## Sistem Pengendali Alat Elektronik Rumah Tangga Berbasis Internet of Things (IoT) Menggunakan Voice Recognition
1 Haeruddin, 2 Latif Arda, 3 Nasrullah
1,2 Sistem Komputer, Universitas Handayani Makassar, 3 Teknik Elektro, Universitas Hasanuddin Email: 1 ayankkamasee@gmail.com , 2 latifarda@gmail.com, 3 nasrullahstmik@handayani.ac.id

## Abstrak
Abstrak Penggunaan  saklar  pada  alat  elektronik  rumah  tangga  yang  menggunakan energi listrik membutuhkan sebuah aksi dari manusia untuk menuju ke tempat saklar dan  membutuhkan  waktu  dan  tenaga  lebih.  Jika  apabila  kondisi  manusia kurangmemungkinkan  untukmelakukan  aktifitas  fisik  seperti  bagi  para  difabel  atau manusia  dalam  kondisi  lelah  atau  sakit,  ini  sangat  sulit  dilakukan.  Tujuan  dari penelitian  ini  adalah  merancang  dan  membuat  sistem  pengendali  penggunaan  alat elektronik  rumah  tangga  berbasis  Internet  of  Things  (IoT)  menggunakan  Voice recognition.  Penelitian  ini  dilakukan  di  Toko  Malone  Celuler  yang  berada  di Kabupaten  Bulukumba.  Jenis  penelitian  ini  merupakan  Research  dan  Develompent (R&D)  dengan  6  tahapan  yaitu  studi  literatur  dan  perumusan  masalah,  analisis masalah,  pengumpulan  data,  desain  sistem,  implemtasi  rancangan  sistem  dan pengujian  sistem.  Instrumen  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  laptop, Arduino  uno,  sensor  zmpt  101b,  aplikasi  blynk,  voice  recognition.  Hasil  penelitian menunjukkan  bahwa  sistem  pengendali  penggunaan  alat  elektronik  rumah  tangga dapat mematikan dan menghidupkan secara efektif melalui voice recognition  dengan jarak  Maksimum  100  cm  dan  memberikan  informasi  peralatan  elektronik  rumah tangga  yang  masih  hidup  ketika  berada  di  luar  rumah  dengan  aplikasi  blynk  dengan presentase  kelayakan  penggunaan alat menggunakan confusion matrix yaitu 90,4 % yang berarti sangat efektif/ sangat layak.
Kata Kunci: Alat Elektronik, Sistem, Pengendali, IoT, dan Voice Recognition

## Abstract
Abstract  Using  switches  on  household  electronic  devices  that  use  electrical  energy requires  human  action  to  get  to  the  switch  location  and  requires  more  time  and energy.  If  the  human  condition  makes  it  impossible  to  carry  out  physical  activities, such as for people with disabilities or people who are tired or sick, this is very difficult to do. The aim of this research is to design and create a system for controlling the use of  household  electronic  devices  based  on  the  Internet  of  Things  (IoT)  using  Voice recognition. This research was conducted at the Malone Celuler Shop in Bulukumba Regency.  This  type  of  research  is  Research  and  Development  (R&D)  with  6  stages, namely  literature  study  and  problem  formulation,  problem  analysis,  data  collection, system design, system design implementation and system testing. The instruments used in  this  research  were  a  laptop,  Arduino  Uno,  zmpt  101b  sensor,  blynk  application, voice recognition. The results of the research show that the system for controlling the use of household electronic equipment can turn it off and on effectively through voice recognition  with  a  maximum  distance  of  100  cm  and  provides  information  on household electronic equipment that is still on when outside the house with the blynk application  with  a  percentage  of  the  feasibility  of  using  the  device  using  confusion matrix is 90.4% which means very effective/very feasible.
Keywords: Electronic Devices, Systems, Controllers, IoT, and Voice Recognition

## 1. Pendahuluan
Energi  listrik  menjadi  salah  satu  kebutuhan  utama  dalam  berbagai  aktivitas masyarakat,  seperti  pengolahan  data  dan  penggunaan  peralatan  rumah  tangga,  yang memerlukan perhatian terhadap kualitasnya. Kualitas ini dapat berdampak pada kinerja dan  masa  pakai  peralatan  yang  digunakan,  sehingga  memengaruhi  aspek-aspek  energi listrik seperti tegangan, arus, dan faktor daya dalam sistem (Amaro, 2017).
Peningkatan konsumsi energi listrik di rumah tangga dari waktu ke waktu yang tidak terkendali menyebabkan peningkatan biaya listrik yang signifikan dan berdampak pada  pengeluaran  biaya  pemakaian  listrik  PLN  yang  meningkat.  Upaya  untuk meningkatkan efisiensi energi listrik dapat dilakukan dengan memperbaiki kualitas daya listrik. Memperbaiki kualitas daya yang optimal akan mengurangi penurunan tegangan, meningkatkan  faktor  daya,  meningkatkan  kapasitas  daya,  serta  meningkatkan  efisiensi energi Listrik.
Selain  itu,  banyak  perangkat  rumah  tangga  yang  menggunakan  energi  listrik tetap aktif ketika tidak digunakan. Keadaan ini merugikan bagi pengguna dan perangkat itu  sendiri,  disebabkan  karena  kelalaian  pengguna  dalam  mematikan  peralatan elektronik  saat  tidak  digunakan.  Hal  ini  menyebabkan  penggunaan  energi  listrik  yang tidak  efisien  dan  pemborosan  energi  listrik  yang  tinggi,  seperti  lampu  yang  dibiarkan menyala  atau kipas angin yang tidak dimatikan saat  tidak digunakan dalam  kehidupan sehari-hari.
Penggunaan  saklar  pada  perangkat  rumah  tangga  yang  menggunakan  energi listrik memerlukan intervensi manusia untuk mencapai lokasi saklar, yang memerlukan waktu  dan  tenaga  ekstra.  Situasi  ini  dapat  lebih  sulit  jika  seseorang  memiliki keterbatasan  fisik,  seperti  difabel,  atau  ketika  seseorang  merasa  lelah  atau  sakit, sehingga menjadi sesuatu yang sulit untuk dilakukan.
Hal ini juga terjadi di tempat penelitian  (Mallone  Celuler) diperoleh  informasi bahwa  biaya  penggunaan  energi  listrik  setiap  bulan  mengalami  peningkatan  dengan daya listrik 1300 Watt. Hal ini disebabkan karena pemilik Mallone Celuler lalai dalam mematikan  atau  mengontrol  alat  rumah  tangga  yang  menggunakan  energi  Listrik, sehingga  berakibat  pada  peningkatan  pembayaran  Listrik  dan  beresiko  terjadinya kebakaran  rumah.  pemilik  Mallone  Celuler  sering  lupa  mematikan  alat  listrik  ketika meninggalkan  rumah,  sehingga  harus  Kembali  lagi  kerumah  untuk  mematikan  alat tersebut.
Salah  satu  langkah  untuk  meningkatkan  efisiensi  dalam  penggunaan  energi listrik adalah dengan memperkenalkan sistem yang dapat mengatur dan memaksimalkan penggunaan  peralatan  rumah  tangga  melalui  penggunaan  teknologi  Internet  of  Things (IoT)  dan  Pengenalan  Suara.  Diharapkan,  solusi  ini  mampu  menciptakan  sistem  yang dapat  mengelola  serta  memaksimalkan  penggunaan  peralatan  rumah  tangga  secara efisien.
Beberapa penelitian sebelumnya yang memfokuskan pada Pemanfaatan Internet of  Things  (IoT)  sebagai  pengendali  dan  pengontrol  jarak  jauh  penggunaan  alat  listrik rumah tangga antara lain: Devitra dan Purbaningtiyas (2022) melakukan pengembangan prototipe Smart Home menggunakan kontrol suara pada perangkat IoT. Hasil dari riset ini  menciptakan  sebuah  prototipe  sistem  pencahayaan  otomatis  yang  dikendalikan melalui  perintah  suara.  Sementara  itu,  penelitian  oleh  Muhammad,  dkk  (2021)  dan Hudan  (2019)  fokus  pada  perancangan  sistem  pemantauan  energi  listrik  di  kos-kosan
yang menggunakan teknologi IoT. Hasil dari penelitian ini berhasil menciptakan sebuah perangkat pemantauan penggunaan daya listrik di kos-kosan
Penelitian  ini  dilakukan  untuk  mengembangkan  sistem  pengendali  penggunaan daya  listrik  alat  rumah  tangga,  dikontrol  secara  otomatis  berbasis  internet  of  things (IoT)  alat  yang  terkoneksi  dengan  internet  menggunakan  Aplikasi  Blynk  Sebagai monitoring  penggunaan  daya  listrik  dan  Voice  Recognition  sebagai  control  jarak  jauh untuk mematikan penggunaan alat listrik rumah tangga melalui suara. Oleh karena itu, penelitian  ini  dilakukan  untuk  membahas  rancang  bangun  sistem  pengendali penggunaan daya listrik alat rumah tangga berbasis IoT

## 2.  Metode Penelitian
Jenis penelitian digunakan yaitu Research and Development (R&D) dengan enam tahapan yaitu : 1) Studi literatur dan perumusan masalah; 2) Analisis masalah; 3) Pengumpulan Data; 4) Desain Sistem; 5) Implementasi rancangan sistem; 6) Pengujian Sistem

## 2.1. Perancangan Sistem
Ket : 1. Power Supply 2. Relay
3. Sensor zmpt101b
4. Arduino Nano
5. ESP8266
6. Voice Recognition
7. Step dwon

## Gambar 1. Perancangan Sistem
Gambar 1 merupakan rancangan sistem pengendali alat listrik yang akan dibuat. Sistem pengendali dirancang dengan mengabungkan bahan/alat yang dibutuhkan antara  lain  power  supply sumber  daya  bagi  seluruh  perangkat  keras  yang dihubungkan  dengan  relay,  sensor  tegangan  listrik  zmpt101b,  Arduino  nano, ESP8266,  voice  recognition berfungsi  sebagai  mengidentifikasikan  perintah seseorang  dengan  mengenali  suara  dari  orang  tersebut  dan  aplikasi  blynk berfungsi  mengendalikan  dan  memberikan  informasi  terkait  penggunaan tegangan listrik setiap alat rumah tangga yang digunakan.
7 1 6 5 3 4

## 2.2. Diagram Blok Sistem

## Gambar 2. Diagram Blok Sistem
Gambar  2  merupakan  diagram  blok  sistem  pengendali  alat  elektronik  rumah tangga berbasis IoT dengan input sistem terdiri dari voice recognition dan smartphone. Voice  recognition  mengirimkan  perintah  suara  mematikan  atau  menghidupkan  alat listrik  rumah  tangga  kemudian  diproses  oleh  arduino  nano  dan  ESP8266  kemudian diteruskan  ke  relay  dan  sensor  zmpt101b  untuk  menampilkan  output  tegangan  listrik ketika alat listrik rumah tangga pada smartphone. Selain itu, melalui aplikasi blynk pada smartphone dapat mematikan atau menghidupkan alat listrik rumah tangga ketika akan digunakan.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1 Implementasi Perangkat Keras

## Gambar 3. Hasil Rancangan Perangkat Keras Sistem
Gambar  3  merupakan  hasil  rancangan  sistem  yang  telah  dibuat.  Sistem  dibuat  dengan bahan  atau  alat  yang  terdiri  atas  power  supply sumber  daya  bagi  seluruh  perangkat keras yang dihubungkan dengan relay, sensor tegangan listrik zmpt101b, Arduino nano, ESP8266  dan  voice  recognition  serta  5  buah  stop  kontak  listrik  yang  akan  digunakan sebagai aliran listrik untuk alat listrik rumah tangga.
Input Suara Analog
Adapun  analisis  perintah  Suara  menghidupkan  dan  mematikan  alat  elektronik rumah melalui Voice Recognition, dapat dilihat pada gambar berikut

## Gambar 3. Analisis Suara melalui Voice Recognition
Berdasarkan  gambar  3  dijelaskan  bahwa  untuk  proses  pencocokan  suara  menjadi perintah,  microphone  menangkap  suara  dan  di  ubah  menjadi  sinyal  analog,  lalu diteruskan  ke  Analog  to  Digital  (A2D)  untuk  diubah  menjadi  data  digital,  kemudian, dicocokkan  dengan  data  yang  tersimpan  di  alamat  memori,  jika  sesuai  maka  perintah diteruskan  ke  microcotroller  (Arduino)  melalui  pin  GPIO  (General  Purpose  Input Output) Untuk menjalankan baris perintah yang telah ditentukan sebelumnya (pada code program), dari perintah tersebut jika terdapat perintah untuk menggerakkan Relay untuk mematikan  dan  nyalakan  maka  sinyal  listrik  akan  dikirimkan  melalui  pin GPIO  ke terminal  Relay,  kemudian  Relay  akan  menangkap  sinyal  listrik  tersebut  dan  bergerak untuk menyambungkan atau memutus (High atau Low).

## 3.2 Implementasi Perangkat Lunak
Gambar 4. Hasil Rancangan Perangkat Lunak Sistem
Arduino Memory Voice

## NodeMCu
Internet
Gambar  4  merupakan  tampilan  aplikasi  blynk  pada  smartphone  untuk menampilkan  tegangan  listrik  ketika  alat  listrik  rumah  tangga  digunakan.  Selain itu,  terdapat  tombol  ON  dan  OFF  pada  aplikasi  blynk  yang  digunakan  untuk mematikan alat listrik rumah tangga ketika berada di luar rumah.
Adapun  Analisis  Perintah  mematikan  dan  menghidupkan  alat elektronik  rumah melalui Aplikasi blynk dapat dilihat pada gambar berikut

## Gambar 5. analisis Perintah melalui Aplikasi
Berdasarkan  gambar  5  menunjukkan  bahwa  Server  Blynk  menghubungkan  antara aplikasi  Blynk  di  HP  Android  dengan  NodeMCU  yang  terhubung  dengan  jaringan internet (WiFi) sehingga ketika ada perintah dari Blynk berupa signal untuk mengontrol relay maka nodeMCU akan menerima perintah tersebut melalui modul WiFi (Wireless Fidelity)  dan  meneruskan  sinyal  ke  Arduino  melalui  GPIO  ( General  Purpose  Input Output  ) ,  dari  Arduino  perintah  yang  masuk  akan  menjalankan  procedure  pada  Code kemudian mengirimkan signal (Low atau High) ke Terminal Relay untuk menggerakkan relay  sehingga  perangkat  yang  terhubung  akan  nyala  atau  padam  sesuai  dengan perintahnya.

## 3.3 Pengujian Sistem
1. Pengujian Sampling Suara
Hasil  perekaman  suara  untuk  lampu,  kipas,  ac,  laptop  dengan  menggunakan perintah  dari  program  “sigtrain”  pada  voice  recognition  dapal  dilihat  pada gambar 6 berikut :
Aplikasi
Arduino Relay Perangkat
Selanjutnya,  untuk  menguji  hasil  suara  yang    direkam  dilakuan program dengan perintah “load” pada serial monitor arduino. Berikut hasil  pengujian  suara  rekaman  pemilik  rumah,  dapat  dilihat  pada gambar 7 berikut :
Gambar 7. Hasil Pengujian Rekaman Suara Pemilik
2. Pengujian Jarak Ideal Perintah Suara
Vol. 5 No. 1 Januari 2024
pengujian perintah suara dilakukan dengan variasi 4 jarak yaitu 10 cm, 40 cm, 70 cm dan 100 cm. Hasil pengujian dapat dilihat gambar 8 dan 9  berikut
Gambar 8. Hasil Pengujian Jarak Ideal Suara jarak 10 cm dan 40 cm
Gambar 9. Hasil Pengujian Jarak Ideal Suara jarak 70 cm dan 100 cm
Berdasarkan gambar 8 dan 9 menunjukkan bahwa tingkat keberhasilan pemberian perintah suara pada jarak yang sudah ditentukan dengan uji coba 2 kali pemberian perintah  suara  setiap  peralatan  listrik  rumah  tangga.  Dalam  pengujian  apabila terdapat kegagalan 5 kali dari 10 kali. percobaan maka dianggap tidak ideal (-), jika berhasil lebih dari 5 kali maka dianggap ideal (√). Hasil pengujian membuktikan tingkat keberhasilan yang bagus terletak pada jarak dengan range 10 cm - 100 cm
3. Pengujian Voice Recognition
Pengujian  Voice  Recognition  dilakukan  dengan  mengguakan  model classifier dengan  tujuan  memprediksi  suara  yang  sukses  sebanyak  144  dan  suara  yang gagal  sebanyak  0  tetapi  pada  kenyataannya,  suara  yang  sukses  sebanyak  136 dan  dan  suara  yang  gagal  sebanyak  8.  Hasil  pengujian  dapat  dilihat  tabel berikut
Nilai Sebenarnya TRUE FALSE Nilai Prediksi TRUE TP (56) FP(4) FALSE FN (4) TN(80)

## Presentase confusion matrix:
Akurasi: (TP + TN) / (TP + TN + FP + FN) Presisi: TP / (TP + FP) Recall / Sensitivitas: TP / (TP + FN) Spesifisitas: TN / (TN + FP) F1 Score: 2 * (Presisi * Recall) / (Presisi + Recall) Kita memiliki nilai: Akurasi: (56 + 4) / (46 + 80 + 4 + 4) = 0.944 atau 94,4% Presisi: 56 / (56 + 4) = 0.933 atau 93,3% Recall / Sensitivitas: 56 / (56 + 4) = 0.933 atau 93,3% Spesifisitas: 80 / (80 + 4) = 0.95 atau 95% F1 Score: 2 * (0.93 * 0,93) / (0.93 + 0,93) = 0.93 atau 93%
Berdasarkan  hasil  presentase  confusion  matrix  dapat  disimpulkan  bahwa  sistem memiliki performa yang cukup baik dalam mendeteksi suara pada jarak pengukuran 10 cm hingga 100 cm. Akurasi sistem mencapai 94,4%, yang berarti sebagian besar prediksinya benar. Nilai presisi yang tinggi (93,3%) menunjukkan bahwa dari semua yang  diprediksi  sebagai  suara  terdeteksi,  sebagian  besar  benar-benar  merupakan suara terdeteksi. Recall atau sensitivitas  memiliki  nilai  93,3%,  menandakan  bahwa sistem mampu mendeteksi

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan pengujian pembuatan sistem pengendali penggunaan daya listrik alat rumah tangga menggunakan voice recognition berbasis IoT diperoleh bahawa Sistem dapat memberikan informasi volt yang digunakan alat rumah tangga ketika  dihidupkan  kepada  pemilik  melalui  sensor  zmpt101b  melalui  aplikasi  blynk dan perintah suara melalui voice recognition dengan jarak Maksimum 100cm dengan presentase  kelayakan  penggunaan  alat  yaitu  90,4  %  yang  berarti  sangat  efektif/ sangat layak.

## Daftar Pustaka
Amaro,  Najib.  2017.  Sistem  Monitoring  Besaran  Listrik  Dengan  Teknologi  IoT (Internet of Things). Bandar Lampung: Universitas Lampung.
Damayanti,  A.,  Wahjudi,  D.,  Watiningsih,  T.,  &  Darmawan,  I.  N.  (2022). Rancang Bangun  Pengendali  Peralatan  Elektronik  Dengan  Kendali  Suara  Menggunakan Teknologi Internet Of Things Berbasis Nodemcu . 116–122.
Devitra, a.(2022). Prototype smart home  syste  menggunakanv  oice  control pada perangkat iot. jurnal sistem informasi, 13.
Hudan,  i.  s.  (2019). rancang  bangun  sistem  monitoring  daya  listrik  pada  kamar  kos berbasis internet of things (iot) . 08 .
Ma’ruf, a., purnama, r., & susilo, k. e. (2021). rancang bangun alat monitoring tegangan, arus,  daya,  dan  faktor  daya  berbasis  iot. jurnal  siskom-kb  (sistem  komputer  dan kecerdasan buatan) , 5 (1), 81–86. https://doi.org/10.47970/siskom-kb.v5i1.219 Muhammad, a., prayitno, b., putra, r. i., putra, e., & palupiningsih, p. (2021a). rancang bangun  sistem  monitoring  dan  controlling  penggunaan  daya  peralatan  listrik rumah tangga menggunakan iot. petir , 15 (1),  57–62. https://doi.org/10.33322/petir.v15i1.1383
Nugroho, i. s., & hadi, a. (2022b). rancang bangun trainer smart home dengan fiturvoice recognition  menggunakan  mikrokontroler  nodemcu  esp8266  berbasis  internet  of things. voteteknika  (vocational  teknik  elektronika  dan  informatika) , 10 (4),  36. https://doi.org/10.24036/voteteknika.v10i4.120220
Nurwijayanti, n., & zakaria, b. (2022). pengendali alat listrik jarak jauh guna memonitor energi listrik berbasis iot pada cluster smart home. ikraith-teknologi , 7 (1), 38–
45. https://doi.org/10.37817/ikraith-teknologi.v7i1.2318
Prananda  putra,  g.,  divayana,  y.,  &  rahardjo,  p.  (2022).  rancang  bangun  sistem  smart home  pada  rumah  kos  berbasis  internet  of  things. jurnal  spektrum , 9 (1), 136. https://doi.org/10.24843/spektrum.2022.v09.i01.p16
Rahayu,  a.,  &  hendri,  h.  (2020).  sistem  kendali  rumah  pintar  menggunakan  voice recognition module v3 berbasis mikrokontroler dan  iot. Jtev  (jurnal    teknik elektro   dan vokasional) , 6 (2), 19.https://doi.org/10.24036/jtev.v6i2.108347 Roy,  r.  (2018).  perancangan  alat  pengendali  peralatan  listrik  rumah  tangga  berbasis internet  of  hings  menggunakan  mikrokontroler.  skripsi.  program  studi  teknik industri fakultas teknik universitas medan area. universitas meda area .
Suryanto,  m.,  ardianto,  f.,  &  alfaresi,  b.  (2021).  rancang  bangun  sistem  smarthome berbasis  internet of  things  dengan  node  mcu  dan  google  assistant  di  smartphone android. tesla: jurnal teknik elektro , 23 (1), 81. https://doi.org/10.24912/tesla.v23i1.91