e-ISSN : 2715-5064

## Perancangan Aplikasi Smart Home Menggunakan Esp32 Berbasis Android
Ifnu Akbar Rupianto 1*) , Rini Puji Astutik 2 , Yoedo Ageng Surya 3
123 JTeknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Gresik, Gresik
123 Jl. Sumatera No.101, Randuagung, Kec. Kebomas, Kabupaten Gresik, Jawa Timur 61121, Indonesia email: 1 ifnuakbar098@gmail.com, 2 astutik_rpa@umg.ac.id, 3 mryoedo@umg.ac.id Abstract The  technology  that  developed  in  the  era  of  the industrial  revolution  experienced  a  drastic  increase  which  had the  benefit  of  helping  with  daily  work.  One  example  of  using technology  is  the  switch  from  analog  users  to  Android  users regarding  smart  cities  that  carry  areas  with  digital  access  for transaction  activities  and  daily  activities.  This  study  aims  to create  an  ESP32-based  smarthome  system  that  is  controlled using an Android application via Bluetooth communication. This study uses the approach used in research is quantitative with the method  of  literature  study.  The  results  of  the  study  found  that the  voltage,  current  and  power  reading  feature  on  the  Android Application  can  read  the  voltage,  current  and  power  on  the device via bluetooth communication.
Abstrak   Teknologi  yang  berkembang  di  era  revolusi  industry mengalami  peningkatan  drastis  yang  memiliki  manfaat membantu  pekerjaan  sehari-hari.  Pemanfaatan  teknologi  salah satu  contoh  adalah  peralihan  pengguna  analog  ke  pengguna android  tentang  smart  cities  yang  mengusung  wilayah  dengan akses digital untuk kegiatan transaksi maupun aktivitas sehari- hari.  Pada  penelitian  ini  bertujuan  untuk  menciptakan  sebuah sistem smarthome berbasis ESP32 yang dikontrol menggunakan aplikasi  Android  melalui  komunikasi  Bluetooth.  Penelitian  ini menggunakan  pendekatan  yang  digunakan  dalam  penelitian adalah  kuantitatif  dengan  metode  studi  literature.  Hasil  dari penelitian  didapatkan  bahwa  fitur  pembacaan  tegangan,  arus, dan  daya  pada  Aplikasi  Android  dapat  membaca  tegangan, arus, dan daya pada alat melalui komunikasi bluetooth.

## Kata Kunci − ESP32, bluetooth, android

## I. PENDAHULUAN
Perkembangan  Teknologi  mengalami  peningkatan drastis  dalam  beberapa  tahun  terakhir  ini,perkembangan teknologi berdampak di setiap aktivitas manusia. Perkembangan teknologi informasi dan komunikasi mendorong  masyarakat  mengiginkan  adanya  teknologi  yang serba  canggih  dan  modern,  hampir  semua  kegiatan  dan aktivitas manusia menggunakan dan memanfaatkan teknologi. Fakta  memperlihatkan  bahwa  masyarakat  modern  saat  ini menginginkan segala sesuatu sesuai dengan keinginan mereka baik  dalam  hal  pemanfaatan  teknologi  maupun  dalam kemudahan  penggunannya  [1]  Penggunaan  teknologi  dalam masyarakat  tidak  tanpa  alasan,  banyak  pekerjaan  yang terbantu  karena  adanya  teknologi,  sehingga  penggunaan konvensional  perlahan  tergeser  dan  tergantikan  perlahan dengan  adanya  teknologi  yang  berkembang  sekarang  ini. Tidak  sedikit  masyarakat  pengguna  teknologi  analog  yang kurang  puas  dan  menginginkan  adanya  teknologi  yang  lebih canggih  agar  pekerjaan  mereka  lebih  efisien.  Teknologi analog adalah salah satu bentuk komunikasi elektronik yang bekerja  dengan  mengirimkan  informasi  melalui  sinyal elektromaknetik.  Analog  bersifat  variabel  dan  berkelanjutan yang selanjutnya disebut sebagai sinyal analog [2]
Pada  teknologi  analog,  perangkat  listrik  seperti lampu  atau  kipas  masih  dikendalikan  secara  manual  oleh pengguna  melalui  saklar  yang  terhubung  dengan  kabel. Pengguna diharuskan mengoperasikan tombol untuk mengaktifkan  maupun  menonaktifkan  melalui  saklar  yang terhubung dengan perangkat listrik secara langsung. Menurut pada  era  teknologi  analog  semua  masih  dilakukan  secara manual, yaitu pengguna harus mengoperasikan tombol saklar secara langsung [3]
Terkadang pengguna lupa atau malas untuk berjalan menuju  saklar  untuk  menyalakan  atau  mematikan  perangkat listrik.  Hal  ini  juga  menjadi  permasalahan  bagi  para  lansia, anak  kecil,  orang  sakit,  atau  penyandang  disabilitas  yang kesulitan  untuk  menjangkau  saklar,  sehingga  akan  terjadi pemborosan  penggunaan  listrik  terutama  apabila  peralatan listrik  yang  dimiliki  berjumlah  banyak,  maka  untuk menyalakan  dan  mematikan  perangkat  elektronik  secara langsung melalui saklar akan terasa tidak nyaman dan kurang efektif.  Kehidupan  serba  canggih  terus  dikembangkan  oleh negara-negara di belahan dunia.
Jepang  yang  dikenal  sebagai  negara  dengan teknologi  maju  mencanangkan  sebuah  era  yang  disebut Society  5.0.  Era  ini  mengusung  konsep  transformasi  digital. Terjadi evolusi dan globalisasi pada teknologi digital meliputi robotika,    kecerdasan  buatan  atau  AI,  dan Internet  of  Things (IoT).  Inovasi  baru  yang  dicanangkan  tersebut  membawa banyak  perubahan  dalam  masyarakat  yang  mencakup berbagai  nilai.  Berbagai  negara  di  Asia  berlomba-lomba untuk  memajukan  teknologi  negaranya  dengan  mengusung berbagai  konsep.  Indonesia  memiliki  konsep  berupa  revolusi industri  4.0  yaitu  tentang  smart  cities  yang  mengusung wilayah  dengan  akses  digital  untuk  kegiatan  transaksi maupun aktivitas sehari-hari [4]
Revolusi  industri  4.0,    membawa  perubahan  pada teknologi  yang  terus  berkembang  tak  terkecuali  pada  sektor teknologi  otomasi.  Salah  satu  teknologi  otomasi  yang  terus berkembang  adalah  smart  home.  Smart  Home  merupakan perangkat  dengan  sistem  yang  canggih  yang  memiliki teknologi  untuk  menngendalikan  perangkat  elektronik  rumah tangga seperti lampu atau kipas melalui Smartphone Android dengan mikrokontroler sebagai  basis pemrosesan dari  sebuah perangkat Smart Home.
Berangkat  dari latar belakang diatas, penulis tertarik untuk  mengangkat  topik  penelitian  tugas  akhir  dengan  judul “Perancangan  Smart  Home  Berbasis  Esp32  Dengan  Kendali Bluetooth  Android”.  Pada  penelitian  tugas  akhir  ini  akan dirancang  suatu  model  sistem  Smart  Home  berbasis  ESP32 sebagai  pusat  kendali  dan  aplikasi  Android  sebagai pengendali  yang  menggunakan  teknologi  bluetooth  sebagai komunikasi.
*) penulis korespondensi : Ifnu Akbar Rupianto
Email: ifnuakbar098@gmail.com
e-ISSN : 2715-5064

## II.PENELITIAN YANG TERKAIT
Beberapa  Beberapa penelitian sudah dilakukan yang berkaitan  dengan  sistem  kendali  otomatis  smart  home  antara lain  dengan  judul  “Perancangan  Sistem  Kendali  Otomatis Smart Home Berbasis Android Menggunakan Teknologi Wifi (Esp32)  Dan  Arduino  Uno”  dapat  diambil  kesimpulan  dan kekurangan  yang  harus  diperbaharui  yaitu  menggunakan jaringan  wifi  yang  membutuhkan  akses  internet  dan  apabila koneksi  internet  terhambat  maka  pengendalian  alat  rumah tangga  akan  terganggu  dan  tidak  berfungsi  dengan  baik. Menggunakan  aplikasi  blynk  yang  memiliki  kerumitan konfigurasi  sehingga  menyulitkan  dalam  pengembangannya [5].
Penelitian  “Implementasi  Aplikasi  Rumah  Pintar Berbasis  Android  Dengan  Arduino  Microcontroller” perbedaan  yang  mendasar  adalah  pada  penelitian  ini  tidak tidak  terdapat  fitur  monitoring  daya.  Sehingga  pengguna kerap  kali  tidak  menyadari  bahwa  penggunaan  daya  sehari- hari cukup tinggi [6]
Penelitian  mengenai  pengontrolan  lampu  jarak  jauh dengan  judul  “Pengontrolan  Lampu  Jarak  Jauh  Dengan Nodemcu Menggunakan Blynk” kekurangan pada penggunakan  Blynk  yang  kurang  efisien  dan  penggunaan intenet  kurang available untuk  daerah yang daya internet  nya kurang [7].
Penelitian  “Rancang  Bangun  Smart  Home  Berbasis Internet  Of  Things”  yang  menjadi  pembeda  adalah menggunakan  maket  yang  dipasangkan  dengan  relay  dan ESP32  sebagai  penghubung  antara  jaringan  internet  dengan aplikasi  yang  telah  terintall  di  smartphone  dan  masih menggunakan  internet  untuk  menghubungkan  nya  jadi  tidak bisa digunakan jika tidak tersambung di internet [8] Penelitian  dengan  judul  “Sistem  Pengontrolan  Sistem Kelistrikan  Lampu  Rumah  Berbasis  Android  Menggunakan Jaringan  Wirelles  Fidelity  Esp32”  kekurngan  dari  penelitian ini  yaitu  perangkat  smartphone  tidak  terhubung  wifi  maka akan  susah  untuk  menjalankan  nya,  terlebih  di  daerah  yang susah sinyal akan menjadi kurang efektif.

## III. METODE PENELITIAN
Pada penelitian yang dilakukan menggunakan Pendekatankuantitatif dengan metode studi literatur. Peneltian dilakukan  di  tempat  tinggal  penulis.  Alur  penelitian  dapat  di deskripsikan melalui diagram alur sebagai berikut:

## A. Studi Literatur
Langkah  awal  yang  dilakukan  adalah  dengan  mencari literatur  yang  terkait  dengan  penelitian  yang  dilakukan  yang bertujuan  mendapatkan  informasi  valid  penelitian  terdahulu terkait  topik  penelitian.  Literatur  yang  digunakan  berupa buku, artikel, serta sumber internet yang memiliki kredibilitas tinggi. Topik yang dikaji meliputi:
a. ESP32 Devkit V1
b. MIT App Inventor
c. Komunikasi Bluetooth

## B. Desain Sistem
Tahap  desain  sistem  dilakukan  perancangan  sistem kontrol  dan  monitoring  daya  peralatan  elektronik  rumah tangga menggunakan aplikasi Android melalui Bluetooth.
Gambar.2 Diagram Blok Desain Sistem C. Perancangan Hardware
Perancangan hardware dilakukan dengan menghubungkan pin-pin dan penyambungan kabel yang sesuai  ehingga semua komponen dapat terhubung dan berjalan dengan optimal.

## Gambar 3. Perancangan Hardware
Pada  perancangan  hardware,  terdapat  Mikrokontroller ESP32  Devkit  V1  sebagai  kontroler  yang  berperan  sebagai pengolahan data untuk mengontrol serta membaca semua data sinyal  HIGH  dan  LOW  pada  beban  (lampu,  dan  lain-lain), sedangkan  aplikasi  Android  sebagai  interface  untuk mengendalikan  peralatan  rumah  tangga  dan  monitoring tegangan,  arus,  dan  daya  pada  beban  melalui  komunikasi Bluetooth.  Relay  4  Channel  berfungsi  sebagai  aktuator  yang menghubungkan beban 12VDC dengan mikrokontroller, serta pzem004t  yang  berfungsi  sebagai  sensor  arus  dan  tegangan [32].  Pada  tabel  1  di  bawah  ini  adalah  tabel  pin  relay  4 channel  dan pin pzem004t yang terhubung ke ESP32 DevKit V1.
Tabel 1. Pin-pin yang terhubung Relay 4 CH PZEM004T PIN 1 ke PIN 13 ESP32 PIN  RX  ke  PIN  Digital  TX2 ESP32 PIN 2 ke PIN 12 ESP32 PIN  TX  ke  PIN  Digital  RX2 ESP32 PIN 3 ke PIN 14 ESP32 PIN 5V  ke PIN VIN ESP32 PIN 4 ke PIN 27 ESP32 PIN GND ke PIN GND ESP32 PIN  5V  ke  PIN  VIN ESP32 PIN  GND  ke  PIN  GND
ESP32
e-ISSN : 2715-5064
Dalam  perancangan  hardware  ,  terdapat  modul stepdown  dc  12v  ke  5v  sebagai  supply  tegangan  untuk ESP32, sensor pzem004t dan relay, sedangkan beban (lampu led, kipas, dll) dihubungkan secara langsung ke power supply 12v dc dengan melalui block NO (Normally Open) dan COM pada relay sebagai saklar atau aktuator.

## D. Perancangan Software
Perancangan  software  menggunakan  compiler  Arduino IDE yang berbasis bahasa C++ yang berfungsi sebagai sistem pengendali  untuk  mengedit,  menyusun,  dan  mengunggah kode  di  perangkat  ESP32  Devkit  V1  digunakan  untuk merancang software pada penelitian ini.
Dalam perancangan software dimulai dari menginisialisasi library  BluetoothSerial  yang  berfungsi  sebagai  akses bluetooth  pada  ESP32  dan  library  pzem004t  yang  berfungsi sebagai akses sensor pzem004t serta menggunakan fungsi IF- Else  Statement  pada  Arduino  IDE  untuk  mengendalikan relay.
Program  tersebut  terintegrasi  dengan  Aplikasi  Android yang  terbuat  dari  platform  MIT  App  Inventor  untuk mengendalikan  relay  dan  menampilkan  hasil  pembacaan tegangan, arus, dan daya. Aplikasi Android terhubung dengan ESP32 melalui komunikasi Bluetooth

## E. Instrumen Penelitian
Instrumen menjadi alat bantu pengumpulan data penelitian secara  sistematis.  Instrumen  pengumpulan  data  pada penelitian  ini  menggunakan  aplikasi  MIT  APP  Inventor berupa  platform  pembuatan  aplikasi  Android.  Pengumpulan data  kuantitatif  diperoleh  dari  pengujian  alat  berupa  respon sistem.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Alur  tahapan  dilakukan  berdasarkan  diagram  alir, tahapan yang dilakukan setelah didapatkan hasil dari tahapan desain  sistem  dan  perancangan  software  dan  hardware dilakukan  pengujian  aplikasi  Android  untuk  mendapatkan hasil  aplikasi  dapat  berfungsi  sebagaimana  mestinya  sesuai dengan  rancangan  penelitian.  Hasil  yang  didapatkan  dari proses  pengujian    pengujian  respon  sistem  kontrol  relay  dan hasil  pembacaan  tegangan,  arus,  dan  daya  pada  aplikasi Android.
Gambar 4. Hasil capture Aplikasi Android
Perolehan  data  tegangan,  arus,  dan  daya  pada aplikasi  diperoleh  dari  adanya  tegangan  dan  arus  yang dideteksi oleh sensor pzem004t dan diposes ke mikokontroler ESP32.
Gambar 5 . Blocks / Backend Aplikasi Android melalui MIT APP Inventor
Gambar  5  adalah blocks atau backend pada  aplikasi Android yang berfungsi untuk memberikan logic dan function pada  aplikasi  Android  sehingga  aplikasi  Android  dapat mengendalikan  kondisi  relay  dan menammpilkan  hasil pembacaan sensor pzem004t yang berupa tegangan, arus, dan
daya.
Gambar 6. Hasil Perancangan Alat.

## A. Pengujian fitur Switch pada Aplikasi Android
Pengujian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  apakah  fitur switch pada aplikasi Android dapat mengontrol kondisi Relay atau tidak.
Gambar 7. Tampilan fitur switch pada Aplikasi Android
Untuk hasil pengujian fitur switch terdapat pada tabel x
Tabel 2 . Hasil Pengujian Fitur Switch Pada Aplikasi Android
Kondisi Switch Respon Alat Switch 1 ON Relay 1 HIGH (Kipas Nyala) Switch 1 OFF Relay 1 LOW (Kipas Mati) Switch 2 ON Relay 2 HIGH ( Lampu 1 Nyala) Switch 2 OFF Relay 2 LOW  ( Lampu 1 Mati) Switch 3 ON Relay 3 HIGH (Lampu 2 Nyala) Switch 3 OFF Relay 3 LOW (Lampu 2 Mati) Switch 4 ON Relay 4 HIGH (Lampu 3 Nyala) Switch 4 OFF Relay 4 LOW (Lampu 3 Mati) Switch 1 ON
Switch 2 ON
Switch 3 ON Switch 4 ON
Relay 1 HIGH (Kipas Nyala)
Relay 2 HIGH (Lampu 1 Nyala) Relay 3 HIGH (Lampu 2 Nyala) Relay  4 HIGH (Lampu  3 Nyala) Switch 1 OFF Switch 2 OFF Switch 3 OFF Switch 4 OFF
Relay 1 LOW (Kipas Mati)
Relay 2 LOW (Lampu 1 Mati) Relay 3 LOW (Lampu 2 Mati) Relay 4 LOW (Lampu 3 Mati)
Berdasarkan  tabel  2  diatas,  fitur switch pada  aplikasi android  dapat  bekerja  dengan  baik  dimana  fitur switch pada
e-ISSN : 2715-5064
aplikasi  Android  dapat  mengendalikan  kondisi  relay  melalui komunikasi Bluetooth.

## B. Pengujian fitur pembacaan tegangan, arus, dan daya pada Aplikasi Android
Pengujian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  apakah  fitur pembacaan  tegangan,  arus,  dan  daya  pada  aplikasi  Android dapat bekerja dengan baik atau tidak.
Gambar 9. Tampilan fitur pembacaan  tegangan, arus, dan daya pada Aplikasi Android
Untuk hasil pengujian fitur terdapat pada tabel 3. Tabel 3. Hasil Pengujian Fitur Pembacaan Tegangan, Arus Dan Daya Pada
Aplikasi Android Kondisi Alat Idle (Semua beban mati) Respon fitur pembacaan tegangan. arus, dan daya pada aplikasi Android Tegangan (AC) Arus (AC) Daya Semua beban mati 194.5V 33mA 6.42W Beban nyala 1 194.9V 39mA 7.6W Beban nyala 2 194.1V 54mA 10.48W Beban nyala 3 194V 69mA 13.39W Beban nyala 4 194V 84mA 16.3W
Berdasarkan  tabel  3  diatas,  fitur  pembacaan tegangan,  arus,  dan  daya pada  Aplikasi  Android  dapat membaca  tegangan,  arus,  dan  daya  pada  alat  melalui komunikasi Bluetooth.

## V.KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Pada  penelitian  ini  didapatkan  kesimpulan  bahwa,  fitur pembacaan  tegangan,  arus,  dan  daya pada  Aplikasi  Android dapat  membaca  tegangan,  arus,  dan  daya  pada  alat  melalui komunikasi Bluetooth.

## B. Saran
Diperlukan  penelitian  lebih  lanjut  untuk  pengembangan aplikasi android.
.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  penulis  kepada  pihak  yang  membantu ataupun memberikan dukungan terkait dengan penelitian yang dilakukan seperti bantuan fasilitas penelitian, dana hibah, dan lainnya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] T.  Harriguna  and  T.  Wahyuningsih,  “Kemajuan  Teknologi Modern untuk Kemanusiaan dan Memastikan Desain dengan Memanfaatkan Sumber  Tradisional,” ADI  Bisnis  Digit.  Interdisiplin  J ,  vol.  2,  pp.  65–78,
2021.
[2] M.  A.  Muqsith,  “Teknologi  Media  Baru:  Perubahan  Analog
Menuju Digital,” Adalah , vol. 5 (2), 2021.
[3] R. Pratama, “Bab 1 Pendahuluan, Latar belakang komunikasi,” in
Repository UNTAG , 2020.
[4]
M.  Danuri,  “Development  and  transformation  of  digital technology,” Infokam , vol. 15 (2), pp. 116–123, 2019.
[5] Suparmin,  S.  Yuliarman,  W.  Patia,  W.  Puji,  and  Suroyo, “PERANCANGAN  SISTEM  KENDALI  OTOMATIS  SMART  HOME BERBASIS ANDROID MENGGUNAKAN TEKNOLOGI WIFI ( ESP32 ),” vol. 09, pp. 45–54, 2015.
[6] M.  Muhamad,  R.  Willy,  Taufiq,  A.  Andreas,  and  S.  Fery, “IMPLEMENTASI  APLIKASI  RUMAH  PINTAR  BERBASIS  ANDROID DENGAN ARDUINO MICROCONTROLLER,” J.  Keteknikan  dan  Sains  – LPPM UNHAS , vol. 1, no. 1, pp. 23–31, 2018.
[7]
H. Abdul, I. Sri, F. Nida, A. Chandra, and P. Saut, “Pengontrolan lampu jarak jauh dengan nodemcu menggunakan blynk,” J. TEKINKOM , vol. 2, pp. 93–98, 2019.
[8]
E.  Damayanti,  S.  Kantun,  and  Tiara,  “Pengaruh  Penggunaan
Google Classroom terhadap Kemandirian Belajar Siswa Kelas XII IPS SMA Negeri  Ambulu  Jember,” J.  Ilm.  Profesi  Pendidik. ,  vol.  7(1),  pp.  62–68,
2022.