## SISTEM KONTROL DAN MONITORING SMART HOUSE BERBASIS IoT DENGAN SMARTPHONE ANDROID
*Gharisa Nur Alamsyah 1 , Slamet Winardi 2
1,2) Program Studi Sistem Komputer Universitas Narotama Surabaya Jl. Arief Rahman Hakim No. 51 Surabaya
Email: gharisa94@gmail.com, slamet.winardi@narotama.ac.id

## ABSTRACT
Smart house is one of the automatic home control systems that can provide comfort to homeowners  to  control  electronic  devices  and  monitor  room  security  using  an  android smartphone. The concept of a smart house is a system that is intended for homes so that we can live  comfortably.  The  application  of  the  smart  house  concept  aims  to  regulate  electronic equipment  and  monitor  security  and  temperature  in  our  homes.  With  the  development  of technology, we can take advantage of smartphone android as a smart house control tool. Switch systems can be replaced by using relay devices and security systems can be installed using reed switch sensors, temperature monitoring systems can be installed using temperature sensors and all  of  these  tools  can  be  controlled  and  monitored  through  a  network-based  microcontroller device  so  that  it  can  be  connected  to  an  installed  smartphone.  smart  house  control  and monitoring program.
Keywords: Smart House, Internet of Things, Smartphone Application.

## ABSTRAK
Rumah  Pintar  adalah  salah  satu  dari  sistem  pengendali  rumah  otomatis  yang  dapat memberikan  kenyamanan  kepada  pemilik  rumah  untuk  mengontrol  alat  elektronik  dan memonitoring keamanan ruangan menggunakan smartphone android. Konsep dari smart house adalah  sebuah  sistem  yang  ditujukan  untuk  rumah  supaya  penghuni  dapat  tinggal  dengan nyaman.  Penerapan  konsep  rumah  pintar  bertujuan  untuk  mengatur  peralatan  elektronik  dan monitoring keamanan  dan  suhu  pada  rumah.  Perkembangan  teknologi  dapat  memaksimalkan pemakaian smartphone android sebagai  alat  kontrol smart  house .  Sistem  saklar  dapat digantikan dengan menggunakan perangkat relay dan sistem keamanan dapat dipasang dengan menggunakan sensor reed switch , sistem monitoring suhu dapat dipasang menggunakan sensor suhu  dan  semua  alat  ini  dapat  dikontrol  dan  dimonitoring  melalui  sebuah  perangkat mikrokontroler berbasis  jaringan  sehingga  dapat  terhubung  melalui smartphone yang  telah terpasang program pengendalian dan monitoring smart house.
Kata kunci : Rumah Pintar, Internet of Things, Aplikasi smartphone .
ISSN 2088-1770 (Print) ISSN 2503-3247 (Online)

## Jurnal

## Sains, Teknologi, Komputer, dan Manajemen S A I N T E K O M

## 1. PENDAHULUAN
Dalam  kehidupan  sehari-hari  di dalam  rumah  tentunya  penghuni  rumah selalu  menggunakan  perangkat  untuk melakukan beberapa hal untuk memenuhi kebutuhan, misalnya menyalakan  lampu  untuk  penerangan rumah, menyalakan kipas angin. Hal ini menjadi hal biasa bagi orang yang sehat untuk  melakukannya.  Akan  tetapi, dengan  orang  yang  bepergian  keluar kota,  mereka  tidak  dapat  mengontrol perangkat  rumah dari jarak yang sangat jauh. Hal ini tentunya menjadi kebutuhan bagi mereka untuk membangun sebuah smart home berbasis IoT  (Internet  of  Things) yang dapat  membantu  mengontrol  perangkat rumah  dengan  mudah  dan  dapat dikontrol dari mana saja.
Penelitian  terkait Smartphone Android dapat digunakan untuk melakukan  kontrol  terhadap  perangkat lain menggunakan Bluetooth dan Microcontroller
Arduino Uno.
P enelitian  ini  mengimplementasikan MQTT sebagai  protokol  yang  ringan pada ESP8266 .  Sensor  yang  terhubung ke ESP8266 dan broker MQTT yang dibangun untuk pemantauan dan kontrol jarak  jauh  (Adriansyah  &  Hermawan 2016).
Penelitian  lain  telah  membuat aplikasi  otomasi  rumah  menggunakan RPi dan GSM dengan  pemrograman Python pada  sistem  operasi RPi,  s istem smart  house menggunakan  perangkat portabel sebagai interface pengguna. Perangkat portabel tersebut dapat berkomunikasi dengan jaringan otomatisasi smart house melalui internet  dengan  menggunakan  protokol komunikasi  berdaya  rendah  seperti Wireless  Fidelity  ( WiFi) dan  lain-lain, perangkat yang dikembangkan memiliki kesamaan  dalam  mengontrol  perangkat dari  jarak  jauh,  yaitu  menggunakan perangkat yang berukuran kecil, berdaya rendah dan ringan seperti GSM , MQTT,  Wi-Fi dan microcontroller (Khedkar & Malwatkar, 2016).
Penelitian  lain  mengungkapkan bahwa  dengan  adanya  kemajuan  di bidang  industri  otomasi  dan wireless , semua  perangkat  yang  ada  di  dalam rumah  dapat  terhubung  (Kodali  & Soratkal 2016).
Pengontrol  pusat  ini  masih memerlukan banyak inovasi dan pengembangan  dari  semua  interaksi. Aplikasi android sangat  sederhana  dan user  friendly memungkinkan  pengguna untuk  memahami  fungsinya  dengan sangat sedikit waktu (Sen et al.,  2015).
Kemajuan teknologi sangat membantu  dalam  membangun  sistem smart  home .  Ada  banyak  alat  yang digunakan  untuk  menjadikan  rumah pintar contohnya seperti alat mengontrol listrik, alat sensor pintu. Alat yang biasa dijual  dipasaran  harganya  relatif  lebih mahal  tergantung  dari  merek  dan kualitasnya.  Kelebihan  dari  sistem smart  home berbasis  IoT  dibandingkan dengan sistem manual memiliki kelebihan beroperasi secara terus menerus  dan  secara  otomatis  dapat terhubung dengan perangkat lain.
Caranica mengungkapkan bahwa kemajuan  terbaru  dalam  teknologi pengenalan  suara  telah  membuat smart home dapat dikontrol dengan menggunakan  suara  (Caranica  et  al., 2017).
Penggunaan perintah suara
untuk  berinteraksi  dengan  peralatan rumah  menggunakan Arduino dan mobile. Perintah  suara  ini  membantu pengguna  untuk  lebih  interaktif  dengan teknologi.  Oleh  karena  itu,  peneliti mencoba  untuk  memanfaatkan source code untuk  membuat  alat  pengendali smart home menggunakan mikrokontroler Nodemcu  8266 sebagai pengontrol sistem, karena bisa
terhubung  dengan  internet  (Jasmin, 2016).
Sistem smart house dikendalikan dengan NodeMCU  ESP8266 ,  sensor reed  switch ,  relay  4  channel,  dht11  dan dimonitoring menggunakan smartphone terhubung  dengan  internet  yang  bisa dipasang di smart house. Rumah dengan sistem  IoT  yang  tertanam  didalamnya menjadikan rumah yang dihuni menjadi cerdas  dan  memberikan  rasa  aman  bagi pemiliknya karena pemilik bisa memonitor rumah dari jarak jauh (Putra, Lhaksmana, & Adytia, 2018).
Pada tahun-tahun terakhir, penggunaan dari perangkat IoT berkembang  secara  signifikan  disisi produksi  dikarenakan  perangkat  IoT dapat  diimplementasikan  pada  banyak tempat (Wibowo & Hidayat, 2017).

## 1. METODE
a) Studi Literatur
Proses studi literatur merupakan proses pencarian
referensi dan teori-teori yang berkaitan dengan kasus atau permasalahan yang dihadapi.
Pencarian  referensi  dan  teori  telah diperoleh  akan  dijadikan  sebagai bahan acuan utama untuk pengerjaan riset. Beberapa teori  yang digunakan yaitu berupa jurnal penelitian
terdahulu,  artikel,  dan internet .
Penelitian  ini  berfokus  pada  cara kerja  IoT  untuk  sistem  rumah  pintar menggunakan mikrokontroler ESP8266 sebagai kontrol utama.
Mikrokontroler adalah sebuah sistem  komputer  fungsional  dalam sebuah chip . Didalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori
Random  Access  Memory  (RAM), memori  program,  dan  perlengkapan input-output (Syahwil, 2013).
b) Analisis Permasalahan
Dalam  perencanaan  alat  yang akan  dibuat  diperlukan  sistem  yang sesuai.  Pertama,  pengguna  aplikasi sistem rumah pintar menghubungkan dengan  internet.  Aplikasi  sistem rumah  pintar  akan  mengambil  data dari  alat  yang  telah  terpasang  dan  di buat.
Mikrokontroler ESP8266
akan mengirim data yang dikirimkan firebase berupa  data  suhu  dan kelembaban  secara realtime .  Data rumah  pintar  yang  dari thingspeak akan mengirim pesan peringatan jika sensor  reed  switch  menjauh  dari magnet.  Sementara pada smartphone pengguna  juga  akan  menampilkan tombol on/off untuk menyalakan alat elektronik  seperti  lampu  ataupun
kipas  angin.  serta  deteksi  suara menggunakan text-to-speech dari smartphone pengguna.
c) Perencanaan Desain dan Sistem
Perencanaan desain dan sistem alat yang akan dibuat diperlukan  beberapa  tahapan  yang berguna  untuk  membangun  sistem rumah pintar yang sesuai,  mulai  dari blok diagram, desain dan perencanaan,  implementasi  sistem, perancangan hardware . Pada
perancangan  juga  akan  membahas mengenai flowchart sistem  antrian melalui software pada smartphone pengguna.  Blok  diagram  yang  akan ditampilkan merupakan blok diagram yang  terdiri  dari input dan output pada  perangkat  yang  digunakan untuk  penelitian  ini,  berikut  Gambar 1 blok diagram sistem.
Gambar 1: Blok Diagram Sistem
Dari  blok  diagram  yang ditunjukkan  pada  Gambar  1  dapat diketahui  alur  dari  sistem  rumah pintar  yang  akan  dibuat.  Dari diagram  paling  atas  yaitu thingspeak yang menjadi pusat penghubung data antara Smartphone pengguna  dan mikrokontroler  ESP8266 .  Baik  dari smartphone pengguna  dan ESP8266 sama-sama mengambil
dan mengirimkan  data  menuju Cloud Database
Server Firebase dan
thingspeak yang  berisi notification
dan  suhu kelembaban.  Namun,
ESP8266 cepat atau lambat mengirim  data  kealat  yang  sudah dibuat  tergantung  dari  sinyal.  Data yang  diterima  oleh mikrokontroler ESP8266 akan ditampilkan di smartphone pengguna  mulai  dari suhu dan kelembaban, tombol on off , dan peringatan terhadap sensor pintu.
d) Implementasi Sistem
Komponen-komponen yang digunakan  dalam  membuat  sistem rumah  pintar  berbasis Internet  of Things ini antara lain :
1) Perancangan Hardware
Mikrokontroler ESP8266
merupakan Printed  Circuit  Board (PCB)  yang  didesain  secara  spesifik menggunakan  chip  mikrokontroler
yang berfungsi sebagai pusat pengendalian  komponen input  dan output .  Berikut  Gambar  2  desain rancangan  rangkaian  dari  rumah pintar yang akan dibuat.
Gambar 2 : Rancangan Rangkaian

## Hardware
Seperti  yang  terlihat  pada Gambar 2 Relay di Pin D0,D1,D2,D3 akan  dihubungkan  pada  ESP8366, Reed  Switch  di  pin  D6  dan  3v pada ESP8266, Buzzer  pin  D5 pada ESP8266, DHT11  pin  D4 pada ESP8266.  Setiap  alat  akan  dirangkai sedemikian  rupa  agar  tidak  saling menghambat satu sama yang lainnya agar ketika dijalankan dapat berjalan dengan baik seperti yang diinginkan. Seperti  yang  terlihat  pada  Gambar  2 rangkaian  yang  ada  nantinya  akan dibuat serapi mungkin sesuai prototype .

## 2) Perancangan Software
Firebase
Database
merupakan  pusat  data  yang  dapat diakses  secara real-time ,  sehingga sangat  cocok  digunakan  pada  sistem IoT.  Database Firebase data  akan digunakan membaca suhu dan kelembaban secara realtime.
ThingSpeak adalah  sebuah layanan web  untuk IoT  yang memungkinkan untuk berkomunikasi melalui  internet. Thingspeak data
akan digunakan mengirim
notification ke smartphone .
MIT App Inventor merupakan software open source
yang digunakan  untuk  membuat  aplikasi pada  sistem  operasi android yang berbasis  web.  Aplikasi  yang  dibuat menggunakan MIT  App  Inventor
yang nantinya akan menjadi jembatan  antarmuka  atau interface pengguna  pada  sistem  antrian  yang akan dibuat.
Flowchart dikelompokkan menjadi  dua  kategori  yaitu system flowchart (diagram  alir  sistem)  dan program flowchart (diagram  alir program).  Untuk  lebih  jelasnya  akan ditampilkan flowchart software sistem antrian seperti pada Gambar 3 (Kadir, 2013).
Gambar 3 : Flowchart Software
Dari flowchart software yang ditampilkan  pada  Gambar  3  sudah diperlihatkan  bagaimana  alur  sistem kontrol  rumah  pintar  pada software yang akan dibuat. Pengguna pertama harus  memilih  aplikasi  yang  sudah disediakan,  kemudian  sambungkan aplikasi menggunakan Internet Protocol (IP)  yang  sudah  terhubung di  ESP8266.  Pentingnya  kekuatan sinyal  yang  digunakan  semakin lancar jaringan yang digunakan akan semakin  cepat  data  yang  diterima ESP8266. Fungsi Firebase Database adalah  agar  para  pengguna  selalu mendapat hasil yang realtime , fungsi thingspeak mengirim notification ke smartphone .  Selanjutnya  data  yang sudah  disimpan  akan  ditampilkan pada  layar smartphone sehingga pengguna  dapat  memantau  atau memonitoring rumah  yang  sedang
ditinggalkan.  Aplikasi  juga  akan bersuara jika menekan tombol on off menggunakan  fitur text-to-speech
pada smartphone pengguna.
Jika  suhu  dan  kelembaban berubah, Firebase Database  akan ikut  berubah  maka  aplikasi  akan segera  mengambil  data  suhu  dan
kelembaban
saat ini dan
menampilkannya pada smartphone .

## 2. HASIL DAN PEMBAHASAN
a) Pengujian Hardware
Pengujian Hardware perlu
dilakukan  agar  dapat  mengetahui
komponen-komponen yang
digunakan  dapat  berfungsi  dengan seharusnya.  Cara  pengujian  yang dilakukan adalah
dengan
menghubungkan  semua  komponen dan  mengirimkan  kode  program dari software Arduino IDE ke mikrokontroler  ESP8266 .  Tujuan
pengujian ini adalah untuk mengetahui apakah alat yang dibuat dapat  berfungsi  dengan  baik  dan benar  seperti  yang  diinginkan.
Berikut  Gambar  4-7  merupakan beberapa  pengujian  alat  yang  akan dipasang  di  rumah  pintar  di  antara nya  ada relay  4  channel,  Sensor reed switch, Buzzer, DHT11 .
Gambar 4. Rangkaian Relay
Gambar 5. Rangkaian Reed Switch dan Buzzer
Gambar 6. Rangkaian DHT11
Gambar 7. Rangkaian Keseluruhan
b) Pengujian Software
Pengujian Software juga tidak kalah penting dengan pengujian hardware ,  yaitu  dengan
mengetahui  apakah blok  kode program pada MIT App Inventor mengalami error atau    agar  para pengguna  aplikasi  rumah  pintar tidak  mengalami  kesulitan  dalam menggunakannya.  Berikut  Gambar 8  pengujian  tampilan  awal  dari aplikasi rumah pintar.
a. Uji Mengkoneksikan IP
Gambar 8. Tampilan awal
Pengguna menggunakan aplikasi android untuk kontrol dan monitoring. Pengguna harus memasukan  IP  yang  sudah didapat  dari esp8266  ke aplikasi
android agar  aplikasi  dapat difungsikan  untuk  kontrol  dan monitoring dari jarak jauh.
b. Uji Reed Switch dan Buzzer
Berikut  Gambar  9-11 pengujian fungsi reed switch dan buzzer.
Gambar 9.  Tampilan Pintu
Tertutup
Gambar 10. Tampilan Pintu
Terbuka
Gambar 11. Tampilan Popup
Notifikasi
Smart  house membutuhkan sensor  keamanan.  Sensor  ini  bisa digunakan untuk mendeteksi adanya pergerakan dan dapat dipasang  di  pintu  ataupun  jendela.
Cara  kerja  dari  sensor  pintu  ini memberi  keamanan  pada  rumah jika  ditinggal  dengan  keadaan kosong karena sudah terpasang alat sensor  pintu,  jika  sensor  magnet menjauh  maka  secara  otomatis buzzer  akan  berbunyi  dan  sebagai pengguna yang mempunyai aplikasi  smart  house langsung dapat menerima notification peringatan jika pintu telah dibuka.
c. Uji Proses Kendali Peralatan
Yang  harus  dilakukan  untuk melakukan kendali peralatan
elektronik melalui aplikasi android,
pengguna  hanya  tinggal  memencet tombol  untuk alat  elektronik  yang akan diaktifkan sesuai yang diinginkan seperti pada Gambar 12.
Gambar 12.  Sebelum dan Sesudah dikendali
d. Uji Sensor Suhu dan Kelembaban
Smart  house menggunakan
sensor  DHT11  untuk  mendeteksi
suhu  dan  kelembaban  pada  suatu ruangan.  Sensor  ini  juga  dapat dijadikan untuk melakukan otomatisasi  suhu  di  suatu  ruangan. Sensor suhu ini juga dapat dihubungkan ke relay untuk otomatisasi  kipas  angin  untuk menjaga  agar  suhu  di  ruangan  itu tetap  stabil.  Batasan  suhu  untuk panasnya  suatu  ruangan  berada pada  33  derajat.  Jadi  apabila  suhu dalam  ruangan  terdeteksi  melebihi 33  derajat  secara  otomatis  kipas angin  akan  menyala,  dan  jika ruangan  tersebut  suhunya  sudah turun  yaitu  di  bawah  33  derajat kipas  angin  akan  mati  secara otomatis,  seperti  Gambar  13-14 tampilan batas suhu.
Gambar 13.  Suhu dibawa batas
Gambar 14. Suhu diatas batas

## 3. SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian, sistem smart  house dapat  dikendalikan pada  sambungkan internet jarak  jauh menggunakan aplikasi di smartphone android buatan pemrograman  App Inventor  2  dari  MIT .  Sistem  yang dibangun  dapat  mengendalikan  banyak peralatan  elektronik  dalam  satu  waktu, contoh  lampu  dan  kipas  angin.  Sistem sensor  suhu  otomatisasi  yang  telah dibangun  dapat  berjalan  sesuai  yang diharapkan.

## 4. UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  sepenuhnya  menyadari bahwa seluruh kegiatan yang
mencangkup  dalam  pembuatan  artikel ini  tidak  dapat  dilaksanakan  dengan baik  tanpa  bantuan  dari  berbagai  pihak yang terlibat. Sehingga sebuah
kehormatan bagi saya untuk mengucapkan  terima  kasih  kepada Dosen Pembimbing saya, Bapak Slamet Winardi,  S.T.,  M.T.  Semoga  segala dukungan  dan  dorongan  yang  telah diberikan  dalam  rangka  penulisan artikel ini mendapat manfaat dan berkah dari Tuhan Yang Maha Esa.

## DAFTAR PUSTAKA
Caranica,  A.,  Cucu,  H.,  Burileanu,  C.,
Portet,  F.  and  Vacher,  M.  (2017).
Speech  recognition  results  for
voice- controlled assistive applications.  IEEE  conference  In Speech  Technology  and  Human- Computer  Dialogue  (SpeD)  on
2017, pp. 1-8.
Dani,  A.  W.,  Adriansyah,  A.  and Hermawan, D. (2016). Perancangan Aplikasi Voice Command  Recognition  Berbasis Android  dan  Arduino  UNO.  Jurnal Teknologi Elektro, Universitas
Mercu Buana, Vol 7, No. 1, hal. 11- 19. Kadir,  Abdul,  2013, Panduan  Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan Pemrogramannya Menggunakan Arduino, Andi, Yogyakarta.
Khedkar,  S.  and  Malwatkar,  G.M.
(2016). Using  raspberry  Pi  and GSM  survey  on  home  automation. IEEE  International  Conference  on
Electrical, Electronics, and Optimization Techniques
(ICEEOT), pp. 758-761.
Kodali,  R.  K.  and  Soratkal,  S.  (2016). MQTT  based  home  automation system  using  ESP8266.  2016  IEEE Region 10 Humanitarian Technology Conference (R10- HTC), Agra, pp. 1-5.
Sen,  S.,  Chakrabarty,  S.,  Toshniwal,  R. and Bhaumik, A. (2015). Design of an intelligent voice-controlled
home automation system. International  Journal  of  Computer
Applications, vol. 121, issue 15.
Syahwil,  Mohammad,  2013, Panduan Mudah Simulasi dan Praktik
Mikrokontroller Arduino , Andi,
Yogyakarta.
Paul  Jasmin,  R.,  Jason,  B.,  Praveen,
K.,Santhosh,  K.  (2016). Voice Controlled Home Automation System  Using  Natural  Language Processing  (NLP)  and  Internet  Of Things  (IoT).  International  Journal of Control Theory and
Applications , vol. 9, issue 40.
Putra,  R.  F.,  Lhaksmana,  K.  M.,  & Adytia,  D.  (2018). Aplikasi  IoT untuk  Rumah  Pintar  dengan,5(1),
1746–1760.
Wibowo, F. W., & Hidayat, F. (2017). A Low-Cost Home Automation System  Based-  On  Internet  of Things A Low-Cost Home Automation System Based-On Internet of Things, (September).