Jurnal Sustainable: Jurnal Hasil Penelitian dan Industri Terapan Vol. 08, No. 02, hal. 82- 90, Oktober 2019

## Jurnal Sustainable: Jurnal Hasil Penelitian dan Industri Terapan
ISSN 2615-6334 (Online) ISSN 2087-5347 (Print)
Prototipe Penerapan Internet of things pada Sistem Informasi Penggunaan Air Rumah Tangga Di BLUD UPT SPAM Kabupaten Musi Rawas
M. Agus Syamsul Arifin 1,* , Robi Pebriansyah 2 , Budi Santoso 3
1 Prodi Ilmu Teknik Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya
1,2 Prodi Rekayasa Sistem Komputer Fakultas Komputer Universitas Bina Insan,
3 Prodi Informatika Fakultas Komputer Universitas Bina Insan
1,2,3 Jl. Jend Besar HM Soeharto KM 13 Kel. Lubuk Kupang Kota Lubuklinggau, Prov. Sumatera Selatan
* Corresponding Author: mas.arifin@univbinainsan.ac.id
Abstract — Water  is  an  important  element  that  becomes  the  need  of  every  human  being,  in  the service provider company Clean water control of water usage is still a problem because no system provides information on the use of water on the customer side, especially in the BLUD UPT SPAM Musi  Rawas.  Customers  also  find  it  difficult  to  see  the  amount  of  bills  in  realtime  so  that  if  the billing  information  has  been  presented  then  the  customer  can  adjust  the  use  of  the  water.  This system will use a Waterflow Sensor to read the water flow which will then be converted to Digital data in the form of computer bits that will be processed by Arduino and then sent to the Server to be seen  by  the  Clean  Water  Service  Provider  in  this  case  the  BLUD  UPT  SPAM  Musi  Rawas  and customers.
Keywords —Internet of things (IoT), Arduino, Information System, Water Control.
I ntisari —Air merupakan unsur penting yang menjadi kebutuhan setiap manusia, pada perusahaan penyedia  layanan  Air  bersih  kontrol  penggunaan  air  masih  menjadi  masalah  karena  belum  ada sistem yang menyediakan informasi penggunaan Air pada sisi Pelanggan khususnya di BLUD UPT SPAM  Kabupaten  Musi  Rawas.  Pelanggan  juga  kesulitan  untuk  melihat  jumlah  tagihan  secara realtime sehingga  jika  informasi  tagihan  tersebut  sudah  tersaji  maka  pelanggan  dapat  mengatur penggunaan  Airnya.  Sistem  ini  akan  menggunakan Waterflow  Sensor untuk  membaca  aliran  air yang kemudian akan di konversikan ke data  Digital  berupa bit komputer yang akan di proses oleh Arduino kemudian di kirimkan ke Server untuk dapat di lihat oleh Penyedia Jasa Air bersih dalam Hal ini BLUD UPT SPAM Kabupaten Musi Rawas dan Pelanggan.
Kata kunci — Internet of things (IoT), Arduino, Sistem Informasi, Penggunaan Air Bersih.

## I. P ENDAHULUAN
IoT ( Internet of things ) merupakan sebuah konsep  yang  bertujuan  untuk  memperluas manfaat dari konektivitas internet yang tersambung  secara  terus  menerus.  Adapun  yang memiliki  kemampuan  seperti  berbagi  data,
remote  control ,  dan  sebagainya  melalui sensor yang tertanam dan selalu aktif [1].
Salah  satu  penelitian  yang  membahas penerapan  IoT  ( Internet  of  things )  untuk memantau penggunaan air rumah tangga dengan menggunakan android sebagai media monitoringnya  dan  Mikrokontroler  NODEMCU sebagai  perangkat  proses  data  Penelitian  ini
hanya membahas cara
memonitoring
penggunaan air dari sisi pengguna [2]. Kemudian
Koneksi Database dari perangkat  sensor  dan  arduino  pada  penelitian yang  berjudul  Perancangan  Sistem  Monitoring Perkembangan Balita Menggunakan Mikrokontroler Atmega328p
Terintegrasi Dengan Database Mysql [7],  setiap hasil sensor dimasukkan  ke  dalam field yang  berbeda  di dalam database sehingga  mempermudah  dalam menyusun program.
Belum  adanya  sistem  yang  mampu monitoring penggunaan Air pada Pelanggan dan Penentuan  Harga  air  khususnya  di  BLUD  UPT SPAM  Kabupaten  Musi  Rawas  menyulitkan bagi  petugas  dalam  mengumpulkan  data penggunaan  air  pada  Pelanggan  sehingga  sering terjadi  kesalahan  input  Harga  yang  harus  di bayar  oleh  Pelanggan.  Dengan  menggunakan Sistem  Informasi  Penggunaan  Air  Rumah Tangga  yang  di  lengkapi  dengan  teknologi  IoT di harapkan dapat mempermudah petugas dalam memonitoring  penggunaan  Air  dan  memberikan Informasi  yang  akurat  ke  Pelanggan  dalam penggunaan yang sudah mereka gunakan.

## II. L ANDASAN T EORI

## A. Internet of things (IoT)
Teknologi  IoT  adalah  sistem  fisik  cyber atau  jaringa  dari  jaringan  yang  terdiri  dari banyak  objek/things  dan sensor /akuator  yang saling  terhubung  dalam  jaringan  internet  yang sangat besar dan digunakan sebagai sarana untuk mengalirkan data yang dihasilkan oleh sensor /things. Melalui IoT data akan dikumpulkan, dipertukarkan dan dianalisis untuk mendapatkan  informasi  yang  bernilai  terkait hubungan antara things tersebut [3].
Gambar 1. Konsep Internet of things [3]

## B. Arduino
Arduino  adalah  arduino board yang mengunakan mikrokontroler Atmega 328. Arduino  memiliki  14  pin  digital  (6  pin  dapat digunakan sebgai output PWM), 6 input  analog, sebuah 16 MHZ osilator Kristal, sebuah koneksi USB, sebuah konektor sumber tegangan, sebuah header  ICSP,  dan  sebuah  tombol  reset.  Arduino UNO memuat segala hal yang dibutuhkan untuk mendukung  sebuah  mikrokontroler.  Hanya dengan  menghubungkannya  kesebuah  komputer melalui USB atau memberikan tegangan DC dari baterai  atau  adaptor  AC  ke  DC  sudah  dapat membuahnya bekerja. Arduino UNO mengunakan  Atmega  16U2  yang  diprogramkan komunikasi serial ke komputer melalui port USB [4].
Gambar 2. Arduino Rev 3 Board [8]

## C. Ethernet Shield
Ethernet  Shield  adalah  modul    yang digunakan  untuk  mengkoneksikan  Arduino dengan  internet  menggunakan  kabel  (Wired). Arduino  Ethernet  Shield  dibuat  berdasarkan pada  Wiznet  W5100  ethernet  chip.  Wiznet W5100  menyediakan  IP  untuk  TCP  dan  UDP, yang  mendukung  hingga  4  socket  secara simultan.  Untuk  menggunakanya  dibutuhkan library Ethernet dan SPI. Dan Ethernet Shield ini menggunakan kabel RJ-45 untuk mengkoneksikanya ke Internet, dengan
integrated line  transformer  dan  juga  Power  over Ethernet [5].
Ethernet  Shield  bekerja  dengan  cara memberikan  layanan  IP  pada  arduino  dan  pc agar  dapat  terhubung  ke  internet.  Cara menggunakan cukup mudah yaitu  hanya dengan menghubungkan Arduino Ethernet Shield
Jurnal Sustainable: Jurnal Hasil Penelitian dan Industri Terapan Vol. 08, No. 02, hal. 82 - 90, Oktober 2019
dengan board Arduino  lalu  akan  disambungkan ke  jaringan  internet.  Cukup  memasukkan module ini ke board Arduino, lalu menghubungkannya ke jaringan ineternet dengan kabel  RJ-45,  maka  Arduino  akan  terkoneksi langsung ke internet. Dan untuk
menggunakanya, tentu saja kita harus menyetting  IP pada module dan pc internet agar dapat terhubung satu sama lain [5].
Gambar 3. Ethernet Shield [9]

## D. Waterflow Sensor
Water flow sensor merupakan  sebuah perangkat sensor yang digunakan untuk mengukur  debit  fluida.  Biasanya flow sensor adalah  elemen  (bagian)  yang  dilakukan flow meter [6].
Tipe flow sensor yang  digunakan merupakan  mechanical flow sensor . Sensor tipe ini  memiliki  rotor  dan tranducer  hall-effect didalamnya  untuk  mendeteksi  putaran  rotor ketika fluida melewatinya. Putaran tersebut akan menghasilkan  pulsa  digital  yang  banyaknya sebangding  dengan  banyaknya  fluida  yang mengalir melewatinya [6].
Gambar 4. Waterflow Sensor tipe YF-S201[10]

## III. M ETODE P ENELITIAN
Metode  yang  di  gunakan  untuk  mencapai hasil  yang  di  tuju  pada  penelitian  ini  di  bagi menjadi  2  tahap  yaitu  Analisis  Kebutuhan Sistem dan Desain Sistem.

## A. Analisis Kebutuhan
Dari  hasil  analisis  kebutuhan,  komponen yang  akan  di  gunakan  untuk  membangun Prototype Internet  of  things pada  Sistem Informasi  Penggunaan  Air  Rumah  Tangga adalah :
1. Arduino  Uno,  untuk  memproses  Data Analog dari Sensor ke Data Digital 2. Ethernet Shield, sebagai perangkat trasnmisi ke server
3. Waterflow Sensor ,  komponen  penghitung debit air
4. Pompa,  digunakan  untuk  menciptakan kondisi  air  mengalir  agar  dapat  terbaca oleh Sensor
5. LCD untuk menampilkan kondisi realtime air yang sedang mengalir
6. Halaman  monitoring  untuk  menyajikan Sistem Informasi penggunaan Air

## B. Desain Sistem
1. Desain Perangkat Keras
Desain  dan  cara  kerja  Perangkat  Keras pada  penelitian  ini  dapat  dilihat  pada Gambar 5.
Water flow sensor Arduino + Ethernet Shield INPUT PROCESS Router SERVER Website OUTPUT
Gambar 5. Diagram Blok Sistem
Pada bagian Input sensor akan membaca jumlah  debit  air  yang  masuk  dengan menghitung  jumlah  putaran  turbin  yang ada  pada sensor berupa  data  analog kemudian data analog tadi di proses oleh arduino  menjadi  data  digital  yang  dapat di  baca  oleh  websever  dan  di  simpan  di dalam  database  melalui  ethernet  shield dan router sebagai  media  transmisinya. Website berfungsi  menampilkan  data penggunaan  air  baik  dari  sisi  pelanggan
maupun  penyedia  layanan  dan  sebagai media  input  untuk  memasukkan  harga air.
water flow sensor Arduino + Ethernet Shield Router Web Server Perangkat Pelanggan (Sistem Web)
Gambar 6. Desain Jaringan
Arduino  akan  terhubung  secara  lokal  dengan router dan  web server dan  web server akan terhubung  ke  internet  untuk  menyajikan  data hasil sensor .
Tabel 1. Desain Pengalamatan IP
No Perangkat IP Address
Keterangan 1 . Ethernet Shield pada Arduino 192.168.10.1 IP Address dari
Ethernet Shield pada Arduino 2. Router 192.168.10.2 IP Address dari Router 2 Web Server 192.168.10.3
IP Address dari
Web Server yang terhubung ke router ISP ( Internet Service Provider ) IP Address yang terhubung ke jaringan internet
2. Desain Perangkat Lunak
Use Case dari sistem dapat dilihat pada Gambar 7 :
Admin Kelola Data Pelanggan input edit hapus logout login tampil Pelanggan << include >> PrintOut Data Data Hasil Sensor Monitoring penggunaan air << extend >> Statistik Data << include >> << include >> Kelola Harga Air Input Edit Hapus << include >> * * Tagihan << extend >>
Gambar 7. Use Case Diagram Sistem
Adapun  desain  tabel  dari database monitoring penggunaan  air  menggunakan IoT  (Internet  of things) adalah sebagai berikut :
Tabel 2. Desain Tabel Admin No Field Type Size Keterangan 1 id_admin Int 11 Id Admin 2 nama_admin Varchar 40 Nama admin
3 email_admin Varhar 40 Email admin
4 username Varchar 60 Username login 5 password Varchar 100 Password login
Tabel admin berisi id admin, nama admin, email yang  daat  di  hubungi,  username  dan  password admin  yang  akan  digunakan  untuk  login kehalaman admin.
Tabel 3. Desain Tabel Pelanggan No Field Type Size Keterangan 1 id_pelanggan Int 11 Id pelanggan
2 nama_pelanggan Varchar 50 Nama pelanggan 3 email_pelanggan Varhar 40 Email pelanggan 4 no_tlp Varchar 15 Nomor Telp pelanggan 5 Alamat Text - alamat pelanggan 6 Username Varchar 60 Username login 7 Password Varchar 100 Password login 8 status_pelanggan Varchar 10 Status
pelanggan
Pada  tabel  database  pelanggan  berisi  informasi id  pelanggan,  nama  pelanggan  email,  nomor telepon, alamat, status pelanggan,  username dan password  pelanggan  untuk  login  ke  halaman pelanggan.
Tabel 4. Desain Tabel Penggunaan Air No Field Type Siz e Keteran gan 1 id_penggunaan Int 11 Id pengguna an 2 id_pelanggan Int 11 Id pelangga n 3 debit_penggunaa n_air Varchar 30 Besar pengguna an air 4 harga Int 10 Harga Air 5 tanggal_update timesta -
Tanggal
Jurnal Sustainable: Jurnal Hasil Penelitian dan Industri Terapan Vol. 08, No. 02, hal. 82 - 90, Oktober 2019
mp update data
Pada  tabel  penggunaan  Air  akan  berisi  debit penggunaan  air  yang  sudah  di  gunakan pelanggan yang diambil dari data sensor, dengan id_penggunaan  sebagai Primary  key dan id_pelanggan  sebagai Foreign  Key sehingga penggunaan  air  dapat  langsung  dilihat  oleh pelanggan di halaman pelanggan.
Tabel 5. Desain Tabel Harga Air No Field Type Siz e Keteran gan 1 status_pelanggan Varchar 11 Status Pelangga n 2 harga Int 11 Harga Air
Tabel  harga  air  akan  menyimpan  biaya  besaran penggunaan  air yang akan di bayar pelanggan.

## IV. H ASIL DAN P ENGUJIAN S ISTEM

## A. Hasil Penelitian

## 1. Perangkat Keras
Gambar 8. Arduino dan Ethernet Shield
Arduino  dan Ethernet  Shield akan  memproses dan  mengirimkan  data  hasil  sensor  kedalam database . Waterflow Sensor akan mengkonversi air yang  mengalir  menjadi  data  analog  yang  akan diproses  pada  Arduino.  Dapat  dilihat  pada Gambar 9.
Gambar 9. Waterflow Sensor
Gambar 10. Tampak muka tempat Penampungan Air
Untuk  menciptakan  kondisi  seolah  –  olah pelanggan  menggunakan  Air  maka  di  buat tempat penampungan Air yang di buat tergabung dengan sensor dan  perangkat  arduino  yang teringrasi  dengan ethernet  shield menjadi  satu kesatuan untuk mempermudah dalam pengambilan data.
2. Perangkat Lunak

## Gambar 12. Halaman Awal Admin
Setelah  login  admin  akan  diarahkan  ke  halaman awal  admin  yang  berisi  menu  –  menu  untuk mengelola  pelanggan,  monitoring  pengguaan air dan mengelola data admin.
Gambar 13. Halaman Kelola Harga Air
Pada  halaman  kelola  harga  Air  Admin  dapat menentukan  harga  yang  akan  di  kenakan  ke pelanggan berdasarkan status pelanggan.
Gambar 14. Halaman Kelola Data Pelanggan
Pada halaman 14 ini admin dapat mengatur data pelanggan,  baik  melakukan  Edit  maupun  Hapus pelanggan.
Setelah  Login  pelanggan  akan  diarahkan ke  halaman  awal  pelanggan  yang  berisi  menu  – menu untuk melakukan monitoring pengguna air maupung perubahan data pelanggan.
Gambar 15. Halaman Awal Pelanggan setelah Login
Gambar 16. Halaman Monitoring Penggunaan Air
Gambar 17. Menu Pilihan waktu untuk melihat penggunaan Air
Setelah menentukan jangka waktu tanggal untuk melihat berapa banyak air yang di gunakan maka akan  tempil  grafik  dan  harga  yang  harus  di bayar.
Jurnal Sustainable: Jurnal Hasil Penelitian dan Industri Terapan Vol. 08, No. 02, hal. 82 - 90, Oktober 2019
Gambar 18. Grafik dan Harga Air yang sudah di Gunakan
Pada gambar 18 adalah contoh grafik penggunaan  air  yang  sudah  masuk  kedalam Database  dalam  contoh  ini  di  gunakan  id pelanggan PEL001.
Gambar 19. Hasil Monitoring Grafik Penggunaan Air secara realtime

## B. Pengujian Sistem
Pengujian  dilakukan  untuk  melihat  data yang  di  hasilkan  oleh sensor melalui  halaman terminal  menggunakan  software  Arduino  IDE dan  dengan  membuka  aplikasi  web  yang  sudah di buat apakah terjadi perbedaan.
Data  pengujian  dari  gambar  20  diambil dari  tampilan  terminal  pada  arduino  yang menunjukkan proses pembacaan hasil sensor.
Dari  pengujian  yang  dilakukan  pada gambar 20 dan 21 dengan membandingkan hasil yang ada di terminal serial monitor Arduino IDE dan  aplikasi  web,  terdapat  delay  dalam menampilkan  data  hasil sensor. Dimana  hasil lebih  cepat  keluar  pada  terminal  serial  monitor dari  pada  halaman website ,  hal  ini  di  sebabkan
oleh  data  yang  di  tampilkan  pada website lebih lambat  dari  pada  proses  penyimpanan  data  hasil sensor ke  dalam  database  sehingga  proses tersebut  yang  menjadi  penyebab  terjadinya perbedaan waktu tampil hasil sensor pada sistem ini.
Gambar 20. Pengujian Data Hasil Sensor
Gambar 21. Pengujian realtime jika kran air tidak di buka
Gambar 22. Pengujian Realtime jika kran Air di Buka

## V. K ESIMPULAN DAN S ARAN

## A. Kesimpulan
Kesimpulan  yang  dapat  diambil  dari penelitian  ini  adalah  Rangkaian  Sistem  dan Aplikasi dapat menampilkan data dengan akurat, Sensor bekerja dengan baik dalam mengukur air yang keluar.
Jika  penerapan Internet  of  things pada Sistem  Informasi  Penggunaan  Air  Rumah Tangga  dapat  di  terapkan  maka  akan  menjadi solusi bagi pelanggan untuk memonitor penggunaan  air  dan  mempermudah  pihak penyedia  layanan  dalam  hal  ini  BLUD  UPT SPAM Kabupaten Musi Rawas dalam mengawasi  penggunaan  air  dan  menentukan harga air.
Pada  pengujian  terdapat  perbedaan  Waktu dalam  menampilkan  data  hasil sensor antara Serial Monitor dengan data hasil sensor yang di tampilkan  di website .  Hal  ini  terjadi  karena untuk  menampilkan  hasil sensor di  web berbarengan  dengan  proses  penyimpanan  data hasil sensor ke dalam database.

## B. Saran
Saran  untuk  penelitian  dengan  tema  yang sama  maupun  kemungkinan  untuk  penerapan sistem  adalah  Untuk  penelitian  selanjutnya dengan  tema  yang  sama  mungkin  dapat menggunakan  perangkat  pemrosesan  data  hasil sensor yang  lebih  baik  seperti  menggunakan Raspberry Pi.
Untuk  penerapan  sistem  ini  pada  kondisi sesungguhnya  masih  di  butuhkan  kajian  yang mendalam  khususnya  untuk  topologi  jaringan yang  akan  digunakan.  Kemungkinan  dengan menggunakan  Raspberry  Pi  atau  perangkat  lain dengan arsitektur prosessor ARM dapat meminimalisir delay dalam menampilkan Data.

## R EFERENSI
[1]  M.  A.  Afrizal,  ―Rancang  Bangun  Rumah Pintar  Berbasis  Iot  ( Internet  of  things )
Sebagai  Media  Pembelajaran  Pada  Mata Pelajaran  Pemrograman,  Mikroprosesor, Dan  Mikrokontroller,‖ J.  Pendidik.  Tek. Elektro , vol. V. 07, no. 1, pp. 79–86, 2018.
[2]  D.P.A.R.  Hakim,  ―Sistem  Monitoring
Penggunaan  Air  PDAM  pada  Rumah Tangga Menggunakan Mikrokontroler NODEMCU Berbasis Smartphone ANDROID,‖ pp. 45–52, 2018. [3]      H.  B.  Santoso,  S.  Prajogo,  and  S.  R.  I.  P. Mursid, ―Pengembangan Sistem
Pemantauan  Konsumsi  Energi  Rumah Tangga  Berbasis Internet  of  things (IoT),‖ vol. 6, no. 3, pp. 357–366, 2018.
[4] Arduino.cc,  "  Pengenalan    Tentang Arduino Uno.‖ Arduino.cc,    2018.
Tersedia    pada:  https://www.arduino.cc.
[Diakses:  18-Juli-2019].
[5] immersa-lab.com,  "  Pengertian  Ethernet Shield  dan  Cara  Kerja."  2018.  tersedia pada
:https://www.immersa- lab.com/pengertian-ethernet-shield-dan- cara-kerjanya.html [Diakses :20-Juli- 2019].
[6] indo-ware.com, " Waterflow Sensor ". 2019. tersedia pada : https://indo-
ware.com/produk-334- waterflow - sensor -
yfs201.html [Diakses pada 20-Juli-2019].
[7] R. Kurniawan, "Perancangan Sistem Monitoring Perkembangan Balita Menggunakan Mikrokontroler Atmega328p Terintegrasi Dengan Database  Mysql  Di  Posyandu  Pian  Raya
Kabupaten Musirawas," Vol. 3 No. 2 pp.72
- 81, Desember 2018
[8] store.arduino.cc  "Arduino  Rev  3  Picture". 2019 tersedia pada : https://store.arduino.cc/usa/arduino-uno- rev3 [Diakses pada 20-Juli -2019] [9] store.arduino.cc  "Ethernet  Shield  Picture". 2019 tersedia pada : https://store.arduino.cc/usa/arduino- ethernet-shield-2  [Diakses  pada  20-Juli  - 2019] [10]  instructables.com  "Waterflow  Sensor". 2019 tersedia pada :
https://www.instructables.com/id/How-to-
Jurnal Sustainable: Jurnal Hasil Penelitian dan Industri Terapan Vol. 08, No. 02, hal. 82 - 90, Oktober 2019
Use-Water-Flow-Sensor-Arduino-Tutorial/
[Diakses pada 20-Juli -2019]