## Implementasi Intelligent IoT Gateway Sebagai Pengendali Jarak Jauh Pada Raspberry Pi Berbasis OpenWrt
Dhito Aji Tri Prabowo, Marsekal Dadrian Setyayudha, Reny Sari Dewi
Fakultas Teknologi Industri dan Kreatif, Sistem Informasi, Universitas Internasional Semen Indonesia, Gresik, Indonesia Email: 1 me@dhaito.tk, 2 myudha27898@gmail.com, 3 renny.dewi@uisi.ac.id
Submitted 03-01-2020; Accepted 15-01-2020; Published 15-02-2020
Abstrak
Internet of Things merupakan sebuah konsep dimana suatu objek tertentu memiliki fungsi untuk mentransfer data melalui jaringan wireless dan internet saebagai pengendali jarak jauh, aktifitas ini tidak memerlukan interaksi dari manusia ke manusia atau manusia ke komputer. Semua sudah dijalankan secara otomatis dengan program. Internet of Things biasa disebut dengan IoT. Dengan menerapkan IoT di rumah diharapkan dapat meningkatkan efisiensi dan kenyamanan bagi penghuni rumah. Sistem smart home yang akan dibuat memiliki dua unsur pokok yaitu perangkat ponsel pintar berbasis android dan sistem otomatisasi yang telah dipasang pada Raspberry-Pi yang sudah ter-install firmware OpenWrt dan terhubung langsung dengan relay. Sistem juga akan dibekali dengan pengukur sensor arus ACS712 dan sensor tegangan  ZMPT101B,  dua  alat  tersebut  digunakan  untuk  mendapatkan  data  tegangan  listrik  lalu  tersimpan  pada  penyimpanan  di Raspberry-Pi. Setelah melakukan uji coba menggunakan AVOmeter menghasilkan perbedaan data yang relatif kecil. Tingkat kesalahan dari pengukur tegangan rata-rata 4.1% dan tingkat kesalahan dari sensor arus rata-rata 6.2%. Data dari beban listrik akan ditampilkan pada aplikasi di perangkat ponsel pintar berbasis Android. Hasil dari penelitian ini adalah sebuah sistem kendali jarak jauh terhadap perangkat yang terhubung dengan listrik dan memberikan informasi untuk menganalisa penggunaan beban listrik dirumah, sehingga dapat memilih perangkat yang sebaiknya dimatikan oleh sistem untuk penghematan energi listrik dan biaya yang harus dikeluarkan setiap bulannya.
Kata Kunci: IoT, OpenWrt, Raspberry Pi, Smart Home, Android

## Abstract
Internet of Things is a concept where a particular object has a function to transfer data through wireless networks and the internet as a remote  controller,  this  activity  does  not  require  interaction  from  human  to  human  or  human  to  computer.  Everything  has  been  run automatically with the program. Internet of Things is commonly called IoT. By implementing IoT at home it is hoped that it can improve efficiency  and  comfort  for  the  occupants  of  the  house.  The  smart  home  system that  will  be  made has two  main  elements,  namely  an Android-based smart phone device and an automation system that has been installed on a Raspberry-Pi that has OpenWrt firmware installed and is connected directly to the relay. The system will also be equipped with an ACS712 current sensor and a ZMPT101B voltage sensor, the two devices are used to obtain electrical voltage data which will then be stored in storage on the router. After testing using AVOmeter, the data difference is relatively small. The error rate of the voltage gauge is 4.1% on average and the error rate of the current sensor is 6.2%. Data from the electricity load will be displayed on the application on an Android-based smart phone device. The results of this study are a remote control system for devices connected to electricity and provide information to analyze the use of electrical loads at home, so they can choose devices that should not be activated by the system so as to cut monthly electricity costs.
Keywords : IoT, OpenWrt, Raspberry Pi, Smart Home, Android

## 1. PENDAHULUAN
Semakin  majunya  perkembangan  teknologi  maka  kebutuhan  energi  listrik  juga  akan  semakin  meningkat.  Hal  tersebut dikarenakan  pemakaian  listrik  yang  besar  pada  rumah,  gedung,  maupun  industri  dimana  listrik  digunakan  untuk  dapat menjalankannya. Selain itu, pemakaian energi listrik untuk skala rumah tangga juga sangat boros. Hal ini disebabkan karena kurang memperhatikan besar kecilnya daya atau watt perangkat elektronik yang digunakan [1].
Hemat energi merupakan suatu cara pemanfaatan energi secara rasional dan efisien tanpa mengurangi penggunaaan energi  yang  memang  benar-benar  diperlukan.  Penghematan  energi  pada  rumah  bila  dilaksanakan  secara  sistematis  akan berpotensi mengurangi konsumsi energi yang besar. Akan tetapi pada prakteknya program hemat energi tersebut masih belum maksimal. Salah satu masalah yang dihadapi dalam melakukan penghematan energi adalah sistem pengontrolan perangkat elektronik  pada  rumah  saat  ini  masih  tergolong  konvensional  yaitu  dengan  menggunakan  saklar  atau  relatif  hanya menggunakan  prinsip  pengontrolan  jarak  dekat  (manual),  sehingga  unztuk  menghidupkan  dan  mematikan  perangkat elektronik harus dengan mendekati saklar terlebih dulu [2].
Dengan berkembangnya Internet of Things [2][3] maka kontrol perangkat elektronik yang ada didalam rumah dapat dilakukan dengan menggunakan internet dan juga smartphone yang terhubung dengan internet, sehingga pengontrolan dan monitoring bisa dilakukan dimana saja [4].
Beberapa  usaha  dan  penelitian  sebelumnya  telah  banyak  dilakukan,  diantaranya,  penelitian  yang  dilakukan  oleh Ibrahim, Muhammad Fakhri Ali Hermin, Fariani Arafiyah, dan Ria, dengan judul Home Automation Berbasis GSM Untuk Kendali Listrik Jarak Jauh Menggunakan Short Message Service [5]. Mikrokontroller yang digunakan adalah Arduino UNO R3 sedangkan untuk kontrol jarak jauh digunakan ponsel berteknologi GSM dengan cara mengirimkan SMS ke server lalu diterjemahkan oleh kontroller dan diteruskan ke saklar on off di perangkat listrik rumah. Ponsel GSM harus memiliki sinyal yang cukup supaya dapat berkomunikasi antara transmitter dan receiver.
Sedangkan penelitian yang dilakukan oleh Sri Supatmi,Taufiq Nuzwir Nizar,and Reza Fahlevi, dengan judul Sistem Kontrol Peralatan Rumah dan Monitoring Kondisi Rumah Melalui Internet Berbasis Web dan OpenWRT [6], menggunakan perangkat  access  point  TL-MR3020  sebagai  servernya/pengganti  PC  server  dirumah.  Sistem  informasi  yang  digunakan
adalah  sistem  informasi  berbasis  web. Perangkat  lunak  yang  digunakan  adalah  linux  openWRT  yang  di  install  di  server. Hasil dari penelitian ini adalah berupa sistem pengontrolan perangkat elektronik rumah menggunakan web melalui browser. Data hasil pengontrolan akan dikirim melalui email pengguna.
Melihat  perkembangan  tersebut  timbul  gagasan  bagi  peneliti  untuk  membuat  sebuah  sistem  otomatisasi  perangkat elektronik rumah yang dapat diakses dari jarak jauh dengan memanfaatkan jaringan internet. Sistem smart home yang akan dibuat memiliki dua unsur pokok yaitu perangkat ponsel pintar berbasis android dan sistem otomatisasi yang telah dipasang pada Raspberry Pi yang sudah ter-install firmware OpenWrt dan terhubung langsung dengan relay. Sistem juga akan dibekali dengan pengukur sensor arus ACS712 dan sensor tegangan ZMPT101B, dua alat tersebut  digunakan untuk  mendapatkan data  tegangan  listrik  kemudian  akan  tersimpan  pada  penyimpanan  di  Raspberry  Pi  [7].  Sistem  bisa  dikendalikan  secara otomatis dan juga manual melalui internet serta dilengkapi dengan penjadwalan waktu kapan perangkat elektronik rumah harus  menyala  dan  padam, User  interface yang  lebih frendly akan  memudahkan  pengguna  dalam  menggunakan  aplikasi tersebut, serta dilengkapi dengan sistem pengendalian jarak jauh HVAC ( Heating, Ventilation and Air Conditioning ) yang akan membuat  pengguna merasa nyaman berada  di  dalam  rumah. Untuk sistem informasi  yang digunakan berupa sistem informasi multiplatform dan sistem informasi berbasis android [8].

## 2. METODE PENELITIAN
Perancangan sistem dilakukan dalam beberapa tahapan diantaranya perancangan aplikasi untuk pemilik rumah, perancangan aplikasi pada Raspberry Pi dengan firmware OpenWrt yang berada di rumah dan perancangan aplikasi berbasis android yang akan menjadi perantara antara pemilik rumah sebagai pengendali dan peralatan elektronik di rumah yang akan dikontrol dan dipantau [9].

## 2.1 Block Diagram Sistem
Gambar 1 menunjukan blok diagram  sistem, Perangkat  pengguna adalah perangkat  yang digunakan untuk berkomunikasi yang berfungsi sebagai pengendali jarak jauh yaitu smartphone android yang dihubungkan melalui IP server ke Raspberry Pi  dengan  sistem  operasi  OpenWrt  dengan  bantuan Dynamic  Domain  Name  System (DDNS).  Sistem  OpenWRT  adalah sistem  operasi  distribusi  GNU/Linux  untuk  perangkat  keras.  Sistem  operasi  ini  kemudian  diinstall  ke  Raspberry  Pi  yang nantinya akan mengkontrol kerja dari GPIO untuk kontrol pada beban peralatan listrik. Peralatan elektronik yang akan di kontrol adalah beban seperti lampu, AC, televisi, kipas angin dan lain-lain [10]. Agar sistem ini dapat di kontrol dari jarak jauh maka sistem ini terhubung menggunakan internet. Sambungan internet bisa diambil dari modem maupun koneksi WiFi yang sudah ada. Dalam sistem telah dilengkapi Auto Report sehingga pengguna dapat memonitoring rumah secara real time.

## 2.2 Prinsip Kerja Sistem
Cara kerja dari sistem ini berawal dari perintah yang dilakukan oleh pengguna melalui Graphical User Interface (GUI) pada aplikasi android. Melalui perintah pada aplikasi tersebut kemudian dikonversi oleh sistem menjadi kode biner 0 dan 1. Kode biner kemudian dikirim ke Raspberry Pi dan di proses oleh sistem OpenWrt yang nantinya akan memberikan logika On dan OFF  pada  ( general-purpose  input/output )  GPIO.  Hasil  dari  ON  dan  OFF  GPIO  diteruskan  ke relay yang  nantinya  akan terhubung pada perangkat elektronik. Pada kutub input Arus AC pada relay disambungkan pada sensor tegangan dan arus ACS712  dan  ZMPT101B  yang  nantinya  akan  terhubung  pada  GPIO  Raspberry  Pi  [11],  lalu  output  dari  relay  akan dihubungkan ke perangkat. Hasil dari pembacaan sensor dan konversi akan dikembalikan ke aplikasi pengguna agar tampil
Smartphone Android OpenWrt Smart
Home Relay Sensor GPIO Peralatan Elektronik Rumah
Gambar 1. Blok Diagram Sistem
di GUI pada aplikasi android.  Prinsip kerja dari sistem Smart Home diawali dari pengguna yang telah memasang aplikasi ke  smartphone  android  yang  telah  terintegrasi  dengan  sistem Smart  Home yang  telah  dibuat.  Pada  proses  pertama  ini, pengguna  akan  mendapatkan  alamat  IP  yang  didapatkan  saat  pertama  kali  terhubung  pada  jaringan  lokal  dengan menggunakan  Wi-  Fi.  Alamat  IP  yang  didapat  oleh  pengguna  adalah  alamat  yang  merupakan  satu  Subnet  pada  jaringan Smart  Home.  Agar  pengguna  mendapatkan  alamat  IP  sesuai  dengan  urutanya,  maka  pada  OpenWRT  harus  diaktifkan layanan  yang  bernama  DHCP  (Dynamic  Host  Configuration  Protocol)  dimana  layanan  ini  merupakan  layanan  yang  ada dalam sistem OpenWRT. Jika terhubung ke internet maka pengguna perlu memasukan hostname atau IP server secara manual dan  pada  OpenWrt  diharuskan  untuk  memasang modul  DDNS  [12].  Saat  pengguna telah  terhubung  pada jaringan,  maka pengguna diminta memasukkan Password agar bisa terhubung dan bisa mengkontrol seluruh sistem dari Smart Home. Jika semua sudah selesai dilakukan maka sistem Smart Home sudah siap digunakan.

## 2.3 Perancangan Perangkat Keras Raspberry Pi
Untuk dapat berjalan sebagaimana mestinya, sistem ini memerlukan sebuah modul micro computer yang didalamnya sudah diinstall sistem operasi OpenWRT yang nantinya akan ditanam sistem kerja dari smart home tersebut. Dalam perangkat ini sudah memiliki [13]:
a. SoC : Broadcom BCM2837
b. CPU : 4× ARM Cortex-A53, 1.2GHz
c. GPU : Broadcom VideoCore IV
d. RAM : 1GB LPDDR2 (900 MHz)
e. Networking :  10/100  Ethernet,  802.11n wireless f. Bluetooth : Bluetooth 4.1 Classic
g. Storage  : microSD
h. GPIO : 40-pin header, populated
i. Ports : HDMI, 3.5mm audio jack, 4× USB 2.0
Dari semua spesifikasi yang ada pada  Raspberry Pi, GPIO mempunyai peranan penting yang berfungsi sebagai pendukung dari  system  Smart  Home  yang  dibuat.  Raspberry  Pi  ini  juga  sudah  terintegrasi  dengan  wireless  WiFi  dan  menggunakan Protokol TCP/IP.

## 2.4 Perancangan Power Supply
Schematic rangkaian power supply dapat dilihat Pada Gambar 4. Rangkaian tersebut merupakan jenis power supply variable dengan  menggunakan  IC  tipe  LM350.  IC  ini  memiliki  3  terminal adjustable regulator tegangan  positif  yang  dapat menyediakan lebih dari 3A dengan output variabel dari 1,2V hingga 12V DC. IC LM350 memerlukan 2 resistor eksternal untuk mengatur tegangan output yaitu R1 dan R2 [14].
Gambar 2. Schematic Power Supply Variable ( Sumber: eleccircuit.com, Chayapol, 2014)
Rangkaian power supply variabel ini bisa dilengkapi dengan voltmeter analog untuk dapat  menampilkan tegangan output dan sebuah potensiometer 5K untuk mengatur nilai tegangan R1 dan R2 sehingga mendapatkan tegangan DC variabel sesuai dengan yang diinginkan yaitu 5V DC untuk daya yang dibutuhkan Raspberry Pi.

## 2.5 Perancangan Power Supply
Relay digunakan untuk mengalirkan atau memutuskan arus listrik alternating current (AC), yang dikontrol oleh pin GPIO pada Board Raspberry Pi. Misalkan bila pin IN1 pada controller board diberi logic low maka optocoupler akan aktif dan mengakibatkan  transistor  (Q1)  dan  kumparan  pada  relay  menjadi  tidak  aktif,  sehingga  peralatan  listrik  juga  tidak  aktif. Sebaliknya bila pin IN1 controller board diberi logic high maka optocoupler tidak aktif dan mengakibatkan transistor (Q1) dan kumparan pada relay menjadi aktif, sehingga peralatan listrik juga aktif.
Pada rangkaian relay Gambar 5 terdapat Optocouple yang berfungsi untuk mengamankan tegangan tinggi dan arus pendek yang dapat terjadi pada modul relay dengan mengisolasikan sumber daya antara controller board yakni Raspberry Pi dengan modul relay. Dioda pada modul relay dipergunakan untuk mencegah. terjadinya arus balik listrik, yang dapat berasal dari induksi medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan pada relay.

## 2.6. Perancangan Perangkat Lunak
Pada Gambar 6 memperlihatkan diagram alir dari perancangan perangkat lunak pengendali berbasis android terhadap sensor dan GPIO pada Raspberry Pi sebagai pendukungnya.
Kontrol Sensor dan Peralatan Elektronik Start Hostname/Alamat Server Koneksi ke LAN/ Internet Koneksi Berhasil? Mode Siaga Menunggu perintah User/jadwal otomatis Perintah diterima? Ya Decode Perintah Mengukur Data dari Sensor Kontrol Peralatan Listrik Tidak Tidak Ya Jalankan Perintah
Gambar 4. Diagram Alir Perangkat Lunak
Pada pembuatan aplikasi pengendali ini menggunakan bahasa pemrograman Java berbasis android dimana pengguna diharuskan untuk memasang aplikasi pada smartphone yang dimilikinya. Sehingga output dari hardware akan sesuai dengan perintah yang diinginkan oleh pengguna dari kontrol aplikasi android yang sudah dibuat [1].

## 3. ANALISA DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Pengujian Modul Micro Computer Raspberry Pi
Pengujian  pada  modul  micro  computer  Raspberry  Pi  ini  akan  dilakukan  dengan  memberikan  tegangan  sebesar  5V  DC kemudian menghubungkan pin GPIO dengan lampu LED. Hal ini dilakukan untuk mengetahui karakteristik dari GPIO pada Raspberry Pi tersebut.
Broadcom BCM2837A0 Power Micro USB 5V SD Card Storage HDMI USB HUB CSI 802.11n Wireless JTAG Audio Output RCA Socket 2x USB Port Ethernet 10/100 40 Pin GPIO
Gambar 5. Skema Raspberry Pi
Raspberry Pi diberikan output tegangan 5V DC dan output pada GPIO diukur dengan menggunakan AVOMeter digital untuk analisa output tegangan pada GPIO. Pengujian dilakukan dengan memberikan kode 1 dan 0 pada serial board Raspbery Pi
untuk mengaktifkan port GPIO Board tersebut. Setelah mendapatkan informasi data nilai tegangan yang keluar dari GPIO maka ditentukan modular yang nantinya akan mengaktifkan relay yang terhubung ke perangkat elektronik. GPIO Output akan mengeluarkan tegangan sebesar 3.2V apabila diberi logika 1, jika diberikan logika 0 maka akan mengeluarkan tegangan 0.6V. Pada Gambar 8 memperlihatkan datashet dari pin GPIO dari Raspberry Pi, pin berwarna kuning menunjukan pin GPIO yang dapat kita modifikasi, pin berwarna hitam adalah Ground (GND), Pin warna orange adalah arus 3,3V, Pin warna Merah adalah arus 5V, sedangkan Pin warna putih I/O EEPROM [13].
Gambar 6. Datashet Pin GPIO Raspberry Pi ( Sumber: raspberrypi.org, 2017)
Dari hasil Tabel 1 dihasilkan bahwa ada pin GPIO pada raspberry Pi yang tidak merespon ketika mendapatkan logika 1 atau 0.  Tidak  diketaahui  secara  pasti  apa  penyebabnya,  hal  ini  mungkin  terjadi  karena  kesalah  dari  penulisan  program  atau memang bermasalah dari perangkat Raspberry Pi itu sendiri.
Tabel 1. Hasil Tes Logika PIN GPIO. GPIO Logika   Tegangan ON/Off Ket. GPIO 2 1 3.2 ON Normal GPIO 2 0 0.6 OFF Normal GPIO 3 1 3.2 ON Normal GPIO 3 0 0.6 OFF Normal GPIO 4 1 3.2 ON Tidak respon GPIO 4 0 0.6 OFF Tidak respon GPIO 5 1 3.2 ON Normal GPIO 5 0 0.6 OFF Normal GPIO 6 1 3.2 ON Normal GPIO 6 0 0.6 OFF Normal GPIO 7 1 3.2 ON Normal GPIO 7 0 0.6 OFF Normal GPIO 8 1 3.2 ON Normal GPIO 8 0 0.6 OFF Normal GPIO 9 1 3.2 ON Normal GPIO 9 0 0.6 OFF Normal GPIO 10 1 3.2 ON Normal GPIO 10 0 0.6 OFF Normal
Raspberry Pi membutuhkan tegangan sebesar 5V DC dan pada sistemnya terdapat Regulator penurun tegangan menjadi 3.3V 100mA yang digunakan untuk menyuplai arus Prosessor dan Memori dari board tersebut. Tegangan yang keluar dari GPIO tersebut akan sama dengan regulator penurun tegangan namun terjadi penurunan arus menjadi 50mA. Tegangan ini hanya mampu untuk  menyalakan lampu led saja.  Sehingga untuk  menyalakan modul relay maka dibutuhkan transistor penguat. Pada kasus ini dipilihlah Transistor PNP karena Output GPIO Raspberry Pi adalah positif. Sistem kerja dari transistor ini adalah ketika basis pada transistor diberikan arus atau logika 1, maka output akan menjadi aktif, dan ketika arus arus terhenti atau logika 0 maka output menjadi tidak aktif. Output dari transistor inilah yang akan mengontrol Relay yang nantinya akan terhubung dengan beban.

## 3.1. Pengujian Perangkat Lunak OpenWRT
Pengujian selanjutnya adalah pada perangkat lunak. Sistem operasi yang akan dimasukkan ke Raspberry Pi adalah OpenWRT v18.06.0. Sistem operasi ini merupakan system operasi Linux. Linux yang digunakan adalah linux yang menggunakan kernel 4.9  yang  mampu  bekerja  dalam  perangkat  berspesifikasi  rendah  seperti  Rapberry  Pi  dan  router  wireless  tertentu.  Setelah pemasangan  OpenWrt  berhasil  maka  langkah  selanjutnya  akan  diinstall  Packet  GPIO  Controller.  GPIO  Controller  ini menggunakan bahasa C untuk pemogramannya. Dalam bahasa C akan dimasukan Library HI yang berarti memiliki Logika 1 dan LOW yang berarti memiliki arti  logika bernilai 0. GPIO Controller ini akan terhubung langsung ke GUI yang akan digunakan oleh Pengguna.
Tabel 2. Pengujian Output GPIO Data GPIO Hasil Pantauan V/A Keterangan Output HI 3,28V/50A Nyala
Output LOW 0,64V/50A Mati Output LOW 0,71V/50A Mati Output HI 3,30V/50A Nyala Output HI 3,27V/50A Nyala
Dari data pada Tabel 2 menunjukan bahwa informasi yang muncul pada GUI sama sekali tidak terjadi kesalahan, sehingga pengguna dapat membaca kondisi relay yang sedang aktif dan tidak aktif.

## 3.2 Pengujian Sensor ACS712 dan ZMPT101B
Pengujian arus dilakukan dengan membandingkan dengan AVOMeter, diambil data dari beberapa kali pengukuran dengan beban perangkat elektronik yang berbeda dengan membandingkan dua alat pengukuran yaitu ZMPT101B dan AVOMeter. Hasil pengujian sensor arus ZMPT101B dapat dilihat pada Tabel 3.

## Tabel 3. Data Pengujian Output GPIO
Peralatan Elektronik Hasil Pengukuran (A) Selisih Eror (%) Sensor AvoMeter Air Conditioner 800W 2,25 2,19 0,06 2,74 2,21 2,27 0,06 2,86 Mesin Cuci 300W 1,39 1,33 0,06 4,51 1,31 1,36 0,05 3,82 Kipas Angin 100W 1,06 1,01 0,06 5,94 1,07 1,02 0,06 5,88 Televisi 110W 1,08 1,01 0,07 6,80 1,08 1,03 0,06 5,83 Pompa Air 250W 1,18 1,12 0,06 5,36 1,11 1,16 0.05 4,55 Vacum Cleaner 400W 1,86 1,80 0,06 3,33 1,85 1,79 0,06 3,35 Microwave 900W 2,78 2,72 0,05 1,84 2,77 2,71 0,06 2,21 Total 59 Rata-Rata 4,2 Eror = 𝑆𝑒𝑙𝑖𝑠𝑖ℎ 𝑃𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛
𝑃𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛 𝐴𝑙𝑎𝑡 𝑆𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟𝑡 x 100 %
= 2,25−2,19 2,19 x 100 % =  2,74 % Eror Rata-Rata   = 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐸𝑟𝑜𝑟 𝐵𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘𝑛𝑦𝑎 𝑃𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛 = 59 14
=  4,2 %
Dari  hasil  perhitungan,  diketahui  nilai  eror  pengukuran  menggunakan  sensor  arus  ZMPT101B  sebesar  4,2%  untuk pengukuran  arus.  Hal  ini  menunjukkan  pengukuran  sensor  arus  sudah  bekerja  dengan  baik,  karena  nilai  sebesar  4,2% merupakan  tingkat  error  pengukuran  yang  relatif  kecil  sehingga  pengujian  arus  tidak  mengalami  kendala  berarti.  Selain pengujian arus ampere, pengujian tegangan juga dilakukan pada modul ini. Hasil pengujian tegangan AC dapat dilihat pada Tabel 2, hanya saja pengujian dilakukan dengan mengubah-ubah tegangan agar diperoleh tegangan yang berbeda. Output dari  resistor  variabel  dihubungkan  dengan  AVOMeter  standar  dan  kemudian  dibandingkan  dengan  hasil  sensor  tegangan yang  dibuat.  Setelah  itu  dihitung  tingkat  eror  dan  rata-rata  eror  dari  hasil  pengujian  tegangan  yang  dilakukan.  Hasil pengukuran tegangan menggunakan alat ukur standart  AVOMeter dan sensor tegangan litrik menggunakan ACS712 yang dibuat dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Pengujian Sensor Tegangan
Hasil Pengukuran (V) Selisih Eror (%) Sensor AVOMeter 90,43 92,0 1,57 1,7 40,33 41,69 1,38 3,3 60,10 61,0 0,9 1,4 52,74 56,8 4,15 7,2 81,53 87,5 6,15 6,6 53,66 54,02 0,36 0,6
150,76 151,96 1,2 0,7 197,85 196 1,89 0,9 110,52 112,22 1,2 1,0 179,91 179,47 0,44 0,2 198,60 200,93 2,33 1,1 192,2 194,87 2,67 1,3 215,80 217 1,2 0,5 210,65 212,05 1,4 0,6 219,33 221,5 2,35 1,0 222,13 221,11 1,02 0,5 Total 28,6 Rata-rata 1,8 Eror = 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑆𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟−𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝐴𝑙𝑎𝑡 𝑈𝑘𝑢𝑟
𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝐴𝑙𝑎𝑡 𝑈𝑘𝑢𝑟
x 100 %
= 1,57 92 x 100 % =  1,7 % Eror Rata-Rata   = 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐸𝑟𝑜𝑟 𝐵𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘𝑛𝑦𝑎 𝑃𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛 = 28,6
16
=  1,8 %
Dari  perhitungan  rata-rata  toleransi  dari  pengujian  tegangan  dihasilkan  eror  rata-rata  sebesar  1,8%  untuk  pengukuran tegangan.  Hal  ini  menunjukan  alat  sensor  unutuk  mengukur  tegangan  sudah  dapat  bekerja  dengan  relatif  baik  untuk pengukuran tersebut.

## 3.3 Pengujian Perangkat Lunak Aplikasi Android
Pembuatan aplikasi  pengendali sengaja dibuat dengan basis android karena smartphone android  paling banyak digunakan saat ini, sehingga tidak sulit untuk dapat menguji aplikasi yang telah dibuat. Antarmuka pengguna berawal dari pengguna diharuskan  untuk  membuat  server  baru  dengan  memasukan  nama  server,  alamat hostname atau  IP server,  dan  password. Server atau hostname yang dimasukan harus sesuai dengan konfigurasi pada Raspberry Pi dengan Operasi Sistem OpenWRT yang telah dibuat. Proses menambah server baru bisa dilihat pada Gambar 9.
Gambar 7. Antarmuka Input Server Baru.
Setelah pembuatan server baru selesai dan terkoneksi dengan baik, maka selanjutnya pengguna bisa menuju ke menu Tab Saklar dan memilih perangkat elektronik yang ingin diaktifkan atau dinonaktifkan. Lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 10.
Pada  Tab  Jadwal,  pengguna  dapat  membuat  jadwal  untuk  perangkat  elektronik  di  rumah  kapan  harus  diaktifkan  atau dinonaktifkan. Jadwal  dibagi menjadi kategori harian, bulanan, atau mingguan. Menu jadwal  pada antarmuka bisa dilihat pada Gambar 11.

## Gambar 9. Antarmuka Menu Jadwal

## 3.3. Pengujian Secara Keseluruhan
Masing-masing komponen pada alat telah diuji, kemudian selanjutnya adalah menguji alat secara keseluruhan, Dilakukan dengan memberi perintah melalui aplikasi android yang telah terhubung ke server lokal maupun internet untuk permintaan mengaktifkan  perangkat  elektronik  dirumah  maupun  memperoleh  informasi  total  beban  litrik  yang  digunakan  pada Controller Raspberry Pi dengan sistem operasi OpenWrt melalui relay, sensor, dan GPIO.
Raspberry Pi Pengguna GUI Android Power Supply Serial I/O Sensor GPIO Relay Perangkat Elektronik LAN/Internet
Gambar 10. Pengujian Secara Keseluruhan
Setelah  melakukan  pengujian,  ternyata  kontrol  melalui  aplikasi  menuju  gateway  ke  server  OpenWrt  dan  GPIO  pada Raspberry  Pi  tidak  terjadi  secara real  time atau  terjadi delay. Salah  satu  penyebabnya  adalah  jaringan  yang  tidak  stabil khususnya server melalui internet, selain itu beban dari perangkat Raspberry Pi juga mempengaruhi tenggang waktu yang terjadi. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 5.

## Tabel 5. Pengujian Aplikasi Android
Uji Coba Tenggang Waktu (ms) Uji Coba 1 3000ms Uji Coba 2 1300ms Uji Coba 3 2350ms Uji Coba 4 5543ms Uji Coba 5 1020ms Total 13213ms Rata-rata 2643ms

## 4. KESIMPULAN
Setelah dilakukan pengujian dan analisis terhadap sistem, maka didapatkan beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1. Setelah  dilakukan  penelitian,  implementasi Intelligent  IoT  Gateway menggunakan  Raspberry  Pi  denga  sistem  operasi OpenWrt memiliki algoritma yang berbeda dengan Arduino. Menggunakan perintah Hi dan Low kemudian OpenWRT
merubah  ke  dalam  kode  biner  yang  akan  mengaktifkan  GPIO  yang  sudah  dipilih.  Sehingga  dari  hasil  kontrol  GPIO tersebut kita bisa menggerakan relay yang terhubung pada perangkat elektronik dirumah.
2. Untuk dapat melakukan kontrol yang terhubung ke perangkat elektronik dirumah bisa dilakukan menggunakan aplikasi android  yang  dibuat  dengan  bahasa  pemrograman  java.  Kemudian  diteruskan  ke  sistem  Linux  OpenWRT  dan  akan mengeksekusinya kedalam perintah logika 1 dan 0 , dan akan mengirimkanya ke GPIO yang sesuai dengan perintah dari pengguna.
3. Analisa  yang  telah  dilakukan  pada  sensor  tagangan  dan  arus  listrik  yang  terpasang  pada  sistem  dengan  cara membandingkan hasil dari output sensor dengan AVOMeter. Hasil yang didapatkan dari pengukuran diperoleh tingkat kesalahan sensor arus rata-  rata 4,2% dan sensor  tegangan 1,8%. Karena tingkat  kesalahannya relatif kecil maka bisa dikatakan memenuhi standart.
4. Kecepatan internet  dan beban dari modul Raspberry Pi akan mempengaruhi tenggang waktu atau delay perintah yang dikirim pengguna ke server. Dari hasil pengujian rata-rata perbedaan waktu adalah 2643ms

## REFERENCES
[1] D. Prihatmoko, “Perancangan Sistem Monitoring Perangkat Elektronik Rumah Menggunakan Internet,” Simetris J. Tek. Mesin, Elektro dan Ilmu Komput. , vol. 9, no. 1, pp. 279–286, 2018.
[2] M. Collotta, G. Scatà, and G. Pau, “A priority-based CSMA/CA mechanism to support deadline-aware scheduling in home automation applications using IEEE 802.15.4,” Int. J. Distrib. Sens. Networks , vol. 2014, 2014.
[3] D.  Prihatmoko,  Widyawan,  Selo,  and  S.  Wibowo,  “Pengembangan  Perangkat  Lunak  Gateway  untuk  Home  Automation  Berbasis  IQRF  TR53B Menggunakan Konsep CGI,” Semin. Nas. Sist. Inf. Indones. , pp. 2–4, 2015.
[4] F. Arifiyanto, W. A. Syafei, and M. Somantri, “Perancangan Prototype Web-Based Online Smart Home Controlled By Smartphone,” Transient , vol. 2, no. 3, pp. 1–8, 2014.
[5] M. F. A. Ibrahim, F. Hermin, and R. Arafiyah, “Home Automation Berbasis GSM Untuk Kendali Listrik Jarak Jauh Menggunakan Short Message Service,” J-KOMA J. Ilmu Komput. dan Apl. , vol. Vol 2 No., no. Vol 2 No 1 (2018): JKOMA, 2018.
[6] R. F. Sri Supatmi, Taufiq Nuzwir Nizar, “Sistem Kontrol Peralatan Rumah Dan Monitoring Kondisi Rumah Melalui Internet Berbasis Web Dan Openwrt,” J. Tek. Komput. Unikom – Komputika – Vol. 3, No.2 - 2014 Sist. , vol. 3, no. 2, pp. 23–28, 2015.
[7] H. Muchtar and R. Sumanjaya, “Control Switch Otomatis pada Tegangan Energi Alternatif dan Tegangan Sumber PLN Menggunakan Raspberry Pi,” vol. 1, no. 2, pp. 97–102, 2018.
[8] N. Razzaaq et al. , “Implementasi Sistem Monitoring Hvac Ruang Server Menggunakan Raspberry Pi Berbasis Web ( Studi kasus pada PT . Rahajasa Media Internet Surabaya ),” pp. 86–92, 2019.
[9] H. Jefton, J. Andjarwirawan, and A. Noertjahyana, “Implementasi router dengan menggunakan Raspberry Pi 3,” pp. 1–6, 2017.
[10]  U.  KHOLIL  RM,  “Mengontrol  Lampu  Rumah  Berbasis  Web  Dengan  Memanfaatkan  Sistem  General  Purpose  Input/Output  (Gpio)  Pada  Router Openwrt,” J. Manaj. Inform. , vol. 8, no. 1, pp. 37–44, 2017.
[11]  M. Dan, K. Beban, L. Berbasis, and R. Pi, “Perancangan Energi Meter Dan Analisis Karakteristik Beban Listrik Berbasis Raspberry Pi,” vol. 5, no. 1, pp. 64–72, 2018.
[12]  M. Rizqy et al. , “Pembuatan Home Automation System Menggunakan Router OpenWRT Hg553 Berbasis IP, 2019.”
[13]  C. FIOLUTION, “Tutorial Raspberry Pi 3,” p. 27, 2017.
[14]  Texas Instruments, “LM150 / LM350A / LM350 3-Amp Adjustable Regulators Current Limit Constant with Temperature,” no. March, 2014.