TERAKREDITASI RISTEKDIKTI No. SK : 28/E/KPT/2019
DOI : https://doi.org/10.30630/eji.14.1.272

## Sistem Monitoring Horizontal Axial Wind Turbine Berbasis Internet Of Things
Munir Azhari 1* , Dean Corio 2 1,2 Program Studi Teknik Elektro, Institut Teknologi Sumatera Jl. Terusan Ryacudu, Way Huwi, Kec. Jati Agung, Kabupaten Lampung Selatan, Lampung 35365 *Corresponding Author :munir.13117073@student.itera.ac.id, dean.corio@el.itera.ac.id
Abstrak— Tenaga angin merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang digunakan untuk  membangkitkan energi  listrik  dan  rata-rata  di  implementasikan  pada  daerah  dengan  sumber  potensi  angin  yang  besar.  Proses monitoring dari pembangkit listrik tersebut biasanya dilakukan oleh operator atau pengguna dengan mencatat arus, tegangan,  daya,  dan  kecepatan  angin  yang  dihasilkan  oleh  turbin  angin  secara  manual  atau  konvensional.  Proses monitoring secara langsung ini memerlukan usaha yang lebih besar dan memakan waktu cukup lama serta data yang diperoleh kurang akurat. Oleh karena itu dibutuhkan sistem monitoring yang mampu melakukan pemantauan jarak jauh  serta  menerapkan  konsep  Internet  of  Things  (IoT)  agar  nilai  arus,  tegangan,  daya,  dan  kecepatan  angin  dapat diperoleh pengguna secara realtime melalui purwarupa website yang dirancang. Beberapa pengujian yang dilakukan pada  penelitian  ini  yaitu  pengujian  akurasi  pembacaan  sensor  dengan  mencari  nilai  galat,  pengiriman  data  dengan mencari nilai delay, dan pengalaman pengguna saat menggunakan website dengan metode User Experience Questions (UEQ).  Diperoleh  hasil  bahwa  sistem  monitoring  sudah  mampu  memberikan  informasi  kepada  pengguna  melalui website dengan respon waktu rata-rata 12,60 detik, galat pada pembacaan arus sebesar 3,51 % dan tegangan sebesar 0,22  %.  Kemudian  untuk  skor  UEQ  website  memperoleh  nilai  diatas  rata-rata  pada  aspek  kejelasan,  daya  tarik, kebaruan, efisiensi, ketepatan dan memperoleh nilai baik pada aspek stimulasi.
Kata Kunci: monitoring , website , arus, tegangan, galat
Abstract—  Wind  power  is  one  of  the  renewable  energy  sources  used  to  generate  electrical  energy  and  is  generally implemented in areas with large wind potential sources. The monitoring process of the power plant is usually carried out by the operator or user by recording the current, voltage, power, and wind speed produced by the wind turbine manually or conventionally. This direct monitoring process requires greater effort and takes a long time and the data obtained is less accurate.  Therefore,  a monitoring  system  is  needed  that  is  capable  of  remote monitoring  and applies the  concept of  the Internet of Things (IoT) so that the current, voltage, power, and wind speed values can be obtained by users in real time through a prototype website designed. Some of the tests carried out in this study were testing the accuracy of sensor readings by looking for error values, sending data by looking for delay values, and user experience when using the website using the User Experience Questions (UEQ) method. The results showed that the monitoring system was able to provide information to users through the website with an average response time of 12.60 seconds, error in current readings of 3.51% and voltage of 0.22%. Then for the UEQ score, the website obtained a score above the average on the aspects of clarity, attractiveness, novelty, efficiency, accuracy and got a good score on the stimulation aspect.
Keywords : monitoring, website, current, voltage, error
© 2022 Elektron Jurnal Ilmiah

## I. PENDAHULUAN
Revolusi  Industri  4.0  menuntut  untuk  adanya pemanfaatan  perkembangan  teknologi  dan  perubahan besar  dalam  menggunakan  sebuah  peralatan  yang multifungsi  untuk  menghemat  tempat,  waktu,  serta biaya. Salah satu pemanfaatan perkembangan teknologi sekarang  yaitu  dengan  menggunakan  internet  sebagai media pendukung dalam penyelesaian berbagai perma- salahan  yang  ada,  termasuk  pada  sistem monitoring suatu alat [1]. Sistem monitoring merupakan salah satu faktor  yang  perlu  diperhatikan  dalam  pengoperasian Pembangkit  Listrik  Tenaga  Bayu  (PLTB).  Hal  ini dibutuhkan  untuk  mengetahui  zona  operasi  generator agar  tidak  terjadi  operasi  yang  melampaui  batas kemampuan  pembangkitan  dan  memproteksi  kompo- nen-komponen  agar  tidak  menimbulkan  kerusakan pada  generator  tersebut.  Proses  pemantauan  dan pengukuran  parameter  listrik  yang  dihasilkan  umum-
nya  dilakukan  dengan  cara  manual  menggunakan sebuah  multimeter  analog  ataupun  digital  dan  dilaku- kan  pada  lokasi  alat  tersebut  berada.  Sehingga  dirasa kurang efisien karena membutuhkan waktu yang cukup lama  serta  data  tidak  dapat  diperoleh  setiap  saat. Pemantauan tersebut lambat laun akan mulai bergeser dengan berkembangnya aspek pengiriman dan peneri- maan data pada suatu perangkat menggunakan konsep Internet  of  Things (IoT),  yang  mana  saat  ini  masih sangat  minim  dimanfaatkan  untuk  sistem monitoring khususnya  pada  jenis  pembangkit  generator  turbin angin  tipe  aksial  atau Horizontal  Axial  Wind  Turbine (HAWT).
Beberapa  penelitian  terkait  sistem monitoring sebelumnya  yang  sudah  banyak  dilakukan,  seperti perkembangan yang mulanya sistem monitoring hanya bisa memantau melalui LCD, localhost atau webserver , transmisi  data  menggunakan  GSM  Shield,  hingga
Munir Azhari dkk : Sistem Monitoring Horizontal Axial Wind Turbine Berbasis Internet Of Things
perancangan  sistem monitoring berbasis  IoT.  Akhir- akhir  ini  banyak  dikembangkan  melalui  antarmuka aplikasi  atau website yang  dirancang  manual  atau menggunakan bantuan pihak ketiga seperti thingspeak , ubidots , atau blynk [2]. Berdasarkan penelitian dengan judul Monitoring Pembangkit  Listrik  Tenaga  Angin Menggunakan  Mikrokontroler  Arduino  berbasis  GUI Matlab  dan  Simulasi  Alat  Pemantau  Pembangkit Listrik  Tenaga  Angin  Menggunakan  Mikrokontroler Melalui  Monitor  PC.  Sistem  yang  dirancang  sudah mampu  menampilkan  data  angka  dan  grafik  secara realtime dengan respon waktu pengiriman data 5 menit dan  parameter  yang  diukur  adalah  kecepatan  angin, arus,  dan  tegangan  yang  ditampilkan  ke  pengguna melalui web server [3]–[5].
Penelitian  selanjutnya  yaitu  Analisa  dan  Desain Monitoring  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Angin  dan Potensi  Tenaga  Matahari  dengan  menggunakan komponen  mikrokontroler  Arduino  Mega  2560, data logger  shield ,  LCD,  dan  GSM/GPRS  Shield  sim900 mencakup  parameter  yang  diukur  yaitu  arus  dan tegangan  dimana data  logger  shield sudah  mampu melakukan pencatatan berdasarkan waktu pengambilan data  yang  kemudian  disimpan  ke  SD card dan ditampilkan  pada website .  Namun,  selama  proses pengiriman data ke database pada penelitian ini tidak dapat  terkirim  secara  keseluruhan  karena  dipengaruhi oleh jaringan GSM yang tidak stabil [6]–[8]. Kemudian pada  penelitian  Perancangan  Sistem  Monitoring Prototipe  Pembangkit  Hibrid  PLTS  dengan  PLTB Berbasis Internet  Of  Things (IoT)  dengan  komponen Arduino  Mega  2560,  modul  Bluetooth  HC-04  dan modul Wi-Fi ESP8266 mencakup parameter pengukuran  kecepatan  angin  dan  kecepatan  putaran turbin  berbasis smartphone android  dimana  data ditampilkan ke pengguna melalui thingspeak [9], [10]. Hasil  pengujian  tersebut  menunjukkan  sistem moni- toring turbin angin sudah bekerja dengan baik. Namun, pengiriman data sensor terbatas pada jarak yang bisa di akses oleh modul Bluetooth dan respon waktu pengiri- man data membutuhkan waktu 20-60 detik.
Berdasarkan literatur diatas, beberapa sistem moni- toring yang dirancang masih menggunakan data logger shield ,  dan  GSM/GPRS  Shield  sim900  yang  mana dalam  komunikasi  pengiriman  datanya  masih  dalam bentuk  SMS  serta  penyimpanan  yang  terbatas  pada besarnya kapasitas SD card dan mengharuskan penggu- nanya  untuk  mengambil  data  secara  langsung.  Untuk mikrokontroler  yang  digunakan  sebagai  pemrosesan data  sensor  sebagian  besar  masih  menggunakan Arduino  UNO  maupun  Mega  2560  dimana  dalam pengimplementasiannya  masih  membutuhkan  kompo- nen  tambahan  modul  Wi-Fi  untuk  komunikasi  data sehingga  membutuhkan  biaya  yang  lebih  besar  untuk perancangannya.  Kemudian  untuk  antarmuka  yang dirancang beberapa masih menggunakan aplikasi pihak ketiga  seperti thingspeak,  blynk,  ubidots .  Meskipun platform tersebut  gratis  untuk  digunakan,  fitur-fitur yang ada dibatasi dan hanya tersedia untuk proyek kecil non-komersial  (82000  pesan/hari)  dan  tidak  diizinkan
untuk skala lebih besar. Untuk mengakses fitur penuh platform maka  pengguna  harus  berlangganan  aplikasi tersebut [1].
Melihat  beberapa  kelebihan  dan  kekurangan berdasarkan  literatur  tersebut,  timbul  gagasan  untuk memperbarui  dan  mengembangkan  sebuah  sistem monitoring pada HAWT dengan menggunakan konsep IoT,  yaitu  konsep  yang  memungkinkan  setiap  benda dapat  terintegrasi  dengan  jaringan  internet,  sehingga dapat  melakukan  pemantauan  dimanapun  dan  kapan- pun  [11].  Penggunaan  ini  didasarkan  karena  HAWT membutuhkan sistem monitoring arus, tegangan, daya dan  kecepatan  angin  dan  report  performansi  harian untuk  meminimalisir  kerusakan  atau  gangguan  dari kondisi  cuaca  yang  buruk  serta  memantau  kinerja generator  turbin  angin  dengan  lebih  mudah,  cepat, realtime ,  dan  dapat  diakses  melalui  jaringan  internet menggunakan smartphone atau Personal  Computer (PC). Dari sisi perancangan perangkat keras, sistem ini dirancang menggunakan sensor tegangan ZMPT101B, sensor  arus  ACS712,  sensor  anemometer,  OLED Display ,  mikrokontroler  ESP32,  dan  PC /smartphone . Pemilihan  mikrokontroler  yang  berbeda  dari  referensi sebelumnya karena ESP32 memiliki keunggulan mulai dari  harganya  yang  relatif  murah,  mudah  diprogram, memiliki  jumlah  pin  I/O  yang  memadai  dan  sudah tersedia  modul  Wi-FI  sehingga  sangat  mendukung untuk  membuat  sistem  aplikasi  IoT  [12].  Kemudian pada  perencangan  perangkat  lunak,  sistem  informasi dirancang  menggunakan  bahasa  PHP,  framework Bootstrap,  dan database MySQL  dengan  antarmuka berupa website yang responsive sehingga memudahkan pengguna. Website dipilih  sebagai  acuan  antarmuka karena  tata  letak/desain  yang  konsisten,  kecepatan download , isi mudah dibaca, dan menyesuaikan spesi- fikasi dari berbagai perangkat keras yang digunakan.

## II. METODE
A. Blok Diagram Sistem
Gambar 1. Blok diagram perancangan sistem
Perancangan  sistem monitoring HAWT  ditunjuk- kan pada Gambar 1, berdasarkan blok digram tersebut sistem dirancang terbagi atas dua bagian yaitu perang- kat keras dan perangkat lunak. Adapun perangkat keras yang  diterapkan  yaitu  mikrokontroler  ESP32,  sensor arus  ACS712,  sensor  tegangan  ZMPT101B,  sensor anemometer,  dan  tampilan  layar  OLED.  Sistem tersebut  terintegrasi  menggunakan  papan  PCB layout dengan  ESP32  sebagai  pengontrol  utama  pembacaan data sensor dan pengiriman data ke database yang telah
Munir Azhari dkk : Sistem Monitoring Horizontal Axial Wind Turbine Berbasis Internet Of Things
dirancang  supaya  menunjang  sistem  kerja  perangkat lunak.  Pada  perancangan  perangkat  lunak  meliputi pembuatan antarmuka dalam  bentuk website menggu- nakan bahasa PHP, database MySQL, dan konfigurasi web server agar sistem monitoring yang telah dirancang terintegrasi dengan jaringan internet.
B. Perancangan Perangkat Keras
Gambar 2. Arsitektur perancangan perangkat keras
HAWT  terdiri  dari  beberapa  sistem  diantaranya turbin  angin  sebagai  sumber  daya,  kontroler  sebagai pengatur  masuknya  daya  ke accumulator ,  dan monitoring sebagai  pemantau  nilai  hasil  luaran pembangkit. Arsitektur kinerja sistem pada perancangan  perangkat  keras monitoring HAWT seperti  pada  Gambar  2  dimulai  dari  HAWT  meng- konversi  energi  kinetik  angin  menjadi  energi  listrik sehingga  menghasilkan  parameter  seperti  arus, tegangan,  daya  dan  kecepatan  angin  yang  kemudian dikontrol untuk  memenuhi daya pada perangkat  keras sistem monitoring . Ketika semua perangkat dihubungkan  dengan  sumber  tegangan  hasil  luaran HAWT/ power  supply PLN  yang  telah  diturunkan menjadi  5  V  menggunakan  modul  LM2596  DC-DC kon-verter  maka  secara  otomatis  komponen  seperti mikro-kontroler  sudah  siap  untuk  memproses  nilai sensor  yang  ada.  Inisialisasi  pin input dan output diperlukan pada ESP32 antara lain pin D21-D22, D32- D34,  dan  D35-D39  untuk  menghubungkan  sensor ACS712,  ZMPT101B  dan  anemo-meter.  Pada  sistem monitoring ini,  sensor  anemometer  digunakan  untuk pembacaan  kecepatan  angin  turbin  angin  dengan jangkauan 0-30 m/s, sensor ACS712 digunakan untuk membaca  arus  AC/DC  dengan  jangkauan  0-30  A, sensor  ZMPT101B  digunakan  untuk  membaca  nilai tegangan  dengan  jangkauan  0-250  V.  Ketiganya digunakan  untuk pengukuran  hasil luaran HAWT dan accumulator .  Pada  proses input data  sensor,  semua sensor  akan  membaca  nilai  luaran  hasil  HAWT  dan mengirimkan  sinyal  analog  ke  mikrokontroler  ESP32 agar  bisa  diolah  menjadi  sinyal  digital  atau  terjadi proses Analog to Digital Converter (ADC). Semua data yang telah dikonversi akan dikirim melalui modul Wi- Fi  yang  ada  pada  ESP32.  Sebelum  diteruskan  ke pengguna,  ESP32  harus  terintegrasi  melalui access point koneksi  internet  3G/4G  LTE  pada  jaringan modem/router  yang  dipasang  pada terminal  box alat agar  data  bisa  tersimpan  di web  server atau database sehingga informasi nilai dan grafik dapat di akses oleh penggunaa melalui website.
Dalam  proses  implementasi  atau  pengujian,  setiap pengukuran yang menggunakan alat ukur hanya dapat menghasilkan  nilai  perkiraan.  Oleh  karena  itu  dalam
merancang  sebuah  alat  ukur  harus  ada  nilai pembanding  yang  bisa  didapat  dari  hasil  perhitungan atau dari hasil pengukuran. Nilai pembanding tersebut digunakan  untuk  mengetahui  besar  kesalahan  (galat) sehingga dapat diketahui tingkat ketelitian alat. Untuk pengujian  akurasi  dari  sensor  dihitung  menggunakan persamaan berikut.
𝐺𝑎𝑙𝑎𝑡 = | 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟−𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑆𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟
𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟 | × 100% (1) % 𝐴𝑘𝑢𝑟𝑎𝑠𝑖 =  100 − 𝐺𝑎𝑙𝑎𝑡 (2)
Klasifikasi  ketelitian  alat  ukur  listrik  menurut  standar IEC  No.  13B-23  menspesifikasikan  dibagi  menjadi  8 kelas  yaitu:  0,05;  0,1;  0,2;  0,5;  1,0;  1,5;  2,5;  dan  5. Artinya  bahwa  besarnya  kesalahan  alat  ukur  masing- masing  adalah  ±0,05%,  ±0,1%,  ±0,2%,  ±0,5,  ±1,0%, ±1,5%, ±2,5%, dan ±5% [13].
C. Perancangan Perangkat Lunak
Gambar 3. Diagram alir perancangan perangkat lunak
Alur  kerja  sistem monitoring HAWT  seperti  pada Gambar  3  dimulai  dengan  memeriksa  HAWT  apakah berfungsi dengan baik. Apabila sudah berfungsi maka selanjutnya memeriksa apakah perangkat keras sistem monitoring terkoneksi dengan internet, proses sensing
Munir Azhari dkk : Sistem Monitoring Horizontal Axial Wind Turbine Berbasis Internet Of Things
data  selalu  berjalan  dan  menunggu  koneksi  internet tersambung agar dapat dikirim mikrokontroler melalui alamat API ke database MySQL. Proses masukan data sensing  secara  otomatis  oleh  sistem  dibantu  dengan kode  program  yang  dibuat  melalui  perangkat  lunak Arduino IDE v.1.8.13 . Pengguna yang ingin memantau langsung  data  yang  terkirim  harus  mengakses  alamat website dan  mengisi username dan password pada halaman login .  Setelah  masuk  ke website pengguna akan  disajikan  dengan  halaman  utama  dan  halaman monitoring dari  masing-masing  parameter.  Dalam menampilkan  data  hasil monitoring,  website akan meminta HTTP request ke server database . Jika server mengirimkan  data  (HTTP response )  ke website maka akan terjadi proses parsing data yang akan di tampilkan di monitoring. Tetapi  jika  server  tidak  mengirimkan data  maka website akan  me- request data  kembali. Perangkat  lunak  yang  digunakan  penulis  untuk membuat website adalah Visual Studio Code v.1.66.2. Menurut  ISO  9241,  yang  merupakan  sebuah pendekatan bertujuan untuk memastikan bahwa produk yang dirancang sesuai dengan kebutuhan pengguna dan mudah untuk dipahami. Perancangan perangakat lunak yang  baik  dapat  dilihat  dari  performa  tampilan  antar- muka  dan  kecepatan  akses  data  yang  cepat  kapanpun dalam  berbagai  kondisi.  Maka  dari  itu,  dilakukan  pe- ngujian  respon  waktu  pengiriman  data  ke database sesuai  dengan  spesifikasi delay pada  Tabel  1  dimulai saat data dikirim  hingga  sampai pada website . Kemu- dian  untuk  dapat  mengetahui website memberikan kemudahan dan kenyamanan  untuk pengguna, dilaku- kan  pengujian  dengan  metode  evaluasi User  Expe- rience Qusteion (UEQ) dengan jumlah pertanyaan yang diajukan  ke  responden  sebesar  26  pertanyaan  seperti pada Gambar 4 serta berisi enam aspek yaitu kejelasan ( perspicuity )  daya  tarik  ( attractiveness ),  ketepatan ( dependability ), efisiensi ( efficiency ), stimulasi ( stimu- lation ), kebaruan ( novelty ). Gradasi penempatan perta- nyaan  yang  tidak  seragam  dari  skala  1-7  pada  bagian kiri  maupun  kanan  dalam  kuisioner,  dilakukan  untuk meminimalisir  kecenderungan  jawaban  yang  sama oleh  responden.  Untuk  memenuhi  syarat  responden UEQ  yang  seharusnya,  kuisioner  harus  diberikan kepada 20 hingga 30 responden [14].
Tabel 1. Spesifikasi delay [15]
Kategori Web Browsing (sec) Data Transfer (sec) Sangat Bagus <2 sec < 15 sec Bagus 2 sec s/d 3 sec 15 s/d 30 sec Sedang 3 sec s/d 4 sec 30 s/d 45 sec Jelek > 4 sec > 60 Sec Tabel 2. Spesifikasi sistem No . Perangkat Keterangan
1.
ESP32
●
Pin I/O: 32 pin
● Tegangan: 2.2~3.6 VDC
● Arus kerja: 80mA
● Wi-Fi: 802.11 b/g/n
● Bluetooth: 4.2 BR/EDR+ BLE
No . Perangkat Keterangan 2. Sensor ZMPT101B ● Output tegangan: 8 V ● Tegangan supply : 8 V
● Toleransi arus lebih: 100 A
● Sensitivitas: 66 - 185 mV/A
3. Sensor ACS712
● Arus primer: 2 mA
● Arus sekunder: 2 mA
● Akurasi: 0,2
● Linearitas: 0,10 %
4. Sensor Anemometer ● Tegangan supply : DC12-24V
● Tegangan output : 0-5V
● Kecepatan  mula  angin:  0,4- 0,8m/s
● Sistem error : ±3%
Gambar 4. Pertanyaan UEQ [14]

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Implementasi Perangkat Keras dan Lunak
Implementasi  sistem monitoring HAWT  meliputi perangkat keras dan perangkat lunak, untuk perangkat keras disusun pada layout PCB seperti pada Gambar 5 dan  Gambar  6  dimana  komponen  yang  digunakan terdiri dari 2 buah sensor arus ACS712, 2 buah sensor ZMPT101B, 2 buah LM2596 DC-DC konverter, sensor anemometer,  mikrokontroler  ESP32,  dan  OLED Display .  Penggunaan  2  buah  sensor  untuk  arus  dan tegangan  dikarenakan  terdapat  2  parameter  berbeda yang dibaca pada sistem monitoring yaitu hasil luaran turbin angin dan hasil luaran setelah proses inverter dari akumulator  dan  ATS  ( Automatic  Transfer  Switch ). Kemudian  implementasi  antarmuka website seperti pada  Gambar  7  dirancang  menggunakan  bahasa  PHP dan framework Bootstrap dengan halaman yang dibuat berjumlah  8  yaitu dashboard ,  kecepatan  angin, tegangan wind  turbine ,  tegangan  ATS,  arus wind turbine ,  arus  ATS,  daya wind  turbine ,  dan  pusat informasi. Sistem monitoring yang ditampilkan berupa grafik dan angka pembacaan sensor secara realtime dan report data yang bisa di unduh oleh pengguna dengan format  .xls.  Untuk  penyimpanan  data  pada website
Munir Azhari dkk : Sistem Monitoring Horizontal Axial Wind Turbine Berbasis Internet Of Things
menggunakan database MySQL seperti pada Gambar 8 dengan struktur 2 buah tabel yaitu tabel users sebagai penyimpanan  data  akun  dan  tabel  sensor  sebagai penyimpanan  data  sensor. Website di hosting menggunakan Domain Name System (DNS) pada web server dengan alamat https://www.hawt.elsinta- itera.com agar menjamin keamanan dan mencegah
Gambar 5. Implementasi hardware pada PCB Gambar 6. Implementasi layout PCB Gambar 7. Tampilan website HAWT
B. Pengujian Akurasi Sensor Tegangan  ZMPT101B Pengujian  ini  dilakukan  untuk  membandingkan tingkat kesalahan dan pengecekan akurasi antara hasil pengukuran  sistem monitoring HAWT  dengan  alat ukur  standar.  Proses  kalibrasi  dilakukan  seperti  pada Gambar  9  (a)  dimana  perangkat  keras  sistem moni- toring pada layout PCB  saling  dihubungkan  menggu- nakan kabel male dan female baik dari ESP32, sensor atau  komponen  lainnya  sesuai  dengan  Vcc,  Ground, dan Vout. Kemudian menyiapkan koneksi Wi-Fi untuk proses integrasi ESP32 ke website dan menghubungkan semua perangkat dengan tegangan sumber atau power supply dari  PLN  sebesar  220  V  agar  sistem  menyala dan bekerja. Dalam pengujian ini, seperti pada Gambar 9  (b)  dipilih  multimeter  digital  DT9205A  yang  sudah dikalibrasi dengan limitasi pengukuran tegangan sam- pai  dengan  1000  V  sebagai  pembanding  antara  alat standar dengan perangkat yang telah dirancang.
Data  pengujian  sensor  tegangan  diperoleh  dengan menggunakan  regulator  tegangan  yang  divariasikan dari  nilai  0  –  240  V  seperti  pada  Tabel  3  terdapat  8 pengujian yang dilakukan dengan pengambilan sampel tiap 1 menit. Pada pengujian pertama dilihat dari OLED Display seperti Gambar 9 (a) sensor 1 (V1) membaca tegangan  222  V  dan  sensor  2  (V2)  membaca  223  V sedangkan pembacaan multimeter seperti pada Gambar 9 (b) sebesar 222 V. Untuk pengujian selanjutnya nilai yang  diperoleh  tidak  terlalu  jauh  dengan  pengujian pertama.  Persentase  rata-rata  galat  yang  diperoleh melalui perhitungan dengan (1) sebesar 0,22% dan rata- rata akurasi yang diperoleh melalui perhitungan dengan (2)  sebesar  99,9%  yang  berarti  masih  dalam  batas toleransi  galat  pada  pengukuran  menurut  klasifikasi standar IEC No. 13B-23.
Tabel 3. Hasil pengujian sensor tegangan ZMPT101B
No. Sensor 1 (V) Sensor 2 (V) Multimeter (V) Galat (%) Akurasi (%) 1. 222,98 223,12 222,00 0,06% 99,9 2. 223,01 223,08 222,00 0,03% 99,9 3. 224,54 222,65 222,00 0,85% 99,1 4. 222,84 223,22 222.00 0,17% 99,8 5. 223,02 222,79 222.00 0,10% 99,9 6. 223,11 222,45 222.00 0,30% 99,7 7. 223,11 223,03 222.00 0,04% 99,9 8. 223,44 222,91 221,00 0,24% 99,8 Rata- rata 223,26 222,66 221,88 0,22% 99,8
(a)                                                 (b)
Gambar 9. Pengujian tegangan (a) sensor ZMPT101B, (b) multimeter
Munir Azhari dkk : Sistem Monitoring Horizontal Axial Wind Turbine Berbasis Internet Of Things
C. Pengujian Akurasi Sensor Arus ACS712
Pada  pengujian  sensor  arus  ACS712  seperti  pada Gambar  10  dilakukan  dengan  membandingkan  hasil pengukuran  sensor  dengan  multimeter  digital  DT92- 05A yang sudah dikalibrasi dengan limitasi pengukuran arus sampai dengan 20 A. Sensor arus penting untuk di uji, karena akan mempengaruhi keakuratan dari sensor tersebut  membaca  nilai  arus  yang  dihasilkan  oleh HAWT. Proses kalibrasi yang dilakukan sama dengan pengujian  sensor  tegangan    ZMPT101B,  tetapi  untuk pengambilan sampel data dilakukan setiap 4 kali tiap 1 menit dengan mengukur arus pada beban yang berbeda- beda yaitu setrika, kipas angin, dan charger laptop. Dari hasil  pengukuran  seperti  pada  Tabel  4,  sensor  arus ACS712  sudah  dapat  dikatakan  bekerja  baik  dengan membaca arus dari rentang 0 – 2 A. Dapat dibuktikan dari sampel percobaan pada beban 2 yaitu kipas angin. Sistem monitoring melalui  OLED Display membaca 0,19 A yang ditunjukkan pada Gambar 10 (a) dan pada multimeter  membaca  0,19  A  yang  ditunjukkan  oleh Gambar 10 (b).
Setelah  semua  sampel  data  diperoleh,  selanjutnya dilakukan perhitungan menggunakan (1) dan (2) untuk melihat berapa besarnya rata-rata galat dari pengukuran dan akurasi dari sensor. Dapat dilihat dari Tabel 4 hasil perhitungan rata-rata galat diperoleh sebesar 3,51% dan rata-rata  akurasi  sensor  sebesar  96%.  Rata-rata  galat yang  diperoleh  masih  dalam  batas  toleransi  galat pengukuran menurut Standar IEC No. 13B-23 dimana keakuratan  yang tinggi biasanya digunakan pada alat- alat  ukur  portabel  yang  kecil  atau  alat  ukur  yang digunakan  pada  panel.  Beberapa  perbedaan  antara pembacaan  nilai  arus  pada  sensor  ACS712  dan multimeter  dapat  terjadi  karena  perbedaan  sensitifitas pada  kedua  alat  ukur  dan  dapat  juga  disebabkan ketidakstabilan  arus  saat  proses  pengukuran  sehingga terdapat selisih pembacaan yang sedikit jauh.
(a)                                                (b)
Gambar 10. Pengujian arus (a) sensor ACS712, (b) multimeter
Tabel 4. Hasil pengujian sensor arus ACS712 Beban Sensor (V) Multimeter (V) Galat (%) Akurasi (%) Setrika 1,52 1,60 5,00 95,00 1,53 1,60 4,38 95,63 1,57 1,60 1,88 98,13 1,67 1,60 4,37 95,63 Kipas Angin 0,19 0,18 5,56 94,44 0,18 0,18 0,00 100,00 0,19 0,19 0,00 100,00 0,19 0,18 5,56 94,44
Beban Sensor (V) Multimeter (V) Galat (%) Akurasi (%) Charger Laptop 0,27 0,26 3,85 96,15 0,28 0,27 3,70 96,30 0,26 0,25 4,00 96,00 0,27 0,26 3,85 96,15 Rata-rata 3,51 96,49

## D. Pengujian Respon Waktu Pengiriman Data
Gambar 11. Grafik respon waktu pengiriman data
Sistem monitoring pada  HAWT  akan  bekerja dengan baik apabila data hasil sensing berhasil terkirim pada database . Pengujian ini dilakukan untuk  menge- tahui  berapa  lama  waktu  yang  dibutuhkan  perangkat keras  terhubung  ke  jaringan  internet  dan  data  sensor untuk  terkirim  ke database .  Pengujian  respon  waktu dilakukan  dengan  cara  menghitung  waktu  pengiriman dari ESP32 yang dapat diketahui dengan menggunakan serial  monitor Arduino  IDE  v.1.8.13 ,  ketika  ESP32 telah  melakukan  tugas  pengiriman  maka  akan  mulai diukur  waktu  pengiriman  yang  dibutuhkan.  Pengam- bilan  data  dilakukan  sebanyak  10  kali  dengan  waktu tiap 1 menit untuk mencari nilai rata-rata delay pengu- kuran pada sistem berlangsung lambat atau cepat. Hasil respon waktu yang diperoleh ditunjukkan pada Gambar 11  dimana  terdiri  dari  3  grafik  yaitu  respon  waktu validasi database ,  alat  terhubung  jaringan,  dan  total waktu dari keduanya.
Diperoleh  rata-rata delay sistem  terhubung  ke jaringan  sebesar  60,95  detik,  rata-rata delay validasi database sebesar 12,60 detik, dan rata-rata total waktu aktivasi  sistem  keseluruhan  sebesar  73,38  detik.  Pada grafik delay terhubung ke jaringan nilai terbesar yang diperoleh  yaitu  65,85  detik  dan  yang  terkecil  yaitu 58,73  detik.  Pada  grafik delay validasi database nilai terbesar 12,95 detik dan yang terkecil 12,29 detik. Pada grafik total waktu aktivasi nilai terbesar 78,41 detik dan yang  terkecil  71,42  detik.  Berdasarkan  hasil  yang diperoleh  tersebut delay dari  pengujian  sistem  sudah termasuk di dalam spesifikasi  Tabel 1 dimana apabila data  transfer  sudah  kurang  dari  15  detik  maka  sistem sudah masuk dalam kategori sangat bagus. Faktor yang mempengaruhi  respon  waktu  pengiriman  data  yang berbeda-beda  tersebut  bisa  terjadi  karena  kecepatan jaringan  atau  koneksi  internet  yang  dipakai  pengguna yang kurang stabil.
Munir Azhari dkk : Sistem Monitoring Horizontal Axial Wind Turbine Berbasis Internet Of Things

## E. Pengujian Antarmuka Pengguna
Pengujian  antarmuka  pengguna  sistem monitoring HAWT  menggunakan  metode  evaluasi User  Expe- rience  Questions (UEQ).  Data  diperoleh  dari  20 sampling responden  seperti  pada  Gambar  12  dari kuisioner  yang  disebarkan  menggunakan  pertanyaan pada  Gambar  4.  Hal  tersebut  telah  dilakukan  pada penelitian  sejenis  dan  penentuan  jumlah  responden sudah  dapat  memberikan  hasil  yang  cukup  stabil. Selanjutnya  data  diolah  menggunakan  UEQ tool  data analysis untuk  melihat  perolehan  skor  pengalaman pengguna website .
Gambar 12. Data responden pengujian UEQ
Gambar 13. Diagram nilai rata-rata 6 skala
Tabel 5. Kualitas pragmatic dan hedonic

## Pragmatic and Hedonic Quality
Daya tarik 1,40 Kualitas Pragmatis 1,30 Kualitas Hedonis 1,21 Tabel 6. Benchmark evaluasi UEQ Scale Mean Comparisson to benchmark Daya tarik 1,40 Above average Kejelasan 1,39 Above average Efisiensi 1,29 Above average Ketepatan 1,21 Above average Stimulasi 1,39 Good Kebaruan 1,03 Above average
Gambar 14. Grafik bernchmark evaluasi UEQ
Berdasarkan rata-rata nilai dari 6 skala seperti pada Gambar  13  dapat  dilihat  bahwa  semua  skala  berada pada  batas  warna  hijau  dan  nilainya  diatas  1  yang artinya bahwa gambaran skala keseluruhan pengukuran berada  pada  level  yang  baik.  Penilaian  terbaik  berada pada  skala  daya  tarik  dan  penilaian  terendah  berada pada skala kebaruan. Aspek daya tarik meliputi atraktif, nyaman,  dan  ramah  pengguna  dari  sebuah website . Semua  skala  tersebut  dapat  diolah  kembali  untuk mengetahui  kualitas pragmatic dan hedonic dari website yang  dirancang.  Kualitas pragmatic meliputi efisiensi,  kejelasan,  dan  ketepatan.  Kualitas hedonic meliputi kebaruan dan stimulasi. Berdasarkan Tabel 5 dari ketiga kualitas tersebut aspek daya tarik memiliki nilai  yang  tertinggi  yaitu  1,40  yang  sudah  termasuk dalam  kategori  diatas  rata-rata.  Kemudian  aspek kualitas hedonic dan pragmatic memiliki nilai 1,21 dan 1,30.  Hasil  skor  secara  keseluruhan  yang  diperoleh ditunjukkan oleh Tabel 6 dan Gambar 14 dimana grafik perbandingan  skala benchmark UEQ website menda- patkan nilai daya tarik (1,40 = above average ), kejela- san  dengan  nilai  (1,39  = above  average ),  Efisiensi dengan nilai (1,29 = above average ), ketepatan dengan nilai  (1,21  = above  average ),  stimulasi  dengan  nilai (1,39 = Good) dan  kebaruan dengan nilai (1,03 = above average ).  Berdasarkan  aspek  penilaian  tersebut  dapat dikatakan bahwa website monitoring HAWT ini sudah bekerja  dengan  baik  pada  antarmuka  pengguna. Namun,  aspek pragmatic  quality dan hedonic  quality masih perlu peningkatan agar sistem ini bisa digunakan sebagai dasar pengembangan monitoring selanjutnya.

## IV. KESIMPULAN
Sistem monitoring HAWT berbasis IoT mengguna- kan website sebagai antarmuka pengguna telah berhasil dirancang  dan  mampu  memberikan  informasi  kepada pengguna secara realtime . Rata-rata galat yang dipero- leh dari pengujian akurasi sensor arus ACS712 sebesar 3,51% dan sensor tegagan ZMPT101B sebesar 0,22%. Rata-rata  respon  waktu  yang  dibutuhkan  mikrokon- troler  untuk  mengirimkan  data  ke database sebesar 12,60  detik  dan  total  waktu  aktivasi  sistem  secara keseluruhan  sebesar  73,38  detik.  Evaluasi  antarmuka pengguna website menggunakan  UEQ  mendapatkan nilai  diatas  rata-rata  ( above  average )  pada  aspek kejelasan, daya tarik, kebaruan, efisiensi, ketepatan dan memperoleh  nilai  baik  ( good )  pada  aspek  stimulasi. Diharapkan pada penelitian selanjutnya juga dapat di- tambahkan  fungsi  kontroler  untuk  mengontrol  perala-
Munir Azhari dkk : Sistem Monitoring Horizontal Axial Wind Turbine Berbasis Internet Of Things
tan  sistem monitoring dari  jarak  jauh  sehingga  lebih efektif dan lebih mudah dalam mematikan HAWT jika terjadi kerusakan atau gangguan secara tiba-tiba.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terima kasih atas pendanaan oleh  Institut  Teknologi  Sumatera  melalui  program Hibah  Penelitian  ITERA  Smart  dengan  No.SK: B/323/IT9.C1/PT.01.03/2019

## REFERENSI
[1] M.  E.  Putra,  Z.  Amin,  I.  Islahuddin,  and  ...,  “Rancang Bangun Sistem Kontrol dan Monitoring Data Turbin Angin Berbasis Website Menggunakan Raspberry Pi 3B+,” Met. J. Sist. … ,  vol.  02,  pp.  70–81,  2020,  [Online].  Available: http://metal.ft.unand.ac.id/index.php/metal/article/view/12 9.
[2] M.  A.  Pratama  and  M.  Widyartono,  “Rancang  Bangun Prototipe  Pemantauan  Biaya  Tagihan  Listrik  Berbasis Arduino  Mega,” Jurornal  Tek.  Elektro ,  vol.  9,  no.  2,  pp. 385–392, 2020.
[3] N.  Gusriani  and  M.  Yuhendri,  “Monitoring  Pembangkit Listrik  Tenaga  Angin  Menggunakan  Arduino  Berbasis GUI Matlab,” JTEIN J. Tek. Elektro Indones. , vol. 1, no. 2, pp. 229–233, 2020, doi: 10.24036/jtein.v1i2.76.
[4] F.  Atabiq, M.  A.  Wildan,  and  M.  R.  Alfianto,  “Rancang Bangun  Sistem  Pemantauan  Luaran  Pico  Generator  pada Pembangkit  Listrik  Tenaga  Bayu  Sumbu  Vertikal menggunakan Arduino UNO,” J. Appl. Electr. Eng. , vol. 5, no. 2, pp. 43–49, 2021, doi: 10.30871/jaee.v5i2.3143.
[5] I. Syaifudin, A. B. Yunanda, and A. Kridoyono, “Simulasi Alat  Pemantau  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Angin Menggunakan  Mikrokontroler  Melalui  Monitor  PC,” KONVERGENSI , vol. 15, no. 1, pp. 1–9, 2019.
[6] B.  Chaniago  and  A.  Hamzah,  “Analisa  dan  Desain Monitoring  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Angin  dengan Menggunakan Web dan Arduino,” Jom Fteknik , vol. 5, no. 2, pp. 1–6, 2018.
[7] A. J. Tamamy, Z. Arifin, and A. Amalia, “Desain Low-Cost Sistem  Monitoring  Pengukuran  Potensi  Tenaga  Matahari
dan  Tenaga  Angin,” J.  Rekayasa  Elektr. ,  vol.  15,  no.  1, 2019, doi: 10.17529/jre.v15i1.12077.
[8] A. Sukandi, E. Ridwan, D. Andini, H. N. Gifari, and M. F. Iriansyah, “Rancang Bangun Kontroler Pembangkit Listrik Hybrid Angin Dan Surya Berbasis Arduino,” Pros. Semin. Nas. Tek. Mesin Politek. Negeri Jakarta , pp. 62–72, 2020.
[9] A.  Noviyanto,  D.  Notosudjono,  and  D.  B.  Fiddiansyah, “Perancangan  Sistem  Monitoring  Prototipe  Pembangkit Hibrid  PLTS  dengan  PLTB  Berbasis  Internet  Of  Things (Iot),” J. Online Mhs. Bid. Tek. Elektro Univ. Pakuan , vol.
1, no. 1, pp. 1–11, 2018.
[10] R.  Y.  Pratama  and  M.  Yuhendri,  “Monitoring  Turbin Angin Menggunakan Smartphone Android,” JTEV (Jurnal Tek. Elektro dan Vokasional) , vol. 6, no. 2, p. 64, 2020, doi: 10.24036/jtev.v6i2.108517.
[11] D. Corio, R. Arwinda S, E. Liguna, M. Azhari, K. Kananda, and  S.  Istiphara,  “Rancang  Bangun  Turbin  Angin  Axial Flux  Permanent  Magnet  Generator  Aplikasi  pada  Daerah Berkecepatan  Angin  Rendah,” J.  Ecotipe  (Electronic, Control. Telecommun. Information, Power Eng. , vol. 9, no.
1, pp. 8–18, 2022, doi: 10.33019/jurnalecotipe.v9i1.2658.
[12] I. P. A. W. Widyatmika, N. P. A. W. Indrawati, I. W. W. A. Prastya, I. K. Darminta, I. G. N. Sangka, and A. A. N. G.  Sapteka,  “Perbandingan  Kinerja  Arduino  Uno  dan ESP32  Terhadap  Pengukuran  Arus  dan  Tegangan,” J. Otomasi Kontrol dan Instrumentasi , vol. 13, no. 1, pp. 35– 47, 2021, doi: 10.5614/joki.2021.13.1.4.
[13] B.  M.  Atmegap,  N.  Arifin,  R.  S.  Lubis,  and  M.  Gapy, “Rancang Bangun Prototype Power Meter 1 Fasa Berbasis Mikrkontroller Atmega328P,” J. Karya Ilm. Tek. Elektro , vol. 4, no. 1, pp. 13–22, 2019.
[14] I. N. S. W. Wijaya, P. P. Santika, I. B. A. I. Iswara, and I. N.  A.  Arsana,  “Analisis  dan  Evaluasi  Pengalaman Pengguna  PaTik  Bali  dengan  Metode  User  Experience Questionnaire (UEQ),” J.  Teknol.  Inf.  dan  Ilmu  Komput. , vol. 8, no. 2, p. 217, 2021, doi: 10.25126/jtiik.2020762763.
[15] A.  F.  Darmawan  and  A.  T.  Hanuranto,  “Perancangan Aplikasi  Penunjang  Kualitas  Jamur  Tiram  Berbasis Internet  of  Things  (IoT)  Application,” eProceedings  … , 2021,
[Online]. Available:
https://openlibrarypublications.telkomuniversity.ac.id/inde x.php/engineering/article/view/15876.