SISTEM KEAMANAN RUMAH BERBASIS TEKNOLOGI

SISTEM KEAMANAN RUMAH BERBASIS
TEKNOLOGI INTERNET OF THINGS (IoT)

Oleh

RADEN HERNADI
NIM: 55417120035
Dosen

Iwan Krisnadi, Dr,Ir,MBA

FAKULTAS PROGRAM PASCA SARJANA
PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS MERCU BUANA
2018

1. Abstrak
Sistem keamanan rumah ini mengamankan rumah dari dua hal yaitu
kemalingan dan kebakaran, karena pada dasarnya dua hal ini pula sebagai
musibah yang sering menimpa di masyarakat. Sistem keamanan ini menggunakan
sensor PIR untuk mendeteksi gerak atau adanya kemalingan, sensor gas MQ-2

untuk untuk mendeteksi gas atau kebakaran, Modul Camera yang terkoneksi
dengan Ranspberry Pi dan mikrokontroller Arduino Uno sebagai pengendali,
serta mikro komputer Ransberry pi 3 sebagai monitoring dan server, sehingga
keadaan rumah dapat dimonitor dan dikendalikan oleh operator keamanan dari
jarak jauh melalui pemanfaatan konektifitas internet yang tersambung secara terus
menerus melalui konsep teknologi Internet of Things (IoT).

2. Pendahuluan
Seiring dengan perkembangan Zaman dan teknologi yang semakin pesat,
maka tingkat kejahatan semakin meningkat pula, disisi lain musibah kebakaran
sering terjadi dan mengancam setiap saat. Maka diperlukan sebuah sistem
pengaman yang dapat diaplikasikan atau digunakan sebagai pengaman gedung
maupun rumah lainnya. Sehingga para pemilik rumah baik yang sedang bepergian
jauh ataupun yang sehari-hari bekerja di suatu perusahaan yang jauh dari
rumahnya dapat memanfaatkan sistem ini untuk memonitor dan mengamankan
rumahnya dari jarak jauh melalui pemanfaatan konektifitas internet yang
tersambung secara terus menerus yaitu konsep teknologi Internet of Things (IoT),
sehingga akan menambah rasa nyaman ketika bepergian jauh ataupun dalam
bekerja.


3. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang sebelumnya, maka rumusan masalah yang dapat
diambil yaitu:

1. Terkait dengan sering terjadinya kemalingan dan kebakaran, maka penulis
akan menjawab persoalan dengan bagaimana merancang prototype sistem
keamanan rumah berbasis teknologi Internet of Things (IoT).
2. Bagaimana melakukan perancangan perangkat lunak untuk mengontrol dan
monitoring rumah.

4. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah pada penulisan ini adalah :
1. Perancangan ini tidak menggunakan bahasa pemrograman Python, tapi
bahasa C dikarenakan penulis sudah terbiasa dengan bahasa C atau C++ .
2. Hardware dalam penelitian menggunakan mikro komputer Ranspberry Pi,
Arduino Uno, Modul Camera, PIR sensor, dan sensor gas MQ-2.
3. Dalam perancangan ini aspek biaya tidak dibahas

5. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat (benefit) dari penelitian ini adalah :


1. Manfaat yang bisa diperoleh dari penelitian ini adalah lebih terjaminnya
keamanan rumah, dimana ketika mudik rumah ditinggalkan dalam kondisi
kosong yang akan mengundang tindak kejahatan maupun jika terjadi
musibah kebakaran. Dengan menerapkan Internet of Things , peralatan
sensor di rumah kita, seperti

sensor gerak yang akan aktif ketika ada

penjahat masuk, sensor gas akan aktif jika mencium asap atau gas. Kontrol
dapat dibuat sesuai dengan jadwal tertentu yang kita inginkan maupun
kontrol secara real-time.
2. Pemilik rumah akan lebih merasa tenang walaupun jauh dari rumahnya,
karena merasa terjamin dengan sistem keamanan didalam rumahnya.

6. Metode Penelitian
Dalam pelaksanaan penelitian ini yang berupa sistem keamanan rumah
berbasis raspberry pi, ada beberapa kegiatan yang dapat diuraikan sebagai
berikuat:



Studi Pustaka dan Survey Data Awal: Materi yang terkait dengan
sistem keamanan dicari dari buku-buku, perpustakaan dan dari



internet.



mendapat informasi dari referensi di atas.

Perencanaan dan Pembuatan Alat : Tahapan ini dilakukan setelah

Perancangan: Agar hasil rancangan dan pembuatan alat bisa bekerja
dengan normal, maka perlu diagram blok dan algoritma untuk
mengkoordinasikan kerja masing-masing komponen.

7. Perancangan
. Secara garis besar perancangan ini dibagi menjadi dua bagian utama ,

yaitu: Perangkat Keras dan Perangkat Lunak
7.1 Perangkat Keras
Bagian ini terdiri dari Pengendali utama, server Ranspberry Pi 3, dua
buah sensor, dan satu kamera.
7.1.1.Arduino Uno R3
Arduino

adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open

source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip

mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. Arduino Uno adalah
sebuah board mikrokontroller yang berbasis ATmega328. Arduino Uno memiliki
14 pin input/output yang mana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 6
analog input, crystal osilator 16 MHz, koneksi USB, jack power, kepala ICSP ,
dan tombol reset. Arduino mampu men-support mikrokontroller; dapat

dikoneksikan dengan komputer menggunakan kabel USB. Berikut gambar 2.10
adalah pin-pin pada kit arduino uno yang digunakan pada rancangan alat ini:


Gambar 7.1 Pin-pin Arduino Uno

Pada gambar 2.10 terdapat 14 pin output/input yang mana 6 pin dpat
digunakan sebagai output PWM, 6 analog input, cristal osilator 16 MHZ dan
tombol reset. Arduino tersebut digunakan sebagai chip mikrokontroler328,
sebagai pengendali gerakan motor DC.
7.1.2.Ranspberry Pi 3
Raspberry adalah sebuah komputer kecil (mini PC) yang dapat
dipergunakan untuk menjalankan program seperti komputer pada umumnya.

Gambar 7.2 Ranspberry Pi 3

Hanya saja, spesifikasi dari Raspberry Pi tidaklah setinggi PC pada umumnya
(maklum, mini PC). Oleh karena itulah, Raspberry Pi atau lebih sering disingkat
Raspi bisa juga disebut mikro komputer. Sama seperti PC pada umumnya, raspi
juga mempunyai berbagai komponen processor, ram, sound card, usb port, disk
drive (menggunakan SD Card). Karena memiliki ukuran yang kecil dan
spesifikasi yang cukup mempuni untuk menjalankan task task yang ringan
terutama yang berhubungan dengan embedded system hardware, raspi pun sering
dijadikan controller/server mini dalam beberapa proyek/research seputar IOT

(Internet Of Things).

7.1.3. Sensor MQ-2
Sensor gas asap MQ-2 ini mendeteksi konsentrasi gas dan asap yang
mudah terbakar di udara dan outputnya berupa tegangan analog. Sensor gas asap
MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpot. Sensor ini
biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di
industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane,
alcohol, Hydrogen, smoke.

Gambar 7.3 Sensor MQ-2

7.1.4. Sensor MQ-2
Sensor PIR ("Pasisive Infrared / Pyroelectric / IR motion) merupakan
sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya benda, gerakan dengan
pendeteksian menggunakan sinar infra merah. Sensor PIR ini relatif kecil, murah,
berdaya rendah dan mudah digunakan. Pengaplikasian Sensr PIR ini biasa
digunakan pada sistem detektor pergerakan. Karena semua benda yang
memancarkan radiasi akan terdeteksi oleh sensor ini pada saat infra merah pada
sensor PIR mendeteksi dengan perbedaan suhu tertentu. Secara umum sensor PIR

dirancang untuk mendeteksi adanya gerakan manusia.

Gambar 7.4 Sensor PIR

7.2 Perangkat Lunak
Perangkat lunak yang akan dibahas adalah perangkat lunak utama, yaitu
perangkat lunak pemrograman arduino IDE dan C++ Ranspberry Pi

7.2.1.Arduino IDE
Pada sistem ini software untuk pemrograman Arduino yang digunakan
adalah driver dan IDE, walaupun masih ada beberapa software lain yang sangat
berguna selama pengembangan Arduino. IDE Arduino adalah software yang
sangat canggih ditulis dengan menggunakan Java.
IDE Arduino terdiri dari:

Editor program, sebuah window yang memungkinkan untuk menulis dan

mengedit program dalam bahasa Processing.
Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa Processing)


menjadi kode biner. Bagaimanapun sebuah microcontroller tidak akan bisa
memahami bahasa Processing. Yang bisa dipahami oleh microcontroller adalah
kode biner. Itulah sebabnya compiler diperlukan dalam hal ini.
Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam

memory di dalam papan Arduino. Berikut ini adalah contoh tampilan IDE
Arduino

Gambar 7.5 Tampilan software arduino

7.2.2. Bahasa C untuk Ranspberry Pi
Bahasa yang sudah biasa digunakan adalah bahasa Python, kemudian
menyusul bahasa C atau C++. Alasan mengapa menggunakan C adalah pertama
sudah sangat familier di masyarakat akademis, umumnya di jurusan-jurusan
teknik, bahasa C sudah diperkenalkan terutama di semester 1 atau 2, yang kedua
banyak literatur menyatakan bahasa C jauh lebih cepat dari pada Python .

7.3 Diagram Blok Sistem

Sistem ini terdiri dari software client pada PC, sebuah papan ransberry pi,

sebuah papan arduino uno, dua buah sensor yakni sensor gas MQ-2 dan sensor
gerak PIR, dan sebuah modul camera 5MP. Mikrokontroler pada sistem ini
digunakan untuk memproses data masukan dari kedua sensor tersebut kemudian
sinyal dkirimkan ke papan Ransberry Pi 3, selanjutnya diteruskan lewat internet
menuju clien PC. Di layar monitor PC muncul pemberitahuan ada asap atau ada
kemalingan, kemudian jika ingin memonitor keadaan rumahnya clien bisa
memanfaatkan camera yang terkonek ke Ranspberry Pi . seperti terlihat pada
gambar 7.6 blok diagram dibawah ini.

Internet
Modul Camera

Ransberry Pi 3
Server

client

Sensor gas

Sensor Gerak


Arduino uno
Gambar 7.6 Diagram Blok

7.4 Gambar Skematik Keseluruhan

Dibawah ini adalah gambar skematik koneksi keseluruhan komponen,
dimana koneksi dilakukan antara arduino dengan dua sensor masing-masing
sensor PIR dan sensor gas MQ-2, kemudian antara arduino dengan mikro
komputer Raspberry Pi, Dibawah ini adalah gambar skematik koneksi

keseluruhan komponen, dimana koneksi dilakukan antara arduino dengan dua
sensor masing-masing sensor PIR dan sensor gas MQ-2, kemudian antara arduino
dengan mikro komputer Raspberry Pi,

Gambar 7.7 Skematik Koneksi Keseluruhan Komponen

dan terakhir antara Raspberry Pi dengan camera. Koneksi harus dijalankan dengan
program-program atau software

Gambar 7.8 Rangkaian Sistem Keamanan

8. Kesimpulan
Sistem keamanan ini mampu mengindentifikasi setiap pergerakan dalam
hal ini penyusup manusia yang melintas didepan sensor, maupun ketika timbul
asap atau gas. Sehingga dapat memberi informasi kondisi rumah jika terjadi
keadaan bahaya seperti kebakaran dan kemalingan.
Pemanfaatan teknologi Internet of Things (IoT) sangat mempermudah
proses pengiriman dan penerimaan data yang real time.

9. Daftar Pustaka
Ashton, K. (2009). That 'Internet of Things' thing. RFID Journal .
Aarti Rao Jaladi, . (2017). Environmental Monitoring Using Wireless Sensor
Networks (WSN) based on IOT , IRJET Journal.
Sheikh Ferdoush, Xinrong Li,.(2014). Wireless Sensor Network System Design
Using Raspberry Pi and Arduino for Environmental Monitoring
Applications. Procedia Computer Science 34 ( 2014 )
Berahim, Hamzah. (1991) : Teknik Tenaga Listrik , Andi Offset, Yogyakarta .
Kanginan, Marthen. (2007) : FISIKA untuk SMA Kelas XII , Erlangga, Jakarta .
Sumardi.

(2013) : Mikrokontroler
Graha Ilmu, Yogyakarta.

-

Belajar

AVR

Mulai

dari

Nol,

Winoto, Adi. (2010) : Mikrokontroler AVR Atmega8/32/16/8535
dan
Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR, Informatika,
Bandung.
Saptaji W, Handayani. (2015) : Mudah Belajar Mikrokontroler dengan Arduino,
Widya Media, Bandung.
Kadir, Abdul. (2015) : From Zero To A Pro Arduino, Andi Offset, Yogyakarta .
Andrianto, Heri., Aan Darmawan (2016) : ARDUINO Belajar Cepat dan
Pemrograman, Informatika, Bandung.