## SistemPengendalian  Lampu  PeneranganJalanUmum (PJU) Melalui Jaringan  Internet Berbasis Android
Dewangga Pradipta Buwana 1 , Sabar Setiawidayat 2 , Mukhsin 3
1 dewotorres@yahoo.co.id, 2 sabarset@widyagama.ac.id, 3 m.mukshin@yahoo.com

## Program Studi  Teknik Elektro, Universitas  Widyagama Malang
Abstract—Turn  on  and  off  street  lights,  usually  done manually  or  automatically.  Manual  way  is  done  by using switch  while  automatic  way  is  done  by  using  light  sensor (Light  Depending  Resistor  =  LDR)  or  with  Timer (Timeswitch).  In  this  research  has  designed  a  system  of monitoring  and  control  of  street  lighting  general lighting (pju)  through  internet  network  based  on  android.  Use  of Ethernet Module  in  this  case  Arduino  as  data communication system and android smartphone as monitor and  controller.  Android  application  will  send  and receive information  signal  through internet network using modem to  website  so  that  data  received  mod ule  ethernet  shield which then processed by arduino to control street lighting. System  test  results  show  that  the  condition  of  On  states lights  turn  on  and  off  condition  states  lights  out.  The average  accuracy  of  current  measurement  comparation  is 100%  whereas  the  average  accuracy  of  comparation  of voltage measurement is 95.23%.
Intisari-menghidup dan mematikan lampu penerangan  jalan  umum,  biasanya  dilakukan  secara manual  atau  otomatis.  Cara  manual  dilakukan  dengan menggunakan  saklar  sedangkan  cara  otomatis  dilakukan dengan  menggunakan  sensor  cahaya  (Light  Depending Resistor=LDR)  atau  dengan  Timer  (Timeswitch).  Dalam penelitian  ini  telah  dirancang  sebuah  sistem  pemantauan dan  pengendalian  lampu  penerangan  jalan  umum  (PJU) melalui jaringan internet yang berbasis android. Penggunaan  Modul  Ethernet  dalam  hal  ini  Arduino sebagai  sistem  komunikasi  data  dan  smartphone  android sebagai  pemantau  dan  pengendali.  Aplikasi  android  akan mengirimkan  dan  menerima  sinyal  informasi  melalui jaringan  internet  menggunakan  modem  ke  website sehingga  data  diterima  modul  ethernet  shield  yang kemudian  diolah  oleh  arduino  untuk  mengendalikan lampu penerangan jalan. Hasil pengujian system menunjukkan  bahwa  kondisi  On  menyatakan  lampu menyala  dan  kondisi  off  menyatakan  lampu  padam. Rerata  akurasi  komparasi  pengukuran  arus  sebesar 100%   sedangkan  rerata  akurasi  komparasi  pengukuran tegangan  sebesar 95.23%  .
Kata  kunci— Kendali  PJU,  Smartphone,  Arduino  Uno, lampu  PJU

## I. PENDAHULUAN
Penerangan  jalan  umum  adalah  lampu  penerangan  yang bersifat  publik  (untuk  kepentingan  bersama)  dan  biasanya dipasang  di  ruas  jalan  maupun  di  tempat-tempat  tertentu seperti  taman,  dan  tempat  umum  lainnya.  Penerangan  Jalan Umum  (PJU)  atau Street  Lighting atau Road Lighting adalah suatu  sumber  cahaya  lampu  yang  dipasang  pada  samping jalan,  yang  dinyalakan  menjelang  malam  dan  dimatikan menjelang  pagi.  Menghidupkan  dan  mematikan  lampu penerangan  jalan  umum,  biasanya  dilakukan  secara  manual atau otomatis[1]. Cara manual dilakukan dengan menggunakan  saklar  sedangkan  cara  otomatis  dilakukan dengan  menggunakan  sensor  cahaya  (Light  Depending Resistor=LDR)  atau dengan Timer ( Time  switch )[2].
Pengendalian  saklar  lampu  dari  jarak  jauh  (wireless)  dan monitoring  hidup  matinya  lampu  belum  banyak  dilakukan. Pengendalian  terkait  dengan  keinginan  pengelola  saat  kapan lampu  dihidupkan  dan  dipadamkan,  sedangkan  monitoring terkait  dengan  besaran  tegangan  dan  arus  listrik  yang dibutuhkan  oleh  lampu[3].  Monitoring  ini  juga  berfungsi untuk  mengetahui  apakah  lampu  dalam  kondisi  mati  (rusak) yang  diindikasikan  dengan  ada  tidaknya  tegangan  dan  arus yang termonitor. Masalah yang akan dikaji pada penelitian  ini mencakup bagaimana mengendalikan instalasi lampu penerangan  jalan  menggunakan  perangkat smartphone android dengan  jaringan  internet  dan  bagaimana  monitoring lampu  penerangan jalan menggunakan smartphone android [4] . Komunikasi  antara device dan server memerlukan protocol pengirim data informasi. Ethernet Shield R3 merupakan modul gateway yang  mengkonversi  protokol  RS-232  ke  protocol  IP, digunakan sebagai protocol pengirim  data.  Alat  ini memungkinkan  untuk  memperkecil  pengukuran ,  pengelolaan dan pengendalian perangkat melalui jaringan berbasis Ethernet dan  TCP/IP  dengan  menghubungkan  peralatan  yang  ada dengan interface serial RS-232  seperti mikrokontroler[5].
Terdapatnya sistem operasi yang berkembang pada  mobile phone  dan  smartphone  ( smartphone  android) serta  adanya perangkat ethernet yang  mampu  terhubung  ke  jaringan internet maka sistem ini dapat digunakan untuk memantau dan mengendalikan  lampu  penerangan  jalan  yaitu  instalasi  lampu penerangan  jalan  yang  kemudian  dapat  di  monitor  dan dikendalikan  oleh smartphone android [6].

## II.  TINJAUAN  PUSTAKA

## A. Mikrokontroler  Arduino  Uno
Arduino  merupakan  sebuah  board  mikrokontroler  yang didasarkan  pada  ATmega328.  Gambar  1  memperlihatkan Arduino Uno serta bagian-bagiannya.
Gambar  1.  Arduino Uno dan bagian bagiannya
Arduino  Uno  memuat  semua  yang  dibutuhkan  untuk menunjang  mikrokontroler,  mudah  menghubungkannya  ke sebuah komputer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya  dengan  sebuah  adaptor  AC  ke  DC  atau menggunakan  baterai  untuk  memulainya.  Atmega  328  pada Arduino  Uno  hadir  dengan  sebuah  bootloader  yang memungkinkan  untuk  mengupload  kode  baru  ke  ATmega328 tanpa menggunakan pemrograman  hardware eksternal[7].

## B. Modul  Ehernet  Shield
Ethernet  Shield  merupakan  penghubung  antara  Arduino board dengan Komputer yang berbasiskan cip ethernet Wiznet W5100.  Ethernet library digunakan  untuk  menulis   program agar Arduino board dapat terhubung ke jaringan. Pada ethernet shield  terdapat  sebuah  slot micro-SD, yang  digunakan untuk menyimpan  file  yang  dapat  diakses melalui jaringan. Onboard micro-SDcard  reader  diakses  dengan  menggunakan  SD library. Gambar  2 menunjukkan  modul  Ethernet Shield.
Gambar  2.  Ethernet Shield

## C. Penerangan  jalan  Umum
Lampu  jalan  atau dikenal sebagai Penerangan Jalan Umum (PJU) adalah  lampu-lampu  listrik  yang  digunakan  untuk penerangan  jalan  di  malam  hari.  Tujuan  utama  dari penerangan  jalan  adalah  untuk  menghasilkan  kecepatan, keakuratan,  dan  kenyamanan  penglihatan  di  waktu  malam hari,  menjaga  kualitas  jarak  pandang,  serta  memudahkan bagi kendaraan yang melintas dan juga pejalan kaki.
Gambar  3  memperlihatkan  salah  satu  penerapan  PJU  dan gambar 4 menunjukkan  posisi penempatan PJU
Gambar  3.  Salah satu penerapan PJU

## Gambar  4.  Posisi Penempatan PJU
Fungsi penerangan jalan umum selain untuk meningkatkan keselamatan  dan  kenyamanan  pengendara,  khususnya  untuk mengantisipasi  situasi  perjalanan  pada  malam  hari juga untuk keamanan  lingkungan  atau  mencegah  kriminalitas  serta untuk memberikan  kenyamanan  dan  keindahan  lingkungan  jalan. Penerangan  jalan  umum meliputi penerangan pada jalan arteri, jalan kolektor,  jalan lokal  dan jalan lingkungan.

## D. Software  Arduino
Software Arduino  yang  akan  digunakan adalah driver dan IDE.  Gambar  5  memperlihatkan  tampilan  awal  pada  saat membuka  jendela software pemrograman  Arduino .
Gambar  5. Tampilan  awal software pemrograman Arduino

## E. App  Inventor
App  Inventor  adalah  sebuah  aplikasi  builder  untuk membuat  aplikasi  yang  berjalan  di  sistem  operasi  Android yang  disediakan  oleh  GoogleLabs.  Pemilikan Account Google dibutuhkan  untuk  dapat  memasuki  home App  Inventor. App Inventor  ini  sedikit  berbeda  dengan  App  builder  lain, dimana App  Inventor  ini  menggunakan  teknik  visual  programming berbentuk  seperti  susunan  puzzle-puzzle  yang  memiliki logika tertentu [8] .

## III.  METODE  PENELITIAN

## A. Blok Diagram
Blok  diagram  perencanaan  system  Pemantauan  dan Pengendalian  Lampu  Penerangan  Jalan  melalui  Jaringan Internet Berbasis Android ditunjukkan pada gambar 6.
Gambar  6.  Blok  diagram  Sistem
Blok  diagram  alat  ini  terbagi  menjadi  5  bagian  yaitu, Smartphone  Android ,  modem, Ethernet ,  mikrokontroler  dan lampu  penerangan  jalan  [9].  Pada  lampu  penerangan  jalan instalasinya  mengunakan  instalasi  satu  phase,  dilengkapi dengan  sensor  arus  dan  sensor  tegangan. Sebelum aktif atau mendapatkan  input,  alat  ini  berada  dalam  keadaan standby .
Relay  bekerja  jika  nanti  mendapat  input  berupa  kode biner sebagai  pengendali  lampu.  Ketika  lampu  menyala,  maka mikrokontroler  akan  mendeteksi  data  yang  diterima  dan nantinya  data  tersebut  akan  dikonversi  dan  dikirimkan  ke
jaringan  ISP (Internet  Service  Profider) melalui  Modem kemudian  akan  diterima  oleh smartphone  android. Data tersebut  akan  masuk  pada  sistem android ,  untuk  kemudian menunggu  instruksi  atau  langkah  yang  akan  diambil  oleh pengguna.  Berdasarkan  blok  diagram  pada  gambar  6  maka dapat  dijelaskan fungsi masing-masing bagian sebagai berikut :
 Lampu  PJU  adalah  perangkat  yang  akan  dikendalikan nyala  dan  matinya  lampu.  Pada  posisi  ini  diambil  data tegangan dan arus untuk diolah di mikrokontroler.
 Sensor  tegangan  AC  ZMPT101B  berfungsi  sebagai perangkat  yang  akan  mengambil  sinyal  tegangan  dan mengubahnya  menjadi  kode biner untuk  diolah mikrokontroler.
 Sensor  arus  ACS712  akan  bekerja  jika  lampu  PJU menyala,  sehingga  akan  menghasilkan  arus  yang diterima  oleh  sensor  ini.  Data  yang diperoleh dari efek medan magnet diubah menjadi kode biner untuk diolah mikrokontroler.
 Relay  dc  5v  merupakan  pengendali  nyala  dan  mati lampu PJU berdasarkan mikrokontroler yang dikendalikan  oleh smartphone android.
 Aduino  uno  sebagai  platform  untuk  memasukkan program ke dalam Arduino Uno yang merupakan pusat pengontrolan lampu PJU.

## B. Perancangan  Diagram  alir
Diagram alir (flow chart) pemrograman pada mikrokontroler  diperlihatkan  pada  gambar  7  sedangkan flowchart  website  aplikasi  Android-nya  ditunjukkan  pada gambar 8.
Gambar  7. Flowchart Program Mikrokontroler
PJU Lamp Sensor I
Relay 5V dc
Arduino UNO Ethernet Shield Internet Sensor V Smart Phone Router
Gambar  8. Flowchart website aplikasi android

## IV.  HASIL  DAN  PEMBAHASAN

## 4.1. Perancangan  Perangkat  Keras
Setelah selesai membuat kotak rangkaian maka selanjutnya melakukan  perakitan  rangkaian  ke  dalam  kotak  rangkaian yang  telah  dibuat.  Pada  saat  pemasangan  rangkaian  harus mengatur  posisi  komponen  sehingga  tidak  mengganggu komponen  yang  berdekatan.  dari  kotak  rangkaian  tersebut terhubung  dengan  fitting lampu. Adapun tampilan pada kotak rangkaian ditunjukan pada gambar 9 .
Gambar  9 Tampilan  Pada Kotak Rangkaian
Gambar  10Isi  dalam  Kotak Rangkaian

## 4.1. Perencanaan  Perangkat  Lunak
Pada pembuatan perangkat lunak  ini terdiri dari pembuatan perangkat  lunak  arduino  dan  perangkat  lunak  untuk websitenya. Berikut penjabaran untuk pasing-masing software perangkat lunaknya

## 4.1.1. Pembuatan  Software  Arduino
Pada pembuatan perangkat lunak arduino ini menggunakan software  pemrograman  arduino.  Pada  gambar  11  merupakan tampilan  awal  ketika  membuka  jendela  software  pemograman Arduino.

## Gambar  11.  Software arduino Un

## 4.1.2. Perangkat  lunak aplikasi android
Pada  pembuatan  perangkat  lunak  aplikasi  android  ini dengan  cara  mendaftarkan  pada  account  google  untuk membuat aplikasi  di  app  inventor  nya.  Gambar  12 menunjukkan  proses pembuatan aplikasi di app inventor.
Gambar  12.  Tampilan  App Inventor

## 4.2. Pengujian  Sistem dan  Analisa
Pengujian  dilakukan  secara  langsung  pada  rangkaian sistem yang terpadu yang tidak dapat di pisahkan satu dengan yang  lainya. Pada pengujian ini dilakukan beberapa macam uji yaitu  pengujian  catu  daya,  pengujian  konektifitas,  pengujian koneksi website, pengujian fungsionalitas, pengujian tegangan lampu  dan pengujian arus  lampu.

## 4.2.1. Pengujian  catu  daya
Tabel  1  menunjukkan  hasil  pengukuran rata-rata tegangan input pada catu daya dan tegangan outputnya.
Tabel 1 Hasil Pengujian Catu Daya No Pengukuran Hasil 1 Tegangan Input (AC) 225  Volt 2 Tegangan Output (DC) 12,3  Volt
Pengujian koneksi Ethernet Control dengan laptop sebagai router  bertujuan  untuk  mengetahui  bahwa  koneksi  antara Ethernet  Control  dan  Laptop  terhubung  atau  tidak.  Cara pengujianya  adalah  dengan  melakukan  ping  ke  IP  Ethernet Control.  Tes  konektifitas  menggunakan  command  prompt. Gambar  13  menunjukkan  konektifitas  yang  berhasil  dengan munculnya replay.
Gambar  13.  Hasil  Pengujian Konektifitas  ethernet

## 4.2.2. Pengujian  Koneksi ke Website Thingspeak
Gambar  14.Hasil  Pengujian web thingspeak
Gambar  14  menunjukkan  hasil  pengujian  web  thingspeak. Pengujian  ini  bertujuan  untuk  mengecek  koneksi  dengan website  thingspeak  yang  akan  di  akses.  Pengujian  ini dilakukan dengan membuka halaman website ini menggunakan  browser  internet  pada  laptop.  Alamat  website yang  digunakan  adalah  www.thingspeak.com.  Jika  berhasil maka  grafik  pada  website  akan  menyesuaikan  waktu  saat membuka  website.

## 4.2.3. Pengujian  Fungsionalitas
Pengujian  fungsionalitas  ini  digunakan  untuk  memastikan apakah  sistem  dapat  mengendalikan  dan  bekerja  sesuai fungsinya.  Disisi  yang  lain  untuk  mengetahui  berapa  besar Tegangan dan arus pada tiap kondisi. Pengujian fungsionalitas di  lakukan  dengan  cara  mengakses  aplikasi  lampu  jalan, kemudian  melakukan  pengujian  dengan  cara  mematikan  dan menyalakan  lampu pada aplikasi.

## 4.2.4. Pengujian  Tegangan  dan  Arus
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  besarnya tegangan  dan  arus  yang  mengalir  pada  tiap  lampu.  Hasil pengujian  tegangan  dan  arus  pada  lampu  ditunjukkan  pada tabel 2.
Tabel 2.
Hasil Pengujian Fungsionalitas
Berdasarkan  tabel  2  nampak  bahwa  hasil  pengujian Fungsionalitas  beroperasi  sesuai  dengan  fungsinya  dimana saat  On  maka  lampu  dalam  kondisi  menyala  sedangkan  saat off  maka  kondisi  lampu  mati.  Rerata Tegangan dan arus  yang mengalir  pada kondisi On adalah :
Rerata I aplikasi  (Iap) = 0.390+0.322+0.355=  0.36  A Rerata I avometer (Iav) = 0.38+0.38+0.31=  0.36  A Rerata V  aplikasi (Vap)  = 230+234+228=  230.67  V Rerata V  avometer (Vav)  = 219.7+220+220=  219.67  V Tingkat  akurasi pengukuran arus adalah(Iav/Iap) x 100% = (0.36/0.36)  x  100%  = 100%
Tingkat  akurasi  pengukuran  tegangan  adalah  (Vav/Vap)  x 100%  = (219.67/230.67)  x  100%  = 95.23%

## V.  KESIMPULAN  DAN  SARAN
Hasil  pengujian  system  bahwa  alat  Pemantauan  dan Pengendalian  Lampu  (PJU)  melalui  Jaringan  Internet Berbasis Android  berfungsi  dengan  baik,  yang  ditunjukkan  dengan mampunyai  alat  untuk  memonitoring  arus  dan tegangan pada saat  terjadi  gangguan  dan  pada  saat  tidak  terjadi  gangguan. Sistem memiliki kemampuan  untuk  memonitoring  dan mengendalikan  lampu  penerangan  jalan  yang  terhubung melalui  jaringan  internet  yang  dapat  diakses  dengan menggunakan smartphone android . Tingkat akurasi pengukuran  arus  dan  pengukuran  tegangan,  masing-masing adalah  100%  dan  95.23%.  Jumlah  lampu  yang  lebih  banyak dapat  dikendalikan  dengan  memakai  mikrokontroler  yang memiliki  inputan  banyak  atau  dapat  menggunakan  PLC. Sistem  dapat  dikembangkan  untuk  aplikasi  lain  yang  lebih kompleks,  seperti pengendalian motor-motor dalam  industri.

## DAFTAR  PUSTAKA
[1]  Q.  U.  Zhiming,  “Application  of  Information  Technology in  Enterprise  E-Commerce  Based  on  Grey  Relational Clustering and Data Mining,” no. 0, pp. 2–5.
[2]  W.  Zhang,  “A  Brief  Analysis  of  the  Key  Technologies and Applications  of  Educational  Data  Mining on Online Learning Platform,”  pp. 83–86,  2018.
[3]  A.  L.  A.  Jd,  “A  Data  Mining  Application  on  Moving Object Data,” no. Ddl, pp. 91–95,  2016.
[4]  D.  Su,  X.  Liu,  T.  Jiang,  and  Z.  Li,  “Research  on  the Application of Data Mining Technology in Campus Card System,” pp. 1–3,  2017.
[5]  S.  Mathew  and  J.  T.  Abraham,  “APPLICATION  OF DATA MINING IN HIGHER SECONDARY DIRECTORATE  OF  KERALA,”  pp. 1–5,  1990.
[6]  Z.  Feng  and  Y.  Zhu,  “A  Survey  on  Trajectory  Data Mining :  Techniques  and  Applications,”  vol.  3536,  no. APRIL,  pp. 1–11,  2016.
[7]  V.  K.  Deepa,  “Rapid  Development  of  Applications  in Data Mining,” pp. 1–4,  2013.
[8]  D.  Wolber,  H. Abelson, E. Spertus, and L.  Looney, “App Inventor, Create Your Own Android Apps,” 1ed ed., New York:  O’Reilly,  2011,  p. 386.
[9]  F.  Arif,  “Implementasi  Arduino  sebagai  perangkat Komunikasi  data  berbasis  HTTP  (Hypertext  Transfer protocol)  di  Jaringan  Komputer  Universitas  Andalas, Padang.” Jan-2015.