## PENERAPAN PENGENDALI PERALATAN RUMAH TANGGA SECARA NIRKABEL UNTUK PEMBELAJARAN SISWA SMK
Yoedo Ageng Suryo 1 , Bahrul Khoirul Arifin 2
1 Dosen Program Studi Teknik Elektro, Universitas Muhammadiyah Gresik
2 Mahasiswa Program Studi Teknik Elektro, Universitas Muhammadiyah Gresik Email: mryoedo@umg . ac.id

## ABSTRAK
Pengendalian peralatan elektronik rumah tangga untuk kebutuhan sehari-hari, seringkali dilakukan kontak langsung melalui saklar mekanik. Kondisi ini mengharuskan adanya tindakan fisik menekan saklar untuk menghidupkan ataupun mematikan peralatan. Alternatif lain dapat dilakukan  melalui  pengaplikasian  teknologi  Internet  of  Things  (IoT)  untuk  membantu  lebih memudahkan  pengendalian  peralatan  elektronik  tanpa  kontak  secara  langsung.  Hal  ini  dapat digunakan  sebagai  bentuk  pembelajaran  siswa  SMK  yang  berbasis  jurusan  elektronika konsentrasi  arus  lemah.  Pengaplikasian  bentuk  kegiatan  berupa  perancangan,  perakitan, pemrograman dan pengujian yang dapat dilakukan secara mandiri ataupun kolektif. Rancangan pengendalian dilakukan melalui seperangkat modul tambahan yang dapat dihubungkan secara nirkabel. Tahap perakitan melibatkan modifikasi relay sebagai komponen saklar elektrik. Modul mikrokontroler digunakan sebagai penampung program kendali utama kinerja sistem. Peranan ponsel digunakan sebagai aktifasi sistem, sehingga dapat meminimalisir adanya sentuhan fisik secara  langsung.  Rancangan  sistem  seperti  ini  tentunya  dapat  memudahkan  pengguna  untuk menghidupkan  dan  mematikan  peralatan  elektronik  dari  jarak  tertentu.  Hasil  kegiatan pembelajaran  diharapkan  dapat  dikembangkan  lebih  lanjut  berupa  pengaplikasian  untuk kebutuhan sehari-hari pada peralatan elektronik di lingkungan masing-masing.
Kata Kunci:  saklar, IoT, relay, ponsel, mikrokontroler, jarak

## 1. PENDAHULUAN
Komponen  saklar  dirancang  untuk  bertindak  sebagai  aktifasi  peralatan  elektronik  secara umum. Desain yang digunakan dapat melibatkan beberapa komponen pendukung mulai dari yang sederhana  sampai  komplek.  Tentunya  pengaplikasian  saklar  ini  dapat  disesuaikan  menurut kebutuhan  penggunaan  peralatan  elektronik  sehari-hari.  Seringkali  dijumpai  di  masyarakat berupa produk komponen saklar mekanis. Hal ini menghendaki adanya kontak sentuhan secara langsung  untuk  menghidupkan  ataupun  mematikan  peralatan  elektronik,  tanpa  bisa  dilakukan pada jarak tertentu.
Pada  perkembangan  pengetahuan  bidang  elektronika,  perancangan  saklar  dapat  dilakukan secara  elektrik.  Komponen  utama  berupa  relay  dihubungkan  ke  peralatan  elektronik  secara langsung.  Perancangan  ini  dapat  digunakan  untuk  aktifasi  peralatan  elektronik  tanpa  adanya sentuhan  sebagaimana  saklar  mekanik.  Sehingga  kendala  jarak  aktifasi  dapat  dipecahkan solusinya.  Melibatkan  pengendalian  komponen  secara  nirkabel  yang  menggunakan  ponsel. Ponsel dilakukan instalasi program terhubung secara bluetooth sehingga lebih mudah. Penamaan saklar bisa dilakukan diaplikasi  yang diinstal mengacu kepada nama masing-masing peralatan elektronik.  Aktifasi  dapat  dilakukan  pada  jarak  tertentu  tanpa  harus  melibatkan  kontak  sentuh secara langsung.

## 2. METODE
Kegiatan pengabdian ini ditujukan sebagai bentuk pembelajaran secara umum terkait bidang ilmu elektronika. Secara khusus juga dapat dimanfaatkan oleh siswa SMK jurusan elektronika konsentrasi  arus  lemah.  Kegiatan  ini  meliputi  beberapa  tahap  diantaranya  perancangan, perakitan, pemrograman dan pengujian. Untuk mewujudkan pembelajaran ini dapat dijabarkan pada beberapa penjelasan berikut :
1. Tahap perancangan
Perancangan  pengendalian  peralatan  elektronik  melalui  modul  IoT  secara  umum  dapat ditunjukkan melalui gambar 1 berikut ini.
Gambar 1. Rancangan Pengendalian Objek Melalui Modul IoT
Tampak pada gambar 1 bahwa pengendalian objek dapat dilakukan sampai pada beberapa peralatan elektronik. Untuk ketepatan pengiriman sinyal, maka perlu dilakukan pengalamatan pada  setiap  objek.  Semua  objek  dihubungkan  pada  suatu  node  terpusat  yang  bisa  disebut modul IoT. Pengalamatan juga harus dilakukan pada ponsel yang mengacu ke objek peralatan elektronik. Hanya saja diperlukan tampilan pada ponsel yang mampu menunjukkan interaksi timbal balik antara pengguna dan objek. Interaksi ini harus mampu mewakili segala hal yang berhubungan  dengan  proses  pengendalian.  Sinkronisasi  pengalamatan  diantara  objek  dan ponsel  perlu  dilakukan  untuk  menghindari  adanya  kesalahan  pengiriman  sinyal.  Baik  itu sinyal aktifasi maupun non aktifasi.
2. Tahap perakitan
Tahapan  ini  merupakan  penjelasan  lebih  jauh  modul  IoT  sebagaimana  pada  gambar  1. Aspek perakitan melibatkan sebagian besar komponen elektronika seperti kabel jumper, relay set, mikrokontroler dan bluetooth. Tampilan skema perakitan dapat dilihat pada gambar 2.
Gambar 2 . Perakitan Modul IoT
Melalui  gambar  2  dapat  diketahui  bahwa  beberapa  objek  harus  dihubungkan  ke  relay. Setiap  relay  menangani  objek  tunggal,  sehingga  dengan  ini  jumlah  keduanya  harus  sama. Pada  pembelajaran  kali  ini,  digunakan  4  relay  yang  terhubung  dengan  4  objek  elektronik. Pengalamatan  objek  diwakili  dengan  penomoran  relay  untuk  selanjutnya  dihubungkan  ke mikrokontroler.  Modul  bluetooth  digunakan  untuk  media  komunikasi  pengiriman  sinyal melalui  port  transmitter  dan  receiver.  Kedua  port  ini  berkomunikasi  dengan  ponsel  secara nirkabel. Dokumentasi perakitan dapat dilihat pada gambar 3 berikut ini.
objek ke-1 objek ke-2 objek ke-3 objek ke-n Modul IoT
Relay Mikrokontroler Bluetooth
Gambar 3. Proses Perakitan Sistem Kendali Menggunakan Modul IoT

## 3. Tahap pemrograman
Pada tahap ini ditunjukkan alur program pengendalian peralatan elektronik secara nirkabel. Tahap awal dilakukan inisialisasi segala objek peralatan elektronik yang terhubung dengan modul IoT. Masing-masing objek ditandai dengan alamat khusus untuk memudahkan tempat pengiriman  sinyal  dari  ponsel.  Setiap  sinyal  yang  terkirim  dari  ponsel  akan  diterima  oleh bagian  receiver  bluetooth  untuk  diproses  oleh  mikrokontroler  dan  diteruskan  ke  objek elektronik  melalui  relay.  Sinyal  ini  perlu  diperiksa  sebagai  aktifasi  atau  nonaktifasi.  Jika memang berupa sinyal aktifasi, maka akan diterjemahkan sebagai logika 1  yang berfungsi untuk menghidupkan objek. Demikian juga sebaliknya, jika memang sinyal nonaktifasi akan diterjemahkan sebagai logika 0 yang berfungsi untuk mematikan objek.
Setiap  sinyal  yang  terkirim  (logika  1  atau  0),  harus  dapat  diterjemahkan  balik  menuju ponsel sebagai media notifikasi sistem. Sehingga pengguna dapat mengetahui bahwa telah terjadi  keberhasilan  pengiriman  sinyal  dan  terkonfirmasi  melalui  layar  ponsel.  Hal  ini dilakukan untuk menunjukkan adanya pengaruh interaksi pengguna dan sistem.

## 4. Tahap pengujian
Tahapan ini meliputi  pengujian keberhasilan pengiriman sinyal  pada beberapa peralatan elektronika  untuk  jarak  tertentu.  Untuk  keperluan  pembelajaran,  maka  pemilihan  peralatan elektronik  diwakili  oleh  penggunaan  LED.  Secara  umum  keberhasilan  proses  komunikasi ditandai dengan tidak adanya salah penerjemahan logika sinyal dari transmitter ke receiver . Sehingga keberhasilan pengiriman sinyal  logika 1 ditunjukkan dengan  LED  yang menyala. Demikian juga sinyal logika 0 ditunjukkan dengan LED mati.
Tahap  pengujian  kehandalan  sistem  juga  dapat  ditinjau  dari  keberhasilan  pengendalian pada  jarak  tertentu.  Pada  pembelajaran  ini  proses  komunikasi  pengiriman  sinyal  dilakukan melalui ponsel dengan perantara modul bluetooth. Pada ponsel di- install aplikasi tertentu yang ditujukan  untuk  mendukung  keberhasilan  pengujian  sistem.  Nantinya  akan  dilakukan pengujian pengiriman sinyal dalam beberapa kondisi penambahan jarak sampai batas tertentu. Dokumentasi proses pengujian komunikasi pengiriman sinyal dapat dilihat pada gambar 4.
Gambar 4 . Proses Pengujian Pengiriman Sinyal

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Keberhasilan  pengiriman  sinyal  pengendalian  objek  elektronik  melalui  modul  IoT berdasarkan satuan jarak dapat disajikan pada tabel 1 berikut ini.
Tabel 1. Satuan Jarak pengiriman sinyal pengendali objek Jarak (m) Waktu Kondisi 2 < 1 detik Objek nyala 4 < 1 detik Objek nyala 6 < 1 detik Objek nyala 8 < 1 detik Objek nyala 10 1 sampai 2 detik Objek nyala
12 >2 detik Objek tidak nyala
Tampak  pada  tabel  bahwa  faktor  jarak  ternyata  mempengaruhi  keberhasilan  pengujian pengiriman sinyal. Selama pengujian dilakukan pengiriman sinyal logika 1 dan 0, hanya saja pada tabel 1 disajikan keberhasilan proses komunikasi yang ditunjukkan dengan nyala LED. Sehingga  berdasarkan  tabel  1,  dapat  diketahui  bahwa  hanya  dilakukan  pencatatan  pada pengiriman  logika  1.  Seiring  bertambahnya  jarak,  waktu  penerimaan  sinyal  menunjukkan sedikit  bertambah  dari  1  detik.  Hanya  saja  penambahan  waktu  itu  dapat  diabaikan  karena memang kecil sekali.
Sewaktu pengujian pada jarak 10 meter dari objek, maka penambahan waktu penerimaan sinyal dapat dilihat hampir mendekati 2 detik. Kondisi ini masih menunjukkan objek menyala. Penambahan jarak yang menunjukkan lebih dari 10 meter, dapat diketahui proses pengiriman sinyal  tidak  berhasil.  Hal  ini  dapat  diketahui  dengan  LED  yang  tidak  menyala  dan  waktu penerimaan  sinyal  lebih  dari  2  detik.  Pengujian  juga  dilakukan  pada  kondisi  dengan memanfaatkan  keberadaan  penghalang  tembok  bangunan  pada  rentang  jarak  yang  sama. Ternyata diketahui  bahwa pengujian  yang memakai  cara ini menunjukkan hasil  yang sama sebagaimana tanpa penghalang. Kedua kondisi mampu direspon dengan baik oleh sistem.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN
Hasil  proses  pengendalian  peralatan  elektronik  secara  nirkabel  dapat  dilakukan  melalui pemanfaatan  modul  IoT.  Selain  itu  pada  pembelajaran  kali  ini  juga  dapat  dijadikan pengetahuan tambahan bagi siswa SMK seputar teknologi komunikasi nirkabel. Hanya saja masih  harus  dilakukan  upaya  lebih  lanjut  agar  tujuan  pengendalian  secara  nirkabel  dapat terlaksana tanpa masalah jarak. Oleh karena itu diperlukan pengembangan modul IoT lainnya sehingga mampu memperbaiki kendala pengiriman sinyal yang tidak mampu dilakukan oleh modul bluetooth.

## DAFTAR PUSTAKA
Adi,  B.,  &  Herlina,  A.  (2019).  Smart  Home  With  Smart  Control,  Berbasis  Bluetooth Mikrokontroller. JEECOM: Journal of  Electrical Engineering  and Computer , 1 (1), 1–11. https://doi.org/10.33650/jeecom.v1i1.883
Fatoni,  A.,  &  Rendra,  D.  B.  (2014).  Perancangan  Prototype  Sistem  Kendali  Lampu Menggunakan  Handphone  Android  Berbasis  Arduino. Prosisko , 1 (September),  23– 29.
Pratama, R. C., Pramukantoro, E. S., & Basuki, A. (2018). Pengembangan Interface Bluetooth Low  Energy  (  BLE  )  Pada  IoT  Middleware  Untuk  Mendukung  Network Interoperability. Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi Dan Ilmu Komputer (J- PTIIK) Universitas Brawijaya , 2 (10), 4020–4026.
Rachman, F. Z. (2017). Smart Home Berbasis Iot. Snitt , 369–374. http://jurnal.poltekba.ac.id/index.php/prosiding/article/view/423
Sadewo, A. D. B., Widasari, E. R., & Muttaqin, A. (2017). Perancangan Pengendali Rumah menggunakan  Smartphone  Android  dengan  Konektivitas  Bluetooth. Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi Dan Ilmu Komputer , 1 (5), 415–425.
Tsauqi, A. K., Hadijaya, M., Manuel, I., Hasan, V. M., Tsalsabila, A., Chandra, F., Yuliana, T.,  Tarigan,  P.,  &  Irzaman,  I.  (2016). Saklar  Otomatis  Berbasis  Light  Dependent Resistor  (Ldr)  Pada  Mikrokontroler  Arduino  Uno . V ,  SNF2016-CIP-19-SNF2016- CIP-24. https://doi.org/10.21009/0305020105