SISTEM KENDALI JARAK JAUH PERANGKAT ELEKTRONIK RUMAH BERBASIS CLOUD COMPUTING
Dede Kurniadi 1, Fitriyani 2
Jurnal Algoritma Sekolah Tinggi Teknologi Garut Jl. Mayor Syamsu No. 1 Jayaraga Garut 44151 Indonesia Email : jurnal@sttgarut.ac.id
1 dede.kurniadi@sttgarut.ac.id 2 1306051@sttgarut.ac.id
Abstrak  – Komponen  dalam  membangun  rumah  pintar  salah  satunya  adalah  penerapan  s istem  kendali perangkat  elektronik  secara  jarak  jauh,  yang  mana  hal  ini  tentunya  dapat  mempermudah  pemilik rumah  dalam  hal  pengendalian  perangkat  elektronik  rumahnya  secara  jarak  jauh.  Arduino merupakan  salah  satu  alat  mikrokontroler  yang  dapat  dirangkai  untuk  mengendalikan  peralatan elektronik  rumah  secara  jarak  jauh.  Tujuan  dari  artikel  ini  adalah  membuat  sistem  kendali  yang dirancang  untuk  mengontrol  peralatan  elektronik  secara  jarak  jauh  sehingga  mengurangi pemborosan listrik dalam penggunaan peralatan elektronik yang ada di rumah, selain untuk kendali jarak  jauh  sistem  ini  juga  dapat  memberikan  informasi  status  dari  perangkat  elektronik  rumah tersebut.  Metode  yang  digunakan  dalam  perancangan  sistem  menggunakan  pendekatan  Rapid Application Development, didalam pengembangan metode ini menggunakan sumber daya yang ada dengan tujuan pengembangan perangkat lunak yang cepat dan singkat. Pengujian secara software dilakukan dengan mengecek elemen-elemen yang ada pada perangkat lunak. Sedangkan pengujian hardware dilakukan dengan mengecek arus listrik yang dialirkan ke perangkat elektronik. Dengan dibuatnya  sistem  kendali  jarak  jauh  perangkat  elektronik  ini  diharapkan  dapat  membantu  dalam pengontrolan  dan  pengoperasian  hidup  matinya  perangkat  elektronik,  serta  dapat  mengatur otomatisasi waktu hidup dan matinya perangkat secara  jarak jauh melalui jaringan internet.

## Kata Kunci – sistem kendali jarak jauh, Arduino, Cloud Computing, sistem rumah pintar

## I. PENDAHULUAN
Kemajuan  teknologi  saat  ini  sangat  berkembang  pesat  sehingga  menimbulkan  banyaknya penemuan  baru  dibidang  teknologi.  Komputer  merupakan  salah  satu  alat  yang  dianggap  sebagai barometer  majunya  teknologi,  dengan  penemuan-penemuan  terbaru  tersebut  kegunaan  komputer dapat mempermudah pekerjaan manusia, salah satunya dalam hal pengendalian perangkat elektronik rumah secara jarak jauh dalam lingkungan yang disebut sistem rumah pintar. Salah satu komponen sistem rumah pintar adalah sistem kendali perangkat elektronik rumah, karena banyaknya peralatan elektronik, terutama peralatan elektronik di rumah yang harus dikendalikan, maka dibutuhkan suatu ruang kendali yang dapat mengendalikan peralatan-peralatan elektronik tersebut.
Berdasarkan artikel dari penelitian yang telah dilakukan sebelumnya peneliti pernah membuat sistem kendali peralatan elektronik berbasis komputer, yang mana pengontrolan dan kendali nyalanya peralatan elektronik rumah khususnya lampu dengan menggunakan perangkat lunak yang dipasang dalam sebuah komputer secara stand-alone [1]. Pada penelitian ini peneliti akan mengubah sistem tersebut dengan berbasis cloud computing yang tujuannya pengendalian perangkat elektronik rumah, tidak hanya bisa dikendalikan dalam komputer rumah, tapi bisa dikendalikan diluar rumah dengan melalui jalur komunikasi internet . S istem ini akan dirancang untuk pengendalian peralatan elektonik tergabung  dari hardware dan software .  Pada hardware akan  menggunakan Andruino sebagai  alat pengendali  dan  beberapa  komponen  elektronika  lainnya  sebagai  perangkat  pendukungnya.  Pada
software akan menggunakan Arduino  IDE untuk menghubungkan Arduino dengan komputer  yang terhubung internet.
Cloud  Computing merupakan  kombinasi  pemanfaatan  teknologi  komputer  dengan pengembangan berbasis internet. Pada teknologi ini semua data tersimpan di server internet, begitu juga dengan aplikasi atau software yang pada umumnya dibutuhkan pengguna berada di komputer server . Sistem  kendali jarak jauh perangkat  elektronik ini dibangun dalam  sebuah platform cloud computing yang mempunyai tools dan mekanisme aplikasi yang membantu user untuk memonitoring dan mengontrol peralatan elektronik  yang ada dirumah. Penelitian ini menghasilkan sistem kendali perangkat  elektronik  rumah  yang  dapat  menyalakan  dan  mematikan  perangkat  elektronik  secara manual serta dapat dijadwalkan secara otomatis kapan perangkat tersebut dinyalakan atau dimatikan. Untuk  kebutuhan  pengujian  sistem  perangkat  elektronik  yang  digunakan  adalah  dengan menggunakan 4 buah lampu sebagai perangkat elektronik uji cobanya. Sedangkan estimasi biaya dari penerapan sistem kendali jarak jauh ini tidak dibahas, tetapi sebagai gambaran mengukur estimasi biaya dari sebuah pengembangan perangkat lunak bisa menggunakan pendekatan Use Case Point [2].

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## A. Cloud Computing
Cloud  Computing adalah  gabungan  antara  pemanfaatan  teknologi  komputer  dengan pengembangan berbasis internet. Awan (Cloud) adalah ilustrasi dari internet, sebagaimana awan yang sering digambarkan pada diagram jaringan komptuter [3].

## B. Arduino
Arduino adalah suatu  alat  yang digunakan untuk  pengendali mikro single-board yang bersifat open-source , dirancang untuk dihubungkan dan mempermudah dalam berbagai bidang penggunaan perangkat  elektronik.  Perangkat  keras  ( Hardware )  memiliki prosesor Atmel AVR dan software nya mempunyai Bahasa pemrograman sendiri atau lebih mirip dengan bahasa C.

## C. Relay
Relay  adalah  suatu  komponen  listrik  yang  bekerja  berdasarkan  prinsip  induksi  medan elektromagnetis. Relay ini akan dihubungkan dengan arduino. Relay ini adalah sebuah alat perantara untuk menghubungkan perangkat elektronik dengan arduino. Jika perangkat tersebut dialiri oleh arus listrik, maka di sekitar penghantar  tersebut timbul medan magnet.

## D. RTC (Real Time Clock)
RTC  ( Real  Time  Clock )  merupakan  sebuah  alat  pendukung  dari  arduino  yang  berfungsi menghitung  dan  menjalankan  jam  (detik,  menit,  jam)  dan  kalender  (hari,  tanggal,  bulan,  tahun) dengan akurat dan menyimpan data waktu tersebut secara real time . Alat ini dinilai akurat sebagai pengatur waktu.

## E. Modul WIFI ESP8266
ESP8266  adalah  suatu  modul  WIFI  yang  fungsinya  sebagai  alat  pendukung  dari  arduino. Penggunaannya  harus  dengan  beberapa  tahap  konektivitas  untuk  dapat  terhubung  pada  arduino. Modul ini harus disediakan daya sebesar 3.3v dengan memiliki tiga mode wifi yaitu Station , Access Point dan Both (Keduanya).

## III. METODOLOGI
Metode  pengembangan  sistem  menggunakan  pendekatan Rapid  Application  Development (RAD). Rapid Application Development (RAD) adalah proses model perangkat lunak inkremental
yang menekankan siklus pengembangan yang singkat [4]. Berikut merupakan tahapan metodologi RAD :

## Gambar 1: Tahapan Rapid Application Development
Berdasarkan studi literatur WBS (Work Breakdown Structure) yang mengikuti tahapan-tahapan pada metodologi menunjukan tahapan-tahapan  yang dilakukan dengan menggunakan metode penelitian Rapid Application Development (RAD):
Work Breakdown Structure (WBS) Tahap 1 Tahap 2 Tahap 3 Gambar 2: Work Breakdown Structure (WBS)

## 1. Bussiness Modelling
Pada tahap ini fungsi bisnis akan dimodelkan dengan menjawab beberapa pertanyaan tersebut: informasi  yang  harus  dikendalikan  oleh  proses  bisnis,  informasi  yang  dimunculkan,  orang  yang memunculkan, arah informasi itu dan orang yang bertugas untuk memprosesnya.
2. Data Modelling
Data Modelling merupakan bagian dari fase sebelumnya yaitu bussiness modelling , dimana fase ini akan disaring ke dalam beberapa objek data yang akan diperlukan untuk menopang bisnis tersebut. Atribut pada masing-masing objek diidentifikasikan dengan objek yang telah didefinisikan.
3. Process Modelling
Pada prosess modelling ini akan menjelaskan dari data modelling untuk mencapai informasi yang harus diimplementasikan pada bisnis tersebut. pemrosesan ini dilakukan untuk menambah, modif, dan menghapus objek data tersebut.
Business Modeling Data Modeling Process Modeling Application Generation Testing Sistem Kendali Jarak Jauh Perangkat Elektronik Rumah Berbasis Cloud Computing
Studi literatur Spesifikasi kebutuhan sistem Desain sistem Tinjauan Pustaka Analisis sistem Metode Pengumpulan Data Data Modeling testing Application Generation Process Modeling Business
Modeling

## 4. Application Generation
Pada  tahap  ini  dilakukan  pembuatan  perangkat  lunak  dengan  menggunakan  bahasa pemrogramana. Metodologi RAD lebih banyak proses kerja untuk memakai komponen program yang adaatau  membuat  suatu  komponen  yang  bila  perlu  dipakai  lagi.  Alat  bantu  otomatis  akan  dipakai untuk memfasilitasi kontruksi perangkat lunak jika dibutuhkan.

## 5. Testing
Pada tahap ini proses RAD ditekan pada pemakaian kembali sehingga komponen tersebut harus diuji. Proses ini dilakukan untuk mengurangi keseluruhan waktu dalam pengujian. Selain itu, komponen yang nantinya baru harus diuji dan semua antar muka harus di latih secara menyeluruh.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Bussiness Modelling
1. Analisis Sistem Berjalan
Pada tahap ini dilakukan untuk mendapatkan informasi sistem yang sedang berjalan. Dalam sistem ini proses menyalakan dan mematikan lampu masih kerja secara manual yaitu user menuju saklar lampu lalu menekan saklar lampu.
Gambar 3 : Aktivitas Sistem Berjalan

## 2. Kebutuhan Perangkat Keras
Setelah analisis kebutuhan, peneliti menentukan alat dan bahan untuk mendukung sistem tersebut. Karena keterbatasan kemampuan material maka peneliti menggunakan komponen dan peralatan untuk peragaan sistem sebagai berikut :
Tabel 1: Rincian Komponen No Nama Komponen/Alat Banyak 1 Laptop 1 buah 2 Arduino Uno 1 buah 3 Relay 5v 1 buah 4 Kabel Jumper Secukupnya 5 Kabel Power 1 buah 6 Fitting Lampu 4 buah 7 Lampu 4 buah 8 Kabel USB Serial 1 buah 9 Obeng 1 buah 10  Gunting 1 buah 11  Modul Wifi ESP6288 1 buah 12  Modul RTC (Real Time Clock) 1 buah
3. Kebutuhan Perangkat Lunak
Berikut merupakan perangkat lunak yang akan digunakan untuk membangun sistem kendali :
1. Arduino IDE 1.6.1 for Windows
2. XAMPP Control Panel
3. Web Browser Mozilla Firefox

## B. Data Modelling
1. Analisis Sistem
Dalam  sistem  ini,  user  melakukan  input  dari  aplikasi  kendali  kemudian  ada  pilihan  input berupa button on/off lampu. Berikut merupakan aktivitas pada sistem baru :

## 2. Perancangan Perangkat Keras
Proses perancangan perangkat keras akan menjelaskan rancangan perangkat keras yang akan digunakan  untuk  membuat  sistem,  mulai  dari  Arduino  sebagai  perangkat  keras  utama  yang dibutuhkan  hingga  komponen-komponen  elektronika  pendukungnya.  Pada  Gambar  5 ditunjukkan  rangkaian  perangkat  keras  sistem,  yang  menunjukkan  rancangan  perangkat  keras sistem yang akan dibuat.
Gambar 5: Rangkaian Perangkat Keras Sistem
Adapun  operasi  untuk  menghubungkan  Arduino  dengan  komputer,  logika  dalam menyalakan  lampu  dan  logika  dalam  mematikan  lampu  dan  logika  untuk  menentukan  kapan lampu itu harus dimatikan atau dinyalakan secara otomatis oleh program. Berikut algoritmanya:
#define lampu_on 0 #define lampu_off 1 #define lampu_1 10 #define lampu_2 11 #define lampu_3 12 #define lampu_4 13 // pin yang digunakan int lampu_1 = 10; int lampu_2 = 11; int lampu_3 = 12; int lampu_4 = 13; void setup() { pinMode (lampu_1, output); digitalWrite (lampu_1, lampu_off); } void loop() { digitalWrite(lampu_1, lampu_on); delay(2000); digitalWrite (lampu_1, lampu_off); delay(5000); }

## C. Process Modelling

## 1. Perancangan Database
Penjadwalan lampu menjadi salah satu yang penting pada aplikasi ini. Tujuannya agar lampu- lampu yang telah dirangkai dapat dinyalakan atau dimatikan secara otomatis pada waktu yang telah ditentukan. Aplikasi ini harus membaca jadwal yang telah di tetapkan sehinga perlu basis
data yang dapan menyimpan penjadwalan lampu tersebut. Berikut merupakan rancangan basis data yang digunakan dalam aplikasi.
a. Entitas
Entitas  pada  perancangan  sistem  kendali  ini  diantaranya  yaitu  Lampu  dan  Jadwal. Masing-masing entitas  mempunyai  fungsi  penyimpanan  yang berbeda karena setiap entitas akan terhubung ke bahasa pemrograman untuk memudahkan relasi antar entitas.
b. Entity Relationship Diagram (ERD)
Sistem kendali ini mempunyai ERD sebagai berikut :
Gambar 6: Entity Relationship Diagram

## D. Aplication Generation
1. Instalasi Perangkat Keras
Pada  tahap  ini  adalah  tahap  dimana  proses  instalasi  digunakan  untuk  membangun  sistem kendali lampu dirumah yang berbasis mikrokontroler dengan alat arduino. Berikut merupakan rangkaian keseluruhan perangkat  keras  yang telah dirangkai sesuai  dengan analisis kebutuhan pada tahan sebelumnya :
Gambar 7: Rangkaian Keseluruhan
Gambar 8: Perangkat Keras Tampak Depan

## 2. Implementasi Perangkat Lunak
Dibawah ini merupakan tampilan perangkat lunak dari sistem kendali perangkat elektronik rumah.  Didalamnya  terdapat  beberapa  tombol  diantaranya  tombol  lampu  1  sampai  dengan tombol  lampu  4  untuk  menyalakan  dan  mematikan  lampu  secara  manual.  Kemudian  tombol semua  lampu,  tombol  tersebut  digunakan  untuk  menyalakan  dan  mematikan  lampu  secara keseluruhan, tetapi pada tombol semua lampu dapat dimatikan juga satu persatu sesuai keinginan pengguna. Pada tampilan tersebut terdapat setting waktu set on dan set off untuk menyalakan dan mematikan  lampu  dengan  menggunakan setting waktu  sesuai  keinginan  pengguna.  Tombol Logout untuk keluar dari perangkat lunak.
Gambar 9: Tampilan Perangkat Lunak Sistem Kendali

## 3. Arsitektur Sistem Kendali dengan Cloud Computing

## Gambar 10: Arsitektur Sistem Kendali
Gambar diatas merupakan arsitektur dari sistem kendali perangkat elektronik rumah berbasis cloud  computing. Mikrokontroler  atau  arduino  dapat  dihubungkan  dengan  jaringan  internet dengan bantuan wifi serial module atau ESP 8266. Melalui modul ini, arduino dapat melakukan transfer  data  dengan  perantara Wifi  Network. Gambar  tersebut  menjelaskan  bahwa  untuk mengirim data lampu ke server harus menggunakan jaringan internet. Selanjutnya data  ini akan diakses melalui browser baik di personal computer (PC), laptop, maupun smartphone.

## E. Testing
Berikut merupakan hasil pengujian sistem menggunakan metode black box sesuai dengan rencana pengujian :
Tabel 2: Hasil pengujian via button on/off No Button yang ditekan Status Lampu Yang diharapkan Pengujian Kesimpulan 1 Lampu 1 Lampu 1 hidup Lampu 1 hidup Lampu 1 hidup berhasil Lampu 1 mati Lampu 1 mati Lampu 1 mati berhasil 2 Lampu 2 Lampu 2 hidup Lampu 2 hidup Lampu 2 hidup berhasil Lampu 2 mati Lampu 2 mati Lampu 2 mati berhasil 3 Lampu 3 Lampu 3 hidup Lampu 3 hidup Lampu 3 hidup berhasil Lampu 3 mati Lampu 3 mati Lampu 3 mati berhasil 4 Lampu 4 Lampu 4 hidup Lampu 4 hidup Lampu 4 hidup berhasil Lampu 4 mati Lampu 4 mati Lampu 4 mati berhasil 5 Semua lampu Semua lampu hidup Semua lampu hidup Semua lampu hidup berhasil Semua lampu mati Semua lampu mati Semua lampu mati berhasil Tabel 3: Hasil Pengujian Jangkauan Wifi No Jangkauan Kondisi Ruangan Kesimpulan 1 1-5 meter Tidak ada penghalang berhasil Menggunakan penghalang berhasil 2 6-10 meter Tidak ada penghalang berhasil Menggunakan penghalang berhasil 3 11 meter Tidak ada penghalang berhasil Menggunakan penghalang tidak berhasil 4 12 meter Tidak ada penghalang tidak berhasil Menggunakan penghalang tidak berhasil
Berdasarkan hasil pengujian sistem kendali yang dibuat bekerja sesuai harapan, meskipun pada pengujian dengan jangkauan wifi lebih dari 11 meter kemungkinan tidak berhasil dikarenakan factor hambatan  dari  sinyal  wifi  yang  terhubung  ke  router.  Adapun  pengembangan  selanjutnya  dalam membangun  sistem  kendali  jarak  jauh  perangkat  elektronik  berbasis cloud  computing dengan Adruino, bisa dikembangkan kendalinya ke dalam platform Android [5], dengan konsep arsitektur sistem tetap terhubung langsung kedalam sistem kendali yang disimpan di server internet.

## V. KESIMPULAN
Kesimpulan  yang  diambil  dari  hasil  perancangan  Sistem  Kendali  Jarak  Jauh  Perangkat Elektronik Rumah Berbasis Cloud Computing adalah sebagai berikut:
1. Dari  hasil  pengujian  yang  telah  dilakukan,  maka  dapat  disimpulkan  sistem  kendali  yang dirancang  dapat  menyalakan  dan  mematikan  perangkat  elektronik  secara  otomatis  dan manual.
2. Sistem kendali perangkat elektronik bisa dipantau secara jarak jauh dengan mengakses sistem melalui  internet  dan  user  mengetahui    kondisi  perangkat  (lampu)  dan  mengetahui  lokasi pemantauan dengan bantuan sistem pengendalian.
3. Sistem yang dikendalikan menggunakan alat arduino sebagai integrasi yang menghubungkan perangkat keras dan perangkat lunak sebagai kendali.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] D. Kurniadi and A. Mulyani, “Prototipe Perangkat Lunak Sistem Kendali Peralatan Elektronik Berbasis Komputer”, Jurnal Wawasan Ilmiah , vol. 7, no. 12, pp. 1-11, 2015.
[2] D. Kurniadi, H. L. H. S. Warnars, F. L. Gaol, and B. Soewito, “Software Size Measurement of Student  Information  Terminal  with  Use  Case  Point,”  in IEEE  International  Conference  on Applied Computer and Communication Technologies , 2017.
[3] Waloeyo,  “Aplikasi  Web  yang  Mengubah  Cara  Kerja  dan  Kolaborasi  Anda  Secara  Online”, Yogyakarta: Andi Offset, 2012.
[4] R. S. Pressman, “Rekayasa Perangkat Lunak: Pendekatan Praktisi”, Yogyakarta: Andi Offset, 2012.
[5] D.  Kurniadi,  M.  M.  Fauzi,  and  A.  Mulyani,  “Aplikasi  Simulasi  Tes  Buta  Warna  Berbasis Android Menggunakan Metode Ishihara,” Jurnal Algoritma ., vol. 13, no. 1, 2016.