## M onitoring Penyimpanan Kebutuhan Pokok M enggunakan Thinkspeak Berbasis IoT

## Andi Abdullah
Jurusan Teknik Informatika STMIK Tunas Bangsa Lampung
Abstrak- Sistem monitoring kebutuhan pokok merupakan sebuah sistem yang  digunakan  untuk  melihat  ketersediaan  kebutuhan  bahan  pokok. Pentingnya sistem monitoring kebutuhan pokok adalah untuk mengetahui jumlah  ketersediaan  bahan  pokok  setiap  saat,  sehingga  apabila ketersediaan  kebutuhan  pokok  berkurang  atau  habis  pengguna  dapat memenuhi  kebutuhan  pokok  tersebut.  Penelitian  ini  akan  merancang sistem  monitoring  kebutuhan  pokok  menggunakan  Internet  of  Things (IoT).  IoT  adalah  sebuah  konsep/skenario  dimana  suatu  objek  yang memiliki  kemampuan  untuk  mentransfer  data  melalui  jaringan  tanpa memerlukan  interaksi  manusia  ke  manusia  atau  manusia  ke  komputer. Sistem ini menggunakan sensor load cell untuk mengukur berat beras dan sensor limit switch untuk menghitung jumlah telur. Data yang dihasilkan sensor akan diproses oleh arduino dan dikirimkan ke website thingspeak. Proses pengiriman data dari arduino ke thingspeak melalui ethernet shield dan  router yang terhubung  ke internet  menggunakan  modem,  kemudian dimonitoring  menggunakan  smartphone  android.  Hasil  uji  coba membuktikan bahwa sistem ini dapat mengirimkan informasi yang akurat dari  manapun  tanpa  terhalang  jarak,  selama  sistem  terhubung  den gan internet.
Kata Kunci : IoT, monitoring, android, arduino, limit switch, load cell

## I. PENDAH ULUAN
Penyimpanan adalah suatu kegiatan untuk mengamankan barang atau benda milik pribadi  yang  dianggap  berharga  (KBBI,  2012).  Sedangkan  alat  penyimpanan  yaitu suatu media untuk meletakan barang atau benda. Tempat penyimpanan yang ada yaitu setiap  benda  memiliki  tempat  penyimpanan  masing-masing  sesuai  dengan  jenis, ukuran  dan  jumlahnya,  hal  ini  dilakukan  guna  mempermudah  dalam  mencari  dan mengumpulkan  benda  sesuai  jenisnya.  Keunggulan  dari  tempat  penyimpanan  yang ada yaitu setiap tempat penyimpanan didesain sedemikian rupa sehingga barang yang disimpan akan terlindungi.
Tempat penyimpanan yang ada memiliki kekurangan, salah satu contohnya ketika pengguna ingin mengetahui persediaan yang disimpan, maka pengguna harus melihat secara langsung ke tempat penyimpanan. Hal ini kurang efektif karena membutuhkan
waktu  yang  cukup  lama,  ditambah  dengan  terbatasnya  ingatan  manusia  yang  sering lupa. Terkait dengan monitoring penyimpanan kebutuhan pokok, telah ada penelitian yang  dilakukan  oleh  (Muktiawan  &  Nurfiana,  2016)  tentang  monitoring  kebutuhan pokok  menggunkan  android  berbasis  mikrokontroler.  Peneliti  menggunakan  sensor limit switch untuk menghitung jumlah telur, sensor load cell untuk menghitung berat beras,  mikrokontroler  arduino  sebagai  kontrol, android sebagai  tampilan  untuk mengetahui  jumlah  persediaan  bahan  pokok  yang  dapat  diakses  melalui w ifi . Penelitian  sebelumnya  memiliki  kekurangan  yaitu  dapat  mengakses  informasi kebutuhan  pokok  dari  perangkat smartphone ke  perangkat  keras  dengan  jarak maksimal  25  meter.  Perlu  adanya  penambahan  fungsi  sistem  pada  jarak  aksesnya supaya  pengguna  dapat  memonitoring  persediaan  pokok  dari  manapun.  Perbaikan sistem  dapat  dilakukan  dengan  menggunakan IoT(Internet  of  Things) . IoT adalah sebuah  konsep/skenario  dimana  suatu  objek  yang  memiliki  kemampuan  untuk mentransfer  data  melalui  jaringan  tanpa  memerlukan  interaksi  manusia  ke  manusia atau manusia ke kom puter. Seperti penelitian yang dilaku kan oleh (Yuliant, Salahudin, & Kowanda, 2015), peneliti menggunakan sistem IoT untuk memonitoring inkubator bayi.  Dengan  menggunakan  internet  sistem  dapat  diakses  dari  mana  saja,  sehingga pengguna dapat mengetahui persediaan kebutuhan pokok berupa beras d an telur dari manapun.
Tujuan dari penelitian ini yaitu menghasilkan sistem yang mampu memonitoring kebutuhan pokok dari manapun dan kapanpun secara real time, reliable dan otomatis.

## II. LANDASAN TEORI
Penelitian  dimulai  dengan  penelusuran  penelitian-penelitian  terdahulu  serta berhubungan, diantaranya sebagai berikut :
1. Sistem Keamanan Dan Monitoring Rumah Pintar Secara Online Menggunakan Perangkat Mobile. (Abidin & Lestariningati, 2014).
2. Rancang Aplikasi Pemantau Suhu dan Kelembapan Pada Inkubator Bayi Berbasis Internet (Yuliant, Salahudin, & Kowanda, 2015).
3. Perancangan Sistem Monitoring PH Air Berbasis Internet di PDAM Tirta Kepri (Nuriman, Pramana, & Nusyirwan, 2016).
4. Sistem Monitoring Cuaca Menggunakan ESP8266 Berbasis Web Internet of Things (IoT) (Rakhman, 2016).
5. Sistem Monitoring Suhu Jarak Jauh Berbasis Internet of Things Menggunakan Protokol MQTT (Budioko, 2016).
6. Rancang Bangun Monitoring Alat Penyimpanan Kebutuhan Pokok Melalui Android Berbasis Mikriokontroler (Muktiawan & Nurfiana, 2016)
A. Internet of Things (IoT)
Internet of Things(IoT) adalah sebuah konsep/skenario dimana suatu objek yang memiliki kemampuan untuk  mentransfer  data  melalui  jaringan  tanpa  memerlukan  interaksi  manusia ke manusia atau manusia ke komputer." A Things " pada Internet of Things dapat didefinisikan sebagai  subjek  misalkan  orang  dengan  monitor implant jantung,  hewan  peternakan  dengan transponder  biochip ,  sebuah  mobil  yang  telah  dilengkapi built-in sensor  untuk memperingatkan  pengemudi  ketika  tekanan  ban  re ndah.  Sejauh  ini, IoT paling  erat hubungannya  dengan  komunikasi machine-to-machine(M2M ) di  bidang  manufaktur  dan listrik,  perminyakan  dan  gas.  Produk  dibangun  dengan  kemampuan  komunikasi M2M yang sering disebut dengan sistem cerdas atau " smart ".

## B. ThingSpeak
ThingSpeak adalah platformopen  source  Internet  of  Things  (IOT) aplikasi  dan API( Application Programming  Interface  ) untuk  menyimpan  dan  mengam bil  data  dari  hal menggunakan protokol HTTP melalui Internet atau melalui Local Area Network . ThingSpeak memungkinkan  pembuatan  aplikasi  sensor logging ,  aplikasi  lokasi  pelacakan,  dan  jaringan sosial hal dengan update status . ThingSpeak awalnya diluncurkan oleh ioBridge pada tahun 2010 sebagai layanan untuk mendukung aplikasi IOT . ThingSpeak telah terintegrasi dukungan dari  numerik  komputasi  perangkat  lunak MATLAB dari MathWorks .  Memungkinkan ThingSpeak pengguna  untuk  menganalisis  dan  memvisualisasikan  data  yang  diunggah menggunakan Matlab tanpa memerlukan pembelian lisensi Matlab dari MathWorks .
C. Smartphone Smartphone (telephon pintar) adalah telepon yang menyediakan fitur yang berada diatas dan  di  luar  kemampuan  sederhana  (Safaat,  2011). Smartphone pertama  diberi  nama Simon yang  dikembangkan  oleh IBM ( International  Business  Machines  Corporation )  pada  tahun 1992 dan terpilih sebagai product of the year oleh COMDEX ( Computer Dealers Exposition ). Simon direlease  pada  tahun  1993  oleh BellSouth ,  selain  fitur telephone dan SMSSimon dilengkapi  dengan calendar,  address  book,  world  clock,  notepad,  email,  fax, dan games . Setelah  itu  banyak  prodak  sejenis  yang  dikeluarkan  oleh  berbagai  vendor  berbeda  seperti Nokia .  Sistem  operasi  yang  digunakan  pada smartphone berbeda-beda  tetapi  yang  paling banyak digunakan saat ini adalah sistem operasi yang berbasis Android dari google . Berikut adalah salah satu sistem operasi pada smartphone dan salah satu versi sistem operasi.
D. Android
Android  adalah  sistem  operasi  untuk  telepon  seluler  yang  berbasis Linux .  Android menyediakan platform yang bersifat open source bagi para pengem bang untuk menciptakan sebuah  aplikasi.  Awalnya, Google  Inc .  M engakuisi Android  Inc .  Yang  mengembangkan software untuk ponsel yang berada di Palo Alto , California Amerika Serikat . Kemudian untuk mengembangkan  Android,  dibentuklah Open  Handset  Alliance ,  yaitu  konsorsium  dari  34 perusahaan hardware, software dan telekomunikasi, termasuk Google, HTC, Intel, Motorola, Qualcomm, T-Mobile, 20 dan Nvidia . Telepon pertama yang memakai sistem operasi Android adalah HTC  Dream ,  yang  dirilis  pada  22   Oktober  2008.  Pada  penghujung  tahun  2009 diperkirakan di dunia ini paling sedikit terdapat 18  jenis (Safaat H, 2011).

## E. Modul Arduino Mega 2560
Arduino mega 2560 merupakan sebuah board mikrokontroler berbasis ATMega2560 (W, 2015).  Modul  ini  memiliki  54  digital input/output dmana  14  digunakan  untuk  PWM output dan 16 digunakan sebagai analog input, 4 port serial, 16 MHz osilator Kristal, koneksi USB, power jack, ICISP Header, dan tombol reset . Memiliki flash memory sebesar 256KB sangat cukup untuk menam pung program yang banyak. Arduino meg a 2560 tidak memerlukan flash program external karena di dalam chip mikrokontroler Arduino telah diisi dengan bootloader yang  membuat  proses upload program   yang  kita  buat  menjadi  lebih  sederhana  dan  cepat. Untuk koneksi dengan komputer sudah tersedia RS232 to TTL converter atau menggunakan chip USB ke serial converter seperti FTDI FT232 .

## F. Arduino Ethernet Shield
Ethernet  Shield menambah  kemampuan  arduino  board  agar  terhubung  ke  jaringan komputer. Ethernet  shield berbasiskan cip  ethernet  Wiznet W5100. Ethernet  library digunakan  dalam  menulis  program  agar  arduino board dapat  terhubung  ke  jaringan  dengan menggunakan  arduino ethernet  shield .  Pada ethernet  shield terdapat  sebuah  slot micro-SD , yang  dapat  digunakan  untuk  menyimpan  file   yang  dapat  diakses  melalui  jaringan  (Syahwi, 2017).
G. Load Cell Load cell atau biasa disebut dengan deformasi strain gauge adalah sensor yang digunakan untuk mengukur berat atau  beban  dari suatu benda dalam ukuran besar. Sensor load cell ini sering  diaplikasikan  pada  jembatan  timbang  mobil  atau  alat  ukur  berat  dalam  skala  besar.
Sensor  load  cell adalah grid  metal-foil yang  tipis  yang  dilekatkan  pada  permukaan  dari struktur.  Apabila  komponen  atau  struktur  dibebani,  terjadi  strain  dan  ditransmisikan  ke foil grid . Tahanan foil grid berubah sebanding dengan strain induksi beban (Sugirawan, Muntini,
& Pramono, 2009). Transduksi massa dapat bervariasi bergantung pada perubahan parameter fisis  yang  digunakan.  Sensor  massa  juga  dapat  menggunakan  divais  berbasis piezoresistif, kapasitif,  mekanis dan  lain-lain. Piezoresistif yang  popular  adalah load  cell yang memanfaatkan  perubahan resistansi  strain  gauge setiap  mendapat  deformasi  dari  posisi setimbang sebagai akibat pembebanan massa tertentu. Strain adalah sejumlah deformasi pada material sebagai pengaruh dari aplikasi gaya.

## H. Limit Switch
Limit  switch merupakan  jenis  saklar  yang  dilengkapi  dengan  katup  yang  berfungsi menggantikan tombol. Prinsip kerja limit switch sama seperti saklar push on yaitu hanya akan menghubung pada saat katubnya ditekan pada batas penekanan tertentu yang telah ditentukan dan akan memutus saat saat katub tidak ditekan. Limit switch termasuk dalam kata gori sensor mekanis  yaitu  sensor  yang  akan  memberikan  perubahan  elektrik  saat  terjadi  perubahan mekanik pada sensor tersebut. Penerapan dari limit switch adalah sebagai sensor posisi suatu benda (objek) yang bergerak. Prinsip kerja limit switch diaktifkan  dengan  penekanan  pada  tombolnya   pada  batas/  daerah  yang  telah  ditentukan sebelumnya  sehingga  terjadi  pemutusan  atau  penghubungan  rangkaian  dari  rangkaian tersebut. Limit  switch memiliki  dua  kontak  yaitu NO  (Normally  Open) dan  kontak NC ( Normally Close ) dimana salah satu kontak akan aktif jika  tombolnya tertekan.

## I. Modul Weighing Sensor HX711
HX711 adalah modul timbangan, yang memiliki prinsip kerja mengkonversi perubahan yang  terukur  dalam   perubahan  resistansi  dan  mengkonversinya  ke  dalam  besaran  tegangan melalui rangkaian yang ada. Modul melakukan kom unikasi dengan computer/mikrokontroler melalui TTL232. Modul HX711 merupakan sebuah Op-amp namun kelebihan dari modul ini adalah  struktur  yang  sederhana,  m udah  dalam   penggunaan,  hasil  yang  stabil  dan reliable , memiliki sensitivitas tinggi, dan mampu mengukur perubahan dengan cepat. Jadi sangat cocok untuk dijadikan penguat sensor load cell . Prinsip kerja dari modul ini yaitu ketika bagian lain yang lebih elastic mendapat tekanan, maka pada sisi lain akan mengalami perubahan regangan yang  sesuai  dengan  yang  dihasilkan  oleh straingauge ,  hal  ini  terjadi  karena  ada  gaya  yang seakan melawan pada sisi lainnya. Perubahan nilai resistansi yang diakibatkan oleh perubahan gaya diubah menjadi nilai tegangan oleh rangkaian pengukuran yang ada. Dan berat dari objek yang diukur dapat diketahui dengan mengukur besarnya  nilai tegangan yang timbul.

## J. TP-Link TL-MR3420
TP-Link  TL-MR3420 ini  merupakan  sebuah wirelesrouter yang  sangat  lengkap.  Selain dapat membagi koneksi kabel/ADSL internet, router ini juga dapat digunakan untuk berbagi koneksi 3G. Setiap router access point memilik alamat IP bawaan yaitu 192.168.1.1. Alamat IP ini digunakan untuk melakukan konfigurasi sistem. Pada perangkat ini tersedia sebuah port USB untuk mencolokan modem .

## K. Modem
Modem  berasal  dari  singkatan ModulatorDemodulator . Modulator merupakan  bagian yang  mengubah  sinyal  informasi  ke  dalam   sinyal  pembawa  ( carrier )  dan  siap  untuk dikirimkan, sedangkan Demodulator adalah bagian yang memisahkan sinyal informasi (yang berisi data atau pesan) dari sinyal pembawa yang  diterima sehingga informasi tersebut dapat diterima dengan baik (Situmorang, 2012).

## III. METODOLOGI PENELITIAN
Metode  penelitian  yang  dilakuakn  pada  penelitian ini  yaitu studi  literatur,  perancangan sistem, analisa kebutuhan, implementasi dan pengujian. Berikut adalah gambar blok diagram sistem seperti pada gambar 1.

## Gambar 1 : Blok Diagram Sistem
Sistem ini bekerja menggunakan 2 buah sensor, sensor load cell dan sensor limit switch . Sensor load  cell digunakan  untuk  mengukur  berat  beras.  Apabila  sensor load  cell mendapatkan beban maka akan terjadi perubahan resistansi yang berpengaruh terhadap output tegangan  yang  dikeluarkan.  Tegangan  yang  dihasilkan  akan  di  kuatkan  oleh  penguat komparator  HX711  dan  dikirimkan  ke  arduino.  Sensor limit  switch digunakan  untuk menghitung jumlah telur. Sensor akan bekerja apabila switch dalam keadaan terhubung ( ON ). Saat sensor limit switch dalam kondisi terhubung maka akan menghasilkan tegangan, tegangan tersebut akan dikirimkan ke arduino untuk diolah sehingga menghasilkan  jumlah telur. Data yang  dikirimkan  oleh  sensor load  cell dan limit  switch akan  diproses  oleh  arduino  untuk menentukan berat beras dan jumlah telur dan akan disimpan sementara di dalam ROMethernet shield. Data  yang  tersimpan  pada ROM  ethernet  shield akan  dikirim  ke website  thingspeak menggunakan router yang  telah  terhubung  ke  internet  menggunakan modem .  Pada website thingspeak akan ditampilkan data sesuai dengan yang dikirimkan oleh ethernet shield dan akan selalu berubah selama 30 detik secara real time. Dan data akan diambil dan ditampilkan oleh aplikasi yang ada di smartphone . Untuk rangkaian keseluruhan dapat dilihat pada gambar 2.

## Gambar 2 : Rangkaian Keseluruhan
Tabel 1 : Penggunaan PIN

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil dari pengujian sensor limit switch pada tiap-tiap tempat penyimpanan telur. Output tegangan yang dihasilkan akan dilogikakan untuk menghitung jumlah telur. Ditambilkan pada tabel 2 berikut :

## Tabel 2 : Hasil Pengujian Sensor Limit Switch
Berdasarkan uji coba seperti pada tabel 3, berat awal beras 2 kg dilakukan pengambil an beras  sebanyak  satu  genggam  sebanyak  5  kali.  Dimana  pada  tiap  pengambilan  beras mengalami penurunan berat hingga 1201 gram. Dapat disimpulkan bahwa sensor strain gauge sangat sensitif terhadap perubahan berat suatu benda .

## Tabel 3 : Hasil Pengujian Sensor Load Cell
Tabel 4 : Hasil Pegujian Waktu Respon dari Arduino ke Thingspeak
Berdasarkan uji coba pada tabel 4, dengan melakukan sebanyak 10 kali percobaan didapat jumlah rata-rata yaitu 17,6 detik. Jumlah telur dan berat beras yang ditampilkan sesuai dengan yang  dikirimkan  oleh  arduino  dan  data  yang  dihasilkan sangat  akurat. Yang  berbeda  adalah waktu  respon  saat update data  pada  tampilan website  thingspeak hal  ini  dipengaruhi  oleh bandwith . Semakin cepat bandwith , semakin cepat dalam menerima dan mengirim data.

## V. KESIMPULAN
Berdasarkan  perancangan,  pengujian  dan  analisa  sistem  yang  telah  dilakukan,  dapat disimpulkan bahwa sistem ini memanfaatkan jaringan internet dan memanfaatkan thingspeak sebagai media kendali, mikrokontroler arduino mega  2560 sebagai  kendali yang terintegrasi terhadap  aplikasi  berbasis  android.  Maka  dapat  dimonitoring  persediaan  kebutuhan  bahan pokok dengan kinerja jarak jangkauan lebih dari 25 meter dengan kecepatan rata -rata 35,42 detik.

## REFERENSI
[1] Abidin,  Z.,  &  Lestariningati,  S.  I.  (2014).  SISTEM  KEAMANAN  DAN  MONITORING RUMAH PINTAR SECARA ONLINE MENGGUNAKAN PERANGKAT MOBILE. Jurnal Teknik Komputer Unikom, 13-17.Vol.3.
[2] Budioko, T. (2016). SISTEM MONITORING SUHU JARAK JAUH BERBASIS INTERNET OF THINGS MENGGUNAKAN PROTOKOL MQTT . Sem inar Riset Teknologi Informasi (hal. 353-358). Yogyakaeta: STMIK AKAKOM.
[3] KBBI. (2012, Maret 5). Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI). Diambil kembali dari Web Site Kamus Besar Bahasa Indonesia: https://kbbi.web.id/simpan
[4] Muktiawan,  D.  A.,  &  Nurfiana.  (2016).  RANCANG  BANGUN  MONITORING  ALAT PENYIMPANAN KEBUTUHAN POKOK MELALUI ANDROID BERBASIS MIKROKONTROLER.  Seminar  Nasional  Riset  Terapan  (hal.  A28-A35).  Banjarmasin  : Politeknik Negeri Banjarmasin.
[5] Nuriman,  R.  F.,  Pramana,  R.,  &  Nusyirwan,  D.  (2016).  PERANCAN GAN  SISTEM MONITORING pH AIR BERBASIS INTERNET DI PDAM TIRTA KEPRI .Tanjung Pinang: Universitas Maritim Raja Ali Haji.
[6] Rakhman,  E.  A.  (2016).  SISTEM  MONITORING  CUACA  MENGGUNAKAN  ESP8266 BERBASIS WEB INTERNET OF THINGS. Yogyakarta: Universitas Teknologi Yog yakarta.
[7] Safaat  H,  N.  (2011).  Pemograman  Aplikasi  Mobile  Smartphone  dan  Tablet  PC  Berbasis Android. Bandung: Informatika Bandung.
[8] Situmorang, E. (2012). Rancang Bangun Alat Buka Tutup Pintu Pagar Dengan Menggunakan Handphone Dan Keypad. Manado: UNSRAT.
[9] Sugirawan, I., Muntini, M. S., & Pramono, Y. H. (2009). DESAIN DAN KARAKTERISASI LOAD CELL TIPE CZL601 SEBAGAI SENSOR MASA UNTUK MENGUKUR DRAJAT LAYU PADA PENGOLAHAN TEH HITAM. SURABAYA: ITS SURABAYA.
[10] Syahwi,  M.  (2017).  Panduan  Mudah  Belajar  Arduino  Menggu nakan  Simulasi  Proteus. Yogyakarta: ANDI.
[11] W, H. S. (2015). Mudah Belajar Mikrokontroller dengan Arduino. Bandung: Widya Media .
[12] Yuliant, A., Salahudin, N. S., & Kowanda, A. (2015). Rancang Aplikasi Pemantau Suhu dan Kelembapan  Pada  Inkubator  Bayi  Berbasis  Internet.  Seminar  Nasional  Aplikasi  Teknologi Informasi (hal. 7-10). Yogyakarta: Universitas Gunadarma.
[13] Y. Marine and S. Saluky, “Penerapan IoT untuk Kota Cerdas”,  itej, vol. 3, no. 1, pp. 36 - 47, Jul. 2018.