Rancang Bangun Sistem Monitoring Pengukuran Volume Air Berbasis IoT Menggunakan Arduino Wemos
Muhamad Yusup* 1 , Po Abas Sunarya 2 , Krisandi Aprilyanto 3
1 Program Studi Teknik Informatika Universitas Raharja, 2 Program Studi Magister Teknik Informatika Universitas Raharja, 3 Program Studi Sistem Komputer Universitas Raharja Email : * 1 yusup@raharja.info , 2 abas@raharja.info, 3 krisandi@raharja.info

## Abstrak
Dalam  proses  penghitungan  dan  penyimpanan  dalam  pengisian  penampungan  air  yang dilakukan secara manual memiliki tingkat kesalahan yang tinggi yang terjadi dalam industri atau perusahaan  khususnya  pada  bagian  WWT  ( Waste  Water  Treatment )  yang  memiliki  tangki penampung  sebagai  stok  persediaan  yang  masih  yang  dicek  dan  dimonitoring  secara  manual. Dengan bantuan sensor ultrasonic yang ditempatkan dibagian diatas tangki WWT dengan posisi mengantung  hal  ini  dapat  membantu  proses  pengecekan  dan  memonitoring  kondisi penampungan  air.  Pada  dasarnya  untuk  mengukur  volume  pada  sebuah  tangki  merupakan sebuah variable tinggi  yang  selalu  berubah-ubah.  Sehingga  dengan  memanfaatkan  fungsi  dari sensor ultrasonic dan  juga  formula  volume  tabung,  maka  volume  air  yang  tersimpan  dapat dimonitor secara realtime berbasis IoT menggunakan Arduino Wemos dan aplikasi Blynk. Dari sensor  tersebut,  diperoleh  data  ketinggian  yang  kemudian  formula  diproses  oleh Arduino Wemos yang dapat diakses melalui jaringan Wifi.
Kata kunci: WWT (Penampung air), IoT, Ultrasonic , Wemos, Wifi.

## Abstract
System  The  process  of  counting  and  storing  in  a  manual  water  reservoir  analysis  has  a  high percentage of error rate compared to an automated system. In a company industry, especially in the  WWT  (Waste  Water  Treatment)  section,  it  has  several  reservoir  tanks  as  stock  which  are still counted manually. The ultrasonic sensor is placed at the top of the WWT tank in a hanging position. Basically, to measure the volume in a tank only variable height is always changing. So by  utilizing  the  function of  the  ultrasonic  sensor  and  also  the  tube  volume  formula,  the  stored AIR volume can be monitored in real time based on IoT using the Blynk application. From the sensor, height data is obtained which then the formula is processed by Arduino Wemos and then information is sent to the MySQL database server via the WIFI network.
Keywords: WWT (water reservoir), IoT, Ultrasonic, Wemos, Wifi .

## 1. PENDAHULUAN
Monitoring  [1]  merupakan  pengukuran  kemajuan  atas  objek  program  dan  proses  yang dilakukan  secara  rutin  pengumpulan  data.  Memantau  perubahan  yang  fokus  pada  proses  dan pengeluaran.  Proses  Monitoring  menyediakan  atas  dasar  dalam  menjawab  permasalahan. Monitoring menyediakan informasi tentang kecenderungan dan status bahwa measurement dan evaluasi  yang  diselesaikan  berulang  per  waktu,  dalam  proses  pemantauan  biasanya  dilakukan dengan  tujuan-tujuan  tertentu,  untuk  memeriksa  terhadap  proses  suatu  objek  atau  untuk
mengevaluasi  kondisi  atau  kemajuan  menuju  tujuan  dan  hasil  yang  diharapkan  sertas  tindakan dari beberapa jenis tindakan untuk mempertahankan manajemen yang berjalan. Wemos  [2]  merupakan  mikrokontroler  berbasis  modul  ESP  8266.  Mikrokontroler  ini merupakan sebuah modul sebagai alternative sistem wireller yang mahal. Dengan menggunakan mikrokontroler  wemos  ini  dari  sisi cost dapat  terjangkau  hanya  sepersepuluh  dari  biaya  yang dikeluarkan dalam membangun sistem  wifi  ( wireless fidelity )  kombinasi antara mikrokontroler Arduino Uno dan wifi shield .

## 2. METODE PENELITIAN
Dalam  membuat  rancang  bangun  sistem  monitoring  pengukuran  volume  air menggunakan  Arduino  Wemos  diperlukan  perancangan  perangkat  keras  dan  perangkat  lunak dibuat desain yang digambarkan pada diagram blok sistem secara keseluruhan ditunjukan pada gambar dibawah ini :
Gambar 1. Diagram Blok Sistem
1. Wemos D1 Mini
Wemos D1 mini [3] merupakan sebuah modul WiFi berbasis ESP-8266. Pada Wemos D1  mini  telah chip  on  board  chip  on  board yang  dimana  tidak  memerlukan  lagi mikrokontroler  untuk  pemrosesan  data.  Wemos  D1  mini  juga  memiliki  pin  digital  dan  pin analog yang dimana dapat terhubung dengan  sensor atau pun actuator . Wemos D1 mini ini dapat diprogram menggunakan IDE Arduino.
2. Sensor Ultrasonic
Sensor Ultrasonic [4] merupakan alat elektronika yang kemampuannya bisa mengubah dari energi listrik menjadi energi mekanik dalam bentuk gelombang suara ultrasonik. Sensor HC-SR04  merupakan  salah  satu  sensor  ultrasonik  yang  sering  digunakan  untuk  memantau jarak  benda  (objek)  dengan  sensor.  Sensor  ini  tersusun  atas  sebuah  rangkaian transmitter (pemancar  ultrasonik)  dan receiver (penerima  ultrasonik).  Daya  jangkau  dapat  menangani pemancar  dengan  jarak  antara  2  cm  hingga  400  cm,  adapun  tingkat  presisi  sekitar  0,3  cm. Yang  bisa  ditangani  untuk  sudut  tidak  sampai  15°.  Sedangkan  arus  yang  dibutuhkan  tidak lebih  dari  2mA  dan  voltase  sebesar  +5V.    Jumlah  pin  adalah  4.  Untuk  mengetahui konfigurasi masing-masing pin pada sensor HC-SR04 dapat dilihat pada Gambar berikut.

## Gambar 2. Sensor ultrasonik HC-SR04

## 3.  Pengertian BreadBoard
BreadBoard [5] sering disebut dengan project board merupakan dasar konstruksi sebuah sirkuit  elektronik  yang  merupakan  bagian prototype dari  suatu  rangkaian  elektronik  yang belum disolder sehingga masih dapat diubah skema atau penggantian komponen. Jenis-jenis BreadBoard ditentukan  berdasarkan  banyak  lubang  yang  terdapat  pada  papan  itu,  misal breadboard  400  lubang,  170  lubang  dan  lain  sebagainya.  Cara  Penggunaan BreadBoard Pahami terlebih dahulu jalur-jalur yang saling terhubung antara satu lubang dengan lainnya.
Gambar 3. BreadBoard

## 4. Software Arduimo IDE
Arduino  [6]  diperuntukan  untuk  para  pengguna  yang  masih  pemula  dan  yang  tidak menguasai  dasar  bahasa  pemrograman  C++  dan  dengan  Arduino  ini  banyak  kemudahan karena  memiliki library .  Yang  digunakan  oleh  Arduino  adalah Software  Processing yang untuk  menulis  program  kedalam  Arduino. Software Processing ini  adalah  gabungan  antara bahasa  Pemrograman  C++  dan  Java.  Instasi  software  Arduino  juga  sangat  mudah  dapat berjalan  diberbagai platform seperti  pada  sistem  operasi  LINUX,  Mac  OS,  Windows. Arduino  tidak  hanya  sekedar  sebuah  alat  pengembangan,  tetapi  kombinasi  dari  hardware, bahasa  pemrograman  dan Integrated Development Environment (IDE)  yang  canggih.  IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, meng- compile menjadi kode  biner  dan  meng- upload ke  dalam memory microcontroller . Software IDE  Arduino terdiri dari 3 (tiga) bagian:  a) Editor program, untuk menulis dan mengedit program dalam bahasa processing .  Listing  program  pada  Arduino  disebut sketch .  b) Compiler merupakan
modul  yang  memiliki  fungsi  untuk  mengubah  bahasa processing (kode  program)  kedalam kode  biner  karena  kode  biner  adalah  satu–satunya  bahasa  program  yang  dipahami  oleh mikrocontroller .  c) Uploader ,  modul  yang  berfungsi  memasukkan  kode  biner  kedalam memori mikrokontroller.
Gambar 4. Software Arduino IDE
5. Blynk
Blynk  [7]  merupakan  sebuah  layanan  server  dengan  lingkungan mobile  user baik android  maupun  iOS  dengan  tujuan  untuk  mendukung project  Internet  of  Thing .  Blynk adalah dashboard digital  dengan  antar  muka  grafis  dalam  proses  pembuatannya. Penambahan komponen input atau output pada Blynk dapat dilakukan dengan cara drag and drop tanpa membuat kode pemrograman. Blynk dibuat dengan tujuan untuk monitoring dan kontrol hardware menggunakan jaringan internet maupun intranet (LAN).

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Perancangan Sistem
Alat-alat  yang  telah  disematkan Internet  of  Things akan  dibuat  dengan  cara memadukannya  dengan  mikrokontroler  yang  telah  memiliki  module  wifi.  Module  wifi  akan dikoneksikan  ke router wifi  terdekat,  sehingga  mikrokontroler  dapat  terhubung  ke  jaringan internet.
Tabel 1 Hasil Sampel Data Sensor Ketinggian(cm) Data Keterangan Kurang 50 Penuh Lampu merah hidup 50 Sampai 300 Pengisian Lampu putih flip flop Lebih dari 300 Habis Lampu putih hidup
Berikut skema cara kerja alat yang digunakan :
Gambar 5. Flowchart kerja alat
Pada  gambar  5  tahapan  yang  digunakan    pada  proses  monitoring  dari  sistem perancangan alur flowchart cara kerja alat.

## Rancang Bangun Hardware
Rancang bangun hardware yang dilakukan menggunakan rangkaian Sensor Ultrasonic , Wemos  D1  mini,  Dengan  berbasis  IoT  yang  bisa  diinginkan.  Dan  aplikasi  Blynk  untuk memonitoring dari project yang dimasukan pada aplikasi tersebut.
Rancang Bangun Software Rancang  bangun software yang  dilakukan  dengan  membuat  desain  perangkat  lunak yang  meliputi  membuat listing  program atau kode  program ke  dalam software Arduino  dan perintah-perintah di dalam program dimaksud akan di eksekusi oleh hardware atau sistem yang dibuat.
Gambar 8. Listing membaca sensor Ultrasonic pada Arduino.
Gambar 9. Tampilan membaca Sensor Ultrasonic pada Arduino serial Monitor.

## Deskripsi Cara Kerja Alat
Rangkaian  pembuatan  alat  ini  dimaksud  untuk  menganalisa  dan  monitoring  kapasitas penampung air WWT. Berikut  ini  adalah proses  kerja yang meliputi : input , proses dan output alat  yang  diinginkan  yaitu  terdiri  dari input ,  proses  dan  diagram  blok.  Untuk input yaitu  pada
proses  penelitian yang dilakukan pengambilan data menggunakan satu pin digital pada wemos. Proses  dilakukan  menggunakan  Arduino  Wemos  dan  Laptop  sebagai  alat  prosesnya.  Dimana semua  sensor  mengirimkan  inputan  pada  wemos.  Selanjutnya  Diagram  Blok  terdiri  dari beberapa komponen. Maka untuk menyederhanakan dalam menganalisa dipakai Blok Diagram. Dimana tiap-tiap komponen digambarkan oleh sebuah kotak yang mempunyai input dan output, sedangkan didalamnya dituliskan bentuk transfer fungsion dan komponennya.

## 4. KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  yang  dilakukan,  peneliti  mengambil  kesimpulan  bahwa:  Dengan menggunakan program Arduino yang telah di coding dapat mempermudah proses mengambilan data secara baik.  Sensor Ultrasonik  yang digunakan dapat mendeteksi jumlah  volume  air  yang berada dalam Tangki penyimpanan yang dicodingkan pada program Arduino.

## 5. SARAN
Dengan  menggunakan  program  database  mysql  pada  xampp  yang  digunakan    petugas akan  mengetahui  kapan  waktu  terjadinya  penambahan  volume  tangki  dan  penurunan  volume tangki. Selain itu disarankan, perlu dikembangkan pula adanya sistem yang dapat memperbaiki projek yang telah dibuat.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  L.  .  F.  A.  Caesar  Pats  Yahwe,  Isnawaty,  “Rancang  Bangun  Prototype  System  Monitoring Kelembaban  Tanah  Melalui  SMS  Berdasarkan  Hasil  Penyiraman  Tanaman  System Monitoring  Kelembaban  Tanah  Melalui  Sms  Berdasarkan  Hasil  Penyiraman  Tanaman,” semanTIK , vol. 2, no. 1, pp. 97–110, 2016.
[2]  D. Gunawan, “Sistem M onitoring Distribusi Air M enggunakan Android Blynk,” vol. 03, no. 01, 2018.
[3]  M.  I.  Khalif,  D.  Syauqy,  and  R.  Maulana,  “Pengembangan  Sistem  Penghitung  Langkah Kaki Hemat Daya Berbasis Wemos D1 Mini,” vol. 2, no. 6, pp. 2211–2220, 2018.
[4]  F.  Teknik,  P.  Studi,  T.  Elektro,  U.  Widya,  and  D.  Klaten,  “KOMPARASI  SENSOR ULTRASONIK HC-SR04 DAN JSN-SR04T UNTUK,” vol. 10, no. 2, pp. 717–724, 2019.
[5]  M.  Informatika,  L.  Belakang,  and  P.  Alam,  “Jurnal  manajemen  dan  teknik  informatika,” vol. 02, no. 01, pp. 181–190, 2018.
[6]  J. Arifin, L. N. Zulita, and Hermawansyah, “Perancangan Murottal Otomatis Menggunakan Mikrokontroller Arduino Mega 2560,” J. Media Infotama , vol. 12, no. 1, pp. 89–98, 2016.
[7]  I.  Nur  Aisyah, Prototipe  Buka  Tutup  Pintu  Air  Otomatis  Pada  Irigasi  Alternate  Wetting and Drying Dengan Monitoring Ketinggian Air Melalui Aplikasi Blynk . 2018.