## RANCANG BANGUN PROTOTYPE SISTEM PENGENDALI SUHU DAN KELEMBABAN PADA PENYIMPAN TEPUNG
Annisau ,Mochammad ,  Ridho Hendra Yoga
123 Program Studi Jaringan Telekomunikasi Digital, Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Malang E-mail : annisauuu@gmail.com

## Abstrak
Penyimpanan  tepung  terigu  dibutuhkan  suhu  dan  kelembaban  yang  baik  untuk  menghindari  pertumbuhan kapang yang dapat merusak nutrisi pada tepung terigu. Suhu dan kelembaban yang dibutuhkan untuk penyimpanan yang baik yaitu suhu di atas
dan kelembaban di bawah 60% RH. Metode yang digunakan pada penyimpanan tepung  yaitu  FIFO  ( First  In  First  Out )  dengan  menggunakan  sensor Load  cell sebagai  penanda  inputan  tepung. Tepung  yang  masuk  akan  menginputkan  data  waktu,  lokasi  dan  jumlah  tepung,  sehingga  dapat ditentukan  dengan mudah tepung mana yang akan keluar terlebih dahulu. Untuk memudahkan pemonitoringan suhu, kelembaban dan jumlah  stok    pada  penyimpanan  tepung  pada  penelitian  ini  pengiriman  data  monitoring  secara  wireless menggunakan  jaringan  internet  yang  dapat  diakses  dimana  saja.  Hasil  pengujian  dari  penelitian  ini  bahwa  sensor DHT22  dapat  mengukur  suhu  dan  kelembaban  dengan  baik  yaitu  memiliki  nilai  RE  ( Relative  Error )  0,5% temperature  dan  3.9%  kelembaban  dibandingkan  terhadap  alat  ukur  HTC-1.  Pengujian  loadcell  dibandingkan dengan timbangan digital memiliki nilai akurat dengan menggunakan rumus linier. Pada pengujian QoS pengiriman data sensor ke web server memiliki nilai yang bagus sesuai standart ITU-T yaitu delay < 150ms.
Kata kunci : DHT22, FIFO, Loadcell
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penyimpanan  bahan  makanan  adalah  suatu tata  cara  menata,  menyimpan,  memelihara  bahan makanan kering dan basah, serta mencatat pelaporannya. Setelah bahan makanan yang memenuhi syarat telah diseleksi harus segera dibawa ke  ruangan  penyimpan.  Adapun  tahapan-tahapan dalam  proses  penyimpanan  bahan  makanan  menurut National  Restaurant  Assocition tahun  2004  adalah food  labeling ,  perputaran  barang  untuk  memastikan barang yang lebih lama harus dipakai terlebih dahulu atau  lebih  sering  disebut  dengan  istilah  FIFO  ( First In  First  Out ),  membuang  barang  yang  sudah kadaluarsa, membuat jadwal pengecekan, memindahkan  bahan  makanan  antar container dengan benar, hindari bahan makanan dari temperature danger zone (suhu dimanan bakteri dapat hidup dan berkembang biak dengan cepat), mengecek suhu bahan makanan yang disimpan dan area tempat penyimpanan, simpan bahan makanan ditempat yang didesain  untuk  penyimpanan  bahan  makanan,  dan menjaga  semua  area  penyimpanan  tetap  kering  dan bersih (Murdana, 2014).
Pada  penelitian  ini  bahan  makanan  yang digunakan  sebagai  objek  penelitian  yaitu  tepung terigu. Dalam tepung terigu terkandung nutrisi antara lain: karbohidrat, protein, dan lemak. Nutrisi tersebut juga  diperlukan  oleh  kapang  untuk  tumbuh  dan berkembangbiak.  Menurut  (Tarigan,  1988)  suhu
optimal  untuk  pertumbuhan  kapang  berkisar  antara Adapun penelitian yang dilakukan oleh (Khasanah,  Dewi,  Abidin,  &  Hastuti,  2013)  dengan hasil  pengukuran  yang  dilakukan  suhu  udara  di tempat  penyimpanan  tepung  terigu  ialah . Suhu di tempat penyimpanan tepung terigu termasuk dalam kisaran  suhu  yang    optimal  untuk  pertumbuhan kapang.  Kelembaban  udara  di  tempat  penyimpanan terigu  ialah  yaitu  70%,  sesuai  dengan  ketentuan kelembaban  udara  optimum  untuk  pertumbuhan kapang,  yaitu  60%  -  88%  (Suriawiria,  1985).  Hasil pengukuran  faktor  abiotik  menunjukkan  bahwa  suhu dan  kelembaban  udara  tempat  penyimpanan  tepung terigu  memenuhi  syarat  untuk  pertumbuhan  kapang secara optimum.
Dari  latar  belakang  tersebut,  diperlukan sebuah alat penyimpan tepung yang dapat menggantikan  cara  penyimpanan  konvensional, namun  tetap  memenuhi  tahapan-tahapan  dalam proses penyimpanan. Penelitian sebelumnya dilakukan oleh (Steven, 2016) membuat perancangan komponen  penunjang  sistem  pengendalian  dan pemonitoringan  temperatur  dan  kelembaban  udara pada gudang penyimpanan beras. Parameter penelitian  ini  menggunakan  suhu  dan  kelembaban yang dibutuhkan  hama beras  untuk berkembangbiak. Kekurangan dari penelitian ini yaitu tidak menggunakan  metode  FIFO  dalam  mendukung penyimpanan  beras.  Sehingga  terdapat  kemungkinan terjadinya  pengambilan barang  yang tidak  sesuai
prosedur  atau  tidak  diketahuinya  waktu  kadaluarsa suatu bahan makanan.
Pada  penelitian  ini  akan  dibuat  sebuah rancang bangun prototype sistem monitoring pengendali  suhu  dan  kelembaban  pada  penyimpan tepung  secara  otomatis.  Selain  dapat  memonitoring suhu dan kelembaban secara real time menggunakan jaringan  internet  yang  diakses  dimana  saja  tanpa dibatasi  cakupan  daerah,  juga  terdapat  monitoring jumlah  stok  dalam  gudang  penyimpanan  tepung. Metode  FIFO  digunakan  dalam  pemonitoringan jumlah stok pada penyimpanan. Tampilan monitoring dalam  bentuk  web  yang  berisi  informasi  data  lokasi tepung yang sudah siap diambil. Prototype ini terdiri dari  sensor DHT22 sebagai  pengukur  suhu  dan kelembaban  pada  ruang  penyimpan  tepung  terigu, Arduino  Uno  adalah  mikrokontroler  yang  digunakan sebagai controller seluruh  sistem, Ethernet  Shield untuk  koneksi  ke  jaringan  internet,  dan  untuk mengetahui jumlah stok dalam gudang menggunakan sensor berat atau load cell.
Oleh  karena  itu,  dengan  adanya  penelitian  ini diharapkan  dapat  memudahkan  pemonitoringan  suhu dan  kelembaban  pada  penyimpan  tepung  dari  jarak jauh.  Selain  itu  ditambahkannya  monitoring  jumlah stok  dengan  menggunakan  metode  FIFO  pada  web yang berisi informasi data tepung berdasarkan waktu masuk  dan  waktu  keluar  tepung  diharapkan  dapat menghindari kadaluarsa dalam penyimpanan.

## 2. KAJIAN PUSTAKA

## 2.1 Peneliti Terdahulu
Penelitian  pertama  (Santoso,  2016)  dalam penelitian  berjudul  “Implementasi  Komunikasi Machine to Machine pada Aplikasi Smart City (Study Kasus  Aplikasi  Prototype  Smart  City  Kota  Bandar Lampung)”.  Pada  penelitian  ini  menggunakan komunikasi machine  to  machine (M2M)  merupakan sistem  komunikasi  suatu perangkat  yang  dapat terhubung  dan  berkomunikasi  dengan  perangkat  lain tanpa bantuan  manusia  secara  langsung.  Teknologi machine  to  machine dapat dikembangkan  untuk sistem informasi pada daerah kota Bandar Lampung, salah satunya yaitu fitur monitoring dalam mengumpulkan data sensor pada alat monitoring dan video  surveillance sehingga  dapat  ditampilkan  pada sebuah  aplikasi web  yang  menggunakan  jaringan internet Universitas Lampung. Namun pada penelitian  ini  hanya  menggunakan  jaringan  internet lokal  yang  bisa  diakses  hanya  di  Universitas Lampung saja.
Penelitian  kedua  dilakukan  oleh  (Steven, 2016)  dalam  penelitian  berjudul  “Perancangan Komponen  Penunjang  Sistem  Pengendalian  dan Pemonitoran  Temperatur  dan  Kelembaban  Udara pada Gudang Penyimpanan Berbasis IoT”. Penelitian
ini  menggunakanan  konsep  IoT, node yang menggunakan  Arduino  diletakkan  pada  gudang penyimpanan  pascapanen  berfungsi  sebagai  sensor temperatur  dan  kelembaban  udara  dan  terhubung dengan  AC  dan exhaust  fan melalui relay untuk melakukan pengendalian.
Gateway
yang
menggunakan Raspberry Pi menerima data dari node dan  mengirimkan  data  tersebut  ke server untuk melakukan pengujian nilai temperatur dan kelembaban udara dengan nilai yang diinginkan oleh pengguna  berdasarkan  informasi  karakteristik  hama gudang yang dimiliki. Gateway juga memiliki fungsi untuk  memberikan  peringatan  kepada  pengguna secara  personal  ketika  terjadi  potensi  ledakan  hama pada  gudang.  Kekurangan  pada  penelitian  ini  hanya berfokus  pada  ledakan  suhu  dan  kelembaban  yang menyebankan  berkembangbiaknya hama  beras. Belum  adanya  pemonitoringan  jumlah  stok  dalam gudang    penyimpanan  dan  metode  FIFO  pada  web yang  menyediakan  data-data  siap  keluarnya  suatu bahan makanan.

## 2.2      Sensor Suhu dan Kelembaban
Sensor  DHT22  adalah  sensor  temperatur  dan kelembaban  udara  dengan output digital  yang terkalibrasi.  DHT22  mengaplikasikan exclusive digital-signal-collecting-technique dan humidity sensing technology untuk mengedepankan realibilitas dan stabilitas sensor
2.3      Arduino Uno
Arduino  adalah  sebuah mikrokontroler yang mudah  digunakan,  karena  menggunakan  bahasa pemrograman basic yang  menggunakan  bahasa  C. Arduino  memiliki procesor yang  besar  dan  memori yang  dapat  menampung  cukup  banyak.  Arduino  uno menggunakan  board  mikrokontroler  yang  didasarkan pada  ATmega328,  mempunyai  14  pin  digital input dan output.

## 2.4 Relay
Kegunaannya  sebagai  saklar  otomatis  yang dapat  dikendalikan  oleh  pengguna  melalui  Arduino- memberikan  kemudahan  bagi  proses  pengendalian suatu alat elektronis.

## 2.5 Metode penyimpanan bahan makanan
Dalam  penyimpanan  bahan  makanan  menurut
National  Restaurant  Assocition ,  tahun  2004  adalah food  labeling ,  perputaran  barang  untuk  memastikan barang yang lebih lama harus dipakai terlebih dahulu, atau  lebih  sering  disebut  dengan  istilah  FIFO  ( First In  First  Out ),  membuang  barang  yang  sudah kadaluarsa, membuat jadwal pengecekan, memindahkan bahan makanan antar container dengan benar,  hindari  bahan  makanan  dari  temperature
danger  zone (temperature  dimanan  bakteri  dapat hidup dan berkembang biak dengan cepat), mengecek temperature  bahan  makanan  yang  disimpan  dan  area tempat  penyimpanan,  simpan  bahan  makanan ditempat  yang  didesain  untuk  penyimpanan  bahan makanan,  dan  menjaga  semua  area  penyimpanan tetap kering dan bersih (Murdana, 2014)

## 2.6 Load cell dan HX711
Load  Cell  adalah  komponen  utama  pada sistem  timbangan  digital.  HX711  adalah  modul timbangan, yang memiliki prinsip kerja mengkonversi  perubahan  yang  terukur  dalam perubahan  resistansi  dan  mengkonversinya  ke  dalam besaran tegangan melalui rangkaian yang ada.

## 2.7 Ethernet Shield
Arduino  Shield  Ethernet adalah  modul  yang dapat  dipasangkan  langsung  di  atas  papan  Arduino untuk  menambahkan  fungsi  LAN  /  Ethernet  dalam proyek  rangkaian  elektronika  menggunakan  papan pengembang Arduino.

## 2.8 Router TP-Link TL-MR3220
Router adalah  perangkat  jaringan  yang berfungsi  untuk  menghubungkan  beberapa  jaringan atau  network.  router  adalah  perangkat  yang menghubungkan  satu  LAN  dengan  banyak  LAN lainya. Router dapat digunakan untuk menghubungkan dua buah jaringan yang menggunakan  media  yang  berbeda  atau  berbeda arsitektur  jaringan,  seperti  halnya  dari  Ethernet  ke Token Ring.

## 2.9 Website
Website adalah sekumpulan halaman informasi  yang  disediakan  melalui  jalur  internet sehingga  bisa  diakses  di  seluruh  dunia  selama terkoneksi dengan jaringan internet. Website merupakan  sebuah  komponen  yang  terdiri  dari  teks, gambar,  suara  animasi  sehingga  menjadi  media informasi yang menarik untuk dikunjungi oleh orang lain (Dewanto, 2006).

## 2.10 Quality of Service
Menurut  (Rika  Wulandari,  2016:163) QoS (Quality  of  Service) merupakan  metode  pengukuran tentang  seberapa  baik  jaringan  dan  merupakan  suatu usaha  untuk  mendefinisikan  karakteristik  dari  suatu pelayanan.  Salah  satu  parameter  QoS  yaitu delay berikut adalah pebgertian dari delay . Delay (Latency ) merupakan  waktu  yang  dibutuhkan  data  untuk menempuh jarak dari asal ke detination. Delay dapat dipengaruhi  oleh  jarak,  media  fisik,  congesti  atau juga waktu proses yang lama (Wulandari, 2016)

## 2.11 Wireshark
Wireshark merupakan Software  Network Analyzer yang  digunakan  untuk  menganalisa  paket jaringan. Perangkat ini digunakan untuk menganalisa kerja  suatu  jaringan,  perangkat  lunak,  menganalisis transmisi  paket  data  pada  jaringan,  memonitoring proses  koneksi  dan  transmisi  paket  data  antar computer (Santoso, 2016).

## 3. METODE PENELITIAN
3.1 Tahapan Penelitian
Tahapan penelitian disusun agar penelitian dilakukan dengan urut dan terperinci yang ditunjukkan gambar 3.1
START STUDI LITERATUR PERENCANAAN SISTEM PEMBUATAN HARDWARE PEMBUATAN SISTEM IOT PENGUJIAN ALAT HASIL ALAT ANALISA KESIMPULAN PEMBUATAN LAPORAN END TIDAK YA Gambar 1. Tahapan Penelitian

## 3.2 Diagram Alur Alat
Start DHT22 dan Load cell Arduino dan Ethernet Shield mengirim data suhu dan kelembaban ke web server If Data diterima Website menampilkan monitoring suhu,kelembaban dan jumlah tepung Data disimpan database Koneksi gagal end ya tidak
Gambar 2. Diagram alur alat
Berdasarkan diagram alir perencanaan pertama  pada  Gambar  2  dapat  dijelaskan  sebagai berikut :
1. DHT22  dan  Load  cell  berfungsi  sebagai  input data yang akan diolah oleh Arduino.
2. Arduino Uno adalah controller yang mengatur seluruh  kerja sistem. Pada  Arduino diprogram untuk pembacaan sensor DHT22 dan Loadcell, mengatur  pengendalian  suhu  dan  kelembaban, pengiriman  data  sensor  yang  diteruskan  ke Ethernet Shield.
3. Ethernet  Shield  digunakan  untuk  pengiriman data ke web browser dengan menghubungkannya  dengan  TP-LINK  yang sudah terkoneksi internet, sehingga pengiriman  data  dapat  secara  realtime.  Selain itu  data  yang  dikirim  akan  disimpan  di database  sehingga  data  sebelumnya  dapat dibuka sewaktu-waktu.
4. Website  menampilkan informasi dari database yang berisi data suhu,  kelembaban, dan beban tepung  yang  dikirim  dari  prototype  ke  web browser  sehingga  monitoring  dapat  diakses dan  ditampilkan  melalui  PC  maupun  android yang terkoneksi dengan internet .

## Gambar 3 Blok diagram seluruh sistem
4 Hasil Pengujian dan Pembahasan
4.1 Hasil Pengujian DHT22

## Gambar 4 Grafik perubahan suhu
Gambar  4  adalah  grafik  perubahan  suhu  pada prototype penyimpan  tepung  sebelum  diaktifkannya cotroller dan setelah aktifnya controller . Nilai grafik pada  Gambar  4  adalah  nilai  perbandingan  suhu  dan kelembaban  antara  sensor  DHT22  dengan  HTC-1. Pemanas  pada prototype menggunakan  lampu bohlam  yang  dapat  diambil  panasnya.  Menurut  teori perpindahan  panas  secara  radiasi.  Selain  itu  pada lampu  bohlam  memiliki  efikasi luminous atau  nilai yang  menunjukkan besar efisiensi pengalihan energy listrik  ke cahaya dan dinyatakan dalam Watt  sebesar 10%.  Sehingga  kurang  dari  90%  daya  yang digunkana  oleh  lampu  bohlam  dilepaskan  sebagai radiasi  panas  dan  hanya  10%  yang  dipancarkan dalam  radiasi  cahaya  kasat  mata.  Adapun  rumus untuk menghitung energy panas yaitu :
90Watt = J x t(s) Watt = 90J/s
Jadi  dengan  menggunakan  bolam  lampu  100Watt menghasilkan energy panas sebesar 90J/s.
(5.3)
4.2 Hasil Pengujian Loadcell
Pengujian pada load cell dilakukan dengan memberikan beban tepung terigu pada sensor kemudian nilai yang terukur dibandingkan dengan timbangan digital merk SF-400.
rumus yang dipakai dalam program adalah :
Keterangan :
x = berat benda
i = nilai load cell yang terukur
4.3 Pengujian QoS (Quality of Service)
Berikut contoh perhitungan delay dan delay rata-rata :
Delay  = waktu paket diterima – waktu paket dikirimkan
= 42.798909000  - 42.643436000 = 0,155473sec
= 155 ms
Delay  rata-rata    =  (total  delay)  /  (total  paket  yang diterima)
= 115.349/ 1211 = 0,09525103 s = 95,25103 ms Tabel 1 Pengujian Delay No  Waktu Operator Telkomsel XL 3 1 Pagi 100.173 ms 126ms 79,5ms 2 Siang 115.349ms  1211ms  95.25ms 3 Malam 70.7ms 79.5ms 90.5ms 5. PENUTUP
5.1 Simpulan
Dari  hasil  perancangan  dan  pengujian  yang sudah  dilakukan  maka  dapat  disimpulkan  sebagai berikut :
1. Pembacaan suhu pada sensor DHT22 dibandingkan  dengan  HTC-1  memiliki  nilai relative error pada temperature lebih kecil dari pada kelembaban.
2. Pada prototype menggunakan  pemanas  lampu bohlam  dengan  daya  100Watt  memiliki  nilai efisiensi 10% untuk cahaya dan sisanya untuk panas sehingga panas  yang dihasilkan sebesar 90 J/s.
3. Dalam  menggunakan  sensor load  cell supaya dapat  membaca  beban  dengan  akurat,  coding program  pada  mikrokontroller  menggunakan rumus linier.
4. Pengukuran QoS dengan menggunakan
software wireshark  mendapatkan  hasil  sesuai dengan  standard  ITU-T  dengan  nilai delay
<150 ms.

## 5.2 Saran
Rancangan  yang  telah  dibuat  ini  masih  perlu adanya  perbaikan  atau  pengembangan  agar  dapat bekerja  dengan  optimal.  Ada  beberapa  yang direkomendasikan  untuk  dikembangkan  lebih  lanjut diantaranya:
1. Diharapkan  untuk  pengembangan  berikutnya perangkat  ini  dapat  dikembangkan  bisa menambahkan  pemesanan  tepung  secara online.
2. Ditambahkannya  indicator  pemesanan  tepung pada prototype.
3. Pemanas  dikembangkan  menggunakan  PWM supaya panas lampu bohlam dapat diatur

## DAFTAR PUSTAKA
Dewanto,  I.  J.  (2006). Web  Desain  Metode  Aplikasi dan Implementasi. Yogyakarta.
Khasanah, H. N., Dewi, O., Abidin, S. M., & Hastuti, U. S. (2013). Studi Tentang Pengaruh Lama Penyimpanan Terhadap Keanekaragaman Kapang Kontaminan pada Tepung Terigu. Seminar Nasional X Pendidikan Biologi FKIP UNS .
Murdana, H. d. (2014). Implementasi Penyimpanan Bahan Makananfood And Baverage Productiondi Hotel Jayakarta Lombok. Jayakarta Lombok: Media Bina Ilmiah.
Santoso, S. (2016). Implementasi Komunikasi Machine To Machine Pada Aplikasi Smart City (Studi Kasus Aplikasi Prototype Smart City (Studi Kasus Aplikasi Prototype Smart City Kota Bandar Lampung). Bandar Lampung: Fakultas Teknik Universitas Lampung.
Steven, S. C. (2016). Perancangan Komponen Penunjang Sistem Pengendalian Dan

## Pemonitoran Temperatur Dan Kelembaban
Udara Pada Gudang Penyimpanan Berbasis Iot. Yogyakarta: Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada.
Wulandari, R. (2016). Analisis Qos (Quality Of Service) Pada Jaringan Internet (Studi Kasus : Upt Loka Uji Teknik Penambangan Jampang Kulon – LIPI). Sukabumi: Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia.