## APOK (Alat Penutup Otomatis Keran) Berbasis IoT Guna Meningkatkan Kemudahan dan Efisiensi Penggunaan Air
1 Muliadi Muliadi, 2* Dessy Ana Laila Sari
1 Program Studi Teknik Komputer, Universitas Negeri Makassar, Makassar
2 Program Studi Pendidikan Teknik Elektro, Universitas Negeri Makassar, Makassar
1 muliadi7404@unm.ac.id , 2 dessynaa@unm.ac.id
Abstract - This research paper discusses the  development of the APOK (Automatic Faucet Closing Device) utilizing the Internet of Things (IoT) as a novel approach to enhance the convenience and efficiency  of  water  use.  APOK  was  developed  to  automatically close the tap when not in use by incorporating motion sensors and voice  recognition  technology,  the  results  of  which  will  be transmitted  via  the  ESP32  module.  Furthermore,  this  solution allows real-time water use monitoring via a mobile application or web  dashboard  constructed  on  the  Blynk  program,  which  is compatible  with  the  ESP32  module.  By  emphasizing  water conservation,  user  comfort,  and  awareness  of  the  environment, APOK has the potential to contribute to the preservation of water and sustainable resource  management. While challenges such as data  security  and  IoT  infrastructure  availability  need  to  be addressed, APOK implementation presents beneficial changes in how we see and manage our daily water consumption.
Keywords — Water Conservation, Internet of Things (IoT), ESP32, Blynk
Abstrak— Penelitian  ini  membahas  konstruksi  APOK  (Alat Penutup  Otomatis  Keran)  berbasis  Internet  of  Things  (IoT) sebagai  solusi  inovatif  untuk  meningkatkan  kemudahan  dan efisiensi penggunaan air. APOK dirancang untuk secara otomatis menutup keran ketika tidak digunakan, mengintegrasikan sensor gerak  dan  teknologi  pengenalan  suara  yang  hasilnya  akan dikirimkan  memanfaatkan  modul  ESP32.  Selain  itu,  alat  ini memberikan kemampuan pemantauan konsumsi air secara real- time melalui aplikasi mobile atau dashboard web berbasis aplikasi Blynk  yang  kompatibel  dengan  modul  ESP32.  Dengan memfokuskan  pada  penghematan  air,  kenyamanan  pengguna, dan  kesadaran  lingkungan,  APOK  memiliki  potensi  untuk memberikan  dampak  positif  terhadap  konservasi  air  dan pengelolaan  sumber  daya  secara  berkelanjutan.  Meskipun tantangan seperti keamanan data dan ketersediaan infrastruktur IoT  perlu  diatasi,  implementasi  APOK  menjanjikan  perubahan positif  dalam  cara  kita  memandang  dan  mengelola  penggunaan air sehari- hari.
Kata  Kunci—Konservasi  Air,  Internet  of  Things  (IoT),  ESP32, Blynk

## I. Pendahuluan
Air merupakan sumber daya alam yang sangat dibutuhkan bagi kehidupan makhluk hidup[1], tidak ada satupun makhluk hidup yang tidak mengandung air sehingga bagi manusia air menjadi komponen yang sangat penting [2]. Disamping hal tersebut, air memiliki peran, baik itu secara fungsi sosial ekonomi, biologis, ekologi  dan  sumber  daya  untuk  keberlangsungan  kehidupan
dan memiliki peran lainnya seperti estetika, energi bahkan pada peran  sebagai  fungsi  spritiual.  Berdasarkan  kajian  mengenai kondisi air global sebagaimana telah disampaikan pada World Water Forum (Forum  Air Dunia) ke-II di Den Haag,  Belanda pada tahun 2000, yang menyebutkan bahwa pada tahun 2025, diperkirakan terjadinya krisis air pada banyak negara [3]. Indonesia termasuk sebagai sepuluh negara yang dikelompokkan  dalam  negara  yang  kaya  dengan  air.  Namun, diperkirakan  pula  akan  mengalami  krisis  air  di  masa mendatang.  Hal  tersebut,  selain  disebabkan  oleh  kerusakan sistem  lingkungan air,  juga dikarenakan akibat dari kesalahan dalam  pengelolaan  sumber  air,  kurangnya  pengetahuan  dan kesadaran  masyarakat  tentang  pentingnya  air,  juga  lemahnya kelembagaan dan peraturan-peraturan mengenai air dan sumber daya air [4].
Penggunaan  air  sehari-hari  tentulah  tidak  secara  cuma-cuma, masyarakat  Indonesia  perlu  membayar  penggunaan  air berdasarkan  tarif  yang  ditetapkan,  sehingga  setiap  tetes  air sangat berharga [5]. Jika lupa menutup keran air, pipa bocor dan penggunaan yang tidak cermat maka, dapat membuat tingginya tagihan  air  dan  terbuangnya  air  dengan  sia-sia.  Berdasarkakn hal  tersebut  pemborosan  terbesar  disebabkan  perilaku  dan kelalaian manusia.
Berdasarkan  fenomena  tersebut,  penulis  memutuskan  untuk mengembangkan  sistem  alat  untuk  pengontrolan  keran  air menggunakan alat otomatis berbasis IoT dengan memanfaatkan water  level  float  sensor yang  dapat  mendeteksi  jika  air  telah penuh  dan  dapat  mengontrol  keran  air.  Sehingga,  dapat meminimalisir  terbuangnya  air  disebabkan  permasalahan umum yang dihadapi oleh manusia.

## II. Metode Penelitian

## A. Alur Penelitian
Penelitian  pengembangan  melibatkan  beberapa  tahapan  mulai dari  pemetaan  konsep,  perancangan  produk,  pengembangan prototipe,  hingga  pengujian  produk.  Tujuan  akhir  dari penelitian ini adalah menghasilkan alat penutup otomatis keran berbasis  IoT  yang  dapat  digunakan  secara  efektif,  aman,  dan ramah lingkungan.
Desain alat Pembuatan APOK Implementasi APOK ke aplikasi Blynk
Gambar 1. Tahapan penelitian
Secara umum, penelitian dibagi menjadi beberapa tahapan yang dapat dilihat pada Gambar 1 berikut.
B. Arsitektur Alat Dalam  penelitian,  dibuat prototype alat monitoring APOK dimana secara keseluruhan proses yang dapat dilakukan APOK dapat dilhat pada flowchart di bawah ini.

## 1. Sensor Ketinggian Air
Sensor  ini  memiliki  fungsi  untuk  mendeteksi  ketinggian  air yang  nantinya  akan  diolah  menggunakan  mikrokontroler. Sensor  bekerja  dengan  memanfaatkan  perubahan  resistansi yang  dihasilkan  air  yang  mengenai  garis  lempengan  pada sensor  [6].  Sensor  akan  memberikan  sinyal dry  contact (NO/NC)  menuju  ke  panel.  Pendeteksi  level  ketinggian  air
dengan membaca nilai tegangan yang dihasilkan oleh rangkaian pembagi tegangan yang tersusun dengan empat output [7]. 2. ESP32
ESP32  adalah  nama  dari  mikrokontroler  yang  dirancang  oleh perusahaan yang berbasis di Shanghai yang menawarkan solusi jaringan  WiFi  yang  mandiri  sebagai  jembatan  dari mikrokontroler yang ada ke jaringan WiFi [8].
ESP32  dijadikan  pilihan  untuk  digunakan  pada  alat  peraga interface  mikrokontroler  karena  mikrokontroler  ini  memiliki interface  yang  lengkap,  juga  memiliki  WiFi  yang  sudah tertanam [9].

## 3. Internet of Things (IoT)
IoT  merupakan  kemampuan  memindahkan  data  melalui jaringan  tanpa  perlu  menggunakan  dua  arah  antara  manusia menuju  ke  manusia  tetapi  dari  sumber  ke  tujuan  melalui interaksi antara manusia dengan komputer [10]. Dalam definisi yang  lebih  sederhana,  pelaksanaan  IoT  tidak  memerlukan pengendalian langsung oleh manusia, melainkan memungkinkan kontrol dari jarak jauh melalui koneksi internet [11]..
Sensor yang dikoneksikan dengan internet dengan menambahkan  sebuah  mapping  atau  pemetaan  agar  dapat diketahui posisi benda tersebut. Dengan begitu, akan diperoleh data-data yang dibutuhkan dari sensor tadi, dimana juga dapat difungsikan  untuk  memantaunya  dari  jarak  jauh  dnegna jaringan internet, bahkan dapat langsung dipantau menggunakan  smartphone  yang  sudah  mendukung  koneksi internet [12].
4. Blynk Blynk adalah  sebuah platform Internet of Things (IoT)  yang memungkinkan  pengguna  untuk  membuat  aplikasi  IoT tanpa    memerlukan  keterampilan  pemrograman  yang  rumit. Blynk menyediakan aplikasi mobile yang mudah digunakan dan ramah pengguna yang dapat diunduh di perangkat Android atau iOS.  Aplikasi mobile Blynk memungkinkan  pengguna  untuk mengontrol  dan  memantau  perangkat  IoT  yang  terhubung  ke platform Blynk [13]. Blynk juga  menyediakan platform server berbasis  cloud  yang  dapat  digunakan  untuk  menghubungkan perangkat IoT ke aplikasi mobile Blynk . Selain  itu, Blynk juga
Gambar 2. Flowchart sistem keseluruhan
Gambar 5. Arsitektur ESP32
Gambar 4. Sensor ketinggian air
Gambar 3. Blynk
mendukung berbagai jenis protocol komunikasi seperti Wi-Fi, Ethernet, Bluetooth dan sebagainya [9].
5. Motor Servo
Motor servo adalah sebuah aktuator putar yang  menggunakan sistem  kontrol  umpan  balik  tertutup  untuk  mengatur  posisi sudut poros outputnya [14]. Pengontrolan   motor
servo dikendalikan menggunakan sinyal elektrik yang dikonversikan menjadi pulse untuk menetukan jumlah pada porosnya [11].
Di  dalam  penelitian  ini,  motor  servo  berfungsi  sebagai penggerak  katup  keran  sehingga  keran  dapat  menutup  dan membuka sesuai dengan hasil data dari sensor ketinggian air.

## 6. Relay
Relay  merupakan  komponen  elektromekanis,  terdiri  dari  dua bagian kunci,  yaitu coil atau elektromagnet dan kontak saklar atau bagian mekanisnya [7].
Komponen  relay  dalam  penelitian  dimanfaatkan  untuk mengendalikan  sirkuit  tegangan  tinggi  dengan  menggunakan bantuan  sinyal  tegangan  rendah,  menjalankan  fungsi  logika ( logic function ).

## 7. Arduino Uno
Arduino Uno, merupakan salah satu jenis board mikrokontroler, mengandung mikrokontroler di dalamnya. Jenis mikrokontroler yang  digunakan  bervariasi  tergantung  pada  spesifikasi  board tersebut  [15].  Di  dalam  penerapan  di  penelitian  ini,  Arduino Uno berperan sebagai pengatur sinyal dan pengiriman perintah ke  ESP32  untuk  mengirimkan  sinyal  ke  aplikasi Blynk yang digunakan.

## III. Hasil dan Pembahasan
Untuk memastikan sistem  yang dibuat telah sesuai, dilakukan beberapa uji coba. Uji coba pertama yang dilakukan adalah uji respon  sensor  ketinggian  air  dimana  diberikan  kriteria  respon seperti pada Tabel 1 di bawah ini.
Tabel 1. Kriteria respon indikator terhadap ketinggian air
No. Ketinggian air (cm) Status Keran 1 3 - 6 Terbuka (LED menyala) 2 > 9 Tertutup (LED mati)
Berdasarkan  hasil  yang  dilakukan,  didapatkan  bahwa  respon sistem terhadap ketinggian air sesuai. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 8 berikut.
Tahap  pengujian  selanjutnya  yaitu  uji  respon  motor  servo terhadap perubahan ketinggian air. Sistem diberikan 2 keadaan yaitu  saat  keadaan  keran  terbuka  dan  keran  tertutup  sesuai dengan  kriteria  yang  dijelaskan  pada  Tabel  1  sebelumnya. Berdasarkan  hasil  uji,  didapatkan  bahwa  sistem  pengaturan motor  servo  sudah  bekerja  sesuai  dengan  kriteria  yang diberikan.
Proses uji coba respon motor servo dilakukan sebanyak 5 kali dengan  variasi  ketinggian  air  yang  beragam.  Hasil  uji  coba respon motor servo dapat dilihat pada Tabel 2 berikut.
Gambar 6. Motor Servo
Gambar 7. Komponen Relay
(a) (b)
Gambar 8. Hasil uji respon sistem terhadap  sensor ketinggian (a) ketika  ketinggian berada pada ketinggian 5 cm (b) ketika ketinggian 10 cm
Motor servo
Gambar 9. Uji coba respon motor servo terhadap ketinggian air
Tabel 2. Hasil uji coba respon motor servo terhadap ketinggian air
Uji coba terakhir adalah uji coba konfigurasi antara pengiriman data oleh ESP32 kepada aplikasi Blynk yang telah dibuat. Hasil uji  yang  telah  dilakukan  dapat  dilihat  pada  Gambar  10  dan Gambar 11. di bawah ini.
Data  uji  coba  pada  nilai  ketinggian  air  kurang  dari  9  cm menunjukkan  bahwa  keadaan  keran  sedang  ON  atau terbuka. Pada tampilan aplikasi Blynk diberi indikator LED hijau yang menyatakan  keadaan  keran,  tampilan  juga  diberikan  besar ketinggian  air  yang  terukur  sehingga  pengguna  dapat memantaunya.  Pada  uji  coba  ketinggian  air  lebih  dari  9  cm, didapatkan tampilan seperti pada Gambar 11.

## IV. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  pengembangan  sistem  APOK  yang  telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan :
1. Telah  berhasil  dikembangkan  sistem  monitoring  dan pengaturan  keran  air  APOK  berbasis  IoT  dengan memanfaatkan  aplikasi  Blynk  sebagai  penampil  nilai ketinggian air pada wadah.
2. Sistem  yang  dibuat  memanfaatkan  ESP32  sebagai mikrokontroler  dan  pengolah  sinyal  ketinggian  air  pada wadah  yang  kemudian  dikirim  ke  aplikasi  Blynk  untuk memberikan tanggapan ke motor servo berupa keran yang terbuka atau tertutup secara otomatis
3. Pengembangan ini masih berupa prototype sehingga masih perlu peningkatan dan uji coba lebih lanjut.
4. Adapun  langkah  selanjutnya,  akan  dikembangkan  sistem notifikasi otomatis bagi user sehingga aplikasi Blynk tidak perlu dijalankan terus menerus untuk mengetahui keadaan air yang dimonitor.

## V. Daftar Pustaka
[1] M.  Nazar  Yuniar,  “Klasifikasi  Kualitas  Air  Bersih Menggunakan Metode Naïve baiyes,” Jurnal  Sains dan Teknologi ,  vol.  5,  no.  1,  pp.  243–246,  2023,  doi: 10.55338/saintek.v5i1.1383.
[2] R.  Hatrinidinar  Rasya et  al. ,  “Rancang  Bangun  Sistem Monitoring  Kualitas  Air  Bersih  Pada  Konsumen PERUMDA  Tirta  Pakuan  Bogor  Berbasis  web Monitoring System Design Water Quality for Customers PERUMDA  Bogor  City  Based  On  the  Web,”  2020. [Online].
Available:
http://journal.pusatsains.com/index.php/jsi
[3] M. Muhidin,  “Air dan Masa Depan Kehidupan,” Tarjih J. Tarjih Dan Pengemb. Pemikir. Islam , vol. 12, no. 1, p. 132, 2014.
[4] F.  R.  Rustan,  R.  Talanipa,  and  R.  Sriyani,  “Analisis Pemakaian  Air  Bersih  Rumah  Tangga,” Ilmu  Teknik Sipil , vol. 7, no. 2, pp. 151–160, 2019.
[5] C.  A.  Ghifran,  “Rancang  Bangun  Residential  Smart Water Monitor Berbasis MCS-51,” pp. 1–6, 2016.
[6] R.  S.  Kusumadiarti  and  H.  Qodawi,  “Implementasi Sensor Water Level dalam Sistem Pengatur Debit Air di Pesawahan,” Jurnal Petik , vol. 7, no. 1, pp. 19–29, 2021.
[7] U.  Khair,  “Alat  Pendeteksi  Ketinggian  Air  Dan  Keran Otomatis  Menggunakan  Water  Level  Sensor  Berbasis Arduino  Uno,” Wahana  Inovasi,  Jurnal  Penelitian  dan Pengabdian  Masyarakat  UISU ,  vol.  9,  no.  1,  pp. 9–15, 2020.
[8] R.  B.  Salikhov,  V.  K.  Abdrakhmanov,  and  I.  N. Safargalin,  “Internet of  things  (IoT)  security  alarms  on ESP32-CAM,” in Journal of Physics: Conference Series , IOP  Publishing  Ltd,  Nov.  2021.  doi:  10.1088/1742- 6596/2096/1/012109.
[9] H.  Kusumah  and  R.  A.  Pradana,  “Penerapan  Trainer Interfacing  Mikrokontroler  dan  Internet  of  Things
Percobaan ke- Ketinggian Air (cm) Respon Motor Servo 1 4 ON 2 6 ON 3 8 ON 4 10 OFF
5 12 OFF (a) (b)
Gambar 10. Uji coba konfigurasi antara ESP32 dengan aplikasi Blynk pada keadaan ketinggian air 6 cm (a) hasil komunikasi ESP32 (b) tampilan Blynk hasil data dari ESP32

## (a)
(b)
Gambar 11. Uji coba konfigurasi antara ESP32 dengan aplikasi Blynk pada keadaan ketinggian air 9 cm (a) hasil komunikasi ESP32 (b) tampilan Blynk hasil data dari ESP32
Berbasis  Esp32  pada  Mata  Kuliah  Interfacing,” Jurnal Cerita , vol. 5, no. 2, 2019.
[10] Wilianto  and  A.  Kurniawan,  “Sejarah,  Cara  Kerja  dan Manfaat Internet of Things,” Matrix , vol. 8, no. 2, pp. 36– 41, 2018.
[11] E.  B.  Linggar  Sukarta,  I.  M.  Sukarsa,  and  I.  N.  Piarsa, “Smart Automatic Water Filler (SAWF) berbasis Internet of  Things,” JITTER :  Jurnal  Ilmu  Teknologi  dan Komputer , vol. 2, no. 2, 2021.
[12] B. Artono and R. G. Putra, “Penerapan Internet of Things (IoT)  untuk  Kontrol  Lampu  Menggunakan  Arduino Berbasis  Web,” Jurnal  Teknologi  Informasi  dan Terapan , vol. 5, no. 1, pp. 9–16, 2019.
[13] M.  Faisal,  Z.  M.  Ramadhani,  S.  A.  M.  Hidayat,  A. Basrida, and T. F. Fazrin, “Prototype of Water Level and Rainfall Detection System as  Flood Warning Based On
Blynk  Iot  Application,” International  Transactions  on Education  Technology  (ITEE) ,  vol.  1,  no.  1,  pp.  1–10, 2023.
[14] U.  Latifa  and  J.  Slamet  Saputro,  “Perancangan  Robot Arm  Gripper  Berbasis  Arduino  Uno  Menggunakan Antarmuka Labview,” Barometer , vol. 3, no. 2, pp. 138– 141, 2018.
[15] M.  F.  Habibi,  “Rancang  Bangun  Sistem  Monitoring Deteksi  Dini  Untuk  Kawasan  Rawan  Banjir  Berbasis Arduino,” Jurnal Mahasiswa Teknik Informatika , vol. 2, no. 2, pp. 190–195, 2018.