Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Perancangan Sistem Monitoring Suhu dalam Rumah Kaca Menggunakan Wireless Sensor Network dan Web Server

  Perancangan Sistem Monitoring Suhu Dalam Rumah Kaca Menggunakan Wireless Sensor Network dan Web Server Artikel Ilmiah Peneliti: Marlock Riupassa (672013064) Indrastanti R. Widiasari, MT. Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana

  

Perancangan Sistem Monitoring Suhu Dalam Rumah Kaca

Menggunakan Wireless Sensor Network dan Web Server

Artikel Ilmiah

  

Diajukan Kepada

Fakultas Teknologi Informasi

Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Komputer

  

Peneliti:

Marlock Riupassa (672013064)

Indrastanti R. Widiasari, MT.

  

Program Studi Teknik Informatika

Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana

  

Perancangan Sistem Monitoring Suhu Dalam Rumah Kaca

Menggunakan Wireless Sensor Network dan Web Server

_{1 2} Marlock Riupassa , Indrastanti R. Widiasari

Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana

  

Jl. Diponegoro 52-60, Salatiga 50711, Indonesia

₁

Abstract

  

Information and communication are two important parts needed to build a system. In

building an effective and efficient system required a network that is able to communicate

through LAN and WLAN media. WLAN has been implemented in various sectors,

agricultural sector is no exception. Wireless sensor network (WSN) is a wireless network

which connects devices such as Node sensor, Router and Sink Node. This article presents a

monitoring of temperature and humidity system in a greenhouse with web server interface.

The results show the system can measure temperature and humidity as a reference for users

to take action further on plants in the greenhouse in order to improve the quality and growth

of plants in the greenhouse to be much better.

  Keywords: Wireless Sensor Network, Monitoring System, Web Server, Greenhouse

Abstrak

  

Informasi dan komunikasi merupakan dua bagian penting yang dibutuhkan untuk

membangun sebuah sistem. Dalam membangun sistem yang efektif dan efisien diperlukan

sebuah jaringan yang mampu mengkomunikasikannya melalui media LAN dan WLAN.

WLAN telah diimplementasikan di berbagai sektor, sektor pertanian tidak terkecuali.

  

Wireless sensor network (WSN) adalah jaringan nirkabel yang menghubungkan perangkat

seperti Node sensor, Router dan Sink Node. Artikel ini menyajikan sebuah sistem monitoring

suhu dan kelembapan pada rumah kaca dengan interface web server. Hasil penelitian

menunjukkan sistem dapat mengukur suhu dan kelembapan sebagai acuan bagi pengguna

untuk mengambil tindakan lebih lanjut terhadap tanaman dalam rumah kaca agar

dapat meningkatkan kualitas dan pengembangan tanaman dalam rumah kaca menjadi

lebih baik lagi . ₁ Kata Kunci : Wireless Sensor Network, Sistem Monitoring, Web Server, Rumah Kaca

  

Mahasiswa Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen

₂ Satya Wacana Salatiga Staf Pengajar Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga

1. Pendahuluan

  Indonesia merupakan Negara kepulauan yang memiliki daratan yang luas, penduduknya bekerja pada sektor pertanian. Pertanian merupakan sektor yang sangat berpengaruh pada sistem perekonomian Indonesia. Agar sektor pertanian dapat memberikan peran yang signifikan pada perekonomian Indonesia, diperlukan suatu pengelolaan yang tepat dan optimal. Tetapi pada tahun 2017 muncul berbagai masalah di sektor pertanian. Masalah yang paling utama adalah keterbatasan lahan dengan bertambahnya jumlah penduduk yang tidak dapat dikendalikan. Hal ini diperparah dengan produk lokal yang kalah bersaing dengan produk luar, baik dari segi internal maupun kualitas. Perkembangan teknologi dalam bidang pertanian membuat Indonesia harus menyesuaikan diri dan bersaing dengan Negara-negara maju, salah satu langkah yang dapat diambil adalah penggunaan rumah kaca pada daerah pertanian.

  Rumah kaca atau greenhouse pada prinsipnya adalah sebuah bangunan yang terdiri dari bahan kaca atau plastik yang sangat tebal dan menutup di seluruh pemukaan bangunan, baik atap maupun dindingnya. Di dalam rumah kaca dilengkapi juga dengan peralatan pengatur temperatur dan kelembapan udara serta distribusi air maupun pupuk. Bangunan ini tergolong bangunan yang sangat langka, karena peralatan yang terdapat di rumah kaca sangat mahal. Padahal peralatan pengatur suhu dan kelembapan di rumah kaca sangat berpengaruh dalam peningkatan kualitas dan menjaga tanaman agar tetap hidup, walau tidak di ekosistemnya.

  Pertumbuhan tanaman juga sangat dipengaruhi oleh kelembapan. Apabila kelembapan lingkungan berada di luar batas, maka tanaman tersebut terganggu pertumbuhannya. Setiap golongan tanaman memerlukan kelembapan udara yang berbeda-beda untuk perkembangan optimalnya. Suhu udara mempengaruhi aktifitas kehidupan tanaman, antara lain pada proses fotosintesis, respirasi, transpirasi, pertumbuhan, penyerbukan, pembuahan, dan keguguran buah. Perubahan suhu beberapa derajat saja dapat menyebabkan perubahan yang nyata dalam laju pertumbuhan tanaman. Setiap spesies dan varietas tanaman masing-masing mempunyai suhu cardinal yaitu suhu minimum, optimum dan maksimum. Laju pertumbuhan tanaman sangat rendah apabila tanaman dikondisikan di bawah suhu minimum dan di atas suhu maksimum, sedangkan pada kisaran suhu optimum diperoleh laju pertumbuhan tanaman yang lebih tinggi [1].

  Jaringan sensor nirkabel adalah sistem terdistribusi mandiri yang terdiri dari banyak simpul sensor di daerah penginderaan melalui bentuk komunikasi. Saat ini bidang penelitian yang telah banyak menarik perhatian di dalam dan luar negeri, melibatkan berbagai bidang ilmu, dengan pengetahuan fuzzy tingkat tinggi dan penelitian yang mendalam. Jaringan sensor nirkabel mengintegrasikan teknologi sensor, jaringan modern teknologi, teknologi komputasi tertanam dan pemrosesan teknologi informasi terdistribusi. Hal ini dapat mewujudkan penginderaan real time dan akuisisi berbagai jenis pemantauan informasi data objek melalui kerjasama semua jenis sensor mikro terpadu, dan mengirim informasi data yang dikumpulkan ke pengguna dalam bentuk komunikasi nirkabel [2].

  

1 WSN (wireless network sensor) banyak digunakan pada berbagai aspek kehidupan, salah satunya pada sektor agriculture. Wireless sensor network adalah jaringan komunikasi sensor yang saling terhubung untuk memonitor kondisi

  Implementasi WSN di bidang pertanian disebut dengan Agricultural Wireless

  

Sensor Network (AWSN), yaitu bertujuan untuk membantu pemantauan proses

  identifikasi faktor abiotik seperti iklim (suhu, kelembapan udara, angin, cahaya), tanah, air, ruang dan nutrisi. Input dari Wireless Sensor Network akan diklasifikasikan oleh mikrokontroler yang ada pada node sensor kemudian dikirim ke database menggunakan teknologi nirkabel Zigbee.

  Berdasarkan latarbelakang masalah maka dilakukan penelitian yang membahas tentang Perancangan Sistem Monitoring Suhu Dalam Rumah Kaca Menggunakan Wireless Sensor Network dan Web Server. Penelitian yang dilakukan bertujuan untuk membuat sebuah sistem dengan Wireless Sensor yang dapat memantau kondisi lingkungan, kemudian mengirimkan data yang telah diolah oleh mikrokontroler ke coordinator dengan teknologi nirkabel zigbee. Rumusan masalah dalam penelitian ini dipaparkan sebagai berikut, Rumah kaca adalah sebuahdayakan. Sebuah rumah kaca terbuat dariuntuk memanaskan tumbuhan, tanah, dan barang lainnya di dalam bangunan ini. Rumah kaca dapat memberikan suatu negara persediaan bahan makanan, di mana tanaman tidak dapat tumbuh karena keganasan lingkungan. Rumah kaca melindungi tanaman dari panas dan dingin yang berlebihan, melindungi tanaman dari badai debu dan "blizzard", dan menolong mencegah hama. Pengontrolan cahaya dan suhu dapat mengubah tanah tidak subur menjadi subur, maka rumah kaca membutuhkan sistem yang dapat memantau kondisi lingkungan dalam ruangan. Batasan masalah dalam penelitian yang dilakukan adalah: 1) WSN dirancang pada sektor pertanian; 2) Sistem yang dirancang tidak membahas tentang keamanan data pada wireless sensor; 3) Proses routing dan pembagian IP tidak dibahas dalam sistem yang dirancang; dan 4) Perancangan sistem tidak membahas tentang kemungkinan terjadinya Packet loss. Penelitian yang dilakukan menghasilkan sistem monitoring yang diharapkan dapat memantau suhu dan kelembapan dalam rumah kaca, dan dapat mengambil langkah yang tepat untuk mengembangkan kualitas tanaman dalam rumah kaca.

2. Tinjauan Pustaka

  Penelitian yang dilakukan oleh Rizativa membahas tentang perancangan Sistem monitoring kadar pH air menggunakan jaringan sensor nirkabel, untuk memantau dan mendeteksi potensi terjadinya pencemaran air terutama di bidang pertanian. Pada jaringan sensor nirkabel, suatu titik sensor direpresentasikan sebagai suatu node, dan dipasang secara berkelompok sehingga menjadi suatu cluster node dan diatur oleh suatu cluster head yang melakukan agregasi data dan mengirimkan suatu kesimpulan data ke Base Station. Penelitian ini menggunakan program bawaan dari Crossbow Technology, yaitu MoteWorks dan MoteView. MoteWorks merupakan suatu end-to-end platform yang digunakan agar dapat berkreasi dengan jaringan

  

sensor nirkabel . Pada MoteWorks tersedia sekumpulan software yang berupa

development tools untuk berbagai macam aplikasi Mote yang diinginkan, termasuk di

  dalamnya driver untuk sensor, pemrosesan dan pengkondisian sinyal sensor, serta

mote platform sasaran dan sebuah editor tingkat lanjut untuk aplikasi TinyOS.

  

MoteWorks secara otomatis meng-install dan mengkonfigurasi tools yang ada untuk

proses pemasangan yang cepat dan intensitas tinggi [3].

  Penelitian lain tentang perancangan sistem WSN yaitu penelitian yang dilakukan oleh Yang Wang yang berjudul Design and Implementation of a Wireless

  

Sensor Network Node Based on Arduino. Penelitian ini membahas Proses kerja

  sistem perangkat lunak node Wireless Sensor Network. Proses awal sistem adalah menyambungkan node terminal dan sink node, kemudian data sensor dan data daya baterei yang tersisa dikumpulkan, dan diproses oleh terminal node. Selanjutnya, dengan menggunakan protocol ZigBee, data ditransmisikan ke sink node secara nirkabel, setelah data diterima oleh sink node, data yang dikirimkan melalui jalur koneksi USB, dikirim lagi ke port PC. Kemudian PC membaca informasi yang diperoleh dan ditampilkan pada Interface [4].

  Penelitian lain membahas tentang perancangan sistem WSN yang terdiri atas beberapa sensor node dengan menggunakan papan mikrokontroler Arduino Uno dan radio Xbee sebagai perangkat transmisi data yang berasal dari node WSN menuju ke

  

coordinator . WSN dibangun berdasarkan standar internasional Zigbee 802.15.4

  sebagai protocol komunikasi. Standar Zigbee beroperasi pada frekuensi 2,4 GHz (LAN/MAN Standards Committee, 2011). Keuntungan menggunakan standar Zigbee antara lain: Zigbee membutuhkan daya rendah (misalnya, Zigbee Series 2 yang diimplementasi pada radio Xbee menggunakan daya rendah sebesar 1mW). Konsumsi daya rendah yang dimiliki oleh Zigbee sangat berguna untuk mempertahankan umur hidup yang panjang dari node. Struktur jaringan sensor

  

nirkabel yang digunakan dalam penelitian ini terdiri atas dua buah sensor node yang

  berfungsi sebagai node pengambil data yang berasal dari sensor dan sebuah node yang berfungsi sebagai coordinator. Sensor mengambil data suhu dan kelembaban udara dalam waktu bersamaan atau berbeda. Struktur semacam ini menyerupai sebuah jaringan dengan topologi star yang mana masing-masing sensor node berhubungan dengan sebuah hub (dalam hal ini node coordinator) sebagai tempat pengumpul data. Proses komunikasi data sensor suhu dan sensor kelembapan udara menuju ke coordinator menggunakan sebuah protocol komunikasi yang telah ditanam pada masing-masing node. Berdasarkan hasil uji coba, protocol komunikasi juga memiliki kemampuan untuk mengidentifikasi masing-masing sensor node yang berbeda di dalam sebuah jaringan WSN [5].

  Penelitian berikutnya yang telah dilakukan tentang sistem kendali suhu dan pemantauan kelembaban udara berbasis arduino uno dengan menggunakan sensor DHT22 dan passive infrared (PIR), menjelaskan tentang pengukuran suhu, pengukuran kelembaban udara dan pengukuran kepekaan sensor PIR terhadap sudut dalam ruangan menggunakan arduino uno dan DHT11. Langkah awal alur kerja sistem membaca suhu dan kelembaban udara ruangan yang dilakukan oleh sensor DHT22 dan lalu ditampikan pada modul LCD. Lalu jika suhu yang terbaca lebih dari 28°C dan terdeteksi pergerakan oleh sensor PIR maka relay diberi kondisi aktif atau menyala (kipas menyala) selama 30 detik, namun jika suhu yang terukur kurang dari 28°C maka relay diberikan kondisi tidak aktif (kipas tidak menyala). Pengujian akalibrasi terhadap suhu kelembaban udara menggunakan termometer digital AZ-

  Penelitian tentang web server dan sensor juga telah diteliti oleh Amanda Fahmi, dkk., membahas tentang Sistem Monitoring Dan Controlling Air Nutrisi

  

Aquaponik Menggunakan ARDUINO UNO Berbasis Web Server. Pada penelitian ini

  dilakukan monitoring sekaligus melakukan otomatisasi terhadap perubahan faktor yang mempengaruhi perkembangan tanaman dan ikan pada aquaponik yaitu Derajat Keasaman (PH) dan Elektrokonductivitas (EC). Langkah awal proses kerja sistem adalah membaca data dari sensor sebagai masukan data yang diproses oleh mikrokontroler ARDUINO UNO. Data yang dibaca oleh sensor kemudian dikirim ke

  

web server dan disimpan dalam database. Selanjutnya data ditampilkan dalam bentuk

chart statistik pada web. Selain itu data juga terangkum dalam bentuk report

monitoring. Apabila nilai data dari PH dan EC tidak berada pada batas normal, maka

alert memberikan notifikasi dan sistem controlling bekerja untuk melakukan

  penyesuaian EC ataupun PH. Selanjutnya data nilai EC dan PH yang telah dikontrol oleh sistem masuk ke dalam report controlling [7].

  Berdasarkan beberapa penelitain terdahulu tersebut maka dilakukan penelitian yang membahas tentang Perancangan Sistem Monitoring Suhu Dalam Rumah Kaca Menggunakan Wireless Sensor Network dan Web Server. Yang membedakan penelitian ini dengan penelitian-penelitian sebelumnya adalah dengan menggabungkan beberapa penelitian yang telah dilakukan, seperti penggunaan mikrokontroler ARDUINO UNO dengan teknologi Zigbee sampai Interface-nya yang berupa web server, serta implementasi langsung pada rumah kaca. Maksimal

  

range yang dibutuhkan sensor untuk mengirimkan data adalah 10 meter. Untuk daya

node sensor menggunakan baterai recharger 9 volt yang mampu bertahan minimal 1

  bulan.

  Jaringan sensor nirkabel dapat didefinisikan sebagai sistem jaringan dengan

  

multihop dan sifat yang terurai sendiri, terdiri dari sarana transmisi informasi

  nirkabel dan jaringan sensor nirkabel dengan jumlah besar dan node sensor dengan volume miniaturisasi. Jaringan nirkabel adalah jalur utama yang menghubungkan beberapa elemen dasar, sensor, dan pengguna untuk mendapatkan informasi secara kolaboratif [8].

  Topologi jaringan menghubungkan komputer yang satu dengan komputer lainnya dan merangkainya menjadi sebuah jaringan. Point-to-Point Protocol (sering disingkat menjadi PPP) AN). Protokol ini merupakan standar industri yang berjalan pada

  

  Teknologi Point-to-Point digunakan pada kondisi di saat ada satu

  router lain yang terkoneksi langsung dengan sebuah perangkat router.

  Web server adalah software yang memberikan layanan data yang mempunyai

  fungsi untuk menerima permintaan HTTP (HyperText Transfer Protocol) atau HTTPS yang dikirim oleh klien melalui web browser dan mengirimkan kembali hasilnya dalam bentuk halaman web yang umumnya berbentuk dokumen HTML (HyperText Markup Language). Web server berguna sebagai tempat aplikasi web dan sebagai penerima request dari client [9]. Pada umumnya web server telah dilengkapi menyediakan layanan situs web dinamis dengan memanfaatkan pustaka tambahan seperti PHP (PHP: Hypertext Preprocessor) dan ASP (Active Server Pages).

  

Gambar 1 Arsitektur Web Server [9]

  Gambar 1 merupakan arsitektur dari web server. Client melakukan HTTP request ke

  

web server dan web server akan mengembalikan request berupa halaman website

  meliputi HTML, image, CSS, dan javascript. Server juga dapat melakukan query atau request data ke database jika client ingin mengelola data. Database akan mengembalikan request dari server berupa data dan server menampilkannya berupa halaman web ke client. Dua contoh web server yang sering digunakan adalah Apache 3.1 dan IIS. Sedangkan database yang digunakan adalah MySQL, MySQL merupakan software sistem manajemen database (DBMS) yang sangat populer atau banyak digunakan untuk membangun aplikasi web sebagai sumber data. MySQL bersifat open source, mudah, dan cepat dalam mengeksekusi query.

3. Metode dan Perancangan Sistem

  Tahapan penelitian yang digunakan dalam merancang sistem Monitoring Suhu Dalam Rumah Kaca Menggunakan Wireless Sensor Network dan Web Server adalah model SDLC. Model SDLC (Sistems Development Life Cycle) merupakan pendekatan melalui beberapa tahap untuk menganalisis dan merancang sistem, di mana sistem tersebut telah dikembangkan dengan sangat baik melalui penggunaan siklus kegiatan penganalisis dan pengguna secara spesifik.

  

Gambar 2 SDLC Model [10] Tahapan penelitian berdasarkan Model SDLC pada Gambar 2, dijelaskan sebagai berikut, Tahap Perencanaan Sistem : Pada tahap ini dilakukan perencanaan berupa membuat batasan masalah terkait dengan proses pembuatan sistem tujuan akhir dan dapat mengembangkan aktivitas penelitian; Tahap Analisis Sistem : Selanjutnya setelah mengetahui perencanaan sistemnya, maka akan dilakukan analisis dari siklus pengembangan sistem dengan melakukan studi literature mengenai wireless sensor dan mengidentifikasi batasan masalah untuk dapat membangun sistem; Tahap Perancangan atau Desain Sistem Secara umum : Pada tahap ini dimulai pembuatan alat-alat yang digunakan dalam penelitian dan membuat sistem secara terstruktur. Desain arsitektur sistem ditunjukkan pada Gambar 3. Pada arsitektur WSN dijelaskan bahwa node sensor router yang bertugas sebagai end

  

device akan mengirimkan data sensor ke node coordinator. Node coordintor

  berfungsi sebagai penerima data dan dikirimkan ke PC untuk ditampilkan di web server melalui kabel ethernet.

  

Gambar 3 Desain Arsitektur Wireless Sensor Network

  Tahap Evaluasi dan Seleksi Sistem : Pada tahap ini dilakukan proses pengoptimasian yang melihat apakah sistem sudah dibangun sesuai dengan kebutuhan dari sistem; Tahap Desain (Perancangan) Sistem Secara Terinci : Pada tahap ini memulai membuat sistem sesuai dengan hasil evaluasi yaitu meliputi penambahan komponen- komponen yang diperlukan seperti Node Coordinator dan Node Router seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4 dan Gambar 5.

  Gambar 4 Kerangka Node Coordinator [11] Gambar 5 Kerangka Node Router Sensor [11]

Node sensor router berisi sistem sensing dan processing yang berfungsi untuk

  mendeteksi suhu dan kelembaban yang diproses oleh mikrokontroler ARDUINO UNO dan dikirimkan ke node coordinator melalui XBee s2. Pada node coordinator terdapat Shield Ethernet yang berfungsi sebagai jalur pengiriman data ke Interface berupa web server. ARDUINO UNO berfungsi sebagai mikrokontroler untuk pemrosesan data dan XBee berfungsi sebagai media komunikasi antar node; Tahap Implementasi : Pada tahap ini sistem sudah selesai dianalisa dan dirancang secara terperinci dan siap diterapkan pada rumah kaca; dan Tahap Perawatan Sistem : Pada tahap ini dilakukan perawatan sistem, sesuai dengan implementasi pada sistem.

4. Hasil dan Pembahasan

  yang dilakukan pada proses desain. Tindakan awal yang diambil adalah menghubungkan Node Coordinator dan Node router menggunakan perangkat lunak X-CTU. Di dalam X-CTU, XBee ditentukan function set masing-masing berupa

Node Coordinator AT maupun Node router AT dengan memasukkan PAN ID 2001.

Kemudian pada Node Coordinator AT di bagian addressing dimasukkan destination

  address high

  13A200 dan destination address low 40A767FC sesuai Node Router yang dituju. Untuk Node Router AT dimasukkan destination address high 13A200 dan destination address low 414E6D6A sesuai Node Coordinator yang dituju. Proses function set pada X-CTU dapat dilihat pada Gambar 6 dan Gambar 7.

   Gambar 6 Setting Node Coordinator Gambar 7 Setting Node Router

  Proses berikutnya adalah proses perangkaian sistem berdasarkan desain awal yang dapat dilihat pada Gambar 8 dan Gambar 9.

  

Gambar 8 Node Coordinator Gambar 9 Node Router Sensor

  Langkah berikutnya adalah pembuatan kode program yang dimasukkan ke dalam tiap Node Router Sensor ARDUINO UNO. Kode program dapat dilihat pada Kode Program 1.

  20. Serial.print(">"); 21.

  13. else if(aChar == '>') 14.

  { 6. char aChar = Serial.read(); 7. if(aChar == '<') 8. { 9. started = true; 10. index = 0; 11. inData[index] = '\0'; 12. }

  4. while(Serial.available() > 0) 5.

  Kode Program 2 Perintah Untuk Menangkap Data Sensor 1. void loop() 2. { 3.

  Kode Program 1 merupakan perintah yang berfungsi untuk membaca sensor DHT11 node router sensor. Pada bagian void loop, ARDUINO diprogram untuk membaca sensor DHT11 secara berulang-ulang. Perintah pada baris 7-8 adalah perintah untuk menentukan tipe data yang digunakan yaitu dalam bentuk integer. Perintah pada baris 15 dan 22 adalah untuk memberikan delay kepada suhu dan kelembaban setiap 2000 mili detik saling bergantian diproses, kemudian dikirim langsung melalui XBee yang sebelumnya telah di-setting function-nya.

  } 24. Serial.print(kelembaban); //menampilkan nilai kelembaban 25. Serial.print(" Suhu: "); //menampilkan tulisan suhu 26. Serial.println(suhu); //menampilkan nilai suhu

  22. delay(2000); 23.

  19. Serial.println(" % : Humidity");

  Kode Program 1 Perintah Untuk Membaca Sensor DHT11 Node Router Sensor 1. void setup() 2. {

  18. Serial.print(h, DEC);

  17. Serial.print("<H");

  15. delay(2000); 16.

  Serial.print(t, DEC); 12. Serial.println(" C : Temperature"); 13. Serial.print(">"); 14.

  10. Serial.print("<T"); 11.

  } 5. void loop() 6. { 7. int h = dht.readHumidity(); 8. int t = dht.readTemperature(); 9.

  3. Serial.begin(9600); 4.

  { 15. ended = true; 16. } 17. else if(started) 18. { 19. inData[index] = aChar; 20. index++; 21. inData[index] = ' ';

  22.

  Perintah pada baris 28 sampai dengan baris 45 adalah perintah untuk mengolah data dan menampilkan data di serial monitor ARDUINO UNO.

  26.

  Serial.println("Temperature & Humidity"); 22. while (!Serial) { 23. ; // wait for serial port to connect. Needed for native USB port only 24. } 25.

  20. Serial.begin(9600); 21.

  { 19. // Open serial communications and wait for port to open:

  18.

  17. V oid setup()

  12. char inData[24]; 13. byte index; 14. boolean started = false; 15. boolean ended = false; 16.

  EthernetServer server(80); 11.

  IPAddress subnet(255, 255, 255, 0); 7. // Initialize the Ethernet server library 8. // with the IP address and port you want to use 9. // (port 80 is default for HTTP): 10.

  IPAddress gateway(192, 168, 1, 1); 6.

  IPAddress ip(192, 168, 1, 177); 5.

  Kode Program 3 Perintah Untuk Menghubungkan Node Coordinator dengan Komputer 1. byte mac[] = { 2. 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED 3. }; 4.

  

sensor yang dikirim dari node router secara berualang-ulang. Perintah pada baris 4

sampai baris 23 adalah perintah untuk mengambil data yang dikirim dari node router.

  } 23. } 24.

  Kode Program 2 merupakan perintah yang berfungsi untuk menangkap data

  }

  52.

  50. index = 0; 51. inData[index] = '\0';

  47. started = false; 48. ended = false; 49.

  } 37. else if(inData[0] == 'H') 38. { 39. inData[0] = ' '; 40. int temp = atoi(inData); 41. Serial.println(" "); 42. Serial.print("Humidity:"); 43. Serial.print(inData); 44. Serial.println(" "); 45. } 46.

  35. Serial.println(" "); 36.

  34. Serial.print(inData);

  { 30. inData[0] = ' '; 31. int windVal = atoi(inData); 32. Serial.println(" "); 33. Serial.print("Temp:");

  28. if(inData[0] == 'T') 29.

  { 27.

  25. if(started && ended) 26.

  // start the Ethernet connection and the server: 27. Ethernet.begin(mac, ip);

  28. server.begin(); 29.

  Serial.print("server is at "); 30. Serial.println(Ethernet.localIP()); 31. }

  Kode Program 3 merupakan perintah yang berfungsi untuk menghubungkan

  

node coordinator dengan komputer, dengan membuat komunikasi 1 arah ke

  komputer yang berfungsi sebagai Interface. Pada bagian awal kode program ditentukan ip address dari ARDUINO UNO, subnet dan juga gateway-nya. Port

  

Server yang digunakan adalah Port Default (80) untuk HTTP. Perintah pada baris 20

berfungsi untuk mengecek komunikasi serial antara PC dengan ARDUINO.

  Kode Program 4 Perintah Untuk Memanggil Data ke Web Server 1.

  EthernetClient client = server.available(); 2. if (client) { 3. Serial.println("new client"); 4. // an http request ends with a blank line 5. boolean currentLineIsBlank = true; 6. while (client.connected()) { 7. if (client.available()) {.

  8. char c = client.read();

  9. Serial.write(c); 10. // if you've gotten to the end of the line (received a newline

  11.

  

// character) and the line is blank, the http request has ended,

12. // so you can send a reply 13. if (c == '\n' && currentLineIsBlank) { 14. // send a standard http response header 15. client.println("HTTP/1.1 200 OK"); 16. client.println("Content-Type: text/html"); 17. client.println("Connection: close"); 18. client.println("Refresh: 5"); 19. client.println(); 20. client.println("<!DOCTYPE HTML>"); 21. client.println("<html>"); 22. //browser tampilan

  23. client.println("<title>"); 24. client.print("suhu dan kelembapan"); 25. client.println("</title>"); 26. client.println("<H1 align='center'>"); 27. client.println("DATA WSN"); 28. client.println(" "); 29. client.println("SUHU DAN KELEMBAPAN"); 30. client.println("</H1>"); 31. client.println("<table border='1' align='center'>"); 32. client.println("<tr>"); 33. client.println("<td>"); 34. client.println("<p />"); 35. client.println("<H1>"); 36. client.print(inData[0] = ' '); 37. client.print(inData); 38. client.println("");

  39. client.println("</H1>"); 40. client.println("<p />"); 41. client.println("</td>"); 42. client.println("</tr>"); 43. client.println("</table>"); 44. client.println("</html>"); 45. break; 46. }

  Kode Program 4 digunakan untuk menampilkan data di Web Server, dengan memanggil data yang telah diterima ARDUINO UNO ke dalam bentuk HTML. Pada baris 18 digunakan untuk memberikan jeda tiap 5 detik pada tampilan HTML. Baris ARDUINO ke HTML.

  Pengujian sistem monitoring yang telah dibangun, dilakukan dengan mengimplementasikan sistem pada Rumah Kaca Dinas Perhutani Kota Salatiga. Hasil Pengujian ditunjukkan pada Gambar 10, Gambar 11, Gambar 12 dan Gambar 13.

  Gambar 10 Node Coordinator Pada Rumah Kaca Gambar 11 Node Router Pada Rumah Kaca

  Gambar 10 menunjukkan Node Coordinator yang dipasang di dekat rumah kaca dengan PC sebagai interface untuk monitoring suhu dan kelembapan. Kemudian Pada Gambar 11 Node Router dipasang di dalam rumah kaca dengan menggunakan baterai sebagai dayanya.

  

Gambar 12 Tampilan Presentasi Kelembapan Gambar 13 Tampilan Derajat Suhu

  Berdasarkan hasil pengujian terlihat bahwa sistem menunjukkan presentasi kelembapan adalah 50% (Gambar 10), dan derajat suhu adalah 30°C (Gambar 11). Sehingga dapat disimpulkan bahwa sistem monitoring yang dibangun dapat memantau dan mengukur kelembaban dan suhu pada rumah kaca. Hasil penelitian juga dapat dilihat pada Tabel 1.

  

Tabel 1 Hasil Pengukuran Suhu dan Kelembaban Pada Rumah Kaca menggunakan

Hari/Tanggal Waktu

Pengukuran dengan

Termometer

  39% 35° Celcius

  49% 31° Celcius

  11.00 WIB 31° Celcius

  58%

  57% 28° Celcius

  10.00 WIB 29° Celcius

  62%

  60% 27° Celcius

  09.00 WIB 28° Celcius

  39% Sabtu, 13 Januari 2018

  37% 35° Celcius

  11.00 WIB 37° Celcius

  41%

  10.00 WIB 36° Celcius

  Pengukuran dengan Sistem Monitoring Suhu Kelembapan Suhu Kelembapan

  52%

  50% 30° Celcius

  09.00 WIB 31° Celcius

  40% Jumat, 12 Januari 2018

  39% 35° Celcius

  11.00 WIB 36° Celcius

  44%

  43% 33° Celcius

  10.00 WIB 34° Celcius

  50%

  48% 30° Celcius

  09.00 WIB 30° Celcius

  Jumat, 29 Desember 2017

  50% Data hasil pengukuran menggunakan sistem monitoring pada Tabel 1, menunjukkan kenaikan suhu pada rumah kaca setiap satu jam diiringi dengan penurunan kelembapan. Pada data tersebut rumah kaca berada pada suhu dan kelembapan yang optimal karena lebih dari standar minimum 20 derajat celsius dan kurang dari standar maksimum 40 derajat celsius. Maksimal range yang dibutuhkan sensor untuk mengirimkan data adalah 10 meter. Untuk daya node sensor menggunakan baterai recharger 9 volt yang mampu bertahan minimal 1 bulan. Data pada Tabel 1 juga menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan yang besar antara hasil pengukuran menggunakan Termometer dan Sistem Monitoring. Berdasarkan hal tersebut dapat disimpulkan bahwa sistem monitoring yang dibangun dapat digunakan sebagai pengganti termometer.

  5. Simpulan

  Perancangan Sistem Monitoring Suhu Dalam Rumah Kaca Menggunakan Wireless

  

Sensor Network dan Web Server, dapat disimpulkan bahwa 1) Sistem monitoring

yang dibangun dapat memantau suhu dan kelembapan dalam rumah kaca; 2) Sistem

monitoring yang dibangun dapat menjadi acuan bagi pengguna untuk mengambil

tindakan lebih lanjut terhadap tanaman dalam rumah kaca agar dapat meningkatkan

kualitas dan pengembangan tanaman dalam rumah kaca menjadi lebih baik lagi; dan

3) Penelitian ini juga dapat menjadi perbandingan dan tolak ukur terhadap sistem

wireless sensor network dengan interface yang berbeda. Saran pengembangan ke

depannya adalah 1) Penambahan node sensor agar topologinya menjadi lebih

bervariasi lagi; 2) Sistem ini masih membutuhkan koneksi langsung ke internet untuk

dapat memenuhi konsep IOE; dan 3) Sistem tidak hanya digunakan di dalam rumah

kaca tetapi juga tempat-tempat yang sensitif terhadap suhu dan kelembaban agar

sistem dapat bekerja lebih efektif dan efisien.

  6. Daftar Pustaka

  [1]. Salisbury. F. B. & C. W. Ross. 1992. Plant physiology. 4

  th edition.

  Wadsworth Publishing Company. Belomont, Calofornia. [2]. Klemenjak, C., Egarter, D., & Elmenreich, W. (2016). Yomo: The Arduino-

  Based Smart Metering Board . Computer Science - Research and Development, 31(1-2), 97-103. http://dx.doi.org/10.1007/s00450-014-0290-8.

  [3] Rizativa, M. (2010). Deteksi Kadar pH Air Untuk Monitoring Kualitas Air Berbasiskan Sensor. http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-12765- Paper.pdf.

  [4]. Wang, Y. (2017). Design and Implementation of a Wireless Sensor Network Node Based on Arduino . http://web.a.ebscohost.com/ehost/pdfviewer/pdfviewer?vid=1&sid=6ba4962d

• 178b-4ea0-a33a-2205e62e61f6%40sessionmgr4009 [5]. Jusak. (2013). Implementasi ZIGBEE IEEE 802.15.4 Untuk Pemantauan.

  http://sir.stikom.edu/556/1/2013-ICCS-21.pdf. [6]. Islam, H. I., Nabilah, N., Atsaurry, S. S., Saputra, D. H., Pradipta, G. M.,

  Kurniawan, A., Irzaman. (2016). Prosiding Seminar Nasional Fisika (E- Journal) SNF. Sistem Kendali Suhu Dan Pemantauan Kelembaban Udara Ruangan Berbasis ARDUINO UNO Dengan Menggunakan Sensor DHT22 Dan Passive Infrared (PIR). https://www.researchgate.net/profile/Ade_Kurniawan10/publication/3132255

  61_Sistem_Kendali_Suhu_Dan_Pemantauan_Kelembaban_Udara_Ruangan_ Berbasis_ARDUINO_UNO_Dengan_Menggunakan_Sensor_DHT22_DAN_

  Passive_Infrared _PIR/links/5949f07caca272a30c6cc4a2/Sistem-Kendali-

  UNO-Dengan-Menggunakan-Sensor-DHT22-Dan-Passive-Infrared-PIR.pdf [7]. Ma’arif, A. F., Wijaya, I. A., Ghani, N. A., & Sugiharto, A. (2016). Sistem

  Monitoring Dan Controlling Air Nutrisi Aquaponik Menggunakan Arduino Uno Berbasis Web Server.

  https://www.researchgate.net/publication/309877918_System_Monitoring_An

  d_Controlling_Water_Nutrition_aquaponics_Using _Arduino_Uno_Based_W eb_Server /fulltext/5900ce454585156502a02391/309877918_System_Monitor ing_And_Controlling_Water_Nutrition_aquaponics_Using _Arduino_Uno_B ased_Web_Server .pdf?origin=publication_detail

  [8]. Barbon, G., Margolis, M., Palumbo, F., Raimondi, F., & Weldin, N. (2016).

  Taking Arduino To The Internet Of Things: The Asip Programming Model. Computer Communications , s 89 –90, 128-140.

  http://dx.doi.org/10.1016/j.comcom.2016.03.016. [9] Warman, I., & Zahni, A., (2013). Rekayasa Web Untuk Pemesanan Handphone Berbasis JQUERY pada Permata Cell, Jurnal Momentum, Vol.

  15, No. 2, ISSN : 1693-752X. [10] COX, C. A. (1985). A Dynamic Systems Development LifeCycle, http://web.a.ebscohost.com/ehost/pdfviewer/pdfviewer?vid=0&sid=e1d6a7d6

• 9ede-4ec6-bfd7-6eec1d7c06e8%40sessionmgr4009. [11] Configuring a Sensor Node and IoT Gateway to Collect and Visualize Data — Part 2. (2015, july 6). Retrieved from thenewstack.io: https://thenewstack.io/tutorial-configuring-a-sensor-node-and-iot-gateway-to- collect-and-visualize-data-part-2/