e-ISSN : 2715-5064

## IMPLEMENTASI SIM800L PADA AKUISISI DATA KWH METER SISTEM IMPULSE DENGAN SENSOR CAHAYA BERBASIS IOT UNTUK MONITORING BIAYA PEMAKAIAN LISTRIK
’
Arfan Haqiqi Sulasmoro, Miftakhul Huda, Fahmi Amirudin 1*) , 1,2,3 Program Studi Teknik Komputer, Politeknik Harapan Bersama, Tegal
1 Jl. Mataram No. 9 , Kota Tegal, 52147, Indonesia email: 1 arfan.hqq@poltektegal.ac.id
Abstract  -  This  research  is  a  development  of  previous  research, namely  the  acquisition  of  kWh  meter  data  impulse  system  on household electrical energy  consumption with Internet of Thing (IoT)-based light sensors, where for home locations that have not been reached by internet providers this certainly has obstacles. So it is proposed to access it using SIM800L. The methodology used with  the  stages  of  designing  and  making,  testing,  data  analysis, evaluation  of  research  results  and  preparation  of  research reports.  The  system  is  made  by  utilizing  a  light  sensor  (LDR Sensor) to read the light emitted by the LED impulse kWh meter in this case as much as 3200imp / kWh, the number of impulses received  by  the  LDR  sensor  is  then  calculated  by  the microcontroller and then sent to the cloud. The system is expected to display electricity consumption data directly / real time to the internet through SIM800L module.

## Keywords - kWh, IoT, LDR, SIM800L
Abstrak  −  Penelitian  ini  adalah  pengembangan  dari  penelitian sebelumnya yaitu akuisisi data kWh meter sistem impulse pada pemakaian  energi  listrik  rumah  tangga  dengan  sensor  cahaya berbasis  Internet  of  Thing  (IoT),  dimana  untuk  lokasi  rumah yang belum  terjangkau  internet  provider  hal ini  tentu memiliki kendala. Sehingga diusulkan untuk pengaksesannya menggunakan  SIM800L.  Metodologi  yang  digunakan  dengan tahapan  perancangan  dan  pembuatan,  pengujian,  analisis  data, evaluasi  hasil  penelitian  dan  penyusunan  laporan  penelitian. Sistem  dibuat  dengan  memanfaatkan  sensor  cahaya  (LDR Sensor)  untuk  membaca  cahaya  yang  dipancarkan  oleh  LED impulse  kWh  meter  dalam  hal  ini  sebanyak  3200imp/kWh, sejumlah  impulse  yang  diterima  oleh  sensor  LDR  selanjutnya dihitung oleh microcontroller dan selanjtunya dikirim ke cloud. Sistem  yang  dibuat  harapannya  dapat  menampilkan  data pemakaian energi listrik secara langsung / real time ke internet melalui modul SIM800L.
Kata kunci - kWh, IoT, LDR, SIM800L

## I.PENDAHULUAN
Dengan  semakin  menipisnya  sumber  daya  alam  untuk menghasilkan listrik diharapkan masyarakat dapat menghemat listrik[1].  Konsumsi  listrik  dapat  diukur  dengan  kWh meter[2][3]. Walaupun kWh meter semi digital juga ada, kWh meter  ini  tergolong  kWh  meter  digital.  kWh  analog  adalah kWh  yang  menggunakan  metode  induksi[4],  dengan  bagian- bagian seperti pelat, kumparan tegangan dan arus, serta magnet
permanen yang bekerja selama pengereman. kWh meter digital adalah  kWh  meter  berdasarkan  sistem  pengukuran  energi elektronik.  Sebuah  watt  atau  kilowatt  meter,  sering  disebut sebagai  wattmeter/kilowatt  meter,  diatur  sedemikian  rupa sehingga  kumparan  tegangan  bebas  berputar,  sehingga  daya listrik  dapat  diukur  dalam  satuan  Watt  Hour  (Wh)  atau kWh (kilowatt-hour)
Penggunaan  energi  listrik  yang  tidak  efisien  oleh  rumah tangga[5]  dapat  menyebabkan  kenaikan  biaya  tagihan  listrik yang  tinggi[6][7].  Oleh  karena  itu,  diperlukan  suatu  sistem yang  dapat  memantau  penggunaan  energi  listrik  di  rumah tangga agar dapat secara efisien[8] penggunaannya.
Pengembangan akuisisi data kWh meter sistem impulse pada pemakaian  energi  listrik  rumah  tangga  dengan  sensor cahaya[9][10]  berbasis Internet  of  Things (IoT)[11]  dengan SIM800L  merupakan  upaya  untuk  mengcover  wilayah  atau rumah  yang  tidak  mempunyai  akses  internet  sehingga  dapat memantau  dan  mengoptimalkan  penggunaan  energi  listrik  di rumah  tangga  secara  efisien.  Dimana  pada  penelitian sebelumnya  akuisisi  data  kWh  meter  sistem  impulse  pada pemakaian energi listrik rumah tangga dengan sensor cahaya berbasis Internet  Of  Thing dengan  komunikasi  data menggunakan  WiFi,  yang  mana  terdapat  kekurangan  karena tidak  semua  daerah  terjangkau  jaringan Internet  Service Profider (ISP).
Sistem  akuisisi  data  kWh  meter impulse digunakan  untuk menghitung  jumlah  konsumsi  energi  listrik  yang  digunakan oleh  rumah  tangga.  Dengan  menggunakan  sensor  cahaya berbasis  IoT[12][13],  data  yang  dikumpulkan  dapat  diakses secara real-time dan terhubung ke internet untuk memudahkan pemantauan dan pengontrolan penggunaan energi listrik.

## II. DASAR TEORI ESP8266
ESP8266  adalah Modul  Wi-fi ini  bisa  sangat  berguna  untuk yang belum sama sekali mengenal modul-modul elektronika[14],  karena  ada  banyak  sekali  modul-modul elektronika  di  dunia  ini  dan  salah  satunya  modul wifi yang sangat bermanfaat bagi pekerjaan elektronika, chip terintegrasi
*) penulis korespondensi : Fahmi Amirudin Email: fahmiamirudin@gmail.com
e-ISSN : 2715-5064
yang  didesain  untuk  keperluan  dunia  masa  kini  yang  serba tersambung.

## SIM800L
Modul  SIM800L  adalah  perangkat  yang  digunakan  untuk komunikasi  seluler.  Modul  ini  dapat  terhubung  ke  jaringan seluler  menggunakan  teknologi  seperti  GSM  ( Global  System for  Mobile  Communications )  dan  GPRS  ( General  Packet Radio  Service )[15].  Modul  SIM800L  dikendalikan  dengan menggunakan perintah-perintah AT (Attention) yang merupakan  standar  industri  untuk  berkomunikasi  dengan perangkat  berbasis  AT-command,  dapat  dihubungkan  ke sistem mikrokontroler atau mikroprosesor melalui antarmuka serial  (UART).  UART  adalah  singkatan  dari Universal Asynchronous Receiver Transmitter .

## SENSOR CAHAYA
Sensor  cahaya  adalah  perangkat  elektronik  yang  dapat mendeteksi intensitas cahaya dan mengubahnya menjadi sinyal listrik .  Prinsip  kerja  sensor  cahaya  didasarkan  pada  efek fotolistrik,  yaitu  efek  yang  terjadi  ketika  foton  (partikel cahaya)  mengenai  bahan  semikonduktor  dan  mengeksitasi elektron dalam bahan tersebut[16].
III. METODE PENELITIAN Penelitian  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah pendekatan  kualitatif.  Penelitian  kualitatif  merupakan  sebuah penelitian  yang  dimaksudkan  untuk  mengetahui  fenomena tentang  apa  yang  dialami  oleh  suatu  objek  penelitian  seperti perilaku, persepsi, motivasi, dan tindakan secara holistik, dan dengan cara deskripsi dalam bentuk kata-kata dan bahasa, pada suatu  konteks  khusus  yang  alamiah  dengan  memanfaatkan berbagai metode ilmiah (Moleong, 1989)
Kemudian,  pada  metode  penelitian  ini  menggunakan  metode studi pustaka yang mana metode ini mengumpulkan dari hasil pencarian  referensi  bisa  dari  buku,  jurnal,  artikel–artikel ilmiah, internet, dan dokumen-dokumen pendukung penelitian. Dari  berbagai  sumber  itulah  peneliti  dapat  membantu pembuatan  penelitian.  Karena  beberapa  instansi,  rumah,  dan lainnya  sudah  menggunakan  RFID  sebagai  sistem  keamanan ganda  mereka  untuk  melindugi  data,  barang,  atau  hal  yang bersifat penting agar lebih terjaga keamanannya.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengembangan akuisisi data kWh meter sistem impulse pada pemakaian energi listrik rumah tangga dengan sensor cahaya berbasis Internet  of  Thing dengan  SIM800L,  Sistem  dapat mencata pemakaian kWh, menghitung banyaknya pengiriman data server, pemakaian pulsa yang digunakan (Telkomsel), dan mengetahui harga setiap pengiriman data ke server. Penelitian difokuskan pada biaya pulsa GPRS pada setiap yang data terkirim ke server cloud.
Penelitian masih menggunakan pendekatan bahwa setiap data terkirim (url) adalah pulse yang dihasilkan oleh kWh meter, di mana  dalam  pengembangannya  nanti  dapat  dibuat  sistem akumulasi  data  pulse  kWh  meter  ditampung  sementara  pada sistem  kemudian  setiap  waktu  tertentu  (misalkan  setiap 5/10/20/30/60 menit sekali) hasil akumulasi tersebut dikirm ke cloud sehingga akan menghemat penggunaan pulsa GPRS. Adapun hasilnya adalah sebagai berikut:
Pemakaian kWh tercatat : 1.64 kWh Banyaknya pengiriman data ke server : 5.248 kali Pulsa telkomsel yang digunakan : 4.922 rupiah Harga setiap pengiriman data ke server
: 0.9 rupiah Adapun tampilan website nya adalah sebagai berikut:
Gambar 1 Tampilan aplikasi berupa informasi pulse dan kWh setelah perangkat digunakan
Data Riset kWh Meter Pulse dengan SIM800L (GPRS) dengan spesifikasi kWh adalah sebgai berikut: Jenis kwh : Semi digital (pulse) Pulse : 3200/kwh Data awal yang diambil adalah sebagai berikut: Tanggal : 23072023 Jam : 15:25 pulsa telkomsel  : 15.170 kWh : 3.95 3040 Data akhir yang diambil adalah sebagai berikut: Tanggal : 24072023 Jam : 07:23 Pulsa telkomsel  : 10.250 kWh : 5.56 1810
Dari hasil data diatas, bahwa pengambilan data dilakukan pada tanggal 23 Juli 2023 mulai pukul 15.25 WIB hingga tanggal 24 Juli 2023 pukul 07.23 WIB, maka dapat dihitung untuk pulsa dan harga setiap pengiriman data ke server, sebagai berikut: pemakaian kWh tercatat : 5.56-3.95 = 1.64 kwh untuk  perhitungan  banyaknya  pengiriman  data  ke  server dijabarkan sebagai berikut:
Jml Kirim = (a * b) + (c * d) Dimana : a adalah impulse/kWh sesuai yang tertera pada alat kWh meter b adalah impulse/ 100 c adalah nilai kWh dibelakang koma d adalah nilai bulat kWh sehingga  untuk  menghitung  berapa  banyaknya  pengiriman/ upload data ke server adalah sebagai berikut:
Jml Kirim = (1 * 3200) + (64*32) Jml Kirim = 5248 kali
Maka,  untuk  jumlah  Pulsa  telkomsel  yang  digunakan  data pulsa  akhir  dikurangi  data  pulsa  awal,  sehingga  perhitungan pulsa telkomselnya adalah : 15.170 - 10.250 = 4.922 rupiah. Adapun  Harga  setiap  pengiriman  data  ke  servernya  adalah jumlah pulsa telkomsel yang digunakan ddibagi dengan jumlah
e-ISSN : 2715-5064
pengiriman  data  ke  server,  sehinga  perhitungan  harga  pulsa telkomsel tiap pengiriman ke server adalah   :  4.922/5.248  = 0.9 rupiah

## V. KESIMPULAN
Sistem  akuisisi  data  pemakaian  daya  listrik  PLN  rumahan dengan kWh meter sistem impulse menggunakan komunikasi data  GPRS  berupa  modul  SIM800L  dapat  digunakan  untuk mengetahui seberapa besar pemakain listrik PLN oleh petugas pencatat  yang  dapat  mencover  pelanggan  –  pelangga  yang tidak  mempunyai  akses  internet/  wifi.  Dan  dari  perhitungan dapat diperoleh harga pengiriman data menggunakan provider telkomsel sebesar Rp. 0.9 rupiah untuk setiap kali pengiriman data GPRS berupa URL

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Balai Besar Teknologi Konservasi Energi, “Benchmarking Specific Energy  Consumption  in  Commercial  Building,”  2020.  [Online].  Available: www.b2tke.bppt.go.id.
[2] S.  Darma,  Yusmartono,  and  Akhiruddin,  “Studi  sistem  peneraan kwh meter,” J. Electr. Technol. , vol. 4, no. 3, pp. 158–165, 2019.
[3] A. N. Waldi, “Akurasi Pengukuran kWh Meter Analog Terhadap
Losses  Energi  Listrik,” Sutet ,  vol.  11,  no.  2,  pp.  105–113,  2021,  doi: 10.33322/sutet.v11i2.1577.
[4] I. Permatasari, Y. Away, and Zulhelmi, “Desain Sistem Verifikasi
Pemakaian  Listrik  pada  kWh-Meter  Analog  secara  Visual  Berbasis ATmega328P,” Kitektro ,  vol.  4,  no.  3,  pp.  1–5,  2019,  [Online].  Available: http://jurnal.unsyiah.ac.id/kitektro/article/download/13572/11777.
[5] S.  Salim,  A.  I.  Tolago,  and  M.  R.  P.  Syafi’i,  “ID-101  Analisis
Intensitas  Konsumsi  Energi  Listrik  Untuk  Penghematan  Listrik  Di  Fakultas Teknik UNG,” J. Nas. Tek. Elektro dan Teknol. Inf. | , vol. 11, no. 1, 2022.
[6] M.  Sholeh  and  Firdaus,  “Analisis  Efisiensi  Penggunaan  Energi
Listrik Sektor Rumah Tangga Di Pekanbaru Menggunakan Perangkat Lunak LEAP,” Jom FTEKNIK , vol. 5, no. 21, pp. 1–9, 2018.
[7] A.  D.  Santoso  and  M.  A.  Salim,  “Penghematan  Listrik  Rumah
Tangga  dalam  Menunjang  Kestabilan  Energi  Nasional  dan  Kelestarian
Lingkungan,” J.  Teknol.  Lingkung. ,  vol.  20,  no.  2,  p.  263,  2019,  doi: 10.29122/jtl.v20i2.3242.
[8]
Z.  Zulfadli  and  A.  Arnita,  “Implementasi  Sistem  Pemantauan Penggunaan Energi Listrik pada Konsumen Berbasis Android,” J. Tek. , vol. 1, no. 2, 2021, [Online]. Available:
https://www.teknos.bunghatta.ac.id/index.php/teknos/article/view/10%0Ahtt ps://www.teknos.bunghatta.ac.id/index.php/teknos/article/download/10/3.
[9]
Eddi,  C.  Suhery,  and  D.  Triyanto,  “Sistem  Penerangan  Rumah Otomatis Dengan Sensor Cahaya Berbasis Mikrokontroler,” Tugas Akhir , vol. 01, no. 2, pp. 1–10, 2013.
[10] M.  H.  Widianto,  “Pengaplikasian  Sensor  Hujan  dan  LDR  untuk Lampu Mobil Otomatis Berbasis Arduino Uno,” Resist. (elektRonika kEndali Telekomun.  tenaga  List.  kOmputeR) ,  vol.  1,  no.  2,  p.  79,  2018,  doi: 10.24853/resistor.1.2.79-84.
[11] F.  F.  Mubina  and  G.  Firasanto,  “Pemantauan  dan  Pengendalian
Pemakaian  Energi  Listrik  Berbasis  IoT,” Epic  J.  Electr.  Power  Instrum.
Control , vol. 5, no. 2, p. 216, 2023, doi: 10.32493/epic.v5i2.28419.
[12]
H. Hermawan, M. Hannats, H. Ichsan, and A. S. Budi, “Rancang
Bangun Sistem Keamanan Anak berbasis Modul GSM menggunakan Protokol HTTP,” J. Pengemb. Teknol. Inf. dan Ilmu Komput. , vol. 5, no. 2, pp. 827–834, 2021, [Online]. Available: http://j-ptiik.ub.ac.id.
[13]
M.  Xu,  J.  M.  David,  and  S.  H.  Kim,  “The  fourth  industrial revolution: Opportunities and challenges,” Int. J. Financ. Res. , vol. 9, no. 2, pp. 90–95, 2018, doi: 10.5430/ijfr.v9n2p90.
[14] Mariza  Wijayanti,  “Prototype  Smart  Home  Dengan  Nodemcu Esp8266  Berbasis  Iot,” J.  Ilm.  Tek. ,  vol.  1,  no.  2,  pp.  101–107,  2022,  doi: 10.56127/juit.v1i2.169.
[15]
D.  Mulyani  and  D.  Hartono,  “Pengaruh  Efisiensi  Energi  Listrik pada Sektor Industri dan Komersial terhadap Permintaan Listrik di Indonesia,”
J. Ekon. Kuantitatif Terap. , p. 1, 2018, doi: 10.24843/jekt.2018.v11.i01.p01.
[16] M.  I.  H.  Syaiful,  Sukaris,  Nur  Fauziyah,  Andi  Rahmad  Rahim, Azhar  Prio  Utomo,  “PEMASANGAN  SENSOR  CAHAYA  OTOMATIS
UNTUK PENERANGAN JALAN UMUM DI DESA
KARANGSEMANDING,” DedikasiMU  (Journal  Community  Serv. ,  vol.  2, pp. 389–399, 2020.