Sistem Monitoring Ketinggian Air Berbasis Web Server Menggunakan Wireless Sensor Network Dan Arduino Uno
SISTEM MONITORING KETINGGIAN AIR BERBASIS WEB SERVER
MENGGUNAKAN WIRELESS SENSOR NETWORK
DAN ARDUINO UNO
SKRIPSI
AFIFUDIN
101402013
PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
SISTEM MONITORING KETINGGIAN AIR BERBASIS WEB SERVER
MENGGUNAKAN WIRELESS SENSOR NETWORK
DAN ARDUINO UNO
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana
Teknologi Informasi
AFIFUDIN
101402013
PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: SISTEM MONITORING KETINGGIAN AIR
BERBASIS WEB SERVER MENGGUNAKAN
WIRELESS SENSOR NETWORK DAN ARDUINO
UNO
Kategori
: SKRIPSI
Nama
: AFIFUDIN
Nomor Induk Mahasiswa
: 101402013
Program Studi
: SARJANA (S1) TEKNOLOGI INFORMASI
Fakultas
: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Ainul Hizriadi, S.Kom, M.Sc.
Seniman, S.Kom, M.Kom.
NIP.
NIP. 19870525 201404 1 001
Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Teknologi Informasi
Ketua,
Romi Fadillah Rahmat, B.Comp.Sc., M.Sc.
NIP. 19860303 201012 1 004
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
SISTEM MONITORING KETINGGIAN AIR BERBASIS WEB SERVER
MENGGUNAKAN WIRELESS SENSOR NETWORK
DAN ARDUINO UNO
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan,
April 2017
Afifudin
101402013
Universitas Sumatera Utara
UCAPAN TERIMA KASIH
Alhamdulillah, segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan rahmat, karunia,
taufik dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Opim S Sitompul, selaku dekan Fakultas Ilmu Komputer dan
Teknologi Informasi (Fasilkom-TI) yang telah banyak memberikan dukungan
dan bimbingannya.
2. Bapak Seniman, S.Kom., M.Kom, selaku pembimbing 1 dan Bapak Ainul
Hizriadi S.Kom., M.Sc, selaku pembimbing 2 yang telah banyak memberikan
bimbingan, motivasi dan dukungannya selama penyusunan dan penulisan
skripsi ini.
3. Bapak Indra Aulia, S.TI., M.Kom dan Ibu Sarah Purnamawati, ST, M.Sc sebagai
tim penguji, atas segala koreksi, kritik dan saran dalam penyempurnaan
penulisan skripsi ini.
4. Ketua program studi Teknologi Informasi, Bapak Romi Fadillah Rahmat,
B.Comp.Sc., M.Sc. dan sekretaris program studi Teknologi Informasi, Ibu Sarah
Purnamawati, ST, M.Sc, serta seluruh Bapak dan Ibu dosen pengajar yang telah
memberikan ilmu yang bermanfaat bagi penulis.
5. Kedua orang tua tercinta, Ayah Rujito dan Ibu Atik Fulayatun yang memberikan
dukungan, masukan, semangat serta nasehat-nasehat yang sangat dibutuhkan
penulis juga selalu mendoakan dan senantiasa memberikan kasih sayang
sepanjang masa.
6. Abang Ahmad Lutfi S.Hi yang selalu memberikan motivasi dan arahannya, serta
adik-adik Mundzir Hidayat dan Fulaikhah yang selalu memberikan dukungan.
7. Rekan-rekan PT. Poda Husari Digital, Abang Zainul Fahrudin Berutu S.Kom,
Wisnu Wardhana Sitorus, Ikram Hadi Simatupang, Andrian Junaidi dan Kak
Ayu Purnamasari yang selalu memberi dukungan.
8. Teman teman program studi teknologi informasi, Wisnu Wardhana Sitorus,
Reza Taqyuddin, Patricia M P, Nana Nerina Nst, Indra Nababan, Muhammad
Habib Purba, Defri Agung, Dimas Poetra, Cethi setiawan dan seluruh Teman-
Universitas Sumatera Utara
teman program studi teknologi informasi khususnya angkatan 2010 Kom A atas
segala doa dan dukungannya selama ini.
9. Bang Manaf, Bang Faysal Hamid, Kak Umi, Kak Maya, bu Delima dan seluruh
keluarga besar Teknologi Informasi yang selalu memberikan dukungan.
10. Teman-teman Kos Pamen, Abang Ahmad Sofwan (Manambin), Nehru Siregar
(Dikot Walker), Toras, Jefri dan yang lainnya serta Abang-abang alumni Kos
Pamen yang telah memberikan motivasi dan dukungan.
11. Teman-teman sejawat Yuliono, Abuel, Suci Setio Nugroho yang telah
memberikan dukungan dan motivasi.
Akhirnya, penulis berharap agar skripsi ini berguna dan memberikan manfaat
kepada seluruh pembaca.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Banjir merupakan kejadian alam yang dapat terjadi setiap saat dan sering
mengakibatkan kerugian jiwa, harta dan benda. Kejadian banjir tidak dapat dicegah,
namun hanya dapat dikendalikan dan dikurangi dampak kerugian yang diakibatkannya.
Data dari BNPB menyebutkan bahwa sepanjang tahun 2016-2017 di Indonesia, banjir
menempati urutan teratas dari jumlah kejadiannya, yaitu sebesar 32,9% dari total
bencana alam, kemudian disusul oleh bencana tanah longsor yang menempati posisi 2
dengan persentase 27,1%, puting beliung 29,1%, kebakaran hutan dan lahan 5,8%.
Penelitian ini dilakukan dengan merancang perangkat Wireless Sensor Network (WSN)
dimana perangkat akan mengukur ketinggian permukaan air dengan menggunakan
Sensor Hc-sr04, kemudian data hasil pengukuran diolah oleh unit Arduino uno sehingga
menghasilkan jarak, selanjutnya data dikirim ke web server melalui modul GSM, pada
penelitian ini menggunakan modul GSM SIM800L. Kemudian data ketinggian air
disajikan pada aplikasi sistem monitoring secara real time. Setelah melakukan
penelitian dan merancang perangkat serta pembangunan aplikasi ini, dapat diambil
kesimpulan bahwa perangkat Wireless Sensor Network dapat mengukur ketinggian air
dengan keakuratan mencapai 99.15% dan Pengiriman data ke Web Server terlambat
beberapa detik, rata-rata delay dari setiap pengiriman data adalah 2,5 detik. Informasi
mengenai data ketinggian air yang dipantau menggunakan perangkat WSN dapat
ditampilkan secara real time pada aplikasi sistem monitoring.
Kata kunci: Sistem Monitoring, Banjir, Arduino Uno, Wireless Sensor Nework, Web
Server.
Universitas Sumatera Utara
WATER LEVEL MONITORING SYSTEM OF WAB-BASED SERVER
USING A WIRELES SENSOR NETWORK AND ARDUINO
ABSTRACT
Flood is one of the natural disasters that can happen every time and sometimes cause a
huge loss in human life, property and objects. Floods event couldn’t be prevented, but
could only be controlled and reduced the impact of the loss. The data from BNBP
during the year 2016 to 2017 in Indonesia shows flood was on the top list for its
occurrence, with the percentage of 32.9% from all the disaster, and then followed by
landslide in the 2nd rank with the percentage of 27.1%, tornado 29.1%, forest and land
fires 5.8%. This research was done by designing a Wireless Sensor Network (WSN)
device where the device will measures the height of water surface with Hc-sr04
sensors, then the measured data is processed by an Arduino uno unit that give result in
distance, next the data was sent to a web server via a GSM module, in which the module
that was used in this research is GSM SIM800L. Then the water level data are presented
on the real time monitoring application. After doing research and designing the device
also developing the application, we can conclude that a Wireless Sensor Network
device can measure water level with the 99.15% accuracy and transmitted data to web
server was late for a couple second, the delay for every transmitted data is 2.5 second.
The information about the monitored water level data using WSN devices can be shown
on the real time monitoring application..
Keyword: System Monitoring, Flood, Arduino Uno, Wireless Sensor Network, Web
Server.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Hal
PERSETUJUAN
ii
PERNYATAAN
iii
UCAPAN TERIMA KASIH
iv
ABSTRAK
vi
ABSTRACT
vii
DAFTAR ISI
vii
DAFTAR TABEL
xi
DAFTAR GAMBAR
xii
BAB 1 PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Rumusan Masalah
2
1.3 Tujuan Penelitian
2
1.4 Batasan Masalah
2
1.5 Manfaat Penelitian
3
1.6 Sistematika Penulisan
3
BAB 2 LANDASAN TEORI
5
2.1 Bencana Alam
5
2.1.1 Banjir
5
2.1.2 Jenis Banjir
6
2.1.3 Penyebab Banjir
8
2.2 Sistem Monitoring
9
2.2.1 Pengertian Monitoring
9
2.2.2 Tujuan Monitoring
10
2.3 Wireless Sensor Network (WSN)
10
2.4 Perangkat Keras
11
2.4.1 Arduino Uno
11
2.4.2 Sensor Ultrasonik HC-SR04
14
Universitas Sumatera Utara
2.4.3 Modul GSM SIM800L
15
2.4.4 Buzzer
16
2.5 Perangkat Lunak
17
2.5.1 Software Arduino
17
2.5.2 Fritzing
18
2.5.3 Web Server
18
2.5.4 MySQL
19
2.6 Penelitian Terdahulu
20
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN
21
3.1 Alat dan Bahan
21
3.2 Data Yang Digunakan
22
3.3 Arsitektur Umum
22
3.3.1 Pengumpulan Data
23
3.3.2 Proses Data
24
3.3.3 Visualisasi Data
25
3.4 Perancangan Perangkat Wireless Sensor Network (WSN)
25
3.4.1 Flowchart Wireless Sensor Network
25
3.4.2 Perancangan Sensor Ultrasonik Hc-sr04
27
3.4.3 Perancangan Modul GSM SIM800L
27
3.4.4 Perancangan Buzzer
28
3.4.5 Perancangan Keseluruhan Perangkat Wireless Sensor Network
29
3.5 Perancangan Sistem
29
3.5.1 Use Case Sistem Monitoring
29
3.5.2 Perancangan Antarmuka Sistem Monitoring
30
3.5.2.1 Perancangan Halaman Utama Monitoring
31
3.5.2.2 Perancangan Halaman Detail Alat
32
3.5.2.3 Perancangan Halaman Login, Admin dan
Manajemen Alat
33
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
36
4.1 Implementasi Sistem
36
4.1.1 Spesifikasi Software Dan Hardware Yang Digunakan
36
Universitas Sumatera Utara
4.1.2 Implementasi Perancangan Perangkat Wireless Sensor Network
37
4.1.2.1 Implementasi Perancangan Sensor Ultrasonik Hc-sr04
37
4.1.2.2 Implementasi Perancangan Modul GSM SIM800L
38
4.1.2.3 Implementasi Perancangan Buzzer
38
4.1.2.4 Implementasi Perancangan Keseluruhan Perangkat
Wireless Sensor Network(WSN)
39
4.1.3 Implementasi Perancangan Antarmuka Sistem
40
4.1.3.1 Implementasi Perancangan Halaman Utama Monitoring
40
4.1.3.2 Implementasi Perancangan Halaman Detail Alat
40
4.1.3.3 Implementasi Perancangan Halaman Login, Admin dan
Manajement Alat
4.2 Pengujian Sistem
4.2.1 Pengujian Perangkat
41
44
44
4.2.1.1 Uji Pengukuran Perangkat
44
4.2.1.2 Uji Waktu Pengiriman Data
47
4.2. Pengujian Kinerja Aplikasi
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
48
52
5.1 Kesimpulan
52
5.2 Saran
52
DAFTAR PUSTAKA
53
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Penelitian Terdahulu
20
Tabel 3.1 Alat dan Bahan
21
Tabel 3.2 Tabel Spesifikasi Use Case
30
Tabel 4.1 Perbandingan Hasil Pengukuran
46
Tabel 4.2 Waktu Pengiriman Data
47
Tabel 4.3 Level Status Siaga
48
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Data Bencana Alam
6
Gambar 2.2 Komponen Penyusun Node Dalam WSN
11
Gambar 2.3 Arduino Uno
12
Gambar 2.4 Sensor Ultrasonik Hc-sr04
14
Gambar 2.5 Modul GSM SIM800L
16
Gambar 2.6 Buzzer
17
Gambar 2.7 Software Arduino
17
Gambar 3.1 Arsitektur Umum
23
Gambar 3.2 Flowchart Perangkat Wireless Sensor Network
26
Gambar 3.3 Perancangan Sensor Ultrasonik Hc-sr04
27
Gambar 3.4 Perancangan Modul GSM SIM800L
28
Gambar 3.5 Perancangan Buzzer
28
Gambar 3.6 Arsitektur Rangkaian Perangkat WSN
29
Gambar 3.7 Use Case Sistem
30
Gambar 3.8 Rancangan Antarmuka Halaman Utama
31
Gambar 3.9 Rancangan Antarmuka Halaman Detail Alat
33
Gambar 3.10 Rancangan Antarmuka Halaman Login
33
Gambar 3.11 Rancangan Antarmuka Halaman Admin
34
Gambar 3.12 Rancangan Antarmuka Halaman Tambah Alat
34
Gambar 3.13 Rancangan Antarmuka Halaman Edit Alat
35
Gambar 4.1 Rangkaian Sensor Ultrasonik Hc-sr04
37
Gambar 4.2 Rangkaian Modul GSM SIM800L
38
Gambar 4.3 Rangkaian Buzzer
39
Gambar 4.4 Rangkaian Keseluruhan Perangkat WSN
39
Gambar 4.5 Halaman Utama
40
Gambar 4.6 Halaman Detail Alat
41
Gambar 4.7 Halaman Detail Alat Menampilkan Tabel
41
Gambar 4.8 Halaman Login
42
Gambar 4.9 Halaman Admin
42
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.10 Halaman Tambah Alat
43
Gambar 4.11 Halaman Edit Alat
43
Gambar 4.12 Pengukuran Manual
45
Gambar 4.13 Uji Pengukuran Dengan Perangkat
45
Gambar 4.14 Data Dari Pengukuran Perangkat
46
Gambar 4.15 Grafik Ketinggian Air Tanggal 17 Maret 2017
59
Gambar 4.16 Data Pada Tabel Ketinggian Air Tanggal 17 Maret 2017
59
Gambar 4.17 Grafik Ketinggian Air Pada Tanggal 31 Maret 2017
50
Gambar 4.18 Data Pada Tabel Ketinggian Air Pada tanggal 31 Maret 2017
50
Gambar 4.19 Grafik Ketinggian Air Pada Tanggal 10 Maret 2017
51
Gambar 4.20 Data Pada Tabel Ketinggian Air Pada Tanggal 10 maret 2017
51
Universitas Sumatera Utara
MENGGUNAKAN WIRELESS SENSOR NETWORK
DAN ARDUINO UNO
SKRIPSI
AFIFUDIN
101402013
PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
SISTEM MONITORING KETINGGIAN AIR BERBASIS WEB SERVER
MENGGUNAKAN WIRELESS SENSOR NETWORK
DAN ARDUINO UNO
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana
Teknologi Informasi
AFIFUDIN
101402013
PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: SISTEM MONITORING KETINGGIAN AIR
BERBASIS WEB SERVER MENGGUNAKAN
WIRELESS SENSOR NETWORK DAN ARDUINO
UNO
Kategori
: SKRIPSI
Nama
: AFIFUDIN
Nomor Induk Mahasiswa
: 101402013
Program Studi
: SARJANA (S1) TEKNOLOGI INFORMASI
Fakultas
: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Ainul Hizriadi, S.Kom, M.Sc.
Seniman, S.Kom, M.Kom.
NIP.
NIP. 19870525 201404 1 001
Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Teknologi Informasi
Ketua,
Romi Fadillah Rahmat, B.Comp.Sc., M.Sc.
NIP. 19860303 201012 1 004
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
SISTEM MONITORING KETINGGIAN AIR BERBASIS WEB SERVER
MENGGUNAKAN WIRELESS SENSOR NETWORK
DAN ARDUINO UNO
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan,
April 2017
Afifudin
101402013
Universitas Sumatera Utara
UCAPAN TERIMA KASIH
Alhamdulillah, segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan rahmat, karunia,
taufik dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Opim S Sitompul, selaku dekan Fakultas Ilmu Komputer dan
Teknologi Informasi (Fasilkom-TI) yang telah banyak memberikan dukungan
dan bimbingannya.
2. Bapak Seniman, S.Kom., M.Kom, selaku pembimbing 1 dan Bapak Ainul
Hizriadi S.Kom., M.Sc, selaku pembimbing 2 yang telah banyak memberikan
bimbingan, motivasi dan dukungannya selama penyusunan dan penulisan
skripsi ini.
3. Bapak Indra Aulia, S.TI., M.Kom dan Ibu Sarah Purnamawati, ST, M.Sc sebagai
tim penguji, atas segala koreksi, kritik dan saran dalam penyempurnaan
penulisan skripsi ini.
4. Ketua program studi Teknologi Informasi, Bapak Romi Fadillah Rahmat,
B.Comp.Sc., M.Sc. dan sekretaris program studi Teknologi Informasi, Ibu Sarah
Purnamawati, ST, M.Sc, serta seluruh Bapak dan Ibu dosen pengajar yang telah
memberikan ilmu yang bermanfaat bagi penulis.
5. Kedua orang tua tercinta, Ayah Rujito dan Ibu Atik Fulayatun yang memberikan
dukungan, masukan, semangat serta nasehat-nasehat yang sangat dibutuhkan
penulis juga selalu mendoakan dan senantiasa memberikan kasih sayang
sepanjang masa.
6. Abang Ahmad Lutfi S.Hi yang selalu memberikan motivasi dan arahannya, serta
adik-adik Mundzir Hidayat dan Fulaikhah yang selalu memberikan dukungan.
7. Rekan-rekan PT. Poda Husari Digital, Abang Zainul Fahrudin Berutu S.Kom,
Wisnu Wardhana Sitorus, Ikram Hadi Simatupang, Andrian Junaidi dan Kak
Ayu Purnamasari yang selalu memberi dukungan.
8. Teman teman program studi teknologi informasi, Wisnu Wardhana Sitorus,
Reza Taqyuddin, Patricia M P, Nana Nerina Nst, Indra Nababan, Muhammad
Habib Purba, Defri Agung, Dimas Poetra, Cethi setiawan dan seluruh Teman-
Universitas Sumatera Utara
teman program studi teknologi informasi khususnya angkatan 2010 Kom A atas
segala doa dan dukungannya selama ini.
9. Bang Manaf, Bang Faysal Hamid, Kak Umi, Kak Maya, bu Delima dan seluruh
keluarga besar Teknologi Informasi yang selalu memberikan dukungan.
10. Teman-teman Kos Pamen, Abang Ahmad Sofwan (Manambin), Nehru Siregar
(Dikot Walker), Toras, Jefri dan yang lainnya serta Abang-abang alumni Kos
Pamen yang telah memberikan motivasi dan dukungan.
11. Teman-teman sejawat Yuliono, Abuel, Suci Setio Nugroho yang telah
memberikan dukungan dan motivasi.
Akhirnya, penulis berharap agar skripsi ini berguna dan memberikan manfaat
kepada seluruh pembaca.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Banjir merupakan kejadian alam yang dapat terjadi setiap saat dan sering
mengakibatkan kerugian jiwa, harta dan benda. Kejadian banjir tidak dapat dicegah,
namun hanya dapat dikendalikan dan dikurangi dampak kerugian yang diakibatkannya.
Data dari BNPB menyebutkan bahwa sepanjang tahun 2016-2017 di Indonesia, banjir
menempati urutan teratas dari jumlah kejadiannya, yaitu sebesar 32,9% dari total
bencana alam, kemudian disusul oleh bencana tanah longsor yang menempati posisi 2
dengan persentase 27,1%, puting beliung 29,1%, kebakaran hutan dan lahan 5,8%.
Penelitian ini dilakukan dengan merancang perangkat Wireless Sensor Network (WSN)
dimana perangkat akan mengukur ketinggian permukaan air dengan menggunakan
Sensor Hc-sr04, kemudian data hasil pengukuran diolah oleh unit Arduino uno sehingga
menghasilkan jarak, selanjutnya data dikirim ke web server melalui modul GSM, pada
penelitian ini menggunakan modul GSM SIM800L. Kemudian data ketinggian air
disajikan pada aplikasi sistem monitoring secara real time. Setelah melakukan
penelitian dan merancang perangkat serta pembangunan aplikasi ini, dapat diambil
kesimpulan bahwa perangkat Wireless Sensor Network dapat mengukur ketinggian air
dengan keakuratan mencapai 99.15% dan Pengiriman data ke Web Server terlambat
beberapa detik, rata-rata delay dari setiap pengiriman data adalah 2,5 detik. Informasi
mengenai data ketinggian air yang dipantau menggunakan perangkat WSN dapat
ditampilkan secara real time pada aplikasi sistem monitoring.
Kata kunci: Sistem Monitoring, Banjir, Arduino Uno, Wireless Sensor Nework, Web
Server.
Universitas Sumatera Utara
WATER LEVEL MONITORING SYSTEM OF WAB-BASED SERVER
USING A WIRELES SENSOR NETWORK AND ARDUINO
ABSTRACT
Flood is one of the natural disasters that can happen every time and sometimes cause a
huge loss in human life, property and objects. Floods event couldn’t be prevented, but
could only be controlled and reduced the impact of the loss. The data from BNBP
during the year 2016 to 2017 in Indonesia shows flood was on the top list for its
occurrence, with the percentage of 32.9% from all the disaster, and then followed by
landslide in the 2nd rank with the percentage of 27.1%, tornado 29.1%, forest and land
fires 5.8%. This research was done by designing a Wireless Sensor Network (WSN)
device where the device will measures the height of water surface with Hc-sr04
sensors, then the measured data is processed by an Arduino uno unit that give result in
distance, next the data was sent to a web server via a GSM module, in which the module
that was used in this research is GSM SIM800L. Then the water level data are presented
on the real time monitoring application. After doing research and designing the device
also developing the application, we can conclude that a Wireless Sensor Network
device can measure water level with the 99.15% accuracy and transmitted data to web
server was late for a couple second, the delay for every transmitted data is 2.5 second.
The information about the monitored water level data using WSN devices can be shown
on the real time monitoring application..
Keyword: System Monitoring, Flood, Arduino Uno, Wireless Sensor Network, Web
Server.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Hal
PERSETUJUAN
ii
PERNYATAAN
iii
UCAPAN TERIMA KASIH
iv
ABSTRAK
vi
ABSTRACT
vii
DAFTAR ISI
vii
DAFTAR TABEL
xi
DAFTAR GAMBAR
xii
BAB 1 PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Rumusan Masalah
2
1.3 Tujuan Penelitian
2
1.4 Batasan Masalah
2
1.5 Manfaat Penelitian
3
1.6 Sistematika Penulisan
3
BAB 2 LANDASAN TEORI
5
2.1 Bencana Alam
5
2.1.1 Banjir
5
2.1.2 Jenis Banjir
6
2.1.3 Penyebab Banjir
8
2.2 Sistem Monitoring
9
2.2.1 Pengertian Monitoring
9
2.2.2 Tujuan Monitoring
10
2.3 Wireless Sensor Network (WSN)
10
2.4 Perangkat Keras
11
2.4.1 Arduino Uno
11
2.4.2 Sensor Ultrasonik HC-SR04
14
Universitas Sumatera Utara
2.4.3 Modul GSM SIM800L
15
2.4.4 Buzzer
16
2.5 Perangkat Lunak
17
2.5.1 Software Arduino
17
2.5.2 Fritzing
18
2.5.3 Web Server
18
2.5.4 MySQL
19
2.6 Penelitian Terdahulu
20
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN
21
3.1 Alat dan Bahan
21
3.2 Data Yang Digunakan
22
3.3 Arsitektur Umum
22
3.3.1 Pengumpulan Data
23
3.3.2 Proses Data
24
3.3.3 Visualisasi Data
25
3.4 Perancangan Perangkat Wireless Sensor Network (WSN)
25
3.4.1 Flowchart Wireless Sensor Network
25
3.4.2 Perancangan Sensor Ultrasonik Hc-sr04
27
3.4.3 Perancangan Modul GSM SIM800L
27
3.4.4 Perancangan Buzzer
28
3.4.5 Perancangan Keseluruhan Perangkat Wireless Sensor Network
29
3.5 Perancangan Sistem
29
3.5.1 Use Case Sistem Monitoring
29
3.5.2 Perancangan Antarmuka Sistem Monitoring
30
3.5.2.1 Perancangan Halaman Utama Monitoring
31
3.5.2.2 Perancangan Halaman Detail Alat
32
3.5.2.3 Perancangan Halaman Login, Admin dan
Manajemen Alat
33
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
36
4.1 Implementasi Sistem
36
4.1.1 Spesifikasi Software Dan Hardware Yang Digunakan
36
Universitas Sumatera Utara
4.1.2 Implementasi Perancangan Perangkat Wireless Sensor Network
37
4.1.2.1 Implementasi Perancangan Sensor Ultrasonik Hc-sr04
37
4.1.2.2 Implementasi Perancangan Modul GSM SIM800L
38
4.1.2.3 Implementasi Perancangan Buzzer
38
4.1.2.4 Implementasi Perancangan Keseluruhan Perangkat
Wireless Sensor Network(WSN)
39
4.1.3 Implementasi Perancangan Antarmuka Sistem
40
4.1.3.1 Implementasi Perancangan Halaman Utama Monitoring
40
4.1.3.2 Implementasi Perancangan Halaman Detail Alat
40
4.1.3.3 Implementasi Perancangan Halaman Login, Admin dan
Manajement Alat
4.2 Pengujian Sistem
4.2.1 Pengujian Perangkat
41
44
44
4.2.1.1 Uji Pengukuran Perangkat
44
4.2.1.2 Uji Waktu Pengiriman Data
47
4.2. Pengujian Kinerja Aplikasi
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
48
52
5.1 Kesimpulan
52
5.2 Saran
52
DAFTAR PUSTAKA
53
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Penelitian Terdahulu
20
Tabel 3.1 Alat dan Bahan
21
Tabel 3.2 Tabel Spesifikasi Use Case
30
Tabel 4.1 Perbandingan Hasil Pengukuran
46
Tabel 4.2 Waktu Pengiriman Data
47
Tabel 4.3 Level Status Siaga
48
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Data Bencana Alam
6
Gambar 2.2 Komponen Penyusun Node Dalam WSN
11
Gambar 2.3 Arduino Uno
12
Gambar 2.4 Sensor Ultrasonik Hc-sr04
14
Gambar 2.5 Modul GSM SIM800L
16
Gambar 2.6 Buzzer
17
Gambar 2.7 Software Arduino
17
Gambar 3.1 Arsitektur Umum
23
Gambar 3.2 Flowchart Perangkat Wireless Sensor Network
26
Gambar 3.3 Perancangan Sensor Ultrasonik Hc-sr04
27
Gambar 3.4 Perancangan Modul GSM SIM800L
28
Gambar 3.5 Perancangan Buzzer
28
Gambar 3.6 Arsitektur Rangkaian Perangkat WSN
29
Gambar 3.7 Use Case Sistem
30
Gambar 3.8 Rancangan Antarmuka Halaman Utama
31
Gambar 3.9 Rancangan Antarmuka Halaman Detail Alat
33
Gambar 3.10 Rancangan Antarmuka Halaman Login
33
Gambar 3.11 Rancangan Antarmuka Halaman Admin
34
Gambar 3.12 Rancangan Antarmuka Halaman Tambah Alat
34
Gambar 3.13 Rancangan Antarmuka Halaman Edit Alat
35
Gambar 4.1 Rangkaian Sensor Ultrasonik Hc-sr04
37
Gambar 4.2 Rangkaian Modul GSM SIM800L
38
Gambar 4.3 Rangkaian Buzzer
39
Gambar 4.4 Rangkaian Keseluruhan Perangkat WSN
39
Gambar 4.5 Halaman Utama
40
Gambar 4.6 Halaman Detail Alat
41
Gambar 4.7 Halaman Detail Alat Menampilkan Tabel
41
Gambar 4.8 Halaman Login
42
Gambar 4.9 Halaman Admin
42
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.10 Halaman Tambah Alat
43
Gambar 4.11 Halaman Edit Alat
43
Gambar 4.12 Pengukuran Manual
45
Gambar 4.13 Uji Pengukuran Dengan Perangkat
45
Gambar 4.14 Data Dari Pengukuran Perangkat
46
Gambar 4.15 Grafik Ketinggian Air Tanggal 17 Maret 2017
59
Gambar 4.16 Data Pada Tabel Ketinggian Air Tanggal 17 Maret 2017
59
Gambar 4.17 Grafik Ketinggian Air Pada Tanggal 31 Maret 2017
50
Gambar 4.18 Data Pada Tabel Ketinggian Air Pada tanggal 31 Maret 2017
50
Gambar 4.19 Grafik Ketinggian Air Pada Tanggal 10 Maret 2017
51
Gambar 4.20 Data Pada Tabel Ketinggian Air Pada Tanggal 10 maret 2017
51
Universitas Sumatera Utara