## WIRELESS SMART HOME SYSTEM MENGGUNAKAN RASPBERRY PI BERBASIS ANDROID
Farisqi Panduardi 1) , Endi Sailul Haq 2) 1,2 )Program Studi Teknik Informatika, Politeknik Negeri Banyuwangi 1 ) akufarisqi@gmail.com , 2) esailulhaq@gmail.com

## ABSTRACT
The Technological developments from time to time proved to have given a lot of changes in people's lives. Changes for the better, like make it easier to do a job. One of the technologies developed at this time is with the development of cellular technology is not only used as a telephone and send SMS, but also can be used as a device for controlling a device. Raspberry Pi, often also called by the name Raspi, is a single board computer (Single Board Circuit / SBC), which has the size of a credit card that can perform digital data processing in accordance with orders given programming language. Then the Raspberry Pi is currently widely applied in daily life, one of which is used in smart home wifi automatic use of media-based Raspberry Pi. smart home system is a tool that can work automatically based on the input to the Android and the  program that is embedded in a Raspberry Pi. wifi as a communication medium to transmit data or input from the android application that acts as a device to control home appliances remotely. In general, control of home appliances is still work manually making it less effective, objective of the smart home system design tool to create a tool that can help people to carry out activities in the house that is to control home appliances using smartphones automatically through android application.
Kata Kunci: Raspberry Pi, Smart Home System, Android

## PENDAHULUAN
Internet  of  Things  (IoT )  merupakan sebuah  istilah  yang  belakangan  ini  mulai ramai  ditemui  namun  masih  sedikit  yang mengerti  arti  dari  istilah  ini.  Secara  umum Internet  of  Things  dapat  diartikan  sebagai benda-benda  di  sekitar  kita  yang  dapat berkomunikasi antara satu sama lain melalui jaringan internet.
Melalui  internet,  kita  bisa mencari uang hanya dengan duduk di depan komputer atau laptop.  Internet  menyediakan  tempat  tak terbatas  bagi  para  perusahaan  untuk membuka  bisnisnya  tanpa  memiliki  sebuah kantor.  Nantinya  internet  akan  menjadi penghubung utama dalam interaksi sedangkan  manusia  hanya  sebagai  pengatur dan pengawas perangkat ini.
Internet of Things memiliki konsep yang bertujuan  untuk  memperluas  manfaat  yang tersambung  dalam  koneksi  internet  secara terus  menerus.  Sebagai  contoh  benda elektronik, bahan pangan dan termasuk benda hidup dan masih banyak lagi. Benda tersebut dapat  ditanamkan  sensor  yang  dibuat  selalu aktif dan terhubung secara luas, baik dengan jaringan lokal maupun dengan jaringan global. Selama  ini  perkembangan  pengendalian perangkat  elektronik  masih  relatif  lambat
dibanding  dengan  pertumbuhan  internet  di Indonesia. Permasalahan selama ini pengendalian  perangkat  jarak  jauh  adalah mahal  dan  rumitnya  skema  pengendalian tersebut  (Dhit:2010).  Penggunakan  server yang membutuhkan perawatan ekstra, mahal, tambahan  biaya  untuk  menghidupi.  Begitu juga akses IP publik yang mahal dan semakin terbatas.  Hal  ini  yang  sering  terjadi  pada pengendalian berbasis remote.
Tren kenaikan penggunaan internet juga terjadi di Indonesia. Berdasar IDC tahun 2012, Indonesia menjadi negara dengan pertumbuhan  pengguna  internet  tertinggi, yaitu 30,9 persen. Negara ke empat tertinggi di Asia  pertumbuhan  internet  setelah  China, India, dan Jepang. Pertumbuhan ini didukung oleh  pertumbuhan  penggunaan  internet melalui  perangkat  mobile.  Semakin  mudah dan  murahnya  perangkat  mobile  menjadi salah  satu  alasan  perkembangan  internet mobile. Seperti yang diberitakan Kompas.com pada  28  Oktober  yang  lalu  bahwa  pengguna internet di Indonesia pada tahun 2011 sudah mencapai 55 juta orang, meningkat dari tahun sebelumnya  di  angka  42  juta.  Dari  jumlah tersebut  29  juta  diantaranya  adalah  mobile internet user.
Meskipun demikian pertumbuhan internet  yang  signifikan  tiap  tahunnya  tidak
diimbangi  oleh  ketersediaan  infrastrukur sehingga  kecepatan  tiap  pengguna  terbatas. Menurut  MarkPlus  Insight,  jumlah  pengguna Internet  di  Indonesia  pada  tahun  2011  ini sudah mencapai 55 juta orang, meningkat dari tahun  sebelumnya  di  angka  42  juta.  Tetapi berdasar penelitian Akamai di dapat juga rata- rata kecepatan Indonesia per pengguna sangat rendah,  yaitu  berkisar  0,8  Megabit  per  detik berdasar.
Kebutuhan  peralatan  listrik  seperti menyalakan  peralatan  listrik  rumah  tangga lebih  praktis  jika  bisa  dikendalikan  dengan baik.  Selama  ini  masyarakat  menggunakan kabel  dan  remote  control  yang  berbasis infrared  untuk  mengendalikan  sesuatu  dari jarak jauh, tetapi untuk pengendalian tersebut dibatasi  oleh  jarak.  Agar  pengendalian tersebut  mencakup  luas  dan  mudah,  maka salah  satu  solusinya  menggunakan  ponsel smartphone Android sebagai remote control.
Sistem operasi Android merupakan suatu perangkat lunak yang telah berkembang pesat pada saat ini. Oleh karena itu, banyak software developer  yang  menjadikan  Android  sebagai terobosan baru dalam bidang perangkat lunak atau  sistem  operasi  pada  smartphone Android.  Di  dalam  perkembangan  Android, bahasa  pemrograman  Java  adalah  salah  satu media pembuatan program di dalamnya, atau yang  biasa  disebut  dengan  Java  code application.  Aplikasi  ini  digunakan  sebagai media dari pengguna untuk memadamkan dan menyalakan peralatan listrik rumah tangga.
Dengan  mengggunakan  Android  maka untuk mengendalikan peralatan listrik rumah tangga  secara  otomatis  dan  mampu dikendalikan  pada  jarak  jauh  dengan menggunakan  mobile  application  yang terintegrasi  modul  wifi  dan  mendukung programan  Java  sebagai  interface  sekaligus dapat  digunakan  lebih  dari  satu  perangkat listrik. Ponsel yang digunakan adalah memiliki operating  system  Android,  sesuai  dengan perkembangan  Android  yang sedang berkembang sekarang ini
Oleh  karena  itu,  dalam  penelitian  ini dikembangkan  skema  untuk  mengendalikan perangkat elektronik melalui internet dengan berbasis perangkat mobile.

## TINJAUAN PUSTAKA
Smarthome System Sistem yang umum terdapat pada sebuah rumah konvensional adalah sistem penerangan  (lighting  system),  sistem keamanan (security system), sistem pengatur
temperatur  dan  ventilasi,  sistem  hiburan
(entertainment
system).  Pada  rumah konvensional  masing-masing  sistem  ini berdiri  sendiri.  Masing-masing  dikontrol secara  terpisah  baik  dengan  menggunakan keypad,  remote  control,  saklar,  dan  lainnya.
Untuk  mendapatkan  kondisi  tertentu seringkali  penghuni  harus  menyesuaikan beberapa sistem sekaligus, seperti menyesuaikan tingkat penerangan, temperatur, dan proteksi keamanan pada saat malam hari. Home Automation (Smart Home System)
adalah  sistem  yang  digunakan  untuk mengintegrasikan  berbagai  sistem  yang umumnya  terdapat  dalam  suatu  rumah (bangunan). Dengan terintegrasinya berbagai sistem ini diharapkan dapat meningkatkan:
Kenyamanan:  tingkat  penerangan,  suhu, kelembaban yang optimum Keamanan:  proteksi  terhadap  akses, alarm system, dan monitoring keadaan. Kemudahan: mengontrol berbagai sistem dimanapun dan kapanpun. Efisiensi:  menggunakan  resource/energi sesuai dengan kebutuhan. Yang  menjadi  kendala  utama  dalam integrasi  ini  adalah  bagaimana  berbagai sistem yang  sudah ada dalam  satu bangunan dapat  berkomunikasi  satu  dengan  lainnya. Pada  saat  ini  belum  terdapat  satu  platform standar yang cukup dominan digunakan oleh vendor elektronik sebagai acuan. Berdasarkan medium  komunikasinya,  metoda  integrasi yang  digunakan  saat  ini  dapat  dibedakan menjadi:
Hard-Wired (Bus Sistem): menggunakan kabel  untuk  mengirimkan  data  komunikasi antara  berbagai  modul.  Metoda  ini  memiliki kestabilan  komunikasi  yang  baik,  tetapi kurang  tepat  digunakan  bila  rumah/gedung sudah selesai dibangun.
Radio Frequency: menggunakan metoda wireless radio frequency untuk mengirimkan data.  Metoda  ini  mudah  diimplementasikan, tetapi  sering  kali  terkendala  dengan interferensi dan juga jangkauan Power  Line:  menggunakan  modulasi frekuensi  listrik  untuk  mengirimkan  data. Metoda ini juga relatif mudah diimplementasikan,  tetapi  sering  terkendala oleh  faktor  noise  pada  aliran  listrik,  relatif lambat, dan rentan masalah oleh perintah yang bertabrakan (collision command).
Hybrid:  menggabungkan  beberapa metoda  yang  disebut  diatas  untuk  dapat
mengirimkan  perintah  yang  lebih  konsisten/ stabil dan juga mudah diimplementasikan.
Faktor lainnya yang juga sangat penting dalam  implementasi  Home  Automation System adalah user interface yang digunakan untuk  mengakses  /  mengontrol  sistem.  User interface dapat dikelompokkan menjadi:
On  site  interface:  user  interface  yang terdapat  pada  area  rumah  /  bangunan,  user interface ini bisa berupa keypad, touchscreen, remote control.
Off  site  interface:  user  interface  yang memungkinkan pengguna mengontrol sistem pada  saat  tidak  berada  di  sekitar rumah/bangunan,  user  interface  ini  bisa berupa  web  interface,  phone  escort  system, sms interface, maupun email interface.
Kedua  faktor  diatas  (integrasi  dan  user interface)  adalah  faktor  yang  sangat  penting dalam  memilih  suatu  home  automation system.  Sebuah  home  (building)  automation yang  baik  harus  dapat  melakukan  integrasi dengan berbagai sistem secara konsisten dan stabil.  Sistem  juga  harus  mudah  diakses, dimonitor, dan dikontrol secara lokal maupun secara remote.

## HASIL PEMBAHASAN
Gambaran Umum Sistem
Penelitian  dilakukan  dengan  melakukan perencanaan  dan  pengembangan  sistem, implementasi  sistem  dan  ujicoba  komunikasi sistem yaitu monitoring dan kendali peralatan elektronik.  Berikut  adalah  gambaran  umum kendali dan pemantau peralatan listrik rumah tangga jarak jauh dengan Android yang dapat dilihat pada gambar
Gambar 1 Gambaran Umum Sistem Aplikasi  kendali  dan  monitoring peralatan  listrik  rumah  tangga  jarak  jauh dengan  Android  merupakan  aplikasi  yang dirancang  khusus  bagi  pengguna  untuk membantu  dalam  melakukan  pengendalian peralatan  listrik  rumah  tangga  tanpa  harus menggunakan saklar rumah dan dapat dengan
mudah  mematikan  dan  menghidupkan peralatan listrik rumah tangga melalui aplikasi di Smartphone Android. Sistem yang dibuat adalah mengendalikan  saklar  listrik  melalui  ponsel Android  dengan  menggunakan  jaringan wireless  Access  Point.  Jaringan  wireless Access  Point  sebagai  media  pentransmisian input data dari ponsel Android ke raspberry . Ponsel pintar Android yang terinstall aplikasi pengendali  saklar  listrik  akan  mengirimkan perintah  melalui  jaringan  wireless  ke  wifi shield, kemudian wifi shield akan mengirimkan kembali data ke raspberry.
Komunikasi  antara  smartphone  android dengan  raspberry  dapat  dilakukan  secara wireless menggunakan wifi shield, yang mana smartphone  android  dan  wifi  shield  pada sistem  raspberry  dapat  berkomunikasi menggunakan  data  serial.  Data  yang  diterima wifi  shield  berupa  karakter  ASCII  diubah menjadi  Biner  oleh  prosesor  wifi  shield  agar dapat  dikirim  secara  serial  ke  raspberry. Raspberry  akan  membaca  data  ASCII  yang dikirim  sebagai  1  byte  data  dalam  bentuk biner.

## Spesifikasi Sistem
Fitur-fitur aplikasi kendali dan Pemantau peralatan  listrik  rumah  tangga  jarak  jauh dengan Android
Gambar 2 Fitur Umum Sistem
Pada  raspberry  memiliki  kaitan  dengan aplikasi  pada  smartphone  Android  untuk berkomunikasi,  raspberry  ini  berfungsi sebagai  driver  alat  yang  akan  dikendalikan. Program ini dibuat dengan beberapa fitur, di antaranya:
1.  Menyalakan Lampu
2.  Memadamkan Lampu
3.  Pengecekan Lampu
4.  Mengatur tingkat kecerahan Lampu
Rangkaian Sistem Rangkaian keseluruhan sistem komponen perangkat keras yang
memperlihatkan keterhubungan antara komponen  satu  dengan  komponen  lainnya sehingga menjadi kesatuan sistem yang dapat digunakan  dalam  sistem  kendali  lampu. Smartphone android, melakukan kendali dan monitoring  pada  lampu  untuk  menyalakan dan  memadamkan  dengan  melalui  access point  sebagai  media  penghubung  pada  wifi. Selanjutnya,  raspberry  akan  memproses perintah  dari  pengguna  android  untuk menyalakan  dan  memadamkan  lampu  yang dioperasikan  pada  relay  sebagai  pemicu lampu menyala dan memadamkan. Kemudian sensor arus akan mendapatkan besarnya arus yang terdapat pada lampu untuk mengetahui status lampu menyala dan tidaknya. Pada sisi lain  terdapat  saklar  secara  manual  untuk menyalakan dan memadamkan lampu dengan tanpa kendali android.
Komunikasi  keseluruhan  perangkat  ini dapat  terhubung  atau  dibaca  oleh  android dengan modul wifi-ESP8266
Gambar 2 Rangkaian Sistem
Saklar  manual  terdapat  relay  sebagai switching  lampu,  dimana  relay  tersebut merupakan  media  untuk  menyalakan  dan memadamkan  lampu,  pada  dasarnya  jika saklar manual mengaktifkan lampu dan saklar yang  secara  otomatis  nonaktif  dengan dapat  berfungsi  atau  tidak  menyala  dan sebaliknya  jika  saklar  yang  otomatis mengaktifkan  lampu  dan  untuk  manual menonaktifkan  lampu  maka  lampu  tersebut
Berikut  merupakan  tabel  kebenaran  dari saklar manual dan otomatis
Tabel 1. Tabel kebenaran mode pengendali MANUAL OTOMATIS LAMPU 1 0 Non Aktif 0 1 Aktif 1 1 Aktif

## Aplikasi Android
Pada  halaman  awal  aplikasi  ini merupakan halaman awal dari aplikasi kendali dan monitoring peralatan listrik rumah tangga jarak  jauh  dengan  android.  Berikut  tampilan awal  aplikasi  atau  Home  dapat  dilihat  pada Gambar
Gambar 3 Tampilan Awal Aplikasi
Pada  halaman  awal  aplikasi  terdapat  5 menu dalam bentuk Sliding Menu yaitu: Home, Panel  Kontrol,  Setting,  Help,  dan  Logout. Berikut tampilan Sliding Menu Aplikasi dapat dilihat pada gambar. Keterangan:
Menu  Home  merupakan  halaman  awal aplikasi yang hanya berisi tulisan  selamat datang di aplikasi kendali lampu. Menu Panel Kontrol merupakan menu yang digunakan  untuk  mengendalikan  lampu, seperti  menyalakan  dan  memadamkan lampu,  dimmer  lampu,  dan  mode  manual dan otomatis. Menu Setting merupakan menu yang berisi pengaturan jumlah lampu dan pengaturan nama lampu. Menu  Help  merupakan  menu  yang  berisi panduan atau cara mengendalikan lampu. Menu  Logout  merupakan  menu  untuk keluar dari halaman menu utama.

## Tampilan Menu Setting
Pada  menu  ini  dapat  mengatur penambahan  dan  pengurangan  perangkat yang akan di kontrol. Berikut tampilan menu setting dapat dilihat pada gambar

## Gambar 4 Tampilan Setting Aplikasi

## Pengujian Sistem
Hubungan antara Tegangan pada Lampu dan nilai PWM Pengujian ini dapat dilakukan menggunakan potensiometer, dimana potensiometer digunakan untuk memberikan input ADC dari 0 & 255 yang digunakan untuk output  yang  akan  dikeluarkan  dari mikrokontroller. Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel di bawah ini Tabel 2. Tabel tegangan dan nilai PWM

## Pengujian Kontrol Lampu
Pengujian  kontrol  mode  otomatis  ini untuk  menyalakan  dan  memadamkan  lampu menggunakan android. Jika mode otomatis ini diaktifkan,  maka  pengguna  tidak  dapat menyalakan  dan  memadamkan  listrik  secara manual  (saklar  di  rumah).  Berikut  tampilan aplikasi android untuk mode otomatis
Gambar 5 Tampilan Pengendali Lampu Pada  pengujian  ini  mode  kontrol otomatis  menggunakan  android  sebagai pengontrol  atau  pengendali  lampu,  pertama
kali  untuk  mengaktifkan  pengontrol  harus mengkoneksikan media penghubungnya pada button  connet/connected  yaitu  wifi,  setelah terkoneksi android dapat mengontrol dengan memberikan perintah ke perangkat kerasnya, pada  lampu  1  dan  2.  Pada  aplikasi  terdapat pada button OFF artinya lampu masih dalam keadaan  padam,  sebaliknya  jika  pada  button ditekan maka akan berubah menjadi ON yang artinya  lampu  aktif.  Sedangkan  untuk memonitor  apakah  lampu  benar-benar raspberry  mengirimkan  status  lampu  ke android  dan  akan  merubah  ikon  lampu menjadi berwarna kuning.
Sedangkan  untuk  mode  manual,  jika diaktifkan  merupakan  perintah  untuk mengaktifkan  perangkat  kontrol  dengan menggunakan  saklar  untuk  menyalakan  dan memadamkan lampu. saklar ini adalah saklar yang terpasang pada rumah. Berikut prototype instalasi lampu dan saklar pada rumah.

## Gambar 6 Prototype Lampu Dan Saklar

## Mengatur tingkat kecerahan Lampu
Kontrol dimmer dapat dilakukan dengan menginputkan angka pada sisi kolom dimmer 1 untuk meredupkan atau menerangi lampu 1, sebaliknya  kolom  dimmer  2  dapat  juga meredupkan atau menerangi lampu 2 dengan memberikan input angka pada kolom tersebut, angka yang di inputkan dari yang terkecil yaitu 0  hingga  maksimal  255,  angka  0  hingga  255 tersebut  merupakan  nilai  yang  sudah  diatur pada program untuk dikombinasikan sebagai penghitungannya  yang  menggunakan  nilai PWM  (Pulse  Width  Modulation)  dari perangkat keras arduino Power Suply Signal PWM V Lampu  Status Lampu 12 V High,Pw m =0 0 V Padam High,Pw m =255 10,92 V Nyala

## Gambar 6 Pengaturan Tingkat Kecerahan

## KESIMPULAN
Berdasarkan  perumusan  masalah  yang telah  dibahas  pada  bab  sebelumnya,  dapat diambil beberapa kesimpulan, antara lain:
1. Dalam  pengontrolan  peralatan  listrik rumah  memiliki  mode  otomatis  dalam menangani  kondisi  lampu  dengan  jarak jauh  melalui  via  wifi  dan  mode  manual yang menggunakan saklar sebagai kendali lampu,
2. Dengan  adanya  sensor  arus  dapat digunakan untuk mengatasi ketika terjadi kosrleting (arus pendek) pada lampu

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Budiharto.  2012.  Robot  Vision.  Yogyakarta: Andi.
[2] Iswanto.  2011.  Belajar  Microcontroller AT89s51. Yogyakarta: Andi.
[3] Setiawan,  Evan  Taruna.  2015.  Pengendalian Lampu  Rumah  Berbasis  Mikrokontroller Arduino  Menggunakan  Smartphone  Android. STMIK ATMA LUHUR PANGKALPINANG. Tugas Akhir. Pangkalpinang. [4] Jr,  Wiliam  H.Hayt.2015.  Edisi  Keenam Rangkaian Listrik Jilid 1. Erlangga
[5] Malvino,  Albert  Paul.  1999.  Prinsip-prinsip Elektronika Jilid II. Jakarta: Erlangga.
[6] Yuhefizar.  2008.  10  Jam  Menguasai  Internet Teknologi dan Aplikasi. Jakarta: PT.Elex Media Komputindo. [7] Bruhlman, Thomas. 2015. Arduino
Praxiseinstieg. Jakarta :MITP.
[8] Rofiq, Muhammad. 2015. Perancangan Sistem Kontrol  dan  Monitoring  Lampu  dengan Memanfaatkan  Teknologi  Bluetooth  Pada Smartphone  Android.  STMIK  ASIA  Malang. Tugas Akhir. Malang.
[9] Hapsari,  Noviyanti  Tri.  2012.  Perancangan Sistem  Kendali  Jarak  Jauh  Peralatan  Listrik Rumah Tangga Dengan Kontrol Wireless Pada Orange House Menggunakan Mobile Application  Berbasis  Android.  Institut Teknologi Telkom. Tugas Akhir.Bandung.