2843 Jurnal Teknik Informatika dan Sistem Informasi ISSN 2407-4322 Vol. 9, No. 4, Desember 2022, Hal. 2843-2861 E- ISSN 2503-2933
Sistem Webgis Dan Multi Sensor Untuk Pemantauan Air

## Berbasis Realtime Operating System
Fathul Razak* 1 , Yuwaldi Away 2 , Rizal Munadi 3 1,2,3 Program Studi Magister Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh e-mail: * 1 fathul.razak93@gmail.com , 2 yuwaldi@unsyiah.ac.id, 3 rizal.munadi@elektro- unsyiah.net

## Abstrak
Real  Time  Operating  System  (RTOS)  adalah  sistem  operasi  yang  menjalankan  proses multitasking  pada  sistem  tertanam  dan  non-RTOS  adalah  sistem  yang  melakukan  tugasnya secara  berurutan  dan  kemudian  beralih  ketika  membaca  data  menjadi  lebih  lambat.  Dalam penelitian  ini,  percobaan  dilakukan  pada  pembacaan  aliran  dan  volume  air  menggunakan sistem  RTOS  dan  non-RTOS,  yang  hasilnya  akan  ditampilkan  di  WebGIS.  Diketahui  bahwa sistem RTOS membaca data lebih cepat daripada sistem non-RTOS, hal ini dikarenakan sistem RTOS menjalankan proses tugas terjadwal untuk waktu tertentu, sehingga waktu membaca data pada perangkat lebih cepat daripada sistem yang tidak menggunakan RTO. Penelitian ini juga menggunakan statistik standar deviasi, menghitung seberapa akurat pembacaan data debit dan volume  air  saat  melewati  sensor  dan  menyimpan  data,  ditambah  nilai  Semakin  kecil  jenis penyimpangan,  semakin  akurat  datanya.  Setelah  melakukan  percobaan  sebanyak  10  kali dengan  3  liter  air,  hasil  RTOS  lebih  cepat  1  detik  dibandingkan  pengguna  non-RTOS  dalam membaca  data  volume  dan  debit  air.  Maka  nilai  standar  deviasi  pada  RTOS  lebih  kecil  dari pada non-RTOS.
Kata kunci —RTOS, Water flow sensor , WebGIS , Embedded system .

## Abstract
Real Time Operating System (RTOS) is an operating system that performs multitasking processes on embedded systems and non-RTOS is a system that performs its tasks sequentially and then switches when reading data becomes slower. In this study, experiments were carried out  on  readings  of  water  flow  and  volume  using  RTOS  and  non-RTOS  systems,  the  results  of which  will  be  displayed  in  WebGIS.  It  is  known  that  the  RTOS  system  reads  data  faster  than non-RTOS systems, this is because the RTOS system runs a scheduled task process for a certain time, so the reading time of data on the device is faster than the system that does not use RTO. This study also uses standard deviation statistics, calculating how accurate the reading of water discharge and volume data is when it passes through the sensor and stores data, plus the value. The smaller the type of deviation, the more accurate the data. After conducting 10 experiments with 3 liters of water, the results of RTOS are 1 second faster than non-RTOS users in reading water  volume  and  discharge  data.  Then  the  value  of  the  standard  deviation  of  the  RTOS  is smaller than that of the non-RTOS.
Keywords — RTOS, Water flow sensor, WebGIS, Embedded system.
Jatisi                             ISSN 2407-4322 Vol. 9, No. 4, Desember 2022, Hal. 2843-2861 E- ISSN 2503-2933 2844

## 1. PENDAHULUAN
Air  memegang  peranan  penting  dalam  menunjang  segala  aspek  kehidupan,  termasuk untuk  kebutuhan  sehari-hari  seperti  minum,  mandi,  beribadah,  mandi  dan  keperluan  lainnya. Meningkatnya penggunaan air oleh masyarakat berdampak pada banyaknya air yang terbuang. Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) merupakan salah satu perusahaan yang memiliki misi untuk  memastikan  bahwa  kebutuhan  air  minum  kota  tetap  konsisten.  Namun  kendalanya, informasi  pendataan  distribusi  air  yang  dilakukan  PDAM  tiap  daerah  masih  dilakukan  secara manual,  sehingga  petugas  harus  mengecek  langsung  ke  masing-masing  daerah.  Tentu  hal  ini akan  menjadi  tidak  efisien  karena  proses  verifikasi  manual  membutuhkan  waktu  yang  lama. Masalah  lain  yang  muncul  adalah  penggunaan  air  masyarakat  yang  saat  ini  tidak  terkendali sehingga menimbulkan pemborosan air. Hal ini terjadi karena masyarakat tidak dapat melacak secara  real  time  jumlah  air  limbah  yang  digunakan  setiap  hari.  Selain  itu,  untuk  mendapatkan informasi  jumlah  air  limbah  yang  dibuang  selalu  dilakukan  dengan  melihat  meteran  air  yang tidak  semua  orang  bisa  membacanya.  Oleh  karena  itu,  diperlukan  perangkat  yang  terpasang pada  komputer  untuk  melihat  dan  memeriksa/memantau  penggunaan  air  sehari-hari.  RTOS merupakan  terobosan  baru  untuk  menjalankan  multitasking  pada  sistem  tertanam.  Dengan berkembangnya  teknologi,  kemampuan  interupsi  tidak  lagi  dapat  diandalkan  [1].  Kemudian RTOS  menggunakan  konsep  Real  Time,  artinya  sistem  mengeksekusi  semua  task  yang  ada sesuai  dengan  delay  yang  ditentukan  sehingga  tidak  ada  task  yang  dieksekusi  melebihi  delay yang  ditentukan.  Pada  titik  ini, implementasi embedded  system  ada  di  mana-mana,  mulai  dari perangkat  yang  kita  gunakan  sehari-hari  seperti  televisi,  komputer,  lampu  lalu  lintas,  hingga gerbang  otomatis  dan  masih  banyak  lagi  [2].  Oleh  karena  itu,  sistem  tertanam  harus  mampu menangani banyak tugas dengan sempurna, dan sistem yang dapat menangani komputasi paralel dengan daya komputasi yang  kecil dan lemah sangat penting [3]. Salah satunya menggunakan sistem  RTOS  yang  dapat  dibangun  ke  dalam  perangkat  dan  menjalankan  proses  sebagai tugas terjadwal untuk dijalankan pada waktu tertentu.
Penelitian  untuk  mengukur  penggunaan latihan  yang  digeser  meliputi  [1][2][3]. Namun, hasil  pengukuran  dilakukan  dengan    hanya  memberikan  informasi  untuk  menampilkan  layar LCD  (LCD)  [1][3].  Ini  jelas  hanya  bermanfaat  bagi  publik  sebagai  pengguna,  karena  manajer harus selalu memeriksanya secara manual di setiap area. Meskipun mencari hanya menampilkan informasi website [2]. Ini tentu saja manfaat manfaat karena manajer tidak lagi harus memeriksa secara  manual  karena  semua  informasi  telah  ditampilkan  di  situs.  Namun,  hal  ini  tidak  serta merta  memberikan  kemudahan  bagi  masyarakat,  karena  beberapa  orang  memiliki  keterbatasan dalam menggunakan teknologi.
Pada  penelitian  ini,  studi  kasus  yang  akan  dilakukan  adalah  mengaplikasikannya  pada meter air. Aplikasi meter air merupakan salah satu langkah yang cocok untuk membandingkan kinerja  RTOS  dan  non-RTOS  pada  sistem  tertanam.  Aliran  air  dan  pemantauan  aliran  sangat penting  saat  ini  untuk  mengetahui  berapa  banyak  air  yang  digunakan  oleh  masyarakat  dan pengelola  air  seperti  PDAM.  Sehingga  diperlukan  suatu  alat  yang  dapat  memantau  aliran  dan volume  air  secara  real  time  dan  juga  menampilkannya  di  website  sehingga  masyarakat  dan regulator tidak perlu mengecek langsung di loket.

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1 Desain Embedded System
Desain  ini  menjelaskan  cara  kerja  diagram  sistem  tertanam  untuk  pemahaman  yang lebih  mudah,  serta  cara  kerja  informasi  sistem  tertanam.  Hasilnya  adalah  informasi  aliran  dan aliran air sebagai data numerik dan waktu yang muncul dari hari, jam, menit dan detik sebagai
2845 Jatisi ISSN 2407-4322 Vol. 9, No. 4, Destember 2022, Hal. 2843-2861 E-ISSN 2503-2933
teks.  Pada  gambar  1  menggambarkan  sensor  aliran  air  pada  perangkat  Arduino,  kemudian membaca apakah air yang mengalir melalui sensor telah terdeteksi atau belum. Kemudian jika sensor terdeteksi, timer mulai berjalan, kemudian menghitung aliran dan aliran air.
Data  informasi  akan  disimpan  dalam  database  server  (MySQL)  di  server  menggunakan aplikasi XAMPP. Namun sebelum itu, alat tersebut harus berada dalam jaringan yang sama agar hasil  baca  dapat  disimpan  dalam  database.  Informasi  yang  disimpan  dapat  dilihat  langsung  di web di lain waktu. Gambal 1 adalah diagram alir dari penelitian ini.
Gambar 1. Diagram Alir
Jatisi                             ISSN 2407-4322 Vol. 9, No. 4, Desember 2022, Hal. 2843-2861 E- ISSN 2503-2933 2846

## 2.2 Alat Perancangan Sistem Terintegrasi
Saat  dalam  merancang  program  aplikasi  sistem  tertanam,  kebutuhan  perangkat  keras (hardware) dan perangkat lunak (software) harus dipertimbangkan.

## 2.2.1  Hardware
Bagian  berikut  menjelaskan  perangkat  keras  yang  digunakan  dalam  RTOS  dan  non- RTOS.
1. Arduino Mega 2560
Gambar 2. Arduino Mega 2560
Arduino Mega 2560 adalah papan mikrokontroler berdasarkan ATmega2560. Memiliki 5 pin I/O digital (15 dapat digunakan sebagai output PWM), 16 input analog, UART (port serial perangkat  keras),  osilator  kristal  16  MHz,  koneksi  USB,  colokan  listrik,  header  ICSP,  dan tombol  reset.  Berisi  semua  yang  diperlukan  untuk  mendukung  mikrokontroler,  cukup sambungkan  ke  komputer  dengan  kabel  USB  atau  nyalakan  dengan  adaptor  ACkeDC  atau baterai  untuk  memulai. Kartu Mega  2560  kompatibel  dengan  pelindung  yang  dirancang  untuk kartu  Uno  dan  Duemilanove  atau  Diecimila  yang  lebih  lama  [4].  Tabel  1  menunjukkan spesifikasi lengkap Arduino Mega 2560.
Tabel 1. Speksifikasi Arduino Mega 2560 [5]
2. Sensor Water Flow
Gambar 3. Sensor Water Flow
Mikrokontroller ATmega2560 Tegangan Operasi 5V Jumlah pin I/O digital 54 pin Jumlah pin input analog 16 Flash Memory 256 KB (8 KB bootloader ) SRAM 8 KB Clock Speed 16 MHz
2847 Jatisi ISSN 2407-4322 Vol. 9, No. 4, Destember 2022, Hal. 2843-2861 E-ISSN 2503-2933
Sensor aliran air adalah sensor yang berfungsi untuk mengukur aliran air yang mengalir melalui tempat dimana motor bergerak, yang akan diubah ke dalam satuan nilai Liter [6]. Sensor ini terdiri dari beberapa bagian yaitu copper valve, water rotor dan sensor. Modul akan bergerak dengan  kecepatan  yang  bervariasi  dengan  kecepatan  aliran  air.  Selama  ini  sensor  ini  akan membaca  sinyal  sebagai  tegangan  dan  mengirimkannya  ke  mikrokontroler  Arduino  Mega  dan mengolahnya  sebagai  data  debit  dan  volume  air  yang  mengalir  serta  spesifikasi  lengkap  yang tersedia dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Speksifikasi Water Flow Sensor [7]

## 3. LCD 20 x 4 + Modul 12C

## Gambar 4. LCD + Modul 12C
Layar  LCD  dengan  20  kolom  dan  baris  sudah  cukup  untuk  menampilkan  data  dan  menu yang  diinginkan.  Akan  lebih  baik  menggunakan  monitor  dengan  layar  sentuh,  tetapi  biaya penggunaan akan cukup signifikan. Untuk LCD 20 x memiliki 16 pin dan akan terdapat banyak pin pada board Arduino, sehingga digunakan modul I2C untuk  mengubah 16 pin menjadi pin, seperti terlihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Speksifikasi LCD 16 x 4

## Water Flow Sensor
Tegangan DC 5V Jarak kerja 1-25L/min Tekanan air 1.75MPa Resistensi Isolasi >100M ohm Output Pulse Duty Cycle 50%+/-10% Size 4.4cmx1.9cm
LCD 16 x 4
Format titik 16 x 4 Dimensi 74.5 (W)x 55 (H)x13.5 (T) mm Area layar 61.5 x 25.2 mm Ukuran diagonal 2.6”
Jatisi                             ISSN 2407-4322 Vol. 9, No. 4, Desember 2022, Hal. 2843-2861 E- ISSN 2503-2933 2848

## 4. NodeMCU V3 CH340 Lua Wifi ESP8266 IoT
Gambar 5. NodeMCU V3 CH340 Lua Wifi ESP8266 IoT
Perangkat  yang  akan  menghubungkan  dan  mengirim  informasi  akan  disimpan  di database Arduino melalui jaringan access point Huawei Home Gateway 532e dan server dengan aplikasi XAMPP dan database MySQL yang diinstal sebagai tempat penyimpanan penyimpanan data.  Perangkat  ini  biasa  digunakan  untuk  melakukan  pekerjaan  berbasis  IoT  (Internet  of Things) [8].
Tabel 4. Speksifikasi NodeMCU V3 CH340 Lua Wifi ESP8266 IoT
Jenis tampilan STN/FSTN LED warna lampu latar Biru Power supply 3.3 V/5.V Lampu latar 15mA Pin 16 pin Temperatur operasi 20 o C – 70 o C Suhu penyimpanan 30 o C – 80 o C

## NodeMCU V3 CH340 Lua Wifi ESP8266 IoT
Communication interface voltage 3.3V Tipe antena built-in PCB antenna Tipe wireless Standar Wifi 2.44 GHz 802.11 b/g/n Tipe keamanan support WPA/WPA2 Power input 4.5V - 9V (10V Max), micro USB Communication interface UART / GPIO data communication Temperatur operasi -40 - +125 C Support smart link networking yes Flash size 4 Mbyte Dimensi 31 x 58 mm
2849 Jatisi ISSN 2407-4322 Vol. 9, No. 4, Destember 2022, Hal. 2843-2861 E-ISSN 2503-2933
5. Micro USB Break Out Board
Gambar 6. Micro USB Break Out Board
Komponen  ini  digunakan  sebagai  konektor  untuk  menghubungkan  baterai  AA  3.7V yang dapat diisi ulang dan sebagai konektor baterai ke Arduino Mega. Menggunakan komponen ini,  baterai  dapat  diisi  menggunakan  charger  smartphone  dengan  bantuan  kabel  micro  USB male.

## 6. Modul RTC DS3231

## Gambar 7. Modul RTC DS3231
Singkatnya,  modul  RTC  merupakan  sirkuit  elektronik  yang  menyediakan  informasi waktu  menurut  standar  internasional,  adalah  sistem  pengingat  tanggal  dan  waktu  yang menggunakan  baterai  sebagai  catu  daya  untuk  menjaga  modul  tetap  berjalan.  ,  menggunakan I2C  sebagai  jalur  komunikasi.  ,  memiliki  fungsi  output  gelombang  persegi  yang  dapat diprogram, yang dapat langsung dihubungkan ke mikrokontroler Arduino [9].
Tabel 5. Speksifikasi Modul RTC DS323

## Modul RTC DS323
Voltase operasi 2.3V – 5.5V Voltase maksimum SDA , SCL : VCC + 0.3V Temperatur operasi -45ºC to +80ºC Dimensi 44x23x1.6mm
Jatisi                             ISSN 2407-4322 Vol. 9, No. 4, Desember 2022, Hal. 2843-2861 E- ISSN 2503-2933 2850

## 7. Baterai Rechargeable AA 3.7V
Gambar 8. Baterai Rechargeable AA 3.7V
Karena  beberapa  komponen  mengklaim  dapat  beroperasi  pada  arus  dari  3.3V  hingga  5V (kecuali pada Arduino Mega, dengan suplai 12V), sumber daya untuk mengoperasikan alat ini menggunakan  2  baterai  AA  yang  dapat  diisi  ulang  3.7V  lagi.  Jadi  catu  daya  7V  sudah  cukup untuk menjalankan alat ini.

## 2.2.2 Software
Software yang digunakan dalam pemprosesan data dari aplikasi yang diusulkan adalah:
a. Arduino Software (IDE) versi windows sebagai aplikasi yang digunakan untuk memprogram Arduino.
b. Proteus Design Suite sebagai aplikasi dasar untuk mendesain, merancang setiap susunan alat dan menghubungkan setiap perangkat satu per satu.
c. Library  Arduino  Software seperti  LCD,  EZProm,  RTOS  untuk  memudahkan  Arduino bekerja dengan perangkat lainnya.
d. XAMPP sebagai aplikasi yang digunakan database MySQL pada komputer server . e. MySQL database sebagai tempat penyimpanan data server online pada Embedded system . f. PLX-DAQ sebagai aplikasi untuk pengambilan data dari alat.

## 2.3 Data Penelitian
Data yang diperoleh dan digunakan dalam penelitian ini umumnya adalah data pada saat pengujian  sistem  RTOS  dan  non-RTOS  menggunakan  pembilasan  dan  volume  air  yang dilakukan dengan 10 kali percobaan.

## 2.4 Desain Embedded System
Dalam sistem tertanam, beberapa desain menyertakan alat dan informasi. Alat-alat yang disebutkan  sebelumnya  dirakit  menjadi  satu  bagian.  Arduino  Mega  adalah  komponen  utama, otak  yang  menjalankan  sistem  dan  program  yang  menjalankan  alat,  dan  baterai  AA  adalah sumber  daya  portabel  yang  menjalankan  alat.  Modul  LCD  20  x  dan  LCD  i2c  untuk  tampilan layar  tampilan  dari  data  yang  diperoleh.  Kemudian  komponen  modul  sensor  aliran  air merupakan komponen utama untuk membaca aliran dan aliran air. Modul wifi ESP8266 adalah papan yang menghubungkan perangkat ke jaringan dan server diinstal XAMPP dengan database MySQL.  Semua  perangkat  disimpan  dalam  kotak  cetak  3D  khusus.  Desain  alat  dapat  dilihat pada gambar 9.
2851 Jatisi ISSN 2407-4322 Vol. 9, No. 4, Destember 2022, Hal. 2843-2861 E-ISSN 2503-2933
Gambar 9. Rancangan Struktur Embedded system

## 2.4.1 Perancangan System RTOS
RTOS  adalah  sistem  pemrosesan  data  pengiriman/keluar  waktu  nyata  yang  disebut multitasking.  Pada  perancangan  sistem  embedded  berbasis  RTOS  menggunakan  library FreeRTOS  [10].  FreeRTOS  mendukung  banyak  arsitektur  mikrokontroler,  tugas  utama  RTOS adalah melakukan tugas. Sebagian besar pengkodean RTOS menjelaskan cara memprioritaskan, menjadwalkan, dan menjalankan tugas yang dibuat.
Tugas  didefinisikan  dalam  fungsi  dengan  prioritas  yang  telah  ditentukan.  Manajemen tugas  berupa  pembuatan  tugas,  penjadwalan  dan  ini  dilakukan  dengan  menulis  kode  di  task.c dan task.h.
Pada unit RTOS, satu sensor aliran air terintegrasi sebagai sensor utama untuk membaca aliran  dan  volume  air  dan  tiga  sensor  tiruan  mensimulasikan  data  sensor  sebagai  nilai  acak untuk menentukan hasil kerja. Data penelitian RTOS diperoleh berdasarkan sensor tersebut.

## 2.4.2 Perancangan System non RTOS
Dalam  sistem  tertanam  selain  RTOS,  desainnya  menggunakan  bahasa  pemrograman sistem tertanam yang umum, di mana cara kerja setiap sensor adalah melakukan tugasnya secara berurutan  dan  kemudian  melakukan  iterasi  untuk  melakukannya  setiap  sensor,  yang memperlambat kinerja.
Sama  seperti  perangkat  RTOS,  perangkat  non-RTOS  juga  memiliki  sensor  aliran  air sebagai  sensor  utama  untuk  membaca  aliran  dan  volume  air  dan  3  sensor  dummy    yang mensimulasikan data sensor sebagai nilai acak juga  untuk menentukan kinerja . Data studi non- RTOS juga diperoleh berdasarkan sensor ini.
Jatisi                             ISSN 2407-4322 Vol. 9, No. 4, Desember 2022, Hal. 2843-2861 E- ISSN 2503-2933 2852

## 2.5 Perancangan WebGIS
Informasi yang tersimpan lebih mudah jika dapat diakses tanpa harus mendapatkan data dari  localhost.  Oleh  karena  itu,  perlu  dirancang  web  untuk  menampilkan  data  yang  disimpan dengan sukses. Web  akan dirancang  berbasis PHP. Kemudian jalankan menggunakan aplikasi XAMPP [11]. Berikut  tampilan  WebGIS yang telah dirancang  dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10. Rancangan WebGIS
Kita dapat melihat bahwa header 1 akan bertindak sebagai header, header 2 akan menjadi subheader  kedua,  header  3  akan  menjadi  subheader  ketiga,  dan  header  5  akan  menjadi  header untuk acara distribusi Flowmeter 1 dan Flowmeter 2. Pada bagian bawah header terdapat peta yang digunakan untuk menunjukkan dimana letak Flow Meter 1 dan Flow Meter 2.  Terdapat 2 tombol  yaitu tombol  1  dan  node  2,  untuk  menyimpan  informasi  flowmeter 1  dan  flowmeter  2 dari database ke dalam berkas .csv. Di tengah halaman web terdapat teks 1 yang menunjukkan kecepatan air yang melewati sensor aliran air, sedangkan teks 2 menunjukkan jumlah air yang melewati sensor aliran air. Kemudian ada teks 3 yang menunjukkan ringkasan data di bawah ini sebagai 2 teks (teks dan teks 5) pada teks yang berfungsi untuk memperbarui data terakhir dan pada teks 5 yang merupakan jumlah data yang disimpan di MySQL.

## 2.6 Konfigurasi NodeMCU V3 CH340 Lua Wifi ESP8266 IoT
Arduino Mega tidak memiliki wifi on board, sehingga diperlukan modul tambahan untuk dapat menghubungkan antara Arduino dan komputer yang menjalankan XAMPP untuk database MySQL. Pada wifi ESP8266, SSID (jaringan yang digunakan), kata sandi (untuk jaringan yang digunakan) dan alamat IP statis disesuaikan agar alamat tidak berubah setiap kali diakses oleh modul nirkabel ESP8266. Pada wifi ESP82266 kelas IP yang digunakan adalah kelas C dengan alamat 192.168.1.15 diikuti dengan alamat IP kelas C pada access point Huawei HG532e yaitu 192.168.1.1.
2853 Jatisi ISSN 2407-4322 Vol. 9, No. 4, Destember 2022, Hal. 2843-2861 E-ISSN 2503-2933

## 2.7 Pengujian Embedded System
Untuk  pengujian  pada  sistem  tertanam, jika  perangkat  bekerja sesuai  dengan  yang  telah dirancang maka dilakukan tahap pengujian yaitu pengujian sistem yang diprogram dan melihat kinerjanya  baik  perangkat  lunak  maupun  perangkat  keras.  Karena  itu  sangat  penting  untuk mengetahui dan melihat hasil setiap pengujian dari program yang diunduh.
Langkah-langkah pengecekannya adalah sebagai berikut:
a. Pemeriksaan Tampilan.
Pengujian  dilakukan  dengan  memeriksa  apakah  data ditampilkan  dengan  benar pada  LCD 20 x seperti yang diprogram.
b. Uji penyimpanan data secara lokal.
Tes dibuat termasuk data apakah data muncul pada layar LCD 20 x berdasarkan data yang muncul pada seri Idease Arduino, debit, volume dan timer.
c. Periksa penyimpanan server data.
Tes  ini  adalah  untuk  melihat  data  sebelumnya  yang  muncul  dalam  gagasan  layar  serial Arduino disimpan dengan sukses di menu database MySQL dan informasi yang tersimpan secara identik dengan seri layar, khususnya lalu lintas, volume dan timer.

## 2.8 Uji WebGIS dan Database MySQL
Untuk  menguji  database  MySQL  dengan  melihat  apakah  perangkat  sistem  tertanam berfungsi  seperti  yang  dirancang  telah  dilakukan,  tahap  pengujian  dilakukan  yaitu  menguji kedua  sistem  dengan  mengeksekusi  dan  mengeksekusi  instruksi penyimpanan  yang  diprogram dan  melihat  apakah  kinerjanya  dapat  menyimpan  informasi  dalam  database  [12].  Untuk pengujian web, pengujian dilakukan dengan memeriksa apakah informasi yang disimpan dalam database dapat ditampilkan pada halaman web.
Langkah-langkah pengujian adalah sebagai berikut: a. Uji penyimpanan Embedded system .
b. Pengujian  dilakukan  dengan  memeriksa  apakah  informasi  yang  diperoleh  dari  pembacaan sensor aliran air telah berhasil disimpan dalam database MySQL. Kemudian, akses database MySQL untuk melihat apakah informasi yang disimpan cocok dengan sistem tertanam.
c. Tes Utama WebGIS .
d. Pengecekan dilakukan dengan memeriksa apakah data yang muncul dari hasil yang disimpan pada halaman web sudah sesuai dengan database MySQL.
e. Pengecekan koordinat pada peta
f. Pengecekan  dilakukan  dengan  mengecek  apakah  koordinat  yang  dimasukkan  pada  peta sudah benar dan sesuai dengan posisi alat.

## 2.9 Pengujian untuk menentukan aliran dan volume air
Langkah  pertama  dalam  pengujian  ini  adalah  menggunakan  wadah    300ml  hingga 3000ml (3 Liter). Setelah itu, air dimasukkan ke dalam wadah hingga tanda 3 liter. Untuk lebih jelasnya lihat Gambar 11.
Jatisi                             ISSN 2407-4322 Vol. 9, No. 4, Desember 2022, Hal. 2843-2861 E- ISSN 2503-2933 2854
Gambar 11. Jumlah Volume Air pada Wadah Uji Coba
Instrumen  kemudian  dinyalakan  dan  disiapkan  dalam  kondisi  pembacaan  air.  Air  yang ada di reservoir kemudian dimasukkan ke dalam pipa yang terhubung dengan  sensor aliran air untuk melihat apakah sudah berhasil membaca volume air 3 liter.

## Gambar 12. Pengujian Debit dan Volume Air
Setiap  massa  air  yang  ditentukan  diuji  pada  instrumen.  Pengujian  dilakukan  dengan  total volume 3000 ml air (3 liter). Dan hasilnya hanya akan disimpan jika alat dapat mendeteksi air pada volume yang telah ditentukan. Sedangkan untuk uji rejeksi air pengujian ini menggunakan alat tambahan yaitu pompa air aquarium untuk mengeluarkan air yang melewati sensor dengan rejeksi  yang  lebih  sesuai.  Ketika  sensor  aliran  air  mendeteksi  air,  timer  akan  mulai  secara otomatis. Kemudian data debit dan volume air yang telah disimpan sebelumnya akan digunakan sebagai data pencarian.
2855 Jatisi ISSN 2407-4322 Vol. 9, No. 4, Destember 2022, Hal. 2843-2861 E-ISSN 2503-2933

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Hasil Pengujian
Pada hasil pengujian secara langsung pada Embedded system RTOS dan non RTOS serta apakah  mampu  melakukan  pemantauan  debit  dan  volume  air,  lalu  informasinya  dapat ditampilkan dan tersimpan pada server WebGIS .

## 3.2 Hasil Pengujian Pada RTOS dan non RTOS
Dalam pengujian ini, 10 upaya dilakukan untuk mengumpulkan data menggunakan 3 liter air. Berikut data uji performansi RTOS dan non-RTOS yang dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Percobaan RTOS dan Non RTOS Tabel Percobaan 1 Waktu (s) RTOS non RTOS Debit (L/min) Volume (L) Debit (L/min) Volume (L) 1 0 0 0 0 2 11.15 0.19 0 0 3 11.5 0.38 10.44 0.17 4 11.15 0.56 10.62 0.35 5 10.97 0.75 10.8 0.53 6 11.15 0.93 10.97 0.71 7 11.15 1.12 11.15 0.9 8 10.97 1.3 11.33 1.09 9 10.97 1.48 11.15 1.27 10 11.33 1.67 10.8 1.45 11 10.97 1.86 10.97 1.64 12 11.5 2.05 10.62 1.81 13 10.97 2.23 10.97 2 14 11.15 2.42 11.15 2.18 15 11.33 2.6 10.97 2.37 16 11.33 2.79 11.15 2.55 17 11.33 2.98 10.97 2.73 18 11.15 2.92
Setelah  dilakukan  pengujian  pengujian  pertama  didapatkan  bahwa  pada  RTOS  debit  air yang terbaca pada sensor dalam waktu 17 detik bervariasi dari 10,97 sampai 11,33 Liter/menit dengan laju dominan 10,97 dan 11,15 liter per menit dengan volume air 2,98 liter. Sedangkan pada non-RTOS, debit air terbaca pada sensor dalam waktu 18 detik, berkisar antara 10-11,15 liter/menit dengan kecepatan yang sama dengan RTOS pada 10,97 dan 11,15 liter/menit dengan 2,92  liter  air.  Diketahui  bahwa  pada  RTOS  dan  non-RTOS  terdapat  perbedaan  kecepatan pembacaan data, dimana  RTOS memiliki delay 1 detik, sedangkan pada  RTOS tidak terdapat delay  2  detik,  hal  ini  membuktikan  bahwa  RTOS  membaca  data  lebih  cepat  dari  pada  bukan RTOS. Kemudian dilakukan Eksperimen 2 yang dapat dilihat pada Tabel 8.
Jatisi                             ISSN 2407-4322 Vol. 9, No. 4, Desember 2022, Hal. 2843-2861 E- ISSN 2503-2933 2856
Tabel 8. Percobaan 2 Kinerja RTOS dan non RTOS Tabel Percobaan 2 Waktu (s) RTOS non RTOS Debit (L/min) Volume (L) Debit (L/min) Volume (L) 1 0 0 0 0 2 11.15 0.19 0 0 3 11.15 0.37 11.15 0.19 4 11.5 0.56 11.15 0.37 5 11.15 0.75 11.15 0.56 6 11.15 0.94 11.33 0.75 7 11.33 1.12 11.33 0.94 8 11.68 1.32 11.33 1.12 9 11.5 1.51 11.15 1.31 10 12.04 1.71 11.5 1.5 11 11.15 1.9 11.33 1.69 12 11.33 2.09 11.33 1.88 13 10.97 2.27 11.5 2.07 14 11.5 2.46 11.15 2.26 15 11.5 2.65 10.97 2.44 16 11.68 2.85 11.15 2.63 17 11.5 2.98 11.33 2.81 18 11.33 3
Setelah  dilakukan  pengujian  pada  percobaan  ke-2,  didapatkan  bahwa  pada  RTOS,  debit air yang terbaca pada sensor dalam waktu 17 detik bervariasi dari 10,97 hingga 12,0 liter/menit dengan laju dominasi 11,5 dan 11,15 liter/menit dengan asupan air lanjutan. meningkat menjadi 2,98  liter.  Sedangkan  pada  sistem  non-RTOS  aliran  air  terbaca  pada  sensor  dalam  waktu  18 detik,  berkisar  antara  10,97-11,33  liter  per  menit  dengan    hingga  3  liter  air  dengan  kecepatan dominan 11,15 dan 11,33 liter/menit. Diketahui bahwa pada pengujian 2 RTOS dan non-RTOS terdapat  perbedaan  kecepatan  pembacaan  data    seperti  pada  pengujian  1,  dimana    RTOS memiliki  delay  1  detik,  sedangkan  pada    RTOS  tidak  terdapat  delay  sebesar  2  detik.  bahwa RTOS  membaca  data  lebih  cepat  daripada  non-RTOS.  Hasil  tes  dari  3  hingga  10  dapat ditemukan di lampiran.

## 3.3 Tampilan Hasil Pengujian WebGIS
Tampilan  hasil  uji  pada web yang  meliputi  pengujian  terhadap index.php , flow_1.php , flow_2.php , export1.php dan export2.php .

## 3.3.1 Tampilan index.php
Saat diakses, index.php akan menampilkan data yang sebelumnya tersimpan di database MySQL.  Data  yang  ditampilkan  sesuai  dengan  halaman  perangkat  yang  diakses  (sistem onboard), dan juga terdapat peta aktivitas lokasi flowmeter 1 dan flowmeter 2 dimana letaknya, dalam  menentukan  koordinat  posisi  pahat.  Untuk    WebGIS  dan  Peta  index.php  dapat  dilihat pada Gambar 13 dan Gambar 14.
2857 Jatisi ISSN 2407-4322 Vol. 9, No. 4, Destember 2022, Hal. 2843-2861 E-ISSN 2503-2933
Gambar 13. Tampilan WebGIS
Gambar 14. Tampilan Map
Gambar 15. Tampilan flow_1.php dan download.csv
Jatisi                             ISSN 2407-4322 Vol. 9, No. 4, Desember 2022, Hal. 2843-2861 E- ISSN 2503-2933 2858
Secara  default,  menampilkan  index.php  saat  diakses  secara  otomatis  menampilkan informasi  yang  ditampilkan  oleh  sistem  yang  disematkan.  Website  ini  dapat  dilihat  dengan menggunakan  tampilan  yang  sangat  sederhana  dengan  latar  belakang  putih.  Selanjutnya  ada layar yang menampilkan informasi dari dua database masing-masing Flow Meter 1 (flow_1.php) dan  Flow  Meter  2  (flow_2.php).  Terdapat  juga    tabel  yang  merangkum  data,  yaitu  update terakhir,  jumlah  data  yang  disimpan,  dan  tombol  untuk  menyimpan  semua  data  yang  telah diimpor  ke  dalam  file  berformat  .csv.  Tampilan  flow_1.php  dan  tombol  download  .csv  dapat dilihat pada Gambar 15.

## 3.3.2 Tampilan Export.php
Terdapat tombol untuk menyimpan data pada halaman index.php dengan nama “Export Flow Meter…” yang dapat digunakan untuk mendownload semua informasi yang tersimpan di database  MySQL  menjadi  file  Microsoft  Excel  dalam  format  .csv.  Tombolnya  ada  di  bagian bawah    flow_1.php  dan  flow_2.php.  Untuk  lebih  jelasnya,  Anda  dapat  melihat  tombol  ekspor CSV  pada Gambar 16.
Gambar 16. Tampilan CSV export
Tombol  untuk  mengunduh file kedalam .csv berada  dibagian  paling  bawah  dari  tabel ringkasan data yang muncul pada halaman flow_1.php .

## 3.4 Analisis Debit dan Volume air
Setelah  dilakukan  10  kali  pengujian  pada  masing-masing  sistem  RTOS  dan  non-RTOS, hasil perbandingan dapat dilihat pada Tabel 9.
Tabel 9. Perbandingan 10 Percobaan RTOS dan Non RTOS Jumlah Percobaan RTOS non RTOS Debit (L/min) Volume (L) Debit (L/min) Volume (L) Percobaan 1 10.52 2.98 9.65 2.77 Percobaan 2 10.72 2.98 9.93 2.81 Percobaan 3 10.64 2.97 9.90 2.81 Percobaan 4 10.48 2.97 9.57 2.71 Percobaan 5 10.50 2.98 9.83 2.78 Percobaan 6 10.41 2.95 9.80 2.78 Percobaan 7 10.43 2.96 9.90 2.81 Percobaan 8 10.48 2.97 9.62 2.73 Percobaan 9 10.51 2.98 9.70 2.75
2859 Jatisi ISSN 2407-4322 Vol. 9, No. 4, Destember 2022, Hal. 2843-2861 E-ISSN 2503-2933
2,55 2,6 2,65 2,7 2,75 2,8 2,85 2,9 2,95 3 1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 V o lu m e ( L) Jumlah Percobaan Perbandingan Volume RTOS dan non RTOS RTOS
non RTOS Percobaan 10 10.45 2.96 9.76 2.77 Jumlah 105.16 29.70 97.66 27.72 Rata-Rata 10.52 2.97 9.77 2.77 Standar Deviasi 0.096 0.011 0.128 0.034
Berdasarkan hasil  10 kali pengujian, data  debit adalah kecepatan rata-rata 1 sampai 17 detik  sedangkan  volume data adalah data pada detik 17. Pada RTOS nilai  debit rata-rata 10,52 dan  massa  2,97.  Sedangkan  untuk  non-RTOS  nilai  debit  rata-rata  adalah  9,77  dan  volume sebesar  2,77.  Dalam  standar  deviasi  RTOS,    nilai  berbasis  aliran  adalah  0,096  dan  volume adalah  0,011.  Sedangkan  nilai  standar  deviasi  untuk  non-RTOS,  nilai  render-based  sebesar 0,128 dan massa sebesar 0,03.
Gambar 17. Grafik Perbandingan Volume Air RTOS dan Non RTOS
Pada  Gambar  17,  bagan  perbandingan  volume  air,  garis  horizontal  biru  yang  mewakili RTOS  menggambarkan  volume  rata-rata  hampir  3  liter  air,  sedangkan  garis  horizontal  oranye yang  menggambarkan  non-RTOS  juga  menggambarkan  volume  rata-rata  dari  2,7  hingga  2,8 liter.
Jatisi                             ISSN 2407-4322 Vol. 9, No. 4, Desember 2022, Hal. 2843-2861 E- ISSN 2503-2933 2860
8,80 9,00 9,20 9,40 9,60 9,80 10,00 10,20 10,40 10,60 10,80 11,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D e b it ( L/ m in ) Jumlah Percobaan Perbandingan Debit Air  RTOS dan non RTOS RTOS non RTOS
Gambar 18. Grafik Perbandingan Debit Air RTOS dan Non RTOS
Pada  Gambar  18  Grafik  Perbandingan  Debit  Air,  garis  horizontal  berwarna  biru  yang mewakili  RTOS  menggambarkan  debit  air  rata-rata  sebesar  10  l/menit,  sedangkan  garis horizontal  berwarna  oranye  yang  mewakili  non-RTOS  juga  menggambarkan  kecepatan  aliran air, volume rata-rata adalah 9 Liter/menit.

## 4. KESIMPULAN
Baik  perangkat  RTOS  maupun  non-RTOS  berbasis  sistem  onboard  telah  berhasil  diuji dengan mengambil nilai debit dan volume air kemudian menampilkannya di WebGIS. Setelah 10 kali pengujian pembacaan data aliran dan volume air  menggunakan 3 liter air, waktu yang dibutuhkan    sistem  RTOS  menjadi  1  detik  lebih  cepat  dari  sistem  RTOS  bukan  karena  delay pada  sistem  RTOS  tidak  hanya  1  detik,  sedangkan  pada  sistem  RTOS  sistem  tidak  memiliki penundaan 2 detik.
Kedua  sistem    memiliki  standar  deviasi  yang  tidak  jauh  berbeda,  tetapi  sistem  RTOS memiliki  tingkat  akurasi  yang  lebih  tinggi,  yang  dibuktikan  dengan  nilai  standar  deviasi  yang lebih  kecil    berdasarkan  laju  alir  0,096  dan  massa  volume  0,011  dibandingkan  dengan  sistem non-RTOS dengan nilai debit 0,128 dan massa 0,03.

## 5. SARAN
Saran  yang  dapat  diberikan  yaitu  bisa  berupa  penambahan  sensor  yang berhubungan  dengan  data  air  seperti  sensor  Ph,  TDS  dan  Suhu  air.  Sehingga  dapat menganalisa kualitas air tersebut dan menghasilkan data air yang lebih lengkap.
2861 Jatisi ISSN 2407-4322 Vol. 9, No. 4, Destember 2022, Hal. 2843-2861 E-ISSN 2503-2933

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  seluruh  team  dari  Universitas  Syiah  Kuala yang telah memberi dukungan dan bantuan terhadap penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] “Real Time Operating System”.
[2] S.  Operasi,  R.  Dan,  and  G.  Native, “Perbandingan  Kinerja  Komunikasi  Usart  Antara Real Time Operating System (RTOS) Andnative Interrupt,” 2016.
[3] D.  Yang, “The  Research  on  The  Technology  of  Internet  of  Things  And  Embedded System,” pp. 7–10.
[4] N.  Meenakshi,  M.  Monish,  K.  J.  Dikshit,  and  S.  Bharath, “Arduino  Based  Smart Fingerprint Authentication System,” 2019 1st Int. Conf. Innov. Inf. Commun. Technol. , pp. 1–7, 2019.
[5] P.  Program  and  S.  Pendidikanteknikelektro, “Implementasi  Arduino  Mega  2560  Untuk Kontrol Miniatur Elevator Barang Otomatis,” 2016.
[6] A.  R.  Menon  and  A.  Prabhakar, “Electronically  Controlled  Water  Flow  Restrictor  to Limit The Domestic Wastage of Water,” pp. 1–6, 2017.
[7] A.  Suharjono,  L.  N.  Rahayu,  and  R.  Afwah, “Aplikasi  Sensor  Flow  Water  Untuk Mengukur  Penggunaan  Air  Pelanggan  Secara  Digital  Serta  Pengiriman  Data  Secara Otomatis pada PDAM Kota Semarang,” Vol. 13, pp. 7–12, 2015.
[8] N. Hidayati et al. , “Prototype Smart Home Dengan Modul Nodemcu esp8266 Berbasis Internet of Things (IOT)”.
[9] U.  P.  Ganesha, “Peningkatan  Kinerja  Perangkat  Elektronik  Berbasis  Mikrokontroler AVR 8 BIT Dengan Menggunakan RTOS (Real Time Operating System),” pp. 11–19.
[10] B.  P.  Leksono,  I.  Setiawan,  B.  Setiyono,  J.  T.  Elektro,  F.  Teknik,  and  U.  Diponegoro, “Makalah Seminar Tugas Akhir Penerapan Real Time Operating Systems (RTOS) Pada Mikrokontroler Avr (Studi Kasus CHIBIOS/RT)”.
[11] N. Maojing, “River Water Quality Monitoring and Simulation based on WebGIS – Anhui Yinghe River as an Example,” pp. 716–720, 2016, doi: 10.1109/IMCCC.2016.119.
[12] K. I. Satoto, R. R.  Isnanto, R. Kridalukmana, and K. T. Martono, “Optimizing MySQL Database System on Information Systems Research , Publications and Community,” pp. 1–5.