Sistem Deteksi Dini Kebakaran Berbasis Wireless Sensor Network Menggunakan Mikrokontroler
SISTEM DETEKSI DINI KEBAKARAN BERBASIS WIRELESS SENSOR
NETWORK MENGGUNAKAN
MIKROKONTROLER ARDUINO
SKRIPSI
DEFRI AGUNG
101404035
PROGRAM STUDI S-1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
ii
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
Komisi Pembimbing
: SISTEM DETEKSI DINI KEBAKARAN
BERBASIS WIRELESS SENSOR NETWORK
MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER
ARDUINO
: SKRIPSI
: DEFRI AGUNG
: 101402035
: SARJANA (S1) TEKNOLOGI INFORMASI
: TEKNOLOGI INFORMASI
: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA
UTARA
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Seniman, S.Kom., M.Kom
NIP. 198705252014041001
Ivan Jaya, S.Si., M.Kom
NIP. 198407072015041001
Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Teknologi
Informasi Ketua,
Romi Fadillah Rahmat, B.Comp.Sc.,M.Sc
NIP. 198603032010121004
Universitas Sumatera Utara
iii
PERNYATAAN
SISTEM DETEKSI DINI KEBAKARAN BERBASIS
WIRELESS SENSOR NETWORK MENGGUNAKAN
MIKROKONTROLER
ARDUINO SKRIPSI
Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan
sumbernya.
Medan, April 2017
Defri Agung
101402035
Universitas Sumatera Utara
iv
UCAPAN TERIMAKASIH
Syukur Alhamdulillah selalu terucap kehadirat Allah SWT yang dengan
rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini, sebagai
syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, pada Program Studi
S1 Teknologi Informasi Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi
Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari bahwa banyak pihak yang turut membantu, baik dari
keluarga, sahabat dan orang-orang tercinta yang mendukung dalam
pengerjaan skripsi ini. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima
kasih kepada:
1)
Tuhan Yang Maha Esa yang selalu memberikan kekuatan dan
kesehatan kepada penulis selama masa penelitian.
2)
Kedua orang tua penulis, Bapak Dedeng Trisulo dan Ibu Apriani
yang
telah membesarkan, menyayangi, membimbing dan
mendidik penulis tanpa henti dari kecil sampai sekarang. Ibu
Suhendriani
(almarhum),
yang
telah
melahirkan
dan
mencurahkan kasih sayangnya kepada penulis semasa kecil.
Adik – adik penulis, Faris, Jovan, dan Farel yang
selalu
mendukung penulis.
3)
Bapak Prof. Runtung Sitepu, SH, M.Hum selaku Rektor
Universitas Sumatera Utara.
4)
Bapak Prof. Dr. Drs. Opim Salim Sitompul, M.Sc selaku Dekan
Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas
Sumatera Utara.
5)
Bapak Romi Fadillah Rahmat, B.Comp.Sc., M.Sc. selaku Ketua
Program Studi S1 Teknologi Informasi Fakultas Ilmu Komputer
dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
6)
Bapak Ivan Jaya, S.Si., M.Kom selaku Dosen Pembimbing I
yang telah memberikan arahan, kritik dan saran serta motivasi
kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.
Universitas Sumatera Utara
v
7)
Bapak Seniman, S.Kom., M.Kom. selaku Dosen Pembimbing II
yang telah banyak memberikan arahan dan masukan yang
berharga kepada penulis.
8)
Pegawai dan staff Fasilkomti, terkhususnya Bang Faisal
Hamid yang telah mengayomi adekmu ini dari awal masa
perkuliahaan, Bang Manaf, Kak Maya.
9)
Anak kantin (Memet, Rama, Bang Bibi, Rio, Bobby, Hasbi,
Sammy, Thomas, Nando Kaban, Aser etc) dan Ibu kantin yang
s udah jadi keluarga penulis selama beberapa tahun ini.
Semoga Allah SWT melimpahkan berkah kepada semua pihak yang telah
memberikan bantuan, perhatian, serta dukungan kepada penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini.
Medan, April 2017
Penulis,
Defri Agung
Universitas Sumatera Utara
vi
ABSTRAK
Kebakaran menjadi sebuah masalah yang bisa terjadi di mana saja baik itu di
gedung perkantoran, perumahan ataupun di fasilitas umum. Keterlambatan
dalam penanganan mengakibatkan kerugian, bisa itu kerugian jiwa ataupun
materi. Para penghuni bangunan tersebut harus mendapatkan informasi atau
peringatan dini pada saat terjadi
kebakaran agar dapat segera melakukan
evakuasi. Sistem alarm kebakaran yang umum digunakan adalah sistem
kebakaran konvensional. Sistem alarm kebakaran konvensional merupakan
sistem alarm kebakaran yang paling banyak digunakan karena biaya instalasinya
yang murah. Sistem alarm kebakaran konvensional ini masih efektif jika
digunakan di wilayah yang kecil tapi tidak untuk wilayah yang besar misal
gedung bertingkat. Solusi untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah
dengan membangun sebuah sistem deteksi kebakaran dini menggunakan
mikrokontroler arduino nano sebagai pusat pengolah data yang nantinya
langsung
terhubung dengan aplikasi di android yang akan menampilkan
notifikasi apabila terjadi kebakaran kepada user secara wireless.
Kata kunci: Arduino, Sensor, Modul wifi dan Android
Universitas Sumatera Utara
vii
FIRE DETECTION SYSTEM WIRELESS SENSOR NETWORK
USING MICROCONTROLLER ARDUINO
ABSTRACT
Fire becomes a problem that can happen anywhere, be it in the office buildings,
housing or in public facilities. A delays in handling resulted in losses, be it the
loss of many lives or material. The occupants of such buildings would be receiving
information or warning in the event of a fire in order to evacuate immediately. Fire
alarm system that is commonly used are conventional fire system. Conventional fire
alarm system is the most widely used because the installation cost are cheap.
Conventional fire alarm system is still effective if used in a small region but not for
large areas such buildings. The solution to overcome these problems is by building
an early fire detection system using a microcontroller arduino nano as a data
processing center which will be directly linked with less application in android
which will display a notification in case of fire to the user wirelessly.
Keywords: Arduino, Sensors, Modules wifi and Android
Universitas Sumatera Utara
viii
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
Pernyataan
Ucapan Terimakasih
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Bab 1 Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Metodologi Penelitian
1.7 Sistematika Penulisan
Bab 2 Landasan Teori
2.1 Sistem Alarm Kebakaran Addressable
2.2 Arduino Nano
2.3 Sensor Alarm Kebakaran
2.3.1 Sensor Gas (MQ2)
2.3.2 Sensor Suhu (DHT11)
2.4 Modul Wifi
2.5 Basic4Android
2.6 Visual Basic
2.7 UML (Unified Modelling Language)
2.7.1 Use case diagram
2.7.2 Activity Diagram
2.7.3 State Diagram
2.7.4 Class Diagram
2.8 Penelitian Terdahulu
Bab 3 Analisis dan Perancangan Sistem
3.1 Analisis Sistem
3.2 Arsitektur Umum Sistem
3.3 Flowchart Sistem
3.4 Rancangan Input
3.4.1 Rancangan Form Login
ii
iii
iv
vi
vii
viii
x
xi
1
2
2
3
3
3
4
6
6
7
7
8
8
9
9
9
9
11
12
12
13
15
15
21
22
Universitas Sumatera Utara
ix
3.4.2 Rancangan Form Input
3.4.3 Rancangan Form Admin
3.4.4 Rancangan Data Sensor
3.4.5 Rancangan Form User
3.4.6 Rancangan Sensor
3.4.7 Rancangan Relasi
3.2.8 Rancangan Pemberitahuan
24
24
25
27
27
29
29
Bab 4 Implementasi dan Pengujian Sistem
4.1 Pengertian Implementasi Sistem
4.2 Tujuan Implementasi Sistem
4.3 Komponen Utama dalam Implementasi Sistem
31
31
31
4.3.1 Perangkat Keras (Hardware)
4.3.2 Perangkat Lunak (Software)
4.3.3 Pemakai (Brainware)
4.4 Analisis Manfaat
32
32
32
32
4.5 Halaman Sistem Deteksi Kebakaran
4.5.1 Splash Screen
4.5.2 Form Login
4.5.3 List Sensor
4.5.4 Menu Navigasi
4.5.5 Antar Muka Data Sensor
32
33
34
34
35
36
4.5.6 Antar Muka User Manager
4.5.7 Antar Muka Sensor Manager
4.5.8 Antar Muka Relasi User dengan Sensor
4.5.9 Antar Muka Pemberitahuan
4.6 Pengujian Sistem Perangkat
4.6.1 Pengujian Perangkat
Bab 5 Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
Daftar Pustaka
37
38
40
40
41
41
45
45
46
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR TABEL
Nomor
Nama Tabel
Halaman
Tabel
2.1
2.2
2.3
2.4
Tabel simbol dalam use case diagram
Tabel simbol activity diagram
Tabel simbol state diagram
Tabel penelitian terdahulu
10
10
11
13
Universitas Sumatera Utara
xi
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Nama Gambar
Gambar
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
Rancangan Splash Screen
Rancangan Form Login
List Sensor
Menu Navigasi
Rancangan Data Sensor
Rancangan Tambah user
Rancangan Tambah Sensor
Rancangan Relasi User dengan Sensor
Pemberitahuan kepada Admin dan User
Flowchart Sistem
Arsitektur Umum Sistem
Splash Screen
For Login
List Sensor
Menu Navigasi
Data Sensor
User Manager
Sensor Manager
Manage Relasi User
Pemberitahuan
Perangkat Deteksi Kebakaran
Halaman
13
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
Universitas Sumatera Utara
NETWORK MENGGUNAKAN
MIKROKONTROLER ARDUINO
SKRIPSI
DEFRI AGUNG
101404035
PROGRAM STUDI S-1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
ii
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
Komisi Pembimbing
: SISTEM DETEKSI DINI KEBAKARAN
BERBASIS WIRELESS SENSOR NETWORK
MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER
ARDUINO
: SKRIPSI
: DEFRI AGUNG
: 101402035
: SARJANA (S1) TEKNOLOGI INFORMASI
: TEKNOLOGI INFORMASI
: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA
UTARA
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Seniman, S.Kom., M.Kom
NIP. 198705252014041001
Ivan Jaya, S.Si., M.Kom
NIP. 198407072015041001
Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Teknologi
Informasi Ketua,
Romi Fadillah Rahmat, B.Comp.Sc.,M.Sc
NIP. 198603032010121004
Universitas Sumatera Utara
iii
PERNYATAAN
SISTEM DETEKSI DINI KEBAKARAN BERBASIS
WIRELESS SENSOR NETWORK MENGGUNAKAN
MIKROKONTROLER
ARDUINO SKRIPSI
Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan
sumbernya.
Medan, April 2017
Defri Agung
101402035
Universitas Sumatera Utara
iv
UCAPAN TERIMAKASIH
Syukur Alhamdulillah selalu terucap kehadirat Allah SWT yang dengan
rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini, sebagai
syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, pada Program Studi
S1 Teknologi Informasi Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi
Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari bahwa banyak pihak yang turut membantu, baik dari
keluarga, sahabat dan orang-orang tercinta yang mendukung dalam
pengerjaan skripsi ini. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima
kasih kepada:
1)
Tuhan Yang Maha Esa yang selalu memberikan kekuatan dan
kesehatan kepada penulis selama masa penelitian.
2)
Kedua orang tua penulis, Bapak Dedeng Trisulo dan Ibu Apriani
yang
telah membesarkan, menyayangi, membimbing dan
mendidik penulis tanpa henti dari kecil sampai sekarang. Ibu
Suhendriani
(almarhum),
yang
telah
melahirkan
dan
mencurahkan kasih sayangnya kepada penulis semasa kecil.
Adik – adik penulis, Faris, Jovan, dan Farel yang
selalu
mendukung penulis.
3)
Bapak Prof. Runtung Sitepu, SH, M.Hum selaku Rektor
Universitas Sumatera Utara.
4)
Bapak Prof. Dr. Drs. Opim Salim Sitompul, M.Sc selaku Dekan
Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas
Sumatera Utara.
5)
Bapak Romi Fadillah Rahmat, B.Comp.Sc., M.Sc. selaku Ketua
Program Studi S1 Teknologi Informasi Fakultas Ilmu Komputer
dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
6)
Bapak Ivan Jaya, S.Si., M.Kom selaku Dosen Pembimbing I
yang telah memberikan arahan, kritik dan saran serta motivasi
kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.
Universitas Sumatera Utara
v
7)
Bapak Seniman, S.Kom., M.Kom. selaku Dosen Pembimbing II
yang telah banyak memberikan arahan dan masukan yang
berharga kepada penulis.
8)
Pegawai dan staff Fasilkomti, terkhususnya Bang Faisal
Hamid yang telah mengayomi adekmu ini dari awal masa
perkuliahaan, Bang Manaf, Kak Maya.
9)
Anak kantin (Memet, Rama, Bang Bibi, Rio, Bobby, Hasbi,
Sammy, Thomas, Nando Kaban, Aser etc) dan Ibu kantin yang
s udah jadi keluarga penulis selama beberapa tahun ini.
Semoga Allah SWT melimpahkan berkah kepada semua pihak yang telah
memberikan bantuan, perhatian, serta dukungan kepada penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini.
Medan, April 2017
Penulis,
Defri Agung
Universitas Sumatera Utara
vi
ABSTRAK
Kebakaran menjadi sebuah masalah yang bisa terjadi di mana saja baik itu di
gedung perkantoran, perumahan ataupun di fasilitas umum. Keterlambatan
dalam penanganan mengakibatkan kerugian, bisa itu kerugian jiwa ataupun
materi. Para penghuni bangunan tersebut harus mendapatkan informasi atau
peringatan dini pada saat terjadi
kebakaran agar dapat segera melakukan
evakuasi. Sistem alarm kebakaran yang umum digunakan adalah sistem
kebakaran konvensional. Sistem alarm kebakaran konvensional merupakan
sistem alarm kebakaran yang paling banyak digunakan karena biaya instalasinya
yang murah. Sistem alarm kebakaran konvensional ini masih efektif jika
digunakan di wilayah yang kecil tapi tidak untuk wilayah yang besar misal
gedung bertingkat. Solusi untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah
dengan membangun sebuah sistem deteksi kebakaran dini menggunakan
mikrokontroler arduino nano sebagai pusat pengolah data yang nantinya
langsung
terhubung dengan aplikasi di android yang akan menampilkan
notifikasi apabila terjadi kebakaran kepada user secara wireless.
Kata kunci: Arduino, Sensor, Modul wifi dan Android
Universitas Sumatera Utara
vii
FIRE DETECTION SYSTEM WIRELESS SENSOR NETWORK
USING MICROCONTROLLER ARDUINO
ABSTRACT
Fire becomes a problem that can happen anywhere, be it in the office buildings,
housing or in public facilities. A delays in handling resulted in losses, be it the
loss of many lives or material. The occupants of such buildings would be receiving
information or warning in the event of a fire in order to evacuate immediately. Fire
alarm system that is commonly used are conventional fire system. Conventional fire
alarm system is the most widely used because the installation cost are cheap.
Conventional fire alarm system is still effective if used in a small region but not for
large areas such buildings. The solution to overcome these problems is by building
an early fire detection system using a microcontroller arduino nano as a data
processing center which will be directly linked with less application in android
which will display a notification in case of fire to the user wirelessly.
Keywords: Arduino, Sensors, Modules wifi and Android
Universitas Sumatera Utara
viii
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
Pernyataan
Ucapan Terimakasih
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Bab 1 Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Metodologi Penelitian
1.7 Sistematika Penulisan
Bab 2 Landasan Teori
2.1 Sistem Alarm Kebakaran Addressable
2.2 Arduino Nano
2.3 Sensor Alarm Kebakaran
2.3.1 Sensor Gas (MQ2)
2.3.2 Sensor Suhu (DHT11)
2.4 Modul Wifi
2.5 Basic4Android
2.6 Visual Basic
2.7 UML (Unified Modelling Language)
2.7.1 Use case diagram
2.7.2 Activity Diagram
2.7.3 State Diagram
2.7.4 Class Diagram
2.8 Penelitian Terdahulu
Bab 3 Analisis dan Perancangan Sistem
3.1 Analisis Sistem
3.2 Arsitektur Umum Sistem
3.3 Flowchart Sistem
3.4 Rancangan Input
3.4.1 Rancangan Form Login
ii
iii
iv
vi
vii
viii
x
xi
1
2
2
3
3
3
4
6
6
7
7
8
8
9
9
9
9
11
12
12
13
15
15
21
22
Universitas Sumatera Utara
ix
3.4.2 Rancangan Form Input
3.4.3 Rancangan Form Admin
3.4.4 Rancangan Data Sensor
3.4.5 Rancangan Form User
3.4.6 Rancangan Sensor
3.4.7 Rancangan Relasi
3.2.8 Rancangan Pemberitahuan
24
24
25
27
27
29
29
Bab 4 Implementasi dan Pengujian Sistem
4.1 Pengertian Implementasi Sistem
4.2 Tujuan Implementasi Sistem
4.3 Komponen Utama dalam Implementasi Sistem
31
31
31
4.3.1 Perangkat Keras (Hardware)
4.3.2 Perangkat Lunak (Software)
4.3.3 Pemakai (Brainware)
4.4 Analisis Manfaat
32
32
32
32
4.5 Halaman Sistem Deteksi Kebakaran
4.5.1 Splash Screen
4.5.2 Form Login
4.5.3 List Sensor
4.5.4 Menu Navigasi
4.5.5 Antar Muka Data Sensor
32
33
34
34
35
36
4.5.6 Antar Muka User Manager
4.5.7 Antar Muka Sensor Manager
4.5.8 Antar Muka Relasi User dengan Sensor
4.5.9 Antar Muka Pemberitahuan
4.6 Pengujian Sistem Perangkat
4.6.1 Pengujian Perangkat
Bab 5 Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
Daftar Pustaka
37
38
40
40
41
41
45
45
46
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR TABEL
Nomor
Nama Tabel
Halaman
Tabel
2.1
2.2
2.3
2.4
Tabel simbol dalam use case diagram
Tabel simbol activity diagram
Tabel simbol state diagram
Tabel penelitian terdahulu
10
10
11
13
Universitas Sumatera Utara
xi
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Nama Gambar
Gambar
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
Rancangan Splash Screen
Rancangan Form Login
List Sensor
Menu Navigasi
Rancangan Data Sensor
Rancangan Tambah user
Rancangan Tambah Sensor
Rancangan Relasi User dengan Sensor
Pemberitahuan kepada Admin dan User
Flowchart Sistem
Arsitektur Umum Sistem
Splash Screen
For Login
List Sensor
Menu Navigasi
Data Sensor
User Manager
Sensor Manager
Manage Relasi User
Pemberitahuan
Perangkat Deteksi Kebakaran
Halaman
13
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
Universitas Sumatera Utara