## SISTEM KONTROL RUMAH BERBASIS INTERNET OF THINGS (IOT) MENGGUNAKAN ARDUINO UNO
Alvin R. Kedoh 1 , Nursalim 2 , Hendrik Djahi 3 Don E.D.G Pollo 4
1,2,3,4 Jurusan Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknik Undana, Jl. Adisucipto Penfui, Kupang. Email: alvin.kedoh30@gmail.com Email: nursalim@staf.undana.ac.id Email: hdjahi@gmail.com Email: teluje2011@gmail.com

## ABSTRACT
The increasing use of the internet has resulted in innovation in control systems. Internet of Things or IoT is an innovation where several electronic devices can be controlled remotely by utilizing the internet to obtain a control system that is more efficient and saves time. This research uses IoT to control several electronic devices used in homes, such as lights, fans, and door locking systems. This system can also detect whether the lights are on, off, or  not  connected  to  electricity.  The  control  system  can  be  used  manually  or  automatically  by  utilizing  a  light sensor and timer to detect attached electronic devices. The method used is an experiment by building an Android- based prototype with the Arduino Uno device. The test results show that the system application built can function properly. The system shows the difference in the delay value on several devices caused by a current sensor. The current  sensor  is  used  to  determine  electronic  devices'  condition,  namely  lights,  before  and  after  they  are controlled or to determine the device's current condition.

## Keywords: Control System, Internet of Things, Arduino, Android

## ABSTRAK
Pemanfaatan internet yang meningkat telah menghasilkan inovasi dalam sistem kontrol. Internet of Things atau IoT  merupakan  inovasi  dimana  beberapa  perangkat  elektronik  dapat  dikontrol  dari  jarak  jauh  dengan memanfaatkan internet untuk memperoleh sistem kontrol yang lebih efisien dan menghemat waktu. Penelitian ini memanfaatkan  IoT  untuk  mengendalikan  beberapa  perangkat  elektronik  yang  biasanya  digunakan  di  rumah- rumah seperti lampu, kipas angin, dan sistem penguncian pintu. Selain itu, sistem ini dapat mendeteksi keadaan lampu baik menyala, padam, maupun tidak terhubung dengan listrik. Sistem pengontrol dapat digunakan secara manual  atau  otomatis  dengan  memanfaatkan  sensor  cahaya  dan  timer  untuk  mendeteksi  perangkat  elektronik yang  terpasang.  Metode  yang  digunakan  adalah  eksperimen  dengan  membangun  sebuah  prototipe  berbasis Android dengan perangkat Arduino Uno. Hasil pengujian menunjukkan bahwa aplikasi sistem yang dibangun dapat berfungsi dengan baik. Sistem tersebut menunjukkan perbedaan nilai delay pada beberapa perangkat yang disebabkan oleh pemanfaatan sensor arus. Sensor arus tersebut digunakan untuk mengetahui kondisi perangkat elektronik  yaitu  lampu,  sebelum  dan  setelah  dikontrol  atau  untuk  mengetahui  kondisi  terkini  dari  perangkat tersebut.
Kata Kunci: Sistem Kontrol, Internet of Things, Arduino, Android

## 1. PENDAHULUAN
Dengan  kemajuan  teknologi  khususnya  di  bidang jaringan  telekomunikasi  yang  sangat  modern  ini, internet  menjadi  kebutuhan  primer  untuk  semua kalangan  masyarakat  tanpa  melihat  status  sosial yang  menjadikan  penggunaan  internet  oleh masyarakat  mencapai  hampir  24  jam  per  hari. Dengan  kemajuan  ini,  muncullah  sebuah  inovasi dimana  perangkat  teknologi  dapat  dikendalikan dari  jarak  jauh  melalui  internet  agar  lebih  efisien dan  menghemat  waktu  yang  disebut  dengan Internet of Things atau IoT.
IoT muncul karena adanya perkembangan teknologi,  perubahan  sosial,  ekonomi  dan  budaya yang  menuntut any  time  connection , any  things connection , dan any place connection . Regi Wahyu Founder  dan  CEO  CI-Agriculture  mengatakan terdapat  tiga  elemen  dalam  IoT  yakni  sensor, konektivitas,  masyarakat dan proses. Pemanfaatan IoT  ini  dapat  kita  terapkan  untuk  mengendalikan beberapa  perangkat  elektronik  yang  ada  di  rumah seperti lampu, kipas, dan kunci pintu. Pengendalian tersebut dapat kita lakukan dari jarak jauh dengan menggunakan  perangkat  smartphone.  Perangkat smartphone  tersebut  terhubung  dengan  internet
yang  dimana  internet  sebagai  jembatan  atau penghubung  antara  alat  dan  sistem  kontrol  yang kita  gunakan.  Untuk  menjadikan  sistem  kontrol dengan  konsep  IoT  tersebut  dibutuhkan  sebuah komponen elektronika yang telah tersusun dengan berbagai fungsi sebagai sistem. Arduino merupakan pengendali micro single board bersifat open  source yang  dirancang  untuk  memudahkan penggunaan  elektronik  dalam  berbagai  bidang. Karena  hal  ini  lah  arduino  biasanya  digunakan sebagai  sistem  untuk  mengendalikan  perangkat  – perangkat elektronik dari jarak jauh menggunakan internet.
Beberapa  penelitian  tentang  sistem  kontrol  sudah pernah  dilakukan,  seperti  konsep  pengontrolan buka  tutup  pintu  rumah  menggunakan  media perantara  inframerah  [1].  Penggunaan  inframerah sendiri  masih  memiliki  kekurangan  dalam  hal koneksi,  dimana  inframerah  hanya  akan  bekerja jika posisi remote diarahkan dan berdekatan dengan pintu yang dikontrol. Konsep pengontrolan seperti ini  juga  pernah  dilakukan  dengan  menggunakan Bluetooth sebagai media perantara untuk menyalakan  dan  mematikan  lampu  [2].  Namun konsep  ini  masih  memiliki  kekurangan  dalam  hal konektivitas  jarak  yang  hanya  mampu  dikontrol dengan jarak paling jauh 10 meter. Kemudian ada juga konsep yang dilakukan dengan menggunakan konektivitas Wireless sebagai  media  perantara untuk  mengendalikan  penyalaan  LED  sebagai lampu  rumah  dan  pengaturan  buka  tutup  pintu rumah  dengan  kontroller  Arduino  [3-5].  Namun konsep ini juga masih memiliki kekurangan dalam hal konektivitas jarak yang hanya mampu dikontrol dengan jarak maksimal 150 meter.

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1. Blok Diagram Sistem
Gambar 1 memperlihatkan perancangan dan desain sistem kontrol rumah. Terdapat 3 blok yang terdiri dari blok masukan, proses dan keluaran.
Gambar 1. Blok Diagram Sistem
Blok masukan terdiri dari perintah untuk menghidupkan lampu ,menyalakan kipas dan mengunci pintu oleh user pada Android. Lalu aplikasi akan  mengirim perintah ke firebase yang  kemudian  akan  di  respon  oleh  ESP8266 untuk  dapat  dijalankan  oleh  Arduino  Uno.  Blok  proses merupakan  mikrokontroler  Arduino  Uno  dimana
berfungsi sebagai pusat kendali yang menerima perintah, mengeksekusi,  dan  sebagai  pengirim  feedback.  Blok keluaran  terdiri  atas  aktuator yakni driver  relay  sebagai saklar  otomatis,  sensor  arus  dan  cahaya  untuk memberikan feedback ke arduino uno.

## 2.2. Flowchart
Terdapat beberapa flowchart pada sistem. Pertama adalah flowchart penggunaan aplikasi seperto pada Gambar 2.
Gambar 2. Flowchart Utama Sistem
Algoritma proses awal masuk aplikasi : 1. Input SSID  dan Password pada  coding ESP8266  :  Masukan  nama  dan password wifi pada Android.
2. Connect : Pada tahap ini di cek apakah Android dan  modul  ESP8266    telah  terkoneksi,  maka akan muncul status connection pada Android..
3. Buka Aplikasi : Membuka aplikasi smart home pada Android
4. Input Username dan Password :  Masukan username dan password pada aplikasi 5. Valid :  Jika  username  dan  password  yang dimasukkan  benar  maka  akan  aplikasi  akan otomatis masuk ke menu kontrol.
6. Halaman  Kontol  :  Halaman  kontrol  aplikasi smart home
Tidak Ya Tidak Ya Selesai
Untuk Algoritma proses pengendalian sistem yang ditunjukan pada Gambar 4 yaitu :
1. Baca  Data  perangkat  :  Aplikasi  membaca kondisi status perangkat
2. Input pengendalian  manual  dan  otomatis  : setelah  masuk  pada  halaman  kontrol  aplikasi, user diberikan pilihan untuk mengontrol secara manual atau otomatis 3. Pengendalian  perangkat  manual  :  Jika user
memilih pengontrolan secara manual maka user langsung menekan tombol-tombol pengontrolan perangkat yang ada pada halaman utama aplikasi
4. Pengendalian  perangkat  otomatis  :  Jika user memilih  pengontrolan  secara  otomatis  maka user diberi  pilihan  untuk  mau  mengontrol dengan mode ldr atau timer .
Gambar 4. Flowchart pengendalian sistem manual
Gambar 5. Flowchart sistem otomatis
Hal  yang  pertama  dilakukan  sistem  setelah  mulai ialah melakukan pengecekan koneksi wifi , apakah wifi dan  modul  ESP8266  sudah  terhubung  atau belum.  Jika  sudah  terhubung  maka  sistem  akan aktif  untuk  memulai  pengoperasian  yang  akan dilakukan.  Setelah  sistem  aktif  maka  langkah selanjutnya adalah membuka aplikasi smart home , kemudian  mengisi username dan password agar
dapat  login  kedalam  aplikasi.  Jika  berhasil  login maka akan masuk ke halaman kontrol aplikasi yang kemudian aplikasi akan merespon untuk membaca kondisi  perangkat  dalam  keadaan  menyala  atau padam . Dalam  aplikasi  diberikan  pilihan  untuk mengontrol perangkat secara manual atau otomatis. Maksud  dari  kontrol  manual  adalah  sistem dikontrol  dengan  menekan  perintah  yang  mau dilakukan,  misalnya  jika  ingin    lampu  1  menyala maka ada pilihan tombol untuk untuk lampu 1 dapat menyala begitu juga sebaliknya. Kontrol Otomatis adalah  sistem  dikontrol  secara  otomatis  yang diperhadapkan pada pilihan misalnya lampu dapat menyala  ketika  keadaan  dalam  ruangan  sedang gelap  ataupun  padam  dalam  keadaan  ruangan terang  dan  juga  dapat  memilih  menu timer pada aplikasi  yang  dapat  ditentukan  oleh  setelan  waktu nyala lampu ataupun padam.

## 2.3. Perancangan Alat
Gambar 6. Wiring diagram Sistem Berikut merupakan penjelasan koneksi hardware :
1. Modul  ESP8266  “TX”  dihubungkan  dengan pin  “RX”  pada  Arduino.  Modul  ESP8266 “RX”  dihubungkan  dengan  pin  “TX”  pada Arduino.
2. Modul ESP8266 “VIN (VCC)” dihubungkan dengan  pin  “5V”  pada  Arduino.  Modul ESP8266  “GND”  dihubungkan  dengan  pin “GND” pada Arduino
3. Modul  Sensor  cahaya  LDR  “VCC” dihubungkan dengan pin “5V” pada Arduino. Modul  Sensor  cahaya  LDR  “GND” dihubungkan  dengan  pin  “GND”  pada Arduino.  Modul  sensor  cahaya  LDR  “D0” dihubungkan dengan pin “A0” pada Arduino.
4. Modul Relay 4 channel “VCC” dihubungkan dengan pin “5v” pada Arduino. Modul Relay 4  channel  “IN1”  dihubungkan  dengan  pin digital  “2”  pada  Arduino.  Modul  Relay  4 channel    “IN2”  dihubungkan  dengan  pin digital  “3”  pada  Arduino.  Modul  Relay  4 channel  “IN3”    dihubungkan  dengan  pin digital  “4”  pada  Arduino.  Modul  Relay  4 channel  “IN4”  dihubungkan  dengan  pin digital “5” pada Arduino .
5. Modul Relay 1 channel  “VCC” dihubungkan dengan pin “5v” pada Arduino. Modul Relay 1  channel    “GND”  dihubungkan  dengan  pin “GND” pada Arduino. Modul Relay 1 channel “OUT”  dihubungkan  dengan  pin  digital  “6” pada Arduino.
6. Modul  Sensor  Arus  1  Acs712  “VCC” dihubungkan dengan pin “5v” pada Arduino. Modul  Sensor  Arus  1  Acs712  “OUT” dihubungkan  dengan  pin  analog  “A1”  pada
Arduino.  Modul  Sensor  Arus  1  Acs712 “GND”  dihubungkan  dengan  pin  “GND” pada Arduino/ Modul Sensor Arus 2 Acs712 “VCC”  dihubungkan  dengan  pin  “5v”  pada Arduino.  Modul  Sensor  Arus  2  Acs712 “OUT” dihubungkan dengan pin analog “A2” pada Arduino. Modul Sensor Arus 2 Acs712 “GND”  dihubungkan  dengan  pin  “GND” pada Arduino

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Pengujian Koneksi ESP8266
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui konektivitas  antara  Aplikasi  dan  ESP8266. Pengujian ini dilakukan dengan cara menghubungkan  WiFi  pada  perangkat  Android dengan  ESP8266  yang  terhubung  pada  Arduino. Aplikasi  sistem  kontrol  rumah  berbasis  IoT  pada Android  ini  harus  digunakan  dalam  kondisi terkoneksi  internet.  Pada  Gambar  7  merupakan hasil  konektifitas  aplikasi  sistem  kontrol  rumah berbasis IoT dengan WiFi.
Gambar 7. Hasil konektivitas aplikasi
Setelah terkoneksi maka aplikasi akan menampilkan kondisi perangkat pada miniatur dan tombol-tombol untuk mengontrol perangkat seperti pada Gambar 8. yang merupakan tampilan utama aplikasi

## 3.2. Pengujian Modul Arduino Uno
Pengujian ini dilakukan duntuk mengetahui apakah modul  arduino  uno  berfungsi  dengan  baik  atau tidak yang dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9. Citra uji
Berdasarkan  pengujian  pada  Gambar  9,  dapat disimpulkan bahwa modul Arduino Uno berfungsi dengan baik, karena lampu LED yang terdapat pada Arduino Uno menyala ketika dihubungkan dengan sumber listrik.

## 3.3. Pengujian Sensor Arus
Pada Pengujian ini merupakan pengujian terhadap bagaimana  sensor  arus  memberikan feedback ke Android  untuk  mengetahui  kondisi  lampu  yang sedang  menyala atau  padam  berdasarkan  keadaan lampu sebenarnya. Pengujian sensor ini dilakukan dengan cara melihat apakah fungsi sensor sebagai feedback berjalan  dengan  lancar  atau  tidak, sehingga  kita  dapat  mengetahui  keadaan  lampu secara  akurat.  Pengujian  ini  dapat  dilihat  pada Gambar 11 dan Gambar 12.
Gambar 11 Program dan tampilan aplikasi sensor arus saat lampu menyala
Gambar 12 Program dan tampilan aplikasi sensor arus saat lampu menyala
Berdasarkan Gambar 11 & 12 menunjukan bahwa sistem  dapat  menunjukan feedback pada  aplikasi
berdasarkan  keadaan  pada  peralatan  listrik  yaitu menunjukan  nilai  arus  ketika  lampu  menyala  dan padam serta status lampu.

## 3.3.1. Pengujian Terhadap LDR
Light  Dependent  Resistor  (LDR)  pada  penelitian ini  difungsikan  sebagai  sensor  untuk  mendeteksi cahaya pada ruangan yang digunakan sebagai objek penelitian. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui  bagaimana  sensor  cahaya  (LDR) mendeteksi keadaan terang atau gelap pada sebuah ruangan. Hasil pendeteksian sensor akan dijadikan masukan  berupa feedback pada  program  yang dibuat untuk dapat menyalakan atau memadamkan lampu secara otomatis.
Gambar 13 Program dan Tampilan Pada Aplikasi Sensor Cahaya (LDR) Berdasarkan Gambar 13 menunjukan bahwa LDR dapat  mengukur  nilai  intensitas  cahaya  dan memberikan  f eedback pada  aplikasi  ketika  sistem diubah ke dalam mode auto .

## 3.3.2. Pengujian  Keseluruhan  Aplikasi  Sistem
Pengontrolan Rumah
Tahap  ini  merupakan  tahap  pengujian  terakhir terhadap  kinerja  keseluruhan  aplikasi  sistem kontrol  rumah  ini.  Pada  bagian  ini  akan diperlihatkan  hasil  pengujian  aplikasi  terhadap perangkat yang digunakan. dimana dalam pengujian  ini  penulis  menggunakan  sebuah miniatur  rumah  yang  dilengkapi  dengan  3  buah lampu, 1 buah solenoid door lock dan 1 buah kipas angin.  Berikut  merupakan  hasil  pengujian  dari keseluruhan sistem pengontrol rumah berbasis IoT yang  dimulai  dari  pengujian  tampilan  login aplikasi. ● Tampilan login aplikasi
Gambar 14 Program dan tampilan login aplikasi
Untuk  masuk  ke  dalam  aplikasi  kita  perlu  login dengan  memasukkan username ”alvin”  dan
password “alvin”  dan  menekan  login  agar  dapat masuk ke dalam aplikasi. Adapun gambar program dan  tampilan  login  aplikasi  dapat  dilihat  pada Gambar 14. setelah berhasil login ke dalam aplikasi maka  akan  menampilkan  dashboard  seperti  pada Gambar 15
Gambar 15 Tampilan awal aplikasi setelah login
Pada  Gambar  15  menunjukkan  tampilan  aplikasi ketika  lampu  1  dalam  kondisi  Putus  atau  tidak terpasang yang diberikan oleh sensor arus langsung masuk dan memberitahukan bahwa lampu 1 dalam kondisi  “PUTUS ” .  Selanjutnya  Gambar  16 menunjukkan kondisi lampu 1 sedang menyala.
● Lampu 1
Gambar 16 Simulasi lampu 1 Pada  Gambar  16  menunjukkan  bahwa  arus  yang mengalir  pada  lampu  1  sebesar  0.32A.  Nilai tersebut didapatkan dari hasil pendeteksian sensor arus  yang  dikirimkan  berupa feedback dari  lampu pada miniature ke aplikasi.
● Lampu 2

## Gambar 17 Simulasi lampu 2
Pada  Gambar  17  menunjukkan  bahwa  arus  yang mengalir  pada  lampu  2  sebesar  0.09A.  Nilai tersebut didapatkan dari hasil pendeteksian sensor
arus  yang  dikirimkan  berupa feedback dari  lampu pada miniature ke aplikasi.
● Lampu 3
Gambar 18 Simulasi lampu 3
Pada Gambar 18 menampilkan pengujian terhadap lampu 3. Setelah menekan tombol Lampu 3 terlihat lampu  menyala dan  pada  aplikasi  akan  tertulis “ Lampu 3 ON ” dari Arduino berhasil diterima oleh aplikasi.
● Kipas angin dan pintu
Gambar 19 Simulasi Kipas angin dan pintu
Pada Gambar 19 menunjukkan pengujian terhadap kipas  angin  dan  pintu.  Setelah  menekan  tombol saklar kipas angin dan Lock pada aplikasi android.
Maka  kipas  angin  akan  berputar  kemudian  pintu akan  terkunci  dan  pada  aplikasi  akan  tertulis “ Kipas menyala, Pintu Lock ” dari Arduino berhasil diterima oleh aplikasi.
Berdasarkan  semua  pengujian  pada  penelitian  ini terdapat delay pada saat melakukan kontrol melalui aplikasi  terhadap  informasi feedback dan  dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Pengujian pada masing-masing kondisi perangkat No Perintah Status kondisi pada Aplikasi Delay Kondisi Lampu pada Aplikasi (s) Arus (A) 1 Lampu 1 ON ON 23,35 0,32 2  Lampu 1 OFF OFF 22,67 0 3 Lampu 1 ON PUTUS 22,46 0 4 Lampu 2 ON ON 25,28 0,09
5  Lampu 2 OFF OFF 24,12 0 6 Lampu 2 ON PUTUS 22,33 0 7 Lampu 3 ON ON 3,72 - 8  Lampu 3 OFF OFF 2,12 - 9 Kipas ON ON 3,85 - 10 Kipas OFF OFF 2,23 - 11 Pintu Lock LOCK 3,77 - 12  Pintu Unlock OPEN 2,11 -

## 4. KESIMPULAN
Setelah  melakukan  pengujian  terhadap  sistem kontrol  rumah  berbasis Internet of Things (IoT) menggunakan  ESP8266,  maka  dapat  diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Alat ini dapat digunakan untuk menyalakan atau memadamkan lampu dan kipas serta mengunci pintu  dari  jarak  jauh  menggunakan  aplikasi yang terkoneksi dengan internet melalui modul ESP8266
2. Sistem Aplikasi alat ini dapat memberitahukan kondisi  lampu  secara realtime agar  pengguna bisa mengetahui lampu dalam keadaan menyala atau tidak terpasang (putus) 3. Aplikasi  ini  dapat  memberitahukan  besar  arus yang dilewati pada lampu dengan memanfaatkan modul sensor arus ACS712 4. Sistem  ini  juga  dapat  menyalakan dan memadamkan lampu secara otomatis
menggunakan timer dan  juga  sensor  cahaya (ldr) yang dapat diatur melalui aplikasi.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Anonim,  2018,  “Arduino”, Datasheet Arduino  UNO .  http://arduino.or.id/hardware /detail_  hardware/8.Diakses  pada  tanggal  12 Juni 2018.
[2] Ismail,  R.,  “Pemanfaatan  Sistem  Android Sebagai Pengendali Lampu Ruangan Berbasis Mikrokontroler  Arduino,” Teknik  Elektro Undana , Kupang, 2017.
[3] Giyartono, A., “Aplikasi Android Pengendali Lampu  Rumah  Berbasis  Mikrokontroler Atmega328 , 2015.
[4] Muhammad,  P.,  “Miniatur  Rumah  Pintar Menggunakan  Pengendali  Via  Android Berbasis  Arduino  Mega  2560;  Depok, “Skripsi” Fakultas  Ilmu  Komputer  & Teknologi Informasi Universitas Gunadarma, 2014.
[5] Aditya,  G.,  “Analisis  dan  Perancangan Prototype Smart Home dengan Sistem Client Server  Berbasis  Platform  Android  Melalui Komunikasi  Wireless,” Skripsi, Teknik Telekomunikasi, Universitas Telkom, 2015.