not defined.

2.7 Program ... Error! Bookmark not defined. 2.8 Router ... Error! Bookmark not defined.

2.9 Dasar-dasar Pengembangan Perangkat Lunak ... Error! Bookmark not

defined.

2.9.1 Web Server ... Error! Bookmark not defined.

2.9.2 Konsep Model-View-Controller (MVC) ... Error! Bookmark not

defined.

2.9.3 Framework ... Error! Bookmark not defined. 2.10 Dasar-dasar Elektronika ... Error! Bookmark not defined. 2.10.1 Relay ... Error! Bookmark not defined.

viii Azhar Pratama F, 2013

2.10.2 Modul Relay ... Error! Bookmark not defined.

2.10.3 Light Emitting Diode (LED) ... Error! Bookmark not defined.

2.10.4 Sensor Suhu (LM35CZ) ... Error! Bookmark not defined.

2.10.5 Sensor Cahaya (Photoresistor) ... Error! Bookmark not defined.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... Error! Bookmark not defined.

3.1 Desain Penelitian ... Error! Bookmark not defined.

3.1.1 Tahapan Penelitian ... Error! Bookmark not defined.

3.1.2 Pengembangan perangkat keras ... Error! Bookmark not defined.

3.1.3 Pengembangan perangkat lunak ... Error! Bookmark not defined.

3.1.4 Implementasi ... Error! Bookmark not defined. 3.2 Metode Penelitian ... Error! Bookmark not defined.

3.2.1 Metode Pengumpulan Data ... Error! Bookmark not defined.

3.2.2 Metode Perangkat Lunak ... Error! Bookmark not defined.

3.3 Alat dan Bahan Penelitian ... Error! Bookmark not defined.

3.3.1 Alat Penelitian ... Error! Bookmark not defined.

3.3.2 Bahan Penelitian... Error! Bookmark not defined.

3.4 Implementasi ... Error! Bookmark not defined.

3.4.1 Konfigurasi Perangkat Keras ... Error! Bookmark not defined.

3.4.1 Konfigurasi Sistem Operasi ... Error! Bookmark not defined.

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... Error! Bookmark not

defined.

4.1 Tahapan Implementasi ... Error! Bookmark not defined.

4.1.1 Konfigurasi Perangkat Keras ... Error! Bookmark not defined.

4.1.2 Konfigurasi Sistem Operasi ... Error! Bookmark not defined.

4.1.3 Pengembangan Perangkat Lunak ... Error! Bookmark not defined.

4.2 Hasil Pengujian ... Error! Bookmark not defined.

4.2.1 Lingkungan Pengujian ... Error! Bookmark not defined.

4.2.2 Hasil Pengujian ... Error! Bookmark not defined.

4.2.3 Analisa Hasil Pengujian ... Error! Bookmark not defined.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... Error! Bookmark not defined.

5.1 Kesimpulan ... Error! Bookmark not defined. 5.2 Saran ... Error! Bookmark not defined.

6 DAFTAR PUSTAKA ... Error! Bookmark not defined. 7 RIWAYAT HIDUP ... Error! Bookmark not defined.

x Azhar Pratama F, 2013

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Log Timer Rule ... Error! Bookmark not defined. Tabel 4.2 Log Sensor Rule... Error! Bookmark not defined.

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Arduino Uno ... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.2 Contoh Penggunaan Router (Lowe: 122) ... Error! Bookmark not defined.

Gambar 2.3 Diagram MVC (Pitt: 3) ... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.4 Contoh Relay ... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.5 Modul Relay ... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.6 Light Emitting Diode (LED) ... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.7 Sensor Suhu LM35CZ ... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.8 Photoresistor ... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.1 Desain Penelitian ... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.2 Model Sekuensial Linier (Pressman: 29) ... Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.1 Penggunaan pin pada Arduino Uno (sumber: arduino.cc) ... Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.2 Conceptual Data Model ... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.3 Koneksi SSH... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.4 Otentikasi SSH ... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.5 Banner SSH ... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.6 Arduino Uno Telah Dikenali ... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.7 Perintah Untuk Menyalakan Relay #1 ... Error! Bookmark not defined.

xii Azhar Pratama F, 2013

Gambar 4.8 Antarmuka Berbasis Web ... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.9 Timer Rule ... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.10 Sensor Rule ... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.11 Tampilan Mobile ... Error! Bookmark not defined.

1 BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam bahasa yang paling sederhana, home automation atau otomatisasi rumah dapat digambarkan sebagai sebuah produk yang berfungsi untuk memberikan informasi ataupun melakukan sebuah pekerjaan tanpa harus melibatkan pemilik rumah. Contoh paling sederhana adalah jam alarm atau smoke

detector yang biasa ada di dalam rumah (Riley: 3). Namun tidak seperti komputer

yang dapat berkomunikasi satu dan yang lain secara langsung, perangkat elektronik yang ada di dalam rumah biasanya tidak dapat berkomunikasi secara langsung.

Mahalnya perangkat untuk otomatisasi rumah membuat banyak orang yang enggan membeli perangkat tersebut. Untuk itu perlu dikembangkan sebuah sistem yang menggunakan perangkat lunak ataupun keras berbasis open-source. Dengan menggunakan perangkat yang berbasis open-source maka seluruh pengguna dapat ikut mengembangkan perangkat tersebut, tentunya dengan biaya yang lebih murah dibandingkan dengan produk komersial yang ada di pasaran contohnya X10, CEBus dan lain-lain. Pengembangan sistem otomatisasi perangkat listrik rumah berbasis Arduino sudah mulai banyak dijumpai di internet, namun sistem ini memiliki beberapa kelemahan mulai dari harga modul yang

2

Azhar Pratama F, 2013

mahal dan keterbatasan media penyimpanan data internal pada modul Arduino. (http://arduino.cc/en/Tutorial/WebServer)

Openwrt digunakan sebagai sistem operasi yang berjalan pada router. Openwrt merupakan sistem operasi berbasis Linux yang bersifat open-source, sehingga dapat di konfigurasi agar berjalan sesuai dengan kebutuhan pada penelitian ini. Aplikasi untuk kendali sistem otomatisasi perangkat listrik rumah akan berjalan pada web server yang terdapat didalam Openwrt yang dapat mengenali perangkat mikrokontroller Arduino yang terhubung melalui USB.

Oleh karena itu dalam penelitian ini digunakan sistem operasi Linux untuk

embedded device yang bernama Openwrt, sebuah router, sebuah rangkaian

mikrokontroller Arduino, rangkaian relay dan beberapa sensor untuk membangun sebuah sistem yang dapat digunakan untuk otomatisasi rumah dengan biaya yang relatif murah, hemat daya listrik dan dapat diakses dari jarak jauh karena memiliki antarmuka pengguna berbasis web yang dapat diakses menggunakan berbagai macam perangkat, baik melalui jaringan internet ataupun jaringan lokal.

1.2 Perumusan Masalah

Berikut ini adalah rumusan masalah berdasarkan latar belakang yang dibuat:

1) Bagaimana agar router dan Openwrt Linux dapat dipergunakan sebagai

sistem kendali otomatisasi rumah?

2) Bagaimana implementasi dukungan perangkat Arduino dan dukungan web

3

3) Bagaimana sistem kendali otomatisasi rumah dapat membaca nilai dari

sensor suhu dan sensor cahaya sebagai acuan untuk otomatisasi?

4) Bagaimana cara mengontrol perangkat listrik dari jarak jauh melalui web?

1.3 Batasan Masalah

Agar penelitian lebih terarah, maka batasan masalah untuk penelitian ini adalah sebagai berikut:

1) Perangkat mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino Uno.

2) Perangkat Arduino berperan sebagai perangkat perantara yang digunakan

untuk switching perangkat tegangan tinggi melalui modul relay.

3) Perangkat Arduino juga berperan untuk membaca output dari sensor suhu

atau cahaya yang digunakan.

4) Otomatisasi hanya berdasarkan waktu (jam dan hari dalam seminggu) dan

output dari sensor yang dipasang di Arduino.

5) Perangkat listrik yang akan dikendalikan pada penelitian ini adalah

perangkat listrik yang belum memiliki pengaturan baik berupa sensor ataupun timer. Contohnya seperti lampu rumah, kipas angin dan pompa air.

6) Pengecekan pengaturan yang valid baik untuk pengaturan berdasarkan

waktu ataupun sensor dilakukan per menit karena keterbatasan yang dimiliki oleh modul Cronjob pada Openwrt Linux.

1.4 Tujuan Penelitian

4

Azhar Pratama F, 2013

1) Sistem operasi pada router menggunakan Openwrt Linux agar dapat

mengenali perangkat Arduino sebagai pengendali rangkaian relay dan dapat menjalankan web server yang digunakan sebagai sistem kendali utama.

2) Perangkat Arduino diatur agar dapat membaca nilai dari sensor dan dapat

mengendalikan rangkaian relay, sedangkan web server digunakan untuk membangun aplikasi untuk sistem kendali utama.

3) Sistem kendali utama mampu membaca nilai dari sensor melalui perangkat

Arduino dan menjadikannya sebagai acuan dalam pengaturan perangkat listrik.

4) Membangun sistem kendali berbasis web yang dapat digunakan untuk

mengatur perangkat listrik di rumah dan dapat dikendalikan dari jarak jauh.

1.5 Manfaat Penelitian

Dengan dilaksanakannya penelitian ini penulis berharap dapat memberikan manfaat sebagai berikut:

1) Bagi para pengguna, yaitu dapat memperoleh sebuah sistem otomatisasi

perangkat listrik rumah dengan biaya yang relatif terjangkau dan dapat dikonfigurasi sesuai kebutuhan karena menggunakan sistem operasi berbasis open-source

2) Bagi para pengembang, yaitu dapat mengembangkan modul – modul

tambahan yang dapat digunakan pada sistem otomatisasi perangkat listrik rumah

5

3) Memberi masukan kepada peneliti lain bahwa sistem operasi open-source

dapat dikembangkan lebih jauh, tidak hanya pada platform komputer.

1.6 Sistematika Penulisan

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini menjelaskan penjelasan singkat mengenai apa itu otomatisasi rumah, permasalahan yang dihadapi, batasan masalah dan hasil yang diharapkan dari penelitian ini.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini membahas dasar-dasar teori yang digunakan pada penelitian ini.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini membahas tentang langkah-langkah yang akan dilakukan pada penelitian ini, seperti: desain penelitian, metode penelitian, alat dan bahan penelitian dan tahapan implementasi.

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisikan tahapan implementasi yang berupa: konfigurasi perangkat keras, konfigurasi sistem operasi dan pengembangan perangkat lunak, hasil pengujian dan analisa hasil pengujian.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisikan kesimpulan dan saran yang diperoleh dari hasil penelitian.

1 Azhar Pratama F, 2013

1 BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

1.1 Desain Penelitian

Penelitian ini menggunakan metode pengembangan perangkat lunak dengan melakukan pengamatan dan percobaan langsung terhadap objek dari penelitian ini yaitu Openwrt Linux. Dengan mempraktekkan secara langsung teori-teori yang didapatkan terhadap objek baik informasi dari forum maupun dari dokumentasi resmi.

Objek penelitan merupakan bahan mentah dari penelitian ini, objek akan akan dimodifikasi dengan memberikan penambahan dan pengurangan komponen. Model proses yang digunakan adalah model sekuensial linier yakni pengembangan perangkat lunak sistematik dan sekuensial. Desain penelitian ini meliputi:

1.1.1 Tahapan Penelitian

Berikut ini adalah tahapan penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut:

1) Identifikasi masalah, mengidentifikasi permasalahan yang ada dalam

penelitian yang akan dilakukan.

2) Perumusan masalah, merumuskan permasalahan yang mungkin dalam

2

3) Rancangan penelitian, merancang penelitian agar mudah dipahami dan

diproses.

4) Pengumpulan data, mencari literatur yang terkait dalam penelitian ini.

Dalam pengumpulan data ini penulis memakai metode pengumpulan data yaitu studi kepustakaan.

1.1.2 Pengembangan perangkat keras

Pada tahap ini dilakukan pengembangan terhadap perangkat keras yang menjadi bahan dari penelitian ini.

1.1.3 Pengembangan perangkat lunak

Tahap ketiga yaitu pengembangan perangkat lunak ini, pada tahap pengembangan sistem dilakukan dengan berdasarkan metode sekuensial linear yang terdiri dari tahapan-tahapan analisis, design, code dan testing.

1.1.4 Implementasi

Tahap implementasi ini merupakan tahap terakhir dari desain penelitian yang dilakukan yaitu mengimplementasikan hasil penelitian yang penulis lakukan. Dalam implementasi sistem ini hal-hal yang akan dilakukan meliputi pengembangan perangkat keras dan pengembangan perangkat lunak yang akan diintegrasi menjadi sebuah sistem otomatisasi perangkat listrik rumah.

3

Azhar Pratama F, 2013

Untuk lebih jelasnya tahapan-tahapan desain penelitian yang dilakukan dapat dilihat pada Gambar 3.1 berikut ini:

Router Sebagai Kendali Utama Sistem Otomatisasi Perangkat Listrik Rumah

Tahapan Penelitian

Konfigurasi Perangkat Keras

Sistem Operasi Linux Openwrt

Pengembangan Perangkat Lunak (Metode Sekuensial Linear)

Identifikasi Masalah

Perumusan Masalah

Rancangan Penelitian

Perancangan Logika pada Arduino Uno Konfigurasi Sensor Suhu Konfigurasi Sensor Cahaya Konfigurasi Rangkaian Relay Konfigurasi Modul Kernel Konfigurasi Modul Aplikasi Sistem Otomatisasi Rumah Berbasis Openwrt Linux Studi Kepustakaan Konfigurasi Web Server Pengembangan Aplikasi menggunakan framework MVC Konfigurasi Modul PHP Perancangan Database Perancangan Class Untuk Koneksi Serial

4

1.2 Metode Penelitian

Metodologi yang digunakan dalam perancangan dan pengembangan sistem yang dibuat meliputi dua metode yaitu metode pengumpulan data dan metode pengembangan sistem. Kedua metode tersebut dijelaskan sebagai berikut:

1.2.1 Metode Pengumpulan Data

Metode pengumpulan data dalam penelitian ini bertujuan untuk memperoleh informasi yang lengkap. Dengan cara mencari berbagai data literatur dan informasi yang terkait dengan penelitian ini baik literatur dari referensi buku maupun berbagai sumber dari internet.

1.2.2 Metode Perangkat Lunak

Model pengembangan yang digunakan untuk penelitian ini adalah model sekuensial linier yang bisa dilihat pada Gambar 3.2:

Software Engineering

Analisis Desain Pengembangan Pengujian

Gambar 1.2 Model Sekuensial Linier (Pressman: 29)

Tahapan-tahapan pada model pengembangan untuk Sistem Otomatisasi Perangkat Listrik Rumah:

5

Azhar Pratama F, 2013

1. Analisis

Pada tahap pertama ini, permasalahan dan tujuan aplikasi dirumuskan. Segala kebutuhan yang akan menjadi solusi untuk permasalahan tersebut dan mencapai tujuan aplikasi dipersiapkan.

2. Desain

Merancang perangkat lunak yang akan dibuat berdasarkan hasil analisis. Tujuan dari tahap perancangan ini adalah mengefektifkan dan mengefisiensikan proses pengembangan perangkat lunak.

3. Pengembangan

Pada tahap ini, perangkat lunak dikembangkan dengan mengikuti desain perangkat lunak yang telah dibuat. Dengan begitu, proses pengembangan perangkat lunak pun akan terarah dan tidak memakan waktu yang lama.

4. Pengujian

Setelah aplikasi dikembangkan, agar aplikasi dapat mencapai pasar sesuai tujuan yang dirumuskan, aplikasi akan diuji secara blackbox.

1.3 Alat dan Bahan Penelitian

Alat-alat penelitian dalam penelitian ini merupakan alat-alat termasuk perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan dalam melakukan percobaan ketika membangun sistem dan ketika dilakukan pengujian terhadap sistem. Sedangkan bahan penelitian adalah komponen-komponen yang digunakan untuk membangun sistem.

6

3.3.1 Alat Penelitian

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1) Komputer yang menggunakan AMD Phenom X3 dan memori 2Gb yang

digunakan untuk kompilasi kode dari Openwrt menghasilkan file firmware yang akan digunakan di router beserta seluruh packages yang dibutuhkan.

2) Perangkat lunak PhpStorm sebagai IDE (Integrated Development

Environment) untuk pengembangan perangkat lunak menggunakan bahasa pemrograman PHP.

3) Perangkat lunak Arduino IDE untuk mengembangkan logika didalam

perangkat Arduino Uno.

3.3.2 Bahan Penelitian

Bahan penelitian yang menjadi objek didalam penelitian ini adalah sebuah distribusi Linux yang di khususkan untuk router, sebuah router TP-Link MR3020, sebuah mikrokontroler Arduino Uno dan rangkaian relay yang terdiri dari 4 relay.

Openwrt merupakan sebuah distribusi Linux yang dikembangkan untuk digunakan di router sebagai pengganti sistem operasi (firmware) dari pabrikan. Distribusi Openwrt dapat dirancang untuk menjalankan web server dan mengendalikan Arduino Uno yang terhubung melalui port USB.

Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

1) Sebuah router TP-Link TL-MR3020 yang menggunakan sistem operasi

7

Azhar Pratama F, 2013

2) USB Hub untuk memperbanyak jumlah port USB dari router yang awalnya 1

port menjadi 4 port USB.

3) USB flash drive yang akan digunakan sebagai ext-root untuk menambah

kapasitas penyimpanan router yang sangat terbatas.

4) Arduino Uno sebagai perantara komunikasi antara sensor dan output ke

perangkat elektronik lainnya.

5) Modul relay untuk mengendalikan perangkat listrik tegangan tinggi yang

dikendalikan oleh Arduino Uno.

6) Sensor suhu (LM-35CZ) untuk mengukur suhu ruangan.

7) Sensor cahaya yang berupa photoresistor untuk mendeteksi tingkat

pencahayaan pada suatu ruangan.

1.4 Implementasi

Pada tahap ini dilakukan analisa terhadap seluruh komponen yang diperlukan dalam proses penelitian ini. Komponen yang dianalisa meliputi perangkat keras, sistem operasi dan perangkat lunak. Proses analisa dilakukan untuk memastikan bahwa seluruh komponen dapat dipergunakan dalam penelitian ini.

8

1.4.1 Konfigurasi Perangkat Keras

Berikut ini adalah langkah-langkah konfigurasi perangkat keras yang dilakukan pada penelitian ini:

1. Arduino Uno

Arduino Uno berperan sebagai jembatan penghubung antara aplikasi dan perangkat listrik yang akan dikendalikan oleh Arduino Uno. Arduino Uno memiliki fungsi sebagai perangkat konversi digital ke analog ataupun sebaliknya. Arduino dapat membaca output dari sensor suhu dan cahaya yang terpasang dan mengubahnya menjadi nilai yang dapat dibaca oleh aplikasi. Aplikasi juga dapat mengirimkan perintah pada Arduino Uno yang kemudian akan meneruskannya sesuai dengan logika yang ditanamkan.

2. Sensor Suhu

Sensor suhu berfungsi untuk membaca suhu ruangan secara real-time. Aplikasi dapat membaca nilai dari sensor suhu melalui Arduino Uno dan dapat melakukan tindakan sesuai dengan nilai suhu yang diberikan.

3. Sensor Cahaya

Sensor cahaya berfungsi untuk membaca tingkat pencahaan secara

real-time. Aplikasi dapat membaca nilai dari sensor cahaya melalui Arduino Uno

dan dapat melakukan tindakan sesuai dengan nilai pencahayaan yang diberikan.

4. Router

9

Azhar Pratama F, 2013

pabrikan akan diganti dengan Openwrt Linux sehingga dapat di konfigurasi layaknya Linux yang berjalan pada sebuah komputer. Komunikasi ke perangkat Arduino dilakukan melalui port USB yang tersedia dan pengguna dapat mengakses sistem melalui jaringan kabel ataupun nirkabel.

5. USB Flashdisk

Flashdisk di konfigurasi untuk digunakan sebagai media penyimpanan

utama bagi sistem operasi Openwrt.

3.4.1 Konfigurasi Sistem Operasi

Berikut ini adalah langkah-langkah konfiguasi sistem operasi yang dilakukan pada penelitian ini:

1. Konfigurasi Modul Kernel

Pada tahap ini dilakukan penambahan modul kernel untuk menambahkan dukungan perangkat keras yang diperlukan dalam penelitian ini. Dukungan perangkat keras yang ditambahkan adalah sebagai berikut: dukungan terhadap perangkat virtual USB serial Arduino Uno, dukungan terhadap media penyimpanan USB dan dukungan file-system EXT4.

2. Konfigurasi Modul Aplikasi

Modul aplikasi ditambahkan untuk memenuhi kebutuhan perangkat

lunak didalam penelitian ini. Dukungan perangkat lunak yang ditambahkan adalah sebagai berikut: modul untuk komunikasi port serial, modul web server Lighttpd, modul PHP, modul database Sqlite dan modul antarmuka pengguna berbasis web.

10

3. Konfigurasi Sistem Operasi

Sistem operasi dikonfigurasi agar dapat menggunakan flashdisk sebagai media penyimpanan utama dikarenakan media penyimpanan yang terdapat di router sangat terbatas. Seluruh modul tambahan akan disimpan didalam media flashdisk sehingga keterbatasan kapasitas penyimpanan pada router tidak menjadi kendala didalam penelitian ini.

3.4.2 Pengembangan Perangkat Lunak

Berikut ini adalah langkah-langkah konfiguasi perangkat lunak yang dilakukan pada penelitian ini:

1. Pengembangan Logika Arduino Uno

Agar Arduino dapat menerima dan menjalankan perintah dari aplikasi sesuai dengan harapan maka diperlukan program yang nantinya akan ditanaman didalam chip mikrokontroler. Contoh langkah kerja sederhana dari program yang ditanamkan adalah sebagai berikut: aplikasi mengirimkan

perintah “a1” yang kemudian diterima oleh perangkat Arduino yang kemudian

menyalakan perangkat pada port 1 dan aplikasi mengirimkan perintah “s1”

lalu Arduino membaca nilai dari sensor pada port 1 yang kemudian memberikan balasan berupa nilai suhu untuk dibaca oleh aplikasi.

2. Pengembangan Aplikasi

Aplikasi dibangun menggunakan bahasa PHP dan menggunakan framework TinyMVC untuk kerangka perancangan MVC-nya. Aplikasi berperan sebagai kontrol utama dan sebagai antarmuka untuk pengguna

11

Azhar Pratama F, 2013

didalam penelitian ini. Melalui aplikasi ini pengguna dapat mengatur rule atau aturan-aturan yang dipergunakan untuk switching perangkat listrik yang terpasang. Aturan-aturan yang tersedia adalah sebagai berikut: aturan berdasarkan waktu (hari & jam), berdasarkan nilai sensor suhu dan berdasarkan nilai dari sensor cahaya. Ketika aturan terpenuhi maka aplikasi akan mengirimkan perintah kepada Arduino sesuai dengan pengaturan yang dilakukan oleh pengguna.

1 BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

1.1 Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan hasil penelitian yang telah dilakukan maka dapat ditarik beberapa kesimpulan:

1) Perangkat lunak kendali sistem yang dibangun berjalan pada web server

yang terpasang pada sistem operasi Openwrt Linux yang telah ditanamkan didalam router. Perangkat lunak kendali sistem melakukan pengecekan terhadap pengaturan yang sedang aktif, membaca nilai dari sensor yang terpasang dan kemudian mengirimkan perintah ke perangkat Arduino sesuai dengan pengaturan yang terpenuhi.

2) Sistem Operasi Openwrt dapat dipergunakan sebagai sistem otomatisasi

perangkat rumah dengan melakukan penambahan modul-modul yang diperlukan untuk dukungan perangkat keras (contoh: modul driver Arduino) dan dukungan perangkat lunak (contoh: modul web server dan PHP utuk menjalankan aplikasi berbasis web).

3) Perangkat lunak kendali sistem membaca nilai sensor yang terpasang

melalui perangkat Arduino yang terhubung dengan menggunakan koneksi USB dengan cara mengirimkan perintah kepada perangkat Arduino dan menangkap balikan yang berupa nilai dari sensor yang terpasang.

2

Azhar Pratama F, 2013

4) Pengendalian perangkat listrik melalui jarak jauh dapat dilakukan dari

jarak jauh melalui jaringan lokal maupun internet dengan menggunakan antarmuka pengguna berbasis web.

3

1.2 Saran

Beberapa saran untuk pengembangan lebih jauh dari sistem yang ada pada penelitian ini:

1) Diperlukan sebuah clock module agar router tidak kehilangan pengaturan

waktunya ketika arus listrik hilang dan router harus melakukan start ulang. Implementasi bisa dilakukan melalui Arduino Uno.

2) Menggunakan catu daya baterai untuk router sehingga dapat tetap berjalan

walaupun listrik mati.

3) Penambahan modul relay agar dapat menangani lebih banyak perangkat

58

Azhar Pratama F, 2013

1 DAFTAR PUSTAKA

Arduino. 2013. Examples. [Online]. Tersedia:

http://arduino.cc/en/Tutorial/HomePage. [12 Maret 2013]. Arduino. 2013. Arduino Uno. [Online]. Tersedia:

http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno. [12 Maret 2013].

Lowe, Doug. 2013. Networking For Dummies, 10th Edition. Wiley.

Margolis, Michael. 2011. Arduino Cookbook. O’Reilly.

Openwrt. 2013. About Openwrt. [Online]. Tersedia: http://wiki.openwrt.org/about/start [14 Maret 2013] OpenWrt. 2013. Lighttpd. [Online]. Tersedia:

http://wiki.openwrt.org/doc/howto/http.lighttpd. [14 Maret 2013]. OpenWrt. 2013. LuCI Essentials. [Online]. Tersedia:

http://wiki.openwrt.org/doc/howto/luci.essentials. [01 Maret 2013]. OpenWrt. 2013. Rootfs on External Storage (extroot). [Online]. Tersedia:

http://wiki.openwrt.org/doc/howto/extroot. [12 Maret 2013].

OpenWrt. 2013. Use 3g/UMTS USB Dongle for WAN connection. [Online]. Tersedia: http://wiki.openwrt.org/doc/recipes/3gdongle. [13 Maret 2013]. Pitt, Chris. 2012. Pro PHP MVC. Apress.

Platt, Charles. 2013. Encyclopedia Of Electronic Components Volume 1.O’Reilly

Riley, Mike. 2012. Programming Your Home. The Pragmatic Bookshelf.

Stalling,William. 2005. The Linux Operating System 5th Edition. Prentice Hall.

Tanenbaum,Andrew.S. 2005. Modern Operating System 2nd Edition. Prentice-Hall.

Tatroe, Kevin. MacIntyre, Peter. Lerdorf, Rasmus. 2013. Programming PHP.

O’Reilly.

Azhar Pratama F, 2013

Otomatisasi Perangkat Listrik Rumah Berbasis Openurt Linux

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

3. Konfigurasi Sistem Operasi

Sistem operasi dikonfigurasi agar dapat menggunakan flashdisk sebagai media penyimpanan utama dikarenakan media penyimpanan yang terdapat di router sangat terbatas. Seluruh modul tambahan akan disimpan didalam media flashdisk sehingga keterbatasan kapasitas penyimpanan pada router tidak menjadi kendala didalam penelitian ini.

3.4.2 Pengembangan Perangkat Lunak

Berikut ini adalah langkah-langkah konfiguasi perangkat lunak yang dilakukan pada penelitian ini:

1. Pengembangan Logika Arduino Uno

Agar Arduino dapat menerima dan menjalankan perintah dari aplikasi sesuai dengan harapan maka diperlukan program yang nantinya akan ditanaman didalam chip mikrokontroler. Contoh langkah kerja sederhana dari program yang ditanamkan adalah sebagai berikut: aplikasi mengirimkan perintah “a1” yang kemudian diterima oleh perangkat Arduino yang kemudian menyalakan perangkat pada port 1 dan aplikasi mengirimkan perintah “s1” lalu Arduino membaca nilai dari sensor pada port 1 yang kemudian memberikan balasan berupa nilai suhu untuk dibaca oleh aplikasi.

2. Pengembangan Aplikasi

Aplikasi dibangun menggunakan bahasa PHP dan menggunakan framework TinyMVC untuk kerangka perancangan MVC-nya. Aplikasi berperan sebagai kontrol utama dan sebagai antarmuka untuk pengguna

11

didalam penelitian ini. Melalui aplikasi ini pengguna dapat mengatur rule atau aturan-aturan yang dipergunakan untuk switching perangkat listrik yang terpasang. Aturan-aturan yang tersedia adalah sebagai berikut: aturan berdasarkan waktu (hari & jam), berdasarkan nilai sensor suhu dan berdasarkan nilai dari sensor cahaya. Ketika aturan terpenuhi maka aplikasi akan mengirimkan perintah kepada Arduino sesuai dengan pengaturan yang dilakukan oleh pengguna.

1

Azhar Pratama F, 2013

Otomatisasi Perangkat Listrik Rumah Berbasis Openurt Linux

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

1 BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

1.1 Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan hasil penelitian yang telah dilakukan maka dapat ditarik beberapa kesimpulan:

1) Perangkat lunak kendali sistem yang dibangun berjalan pada web server yang terpasang pada sistem operasi Openwrt Linux yang telah ditanamkan didalam router. Perangkat lunak kendali sistem melakukan pengecekan terhadap pengaturan yang sedang aktif, membaca nilai dari sensor yang terpasang dan kemudian mengirimkan perintah ke perangkat Arduino sesuai dengan pengaturan yang terpenuhi.

2) Sistem Operasi Openwrt dapat dipergunakan sebagai sistem otomatisasi perangkat rumah dengan melakukan penambahan modul-modul yang diperlukan untuk dukungan perangkat keras (contoh: modul driver Arduino) dan dukungan perangkat lunak (contoh: modul web server dan PHP utuk menjalankan aplikasi berbasis web).

3) Perangkat lunak kendali sistem membaca nilai sensor yang terpasang melalui perangkat Arduino yang terhubung dengan menggunakan koneksi USB dengan cara mengirimkan perintah kepada perangkat Arduino dan menangkap balikan yang berupa nilai dari sensor yang terpasang.

2

4) Pengendalian perangkat listrik melalui jarak jauh dapat dilakukan dari jarak jauh melalui jaringan lokal maupun internet dengan menggunakan antarmuka pengguna berbasis web.

Azhar Pratama F, 2013

Otomatisasi Perangkat Listrik Rumah Berbasis Openurt Linux

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 1.2 Saran

Beberapa saran untuk pengembangan lebih jauh dari sistem yang ada pada penelitian ini:

1) Diperlukan sebuah clock module agar router tidak kehilangan pengaturan waktunya ketika arus listrik hilang dan router harus melakukan start ulang. Implementasi bisa dilakukan melalui Arduino Uno.

2) Menggunakan catu daya baterai untuk router sehingga dapat tetap berjalan walaupun listrik mati.

3) Penambahan modul relay agar dapat menangani lebih banyak perangkat yang ada di dalam rumah.

1 DAFTAR PUSTAKA

Arduino. 2013. Examples. [Online]. Tersedia:

http://arduino.cc/en/Tutorial/HomePage. [12 Maret 2013]. Arduino. 2013. Arduino Uno. [Online]. Tersedia:

http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno. [12 Maret 2013]. Lowe, Doug. 2013. Networking For Dummies, 10th Edition. Wiley. Margolis, Michael. 2011. Arduino Cookbook. O’Reilly.

Openwrt. 2013. About Openwrt. [Online]. Tersedia: http://wiki.openwrt.org/about/start [14 Maret 2013] OpenWrt. 2013. Lighttpd. [Online]. Tersedia:

http://wiki.openwrt.org/doc/howto/http.lighttpd. [14 Maret 2013]. OpenWrt. 2013. LuCI Essentials. [Online]. Tersedia:

http://wiki.openwrt.org/doc/howto/luci.essentials. [01 Maret 2013]. OpenWrt. 2013. Rootfs on External Storage (extroot). [Online]. Tersedia:

http://wiki.openwrt.org/doc/howto/extroot. [12 Maret 2013].

OpenWrt. 2013. Use 3g/UMTS USB Dongle for WAN connection. [Online]. Tersedia: http://wiki.openwrt.org/doc/recipes/3gdongle. [13 Maret 2013]. Pitt, Chris. 2012. Pro PHP MVC. Apress.

Platt, Charles. 2013. Encyclopedia Of Electronic Components Volume 1.O’Reilly Riley, Mike. 2012. Programming Your Home. The Pragmatic Bookshelf.

Stalling,William. 2005. The Linux Operating System 5th Edition. Prentice Hall. Tanenbaum,Andrew.S. 2005. Modern Operating System 2nd Edition.

Prentice-Hall.

Tatroe, Kevin. MacIntyre, Peter. Lerdorf, Rasmus. 2013. Programming PHP. O’Reilly.