Vol.17, No.2, Tahun 2023 ISSN: 2580-8397 (O); 0852-730X (P)

## Implementasi Building Automation System (BAS) Menggunakan Raspberry PI Pada UD.Bima Baru

## Azwar Riza Habibi
Institut Teknologi dan Bisnis Asia Malang riza.bj@gmail.com
ABSTRAK . Building  Automation  System (BAS)  didefinisikan  sebagai  sebuah  sistem  yang  dapat  mengontrol  secara otomotis dan terkomputasi. Penggunaannya dapat memantau, mengontrol, dan mengelola komponen dalam sebuah gedung. Beberapa komponen diantaranya adalah mekanikal dan elektrikal. Permasalahan yang sering dijumpai pada lingkungan sekitar,  yaitu  masalah  otomatisasi  komponen  dan  kelalaian  user  dalam  menggunakan  komponen  tersebut.  Beberapa permasalahan tersebut adalah suhu dan kelembaban, kebocoran gas, gerakan manusia, pengendalian lampu dan perhitungan tegangan listrik dan beban arus pada mebel bima baru. Dalam menyelesaikan permasalahan tersebut, penulis menggunakan sensor SHT11, MQ-2, PIR, modul relay, sensor PZEM-004T, dan Telegram sebagai media untuk pemberitahuan secara real-time. Berdasarkan uji didapatkan hasil bahwa sensor SHT11 menghasilkan suhu saat itu adalah 25C dan kelembaban 35%. Sensor MQ-2 berjalan dengan baik. Sensor PZEM-004T menghasilkan pembacaan voltase bernilai 22.9V, 0.34A, 4600W dan 19 Kwh. Sensor PIR berjalan dengan baik dan dapat mendeteksi ada dan tidaknya seseorang saat itu. Modul Relay berjalan dengan baik dengan hasil On dan Off .
Kata Kunci : BAS, sensor , bima baru, Control
ABSTRACT .  Building  Automation  System  (BAS)  is  defined  as  a  system  that  can  control  automatically  and computationally.  Its  use  can  monitor,  control,  and  manage  components  in  a  building.  Some  of  the  components  are mechanical and electrical. Problems that are often encountered in the surrounding environment, namely the problem of component  automation  and  user  negligence  in  using  these  components.  Some  of  these  problems  are  temperature  and humidity, gas leaks, human movement, light control and calculation of voltage and current loads on new bima furniture. In solving these problems, the author uses SHT11, MQ-2, PIR sensors, relay modules, PZEM-004T sensors, and Telegram as a medium for real-time notification. Based on the test, it was found that the SHT11 sensor produced a temperature of 25C and a humidity of 35%. The MQ-2 sensor runs well. The PZEM-004T sensor produces voltage readings worth 22.9V, 0.34A, 4600W and 19 Kwh. The PIR sensor runs well and can detect the presence and absence of someone at that time. The Relay module runs well with On and Off results.
Keywords : BAS, sensor, Bima Baru, Control

## PENDAHULUAN
UD.Bima Baru adalah perusahaan UMKM yang memproduksi kerajinan dari kayu yang terletak di Jl. Dusun Jambon, Jambon, Pakiskembar, Kec. Pakis, Kabupaten Malang. Seiring dengan banyaknya pekerja dan mengingat  keselamatan kerja dalam memproduksi  kerajinan, maka membutuhkan  sebuah  sistem  yang dapat mengendalikan  fasilitas-fasilitas  kerja  tersebut  berbasis Building  Automation  System (BAS)(Paolillo  et  al., 2019).  Penggunaan  IOT  ini  memungkinkan  mengontrol  secara  jarak  jauh  dari  kondisi  kelembapan,  record penggunaan listrik serta meningkatkan sistem keamanan tempat kerja UD. Bima baru.
Building  Automation  System (BAS)  adalah  jaringan  yang  digunakan  untuk  mengontrol  dan mengotomatisasi  fungsi-fungsi  tertentu  dalam  sebuah  gedung(Martirano  &  Mitolo,  2020).  Semua  sistem kontrol gedung, mulai dari pencahayaan dan HVAC (pemanas, ventilasi, dan pendingin udara) hingga sistem proteksi  kebakaran  dan  keamanan  semuanya  terhubung  melalui  satu  set  kontrol.  Sistem  otomasi  bangunan (GAS) juga sering menjadi bagian dari bangunan hijau(Nangtin et al., 2018). Bangunan cerdas atau disebut juga bangunan cerdas adalah bangunan dengan sistem otomasi bangunan (BAS)(Hayduk et al., 2016).
BAS merupakan sebuah konsep yang menggunakan jaringan untuk memonitor serta mengkoneksikan objek  –  objek  tertentu  (Calimbahin  et  al.,  2019).  BAS  menggunakan  perangkat  Raspberry  PI  dan beberapa sensor didalamnya, sensor yang digunakan  SHT11, MQ-2, PIR, modul relay, sensor PZEM-004T(Verma & Jain, 2019). Tujuan dari pembuatan Aplikasi BAS untuk membuat Building Automation System (BAS) di ud. Bima baru dengan sistem kendali memonitoring suhu, kelembaban, kadar asap maupun kebocoran gas dalam suatu ruangan(Flessner & Frenken, 2018).
Fitur Building  Automation  System (BAS)  diterapkan  di  UD.  Bima  Baru  dapat  mengatur  suhu  dan kelembaban, mengatur lampu dan alat elektronik lainnya secara otomatis tanpa  saklar. Selain itu, sistem ini juga memiliki fungsi Smart Energy (Santoso et al., 2020). kemampuan untuk mengontrol tegangan  dan arus beban  konsumsi  listrik(Program  Studi  Teknik  Komputer,  Universitas  Hamzanwadi  et  al.,  2020).  Perangkat yang digunakan dalam sistem ini adalah Raspberry PI dan memiliki beberapa sensor. Pada sistem ini, penulis membuat  sebuah aplikasi  berbasis web yang memudahkan pemantauan dan pengendalian  perangkat  di  UD. Bima Baru dan dapat digunakan pada smartphone atau komputer secara real time (Gunther et al., 2016).

## METODE PENELITIAN
Adapun metode yang digunakan dalam penelitian yaitu penelitian ekperimental yang diawali dengan analisis perangan, perancangan, implementasi, sampai uji coba.
Gambar 1. Diagram Alur Impelentasi BAS
Diagram alur penelitian ini dibagi menjadi 5 bagian:
1. Analisis perancangan BAS
Menganalisis perancangan BAS  UD. Bima Baru yang disesuaikan dengan kondisi  kebutuhan yang akan digunakan.
2. Perancangan BAS
Merancangan  sistem  BAS  dengan  menggunakan  raspberry  PI  dengan  sensor  SHT11,  sensor  PIR, sensor MQ-2, dan modul PZEM-004T
3. Implimentasi
Membuat  sistem  perangkat  hasi  hasil  perancangan  dimana  merangkai  sensor  pada  Raspherry  PI dengan konsep kebutuhan UD. Bima Baru
4. Uji Coba
Menguji perangkat pada sistem BAS dan mengevaluasi apakah sistem dan perangkat tersebut dapat berjalan dengan baik dan menjadi solusi untuk menyelesaikan permasalahan pada UD. Bima Baru.
5. Pembuatan Aplikasi
Pada kegiatan ini digunakan untuk pembuatan aplikasi dan analisa sensor berjalan dengan baik yang siap digunakan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  perancangan  keseluruhan  sistem  BAS  terdiri  dari  beberapa  komponen,  Raspberry  PI  sebagai pengolah data yang menampung hasil pembacaan sensor, sensor SHT11 digunakan untuk membaca suhu dan kelembaban, sensor PIR digunakan untuk mendeteksi gerakan manusia, sendor MQ-2 untuk membaca kadar asap dan gas, modul PZEM-004T digunakan untuk membaca nilai voltase dan beban listrik, modul Relay untuk mematikan atau menyalakan sebuah perangkat elektronik. Agar keseluruhan komponen itu terintegrasi dengan baik maka akan di rangkai seperti Blok
Gambar 2. Blok Diagram BAS UD. Bima Baru
Cara kerja sistem pada BAS, yaitu membaca sensor-sensor yang terpasang pada Raspberry PI, seperti sensor SHT11 untuk mengetahui suhu dan kelembaban pada ruangan, sensor PIR untuk mendeteksi  adanya gerakan manusia pada sebuah ruangan, sensor MQ-2 untuk mendeteksi adanya gas bocor maupun asap, modul PZEM-004T untuk membaca beban listrik, dan bot menggunakan Telegram untuk mengirim peringatan terjadi kebakaran, pencurian, kebocoran gas dan suhu terlalu tinggi pada ruangan.

## Peracangan Sistem
Agar keseluruhan komponen itu terintegrasi dengan baik maka akan di rangkai seperti Blok Diagram berikut:
Gambar 3. Rangkaian BAS UD. Bima Baru
Keterangan pada rangkaian BAS UD. Bima Baru
1. Sensor PIR
Sensor PIR di gunakan untuk mendeteksi gerakan manusia. Sensor ini digunakan sebagai peringatan jika terdeteksi adanya pencurian. Sensor PIR dapat bekerja dengan jarak maksimal 10 meter dan angle 90°
2. Sensor SHT11
Sensor SHT11 digunakan untuk memonitoring suhu dan kelembaban pada ruangan, data dari sensor tersebut akan tersimpan ke database pada Raspberry PI
3. Sensor MQ-2
Sensor  MQ-2  berfungsi  untuk  mengukur  kadar  asap  dan  gas  pada  ruangan.  Sensor  MQ-2 mengharuskan  adanya  IC  MCP3008  untuk  mengubah  data  analog  dari  sensor  MQ-2  menjadi  data digital
4. Modul Relay
Modul  Relay  digunakan  untuk  mematikan  maupun  menyalakan  sebuah  perangkat  elektronik  pada suatu ruangan.
5. Sensor PZEM-004T
Sensor PZEM-004T digunakan untuk mengukur tegangan listrik dari sumber  PLN dan menghitung beban  arus  yang  terpakai.  Sensor  PZEM-004T  akan  memberikan  peringatan  jika  sumber  listrik terputus
6. Raspberry PI
Raspberry PI ini digunakan untuk mini computer yang akan digunakan untuk peletakan sensor dan main board controller serta monitoring Building Automation System (BAS) di ud. bima baru.

## Implementasi
Pada halaman utama maka merupakan halaman pertama kali yang akan tampil setelah login ke dalam website berhasil. Halaman utama ini manampilkan data suhu, kelembaban, asap, deteksi manusia, status lampu,
2 3 4 5 1 6
voltase,  amper,  power  dan  energy  secara realtime .  Tiap  tiga  detik  tampilan  data  akan  selalu  di  perbaharui. Selain  monitoringm  user  juga  dapat  mematikan  maupun  menyalakan  lampu  dengan  tombol  yang  sudah  di sediakan

## Gambar 4. Halaman Utama BAS
Tampilan menu pengaturan ini menampilkan konfigurasi aplikasi pada BAS, konfigurasi berisi nama device, lokasi penempatan BAS, suhu minimal akan dikirim pesan alarm melalui Telegram jika data dari sensor suhu  dibawah  data  minimal  suhu  yang  sudah  ditetapkan,  suhu  maksimal  akan  dikirim  sebuah  pesan  alarm melalui Telegram jika data dari sensor telah melebihi batas maksimal suhu yang sudah di tetapkan. Didalam tampilan menu pengaturan juga dapat membuat nama dua buah lampu agar memudahkan pemilik gedung untuk mematikan maupun menyalakan lampu agar tidak salah tempat.

## Gambar 4. Halaman Pengaturan BAS
Halaman logger ini merupakan halaman berisi tentang history data hasil pembacaan semua sensor yang terpasang  pada  Raspberry  Pi.  Dari  sensor  suhu,  kelembaban,  asap,gas,  power  pln,  beban  arus  dan  KwH pemakaian. Pemilik dapat melihat data yang sudah lalu maupun sekarang.
Gambar 5. Halaman Logger
Halaman selanjutnya adalah setting device. Setting device digunakan untuk mengatur penamaan alat, lokasi penempatan alat, pengaturan suhu minimal, suhu maksimal, interval penyimpanan history dari sensor, pengaturan status pendeteksi gerakan dan penamaan lampu.
Gambar 6. Tampilan Halaman Setting Device
Halaman  berikutnya  adalah  halaman  notifikasi  alarm  yang  dikirim  ke  telegram  untuk  memberikan informasi mengenai BAS. Pemberitahuan tersebut dikirim jika masing  – masing sensor mencapai titik batas maksimum yang sudah ditentukan oleh admin.
Gambar 7. Peringatan Terdeteksi Asap atau Gas
Pada gambar 7 menunjukan informasi terkait BAS yang dikirim ke telegram dalam bentuk informasi terdeteksi asap dan gas.

## Pengujia Sistem
Pengujian sistem dilakukan dengan menggunakan black box testing serta pengujian langsung terhadap sistem kerja sensor yang terpasang pada Raspberry PI akan bekerja dengan baik, pengujian ini tidak menguji source code program.
Tabel 1 . Pengujian sensor No Sensor Hasil Status 1. Sensor PIR Mendeteksi 12 obejek bergerak Valid 2. Sensor SHT11 Mendeteksi kelembapan 88-96 % Valid 3. Sensor MQ-2 Mendeteksi adanya gas Valid 4 Modul Relay Bekerja baik on/off saklar Valid 5 Sensor PZEM-004T Mendeteksi 5500 VA Valid
Dari  hasil  pengujian  diatas  pada  sensor  yang  terpasang  pada  Raspberry  PI  dapat  disimpulkan  bahwa  uji fungsionalitas pada sistem Building Automation System (BAS).

## PENUTUP
Hasil  dari  pengujian  sensor  pada  Raspberry  PI  dengan  sensor  PIR,  SHT11,  Sensor  MQ-2,  Sensor PZEM-004T bekerja dengan baik. Sensor PIR mendeteksi  12 objek yang bergerak, obejek ini dimaksudkan adalah pekerja yang sedang bekerja. Sensor SHT11 mendeteksi kelembapan tempat kerja pada UD. Bima Baru. Sensor  MQ-2  mendeteksi  ada  tidak  nya  kebocoran  gas  untuk  memicu  api.  Sedangkan  sensor  PZEM-004T mendeteksi  daya yang sedang digunakan pada UD.Bima baru.  Dengan  adanya Building Automation System (BAS) admin dapat memantau kondisi kerja dan dapat meningkatkan keselamatan kerja pada UD.Bima Baru. Pengembangan aplikasi Building Automation System (BAS) dapat menambah beberapa sensor dengan menambah beberapa sensor kedalam Raspberry PI, misalnya sensor api, sensor getaran dan sensor lainya. Serta memaksimalkan map plan dalam peletakan yang efektif pada area kerja.

## DAFTAR RUJUKAN
Calimbahin,  C.  M.,  Pancho-Festin,  S.,  &  Pedrasa,  J.  R.  (2019).  Domain-based  Attack  Models  in  Building Automation  Systems. 2019  24th  IEEE  International  Conference  on  Emerging  Technologies  and Factory Automation (ETFA) , 1752–1758. https://doi.org/10.1109/ETFA.2019.8869477
Flessner, J., & Frenken, M. (2018). High Level Modeling of Building Automation and Control Systems Based on Perceptual Knowledge. 2018 IEEE Life Sciences Conference (LSC) , 89–92. https://doi.org/10.1109/LSC.2018.8572222
Gunther,  M.,  Scholz,  A.,  Schmidt,  P.  P.,  Fay,  A.,  Diekhake,  P.,  Fuentes,  D.  E.  D.,  &  Becker,  U.  (2016). Requirements  engineering  and  modelling  for  building  automation  systems. 2016  IEEE  21st International  Conference  on  Emerging  Technologies  and  Factory  Automation  (ETFA) ,  1–8. https://doi.org/10.1109/ETFA.2016.7733675
Hayduk, G., Kwasnowski, P., & Mikos, Z. (2016). Building management system architecture for large building automation  systems. 2016  17th  International  Carpathian  Control  Conference  (ICCC) ,  232–235. https://doi.org/10.1109/CarpathianCC.2016.7501100
Martirano, L., & Mitolo, M. (2020). Building Automation and Control Systems (BACS): A Review. 2020 IEEE International Conference on Environment and Electrical Engineering and 2020 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe (EEEIC / I&CPS Europe) , 1–8. https://doi.org/10.1109/EEEIC/ICPSEurope49358.2020.9160662 Nangtin, P., Nangtin, J., & Vanichprapa, S. (2018). Building automation system for energy saving using the simple  PLC  and  VDO  analytic. 2018  International  Workshop  on  Advanced  Image  Technology (IWAIT) , 1–4. https://doi.org/10.1109/IWAIT.2018.8369797
Paolillo, A., Carni, D. L., Kermani, M., Martirano, L., & Aiello, A. (2019). An innovative Home and Building Automation  design  tool  for  Nanogrids  Applications. 2019  IEEE  International  Conference  on Environment and Electrical Engineering and 2019 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe (EEEIC / I&CPS Europe) , 1–5. https://doi.org/10.1109/EEEIC.2019.8783878 Program Studi Teknik Komputer, Universitas Hamzanwadi, Akbar, T., Gunawan, I., & Program Studi Teknik Komputer,  Universitas  Hamzanwadi.  (2020).  Prototype  Sistem  Monitoring  Infus  Berbasis  IoT
(Internet of Things). Edumatic: Jurnal Pendidikan Informatika , 4 (2), 155–163. https://doi.org/10.29408/edumatic.v4i2.2686 Santoso,  B.,  Rusanti,  N.,  Habibi,  A.  R., &  Fitria,  V.  A.  (2020). Implementasi  Smart  Class  Berbasis  IoT  di Institut Teknologi dan Bisnis Asia Malang . Verma,  N.,  &  Jain,  A.  (2019).  Energy  Efficient  Building  Automation  System. 2019  2nd  International Conference  on  Power  Energy,  Environment  and  Intelligent  Control  (PEEIC) ,  27–32. https://doi.org/10.1109/PEEIC47157.2019.8976746