DedikasiMU (Journal of Community Service)
Volume 5, Nomor 3, September 2023

## PELATIHAN PENERAPAN APLIKASI RUMAH PINTAR
BERBASIS INTERNET OF THINGS DI SMA

## MUHAMMADIYAH 1 GRESIK
Yoedo Ageng Suryo 1* , Misbah 2
1,2, Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Gresik *e-mail: mryoedo@umg.ac.id 1

## ABSTRAK
Peningkatan  alternatif  kualitas  sumber  daya  manusia  Indonesia  di  bidang  pendidikan menengah  atas  diperlukan  untuk  menghadapi  berbagai  tantangan  zaman.  Terutama  yang berkaitan dengan peningkatan proses, hasil dan dampak dari pembelajaran. Seiring dengan tuntutan peningkatan kualitas pendidikan, maka kompetensi tenaga pendidik harus mampu menghadapi tantangan perubahan yang terjadi di masyarakat. Salah satu proses peningkatan pembelajaran yang dapat dilakukan adalah melalui pengaplikasian keilmuan mikrokontroler dalam kehidupan sehari-hari. Pelatihan  pemrograman mikrokontroler arduino selain dipilih untuk  meningkatkan  kompetensi    siswa  SMA    dalam    rangka  mendukung    peningkatan profesional  juga  dilandasi  oleh  amanat standar  kompetensi  dan kompetensi dasar yang terdapat  dalam kurikulum SMA. Berfokus pada cara pengendalian peralatan elektronik yang digunakan sebagai rutinitas keseharian secara nirkabel. Melalui pengaplikasian serangkaian modul  perangkat  elektronik  yang  terhubung  dengan  sistem  Internet  of  Things  (IoT), merupakan  hal  utama  yang  harus  ada.  Tugas  ini  juga  dibekali  dengan  adanya  software pengendali yang merupakan kesatuan sistem. Kedua komponen ini, dapat digunakan untuk mengendalikan  peralatan  elektronik  pada  jarak  tertentu.  Cara  ini  tentunya  selain  bisa memudahkan  tugas  rutinitas,  juga  bermanfaat  untuk  kegiatan  pembelajaran  seputar pengetahuan elektronika lebih lanjut.
Kata kunci : Pembelajaran, Kompetensi, Mikrokontroler, Internet of Things, Jarak.

## 1. PENDAHULUAN
Mata  pelajaran  Passion  Teknik    di  SMA  Muhammadiyah  1  Gresik  bukan merupakan  passion  yang  tergolong  baru  di  SMA  tersebut.  Namun,  passion  tersebut berganti-ganti  silabus karena pergantian pengajar. Oleh karena itu, mulai tahun 2020 ini,  diputuskan  bahwa  silabus  passion  teknik  akan  mengikuti  perkembangan  zaman, yaitu mempelajari mikrokontroller dan nantinya akan berlanjut ke Internet of Things. Keilmuan  ini  merupakan  ruang  lingkup  bahasan  teknik  dengan  keahlian  elektronika arus lemah. Salah satu hal  yang bisa dipelajari adalah pengendalian peralatan rumah yang biasanya menggunakan saklar, diganti secara nirkabel. Koneksi yang digunakan
Volume 5, Nomor 3, September 2023
melalui  bluetooth.  Pengguna  tidak  perlu  lagi  untuk  mengaktifkan  peralatan  secara manual sebagaimana biasanya. Pengendalian dapat dilakukan melalui ponsel dengan cara  yang  lebih  mudah.  Kemudahan  cara  ini  tentunya  menjadi  daya  tarik  sebagai pembelajaran alternatif bidang elektronika.
Berdasarkan  penjelasan  tentang    potensi    dan    permasalahan    pengendalian peralatan  rumah  tangga  yang    telah    diuraikan    di    atas,  maka    diperlukan    adanya kegiatan  atau  pelatihan yang mampu untuk memecahkan permasalahan  tersebut. Oleh karena itu, Tim pengabdian dari Universitas Muhammadiyah Gresik bersedia berbagi ilmu pengetahuan   dengan   mengadakan   pelatihan   tentang mikrokontroler Arduino untuk  membuat    rangkaian  kontrol  rumah  pintar.  Tim    juga      akan      mengadakan pelatihan  praktek  penggunaan  dan  pengoperasian  mikrokontroler  Arduino  dengan aplikasi khusus yang telah dirancang untuk menunjang kegiatan.

## 2. METODE
Bentuk pengabdian pada masyarakat ini berupa pelatihan, yakni pemaparan teori elektronika  dasar  dan  disertai  kegiatan  praktik  Arduino  dengan  sasaran  siswa-siswa SMA  Muhammadiyah  1  Gresik.  Sarana  dan  prasarana  pelatihan,  disediakan  oleh Program  Studi  Teknik  Elektro  UMG.  Setelah  pelatihan,  siswa-siswa  diberi post test sehingga  dapat  diketahui  tingkat  pemahaman  tentang  Arduino.  Selain  itu  diberikan juga  kuisoner  saran  dan  kritik  tentang  pelatihan  yang  diadakan.  Kedua  hal  ini diharapkan  mampu  menjadi  koreksi  bagi  kami  selaku  pemateri  agar  ke  depan  bisa menjadikan kegiatan sejenis lebih berkualitas.
Pelatihan Arduino ini berisi materi-materi dasar tentang Arduino. Semua sarana dan prasarana seperti komputer, software , mikrokontroler, kabel, push button, modul pelatihan  dan  lain-lain  disediakan  oleh  Program  Studi  Teknik  Elektro.  Pelatihan  ini diawali  dengan  pemberian pre test tentang  arduino  kepada  siswa-siswa  untuk mengetahui  pemahaman  awal  siswa-siswa  tentang  arduino  dan  rumah  pintar.  Untuk mewujudkan  bentuk  pelatihan  ini,  maka  terdapat  beberapa  tahapan  sebagaimana berikut.

## Tahap perancangan
Pada  tahapan  ini,  siswa-siswa  pelatihan  diberikan  tampilan  umum  yang  akan dilakukan  untuk  menjalankan  kegiatan  pengontrolan  secara  nirkabel.  Hal  ini  dapat dilihat pada gambar 1 berikut ini.

## DedikasiMU (Journal of Community Service)
Volume 5, Nomor 3, September 2023
Gambar 1 . Rancangan Pengendalian Secara Nirkabel
Pada gambar 1 terlihat bahwa seluruh obyek yang akan dikendalikan harus dilakukan penyambungan  ke  modul  IoT.  Melalui  modul  IoT  ini,  sistem  akan  menentukan pengalamatan  pada  setiap  obyek  yang  tersambung.  Untuk  menyelaraskan  dengan alamat setiap obyek, maka pengaturan juga dilakukan pada ponsel. Dengan demikian, sewaktu masing-masing alamat obyek telah telah selaras dengan yang ada di ponsel maka akan memudahkan kegiatan pengendalian.

## Tahap perakitan alat
Pada tahapan ini dapat dilakukan dengan beberapa sub kerja yang terbagi ke dalam beberapa langkah. Secara bertahap, langkah kegiatan disajikan sebagaimana berikut :
a. Pengenalan mikrokontroler Arduino Uno
b. Membuat rangkaian bluetooth
c. Membuat rangkaian relay
d. Membuat rangkaian beban lampu
e. Menginstall/mengoperasikan aplikasi Home Automation
f. Membuat program untuk mengontrol beban
Hasil keseluruhan langkah-langkah ini dapat dilihat pada gambar 2 berikut ini.

## DedikasiMU (Journal of Community Service)

## Volume 5, Nomor 3, September 2023
Gambar 2. Blok Sistem Rumah Pintar
Blok sistem pada gambar 2, terdiri dari mikrokontroler Arduino Uno, modul 4 relay, bluetooth , konektor, beban lampu dan ponsel. Prosedur perangkaian alat dapat dilakukan sesuai dengan langkah-langkah berikut :
a. Sambungkan modul konektor ke modul relay menggunakan 4 kabel jumper
b. Sambungkan obyek kontrol ke modul konektor
c. Sambungkan  modul bluetooth ke  mikrokontroler  menggunakan  4  kabel jumper
d. Sambungkan modul relay ke mikrokontroler menggunakan 6 kabel jumper
e. Sambungkan power supply 12 v  ke modul kontroler
f. Nyalakan bluetooth hp dan hubungkan ke modul bluetooth
Volume 5, Nomor 3, September 2023

## Tahap pengujian
Pada  tahapan  ini  diasumsikan  tidak  terjadi  kesalahan  perakitan  sebagaimana  blok gambar 2. Pengujian melibatkan aplikasi tertentu yang telah di- install ke ponsel dan menghubungkan ke modul melalui koneksi bluetooth . Tampilan antarmuka aplikasi yang telah terpasang di ponsel dapat dilihat sebagaimana gambar 3.
Gambar 3. Kondisi Aplikasi Android Sebelum Terhubung dengan Modul
Pada gambar 3, tampak bahwa pada pojok kanan bawah logo bluetooth masih belum aktif. Ini menandakan koneksi ke ponsel masih disable . Oleh karena itu diperlukan adanya  koneksi  terlebih  dahulu  supaya  terjadi  keberhasilan  dalam  proses pengendalian peralatan. Ponsel berperan sebagai pengirim sinyal sedangkan modul Internet of Things sebagai penerima. Jika setiap tombol pada tampilan antar muka sebelumnya  tertulis  OFF,  maka  untuk  mengirim  sinyal  yang  terhubung  dengan peralatan maka harus mengubahnya menjadi ON. Dengan demikian maka peralatan yang terhubung akan terkondisi nyala. Untuk mengetahui hasil pemakaian aplikasi dapat dilihat pada gambar 4.

## DedikasiMU (Journal of Community Service)
Volume 5, Nomor 3, September 2023
Gambar 4. Pengaktifan Obyek Nomor 1 dan 4
Melalui gambar 4 tampak bahwa logo bluetooth yang sebelumnya tidak aktif, kini  sudah  aktif  (ditandai  dengan  warna  biru).  Ini  menandakan  terjadi keberhasilan  koneksi  modul  Internet  of  Things  dengan  ponsel.  Pada  contoh gambar  4  juga  dapat  diketahui  salah  satu  pemakaian  tombol  1  dan  4  yang menyala.  Hal  ini  menandakan  bahwa  adanya  keberhasilan  pengiriman  sinyal dari ponsel menuju modul Internet of Things. Dengan demikian maka peralatan yang terhubung dengan alamat 1 dan 4, akan menyala. Untuk menonaktifkan peralatan yang sudah menyala, pengguna dapat menggeser tombol pada aplikasi menjadi OFF.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan  acuan  rangkaian  blok  sistem  rumah  pintar  sebagaimana  gambar  2, hasil rangkaian perangkat keras dapat dilihat pada gambar 5. Perangkat rumah tangga diilustrasikan menggunakan 4 buah led. Oleh karena itu, tampilan antar muka aplikasi pada ponsel, hanya bisa sampai 4 tombol saja.

## DedikasiMU (Journal of Community Service)

## Volume 5, Nomor 3, September 2023
Gambar 5. Hasil Rangkaian Sistem
Keberhasilan pengendalian nyala led diukur menggunakan satuan jarak  yang berbeda-beda  untuk  mengetahui  seberapa  kuat  sinyal  yang  terkirim  menggunakan bluetooth. Hasil pengukuran disajikan pada tabel 1 berikut ini.
Tabel 1. Tes Waktu Penerimaan Sinyal terhadap Jarak Jarak (m) Waktu (s) Kondisi obyek 1 < 1 s Nyala 3 < 1 s Nyala 5 < 1 s Nyala 7 < 1 s Nyala 10 1 – 2 s Nyala 12 >2 Tidak nyala
Berdasarkan tabel 1 terlihat pengaruh jarak terhadap waktu penerimaan sinyal. Modul bluetooth terbatas hanya bisa digunakan sampai jarak maksimal sebesar 10 m. Jika lebih dari itu maka akan mempengaruhi hasil pengiriman sinyal. Pengaruh jarak ini  terlihat  berdasarkan  waktu  penerimaan  sinyal  dan  keberhasilan  obyek  dapat
Volume 5, Nomor 3, September 2023
menyala atau mati. Pengujian juga dilakukan menggunakan halangan seperti tembok, namun hasil yang didapatkan tidak berbeda sama sekali.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN
Pelaksanaan  pelatihan  aplikasi  rumah  pintar  berbasis  Arduino  di  SMA Muhammadiyah 1 Gresik berjalan lancar.  Para siswa sangat antusias dalam mengikuti pelatihan  tersebut.    Tingkat  pemahaman  siswa  dalam  menyerap  materi  sekitar  80%. Siswa juga perlu untuk mencari kemungkinan lain pengendalian obyek rumah tangga secara nirkabel  selain  menggunakan media bluetooth untuk  mengatasi kendala jarak yang  hanya  mampu  sampai  dengan  10m.  Pelatihan  ini  juga  memberi  tambahan kemampuan pada siswa dalam mempelajari alternatif pengetahuan seputar elektronika khususnya  arus  lemah.    Berdasarkan  pelatihan  ini  diharapkan  siswa  mampu mengembangkan secara mendiri, untuk mengasah kreatifitas lebih lanjut.

## DAFTAR PUSTAKA
Adi, B., & Herlina, A. (2019). Smart Home With Smart Control, Berbasis Bluetooth Mikrokontroller. JEECOM: Journal of Electrical Engineering and Computer , 1 (1), 1–11. https://doi.org/10.33650/jeecom.v1i1.883
Fatoni,  A.,  &  Rendra,  D.  B.  (2014).  Perancangan  Prototype  Sistem  Kendali  Lampu Menggunakan Handphone Android Berbasis Arduino. Prosisko , 1 (September), 23–29.
Pratama, R. C., Pramukantoro, E. S., & Basuki, A. (2018). Pengembangan Interface Bluetooth  Low  Energy  (  BLE  )  Pada  IoT  Middleware  Untuk  Mendukung Network  Interoperability. Jurnal  Pengembangan  Teknologi  Informasi  Dan Ilmu Komputer (J-PTIIK) Universitas Brawijaya , 2 (10), 4020–4026.
Rachman, F. Z. (2017).  Smart Home  Berbasis Iot. Snitt ,  369–374. http://jurnal.poltekba.ac.id/index.php/prosiding/article/view/423
Sadewo, A. D. B., Widasari, E. R., & Muttaqin, A. (2017). Perancangan Pengendali Rumah menggunakan Smartphone Android dengan Konektivitas  Bluetooth. Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi Dan Ilmu Komputer , 1 (5), 415– 425.
Tsauqi,  A.  K.,  Hadijaya,  M.,  Manuel,  I.,  Hasan,  V.  M.,  Tsalsabila,  A.,  Chandra,  F., Yuliana, T., Tarigan, P., & Irzaman, I. (2016). Saklar Otomatis Berbasis Light Dependent Resistor (Ldr) Pada Mikrokontroler Arduino Uno . V , SNF2016- CIP-19-SNF2016-CIP-24. https://doi.org/10.21009/0305020105