Jurnal ELECTRON , Vol. 2, No.2, November 2021, Hal. 69-78 e-ISSN 2622-6588 / p-ISSN 2830-523X DOI : 10.33019\electron.v2i2.2
Prototipe Sistem Monitoring Konsumsi Energi Listrik serta Estimasi Biaya pada Peralatan Rumah Tangga Berbasis Internet of Things
Mohamad Nursamsi Adiwiranto 1 , Catur Budi Waluyo 1
1 Program Studi Teknik Elektro Institut Teknologi Dirgantara Adisutjipto *adiwirantosamsi@gmail.com

## ABSTRACT
Electricity  has  become  a  basic  necessity  for  everyone.  Including  household  appliances  that  use  electrical  energy.  Monitoring equipment is needed to know how much power, energy, used and the estimated cost to be paid. The tool designed for this monitoring system uses a PZEM-004T sensor, the platform Ubidots and NodeMCU. The PZEM-004T sensor functions to measure the voltage, current, power, power factor, and energy contained in electrical loads. And NodeMCU is needed as a microcontroller. The results  can be displayed on the platform Ubidots and the 16x2 LCD used. The test  results obtained through measurements using the PZEM-004T sensor for designing a prototype energy monitoring system have a voltage accuracy value of 98.94%, 99.18% current, 98.87% power, 98.44% power factor, and 97 electrical energy consumption. , 89%.  In  household  electrical  appliances  (led  lights,  televisions,  fans,  ricecookers,  and  laptop  chargers)  the  results  of electrical energy consumption in a month are 43.56 kWh and the estimated cost is Rp 114.781.52 with a total bill estimated by PLN of 113,567.7.
Keywords : Monitoring System, Ubidots, Electrical Monitoring Energy, PZEM-004T Sensor, Internet of Things.

## INTISARI
Listrik  sudah  menjadi  kebutuhan  dasar  setiap  orang.  Termasuk  peralatan  rumah  tangga  yang  menggunakan  energi  listrik. Dibutuhkan  alat monitoring agar  diketahui  berapa  besar  konsumsi  energi  yang  digunakan  dan  estimasi  biaya  yang  harus dibayarkan.  Alat  yang  dirancang  untuk  sistem monitoring ini  menggunakan  sensor  PZEM-004T, platform Ubidots  serta NodeMCU. Sensor PZEM-004T berfungsi untuk mengukur tegangan, arus, daya, faktor daya dan energi yang terdapat pada beban  listrik.  Serta  dibutuhkan  NodeMCU  sebagai  mikrokontroler.  Hasilnya  dapat  ditampilkan  pada platform Ubidots  dan LCD 16x2 yang digunakan. Dari hasil pengujian yang didapat melalui pengukuran menggunakan sensor PZEM-004T untuk perancangan prototipe sistem monitoring energi memiliki nilai akurasi tegangan sebesar 98.94%, Arus 99.18%, daya 98.87%, faktor  daya  98.44%,  serta  konsumsi  energi  listrik  97.89%.  Selain  daripada  itu  peralatan  listrik  rumah  tangga  (lampu  led, televisi,  kipas, ricecooker , dan charger laptop)  didapatkan  hasil  konsumsi  energi  listrik  dalam  waktu  sebulan  sebesar  43.56 kWh  dan  estimasi  biaya  sebesar  Rp  114.781.52 dengan  jumlah  tagihan  sebenarnya  yang  ditagihkan  oleh  PLN  sebesar 113.567.7 .
Kata kunci: Sistem Pemantauan, Ubidots, Monitoring Energi Listrik, Sensor PZEM-004T, Intenet of Things .

## I. PENDAHULUAN
Dimasa  pandemi  covid-19  seperti  sekarang  ini masyarakat  mengeluhkan  tagihan  listrik  yang membengkak  saat Work  from  Home .  Asumsi  ini muncul  karena  masyarakat  mengklaim  konsumsi listrik  yang  mereka  lakukan  saat Work  From  Home samadengan  hari-hari  biasa.  Hal  ini  disampaikan terkait lonjakan tagihan listrik yang sangat signifikan
dibandingkan  tagihan-tagihan  sebelumnya.  Energi listrik dibutuhkan untuk menunjang segala kehidupan manusia pada saat sekarang ini. Mulai dari pekerjaan di  rumah  tangga,  perjalanan  dan  didalam  pekerjaan. Tetapi,  jika  dalam  penggunaan  terdapat  pemborosan atau penggunaan yang diluar kebiasaan menyebabkan pembayaran rekening listrik melambung tinggi.
Untuk  mengatasi  hal  tersebut,  harus  dilakukan pengukuran energi listrik dalam penggunaannya, agar
Jurnal ELECTRON , Vol. 2, No.2, November 2021, Hal. 69-78 e-ISSN 2622-6588 / p-ISSN 2830-523X DOI : 10.33019\electron.v2i2.2
penggunaan  enegi  menjadi  efisien  dan  berdaya  guna baik.  Namun  untuk  melakukan  manajemen  konsumsi energi  listrik  di  rumah  tidak  cukup  hanya  dengan menggunakan  kWh  meter  pascabayar  saja,  karena kWh  meter  pascabayar  bertugas  memonitor  dan membatasi  penggunaan  listrik  secara  keseluruhan dirumah  pelanggan,  Penggunaan  daya  listrik bergantung  pada  pemakaian.  Semakin  banyak peralatan  yang  digunakan  maka  daya  yang  terpakai juga  semakin  besar  sehingga  dapat  menyebabkan beban  arus  yang  berlebih.  Agar  bisa  melakukan manajemen  listrik  yang  lebih  baik  dalam  rumah tangga,  maka  diperlukan  suatu  perangkat  elektronika yang  dapat  memonitor  pemakaian  energi  listrik  pada perangkat  listrik  yang  dianggap  cukup  boros  seperti setrika  pakaian,  lemari  pendingin,  penanak  nasi, dispenser, mesin cuci dan televisi.
Setiap rumah yang terpasang listrik pasti terdapat kWh  meter  milik  PLN,  baik  itu  kWh  meter pascabayar  maupun  kWh  meter  prabayar.  Pencatatan pemakaian  listrik  menggunakan  kWh  meter pascabayar  ini  adalah  dalam  satuan  Watt  jam,  yang sebagian masyarakat memang tidak paham mengkonversikannya ke biaya dalam rupiah, sehingga masyarakat  tidak  dapat  memantau  secara  langsung listrik  yang  mereka  pakai.  Saat  ini  memantau  energi listrik  banyak  dilakukan  dengan  memasang  alat-alat ukur  listrik  pada  rangkaian  listrik  sebelum  masuk  ke beban.  Cara  ini  memiliki  kekurangan,  dimana  untuk mengetahuinya  harus  langsung  melihat  ke  lokasi tempat  alat  ukur  dipasang  sehingga  tidak  efisien karena  tidak  langsung  diketahui  hasilnya.  Untuk  itu perlu  ditambahkan sebuah alat  yang  dapat  digunakan untuk memantau dari jarak jauh[1],[8].
Penelitian  ini  merupakan  pengembangan  dari penelitian  sebelumnya  oleh  [1].  Pada  penelitian tersebut alat monitoring dikoneksikan pada Smartphone  Android  yang  digunakan  sebagai  media interface  user  yang  menampilkan  komsumsi  energi listrik. Berdasarkan hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa hasil perancangan alat monitoring energi listrik memiliki  angka  simpangan  ( error )  sebesar  1.07%, arus  3.45%,  daya  nyata  3.93%,  dan  energi  yang dikonsumsi 18.6%.
Pada penelitian sebelumnya terdapat kekurangan pada  nilai  simpangan error pada  daya  nyata  dan konsumsi  energi yang  masih  tinggi  dan  belum terdapat  estimasi  biaya , sehingga  perlu  dilakukan adanya  pengembangan.  Pada  penelitian  ini  dilakukan
monitoring konsumsi  energi  untuk  mempermudah konsumen energi listrik mengontrol penggunaan daya dan  energi  pada  peralatan  listrik  rumah  tangga sehingga  mampu  memanajemen  penggunaan  listrik dengan  baik,  serta  dapat  memperkirakan  estimasi biaya  pemakaian.  Penelitian  ini  menggunakan NodeMCU ESP8266 sebagai mikrokontroler berfungsi  untuk  menerima  data  dari  sensor  PZEM- 004T  dan  mengirimkan  data  ke  dalam database Ubidots  sebagai platform IoT  dan  menampilkannya pada web browser .

## II. LANDASAN TEORI

## A. Sistem Pembayaran Listrik PLN
Sistem  pembayaran  listrik  Pascabayar  yaitu pelanggan  menggunakan  energi  listrik  dulu  dan membayar belakangan, pada bulan berikutnya. Setiap bulan  PLN  harus  mencatat  meter,  menghitung  dan menerbitkan  rekening  yang  harus  dibayar  pelanggan, melakukan  penagihan  kepada  pelanggan  yang terlambat  atau  tidak  membayar,  dan  memutus  aliran listrik  jika  pelanggan  terlambat  atau  tidak  membayar rekening listrik setelah waktu tertentu.

## B. Pengertian Daya Listrik
Daya  Listrik  atau  dalam  bahasa  Inggris  disebut dengan Electrical  Power adalah  ukuran  energi  per satuan  waktu.  Oleh  karena  itu,  daya  memberikan tingkat  konsumsi  atau  produksi  energi.  Satuan  daya umumnya  adalah  watt  (W),  misalnya  peringkat  watt suatu  alat  menunjukkan  laju  penggunaan  energi. Jumlah  total  energi  yang  dikonsumsi  oleh  alat  ini adalah  watt  dikalikan  dengan  lamanya  waktu digunakan;  energi  ini  dapat  dinyatakan  dalam  satuan watt hour (atau, lebih umum, kilowatt hour )[2][7].

## C. Daya Aktif
Daya  aktif  atau  daya  nyata  adalah  daya sebenarnya  yang  dibutuhkan  oleh  beban.  Daya  aktif menunjukkan  adanya  aliran  energi  listrik  dari pembangkit  listrik  ke  jaringan  beban  untuk  dapat dikonversikan  menjadi  energi  lain.  Satuan  daya  aktif adalah  Watt[2].  Daya  aktif  dapat  dihitung  dengan Persamaan (1).
(1)

## D. Daya Reaktif
Daya  reaktif  adalah  daya  yang  dibutuhkan  untuk membangkitkan  medan  magnet  di  kumparan
Jurnal ELECTRON , Vol. 2, No.2, November 2021, Hal. 69-78 e-ISSN 2622-6588 / p-ISSN 2830-523X DOI : 10.33019\electron.v2i2.2
kumparan  beban  induktif.  Seperti  pada  motor  listrik induksi  misalnya,  medan  magnet  yang  dibangkitkan oleh daya reaktif. Satuan dari daya reaktif adalah Volt Ampere Reactive (VAR)[2]. Daya aktif dapat dihitung dengan Persamaan (2).
Q = V.I sin (2)

## E. Daya Semu
Daya  semu  atau  daya  total  (S),  ataupun  juga dikenal dalam Bahasa Inggris Apparent Power , adalah hasil  perkalian  antara  tegangan  efektif  ( root-mean- square )  dengan  arus  efektif  ( root-mean-square ). Satuan  dari  daya  semu  adalah Volt  Ampere (VA)[2]. Daya  semu  dapat  dihitung  dengan  menggunakan Persamaan (3).
S = V.I
(3)

## F. Faktor Daya
Faktor  daya  atau power  factor adalah perbandingan  antara  daya  aktif  (watt) dengan daya semu (VA),  atau  cosinus  sudut  antara  daya  aktif  dan daya  semu.  Daya  reaktif  yang  tinggi  akan meningkatkan  sudut  ini  dan  sebagai  hasilnya  faktor daya  akan  menjadi  lebih  rendah.  Faktor  daya  selalu lebih  kecil  atau  sama  dengan  satu.  Semakin  rendah faktor  daya  maka  semakin  sedikit  daya  yang  kita manfaatkan  dari  daya  semu  yang  tersedia[2].  Faktor daya dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (4).
Faktor daya =
(4)
G. Internet of Things Internet  of  Things  (IoT )  adalah  sebuah  gagasan dimana  semua  benda  di  dunia  nyata  dapat berkomunikasi  satu  dengan  yang  lain  sebagai  bagian dari  satu  kesatuan  sistem  terpadu  menggunakan jaringan  internet  sebagai  penghubung.  Dengan  kata lain Internet  of  Things merupakan  sebuah  konsep dimana suatu objek yang memiliki kemampuan untuk pengiriman data atau informasi melalui jaringan tanpa memerlukan campur tangan manusia.  IoT sangat erat hubungannya dengan komunikasi mesin dengan mesin (M2M)  tanpa  campur  tangan  manusia  ataupun komputer  yang  lebih  dikenal  dengan  istilah  cerdas ( smart )[3][6].
H. NodeMCU
NodeMCU  pada  dasarnya  adalah  pengembangan dari  ESP8266  dengan firmware berbasis  e-Lua.  Pada NodeMCU  dilengkapi  dengan  micro  usb  port  yang berfungsi  untuk  memprogram  maupun power  supply . Selain  itu  juga  pada  NodeMCU  dilengkapi  dengan tombol push  button yaitu  tombol reset dan flash . NodeMCU  menggunakan  bahasa  program  Lua  yang merupakan  paket  dari  ESP  8266.  Bahasa  Lua memiliki  logika  dan  susunan  program  yang  sama dengan  c  hanya  berbeda  syntax.  Jika  menggunakan bahasa Lua maka dapat menggunakan tool Lua loader maupun Lua uploder [4].

## I. Sensor PZEM-004T
Sensor  PZEM-004T  adalah  sebuah  modul  sensor multifungsi yang berfungsi untuk mengukur tegangan, arus, daya, faktor daya dan energi yang terdapat pada sebuah  aliran  listrik.  Modul  ini  sudah  dilengkapi sensor  tegangan  dan  sensor  arus  (CT)  yang  sudah terintegrasi.  Dalam  penggunaannya,  alat  ini  khusus untuk penggunaan dalam ruangan ( indoor ) dan beban yang  terpasang  tidak  diperbolehkan  melebihi  daya yang sudah ditetapkan[5][10].

## III. METODE PENELITIAN
A. Gambaran Umum Secara garis besar sistem monitoring biaya listrik terpakai  menggunakan  NodeMCU  ESP8266  dan sensor  PZEM-004T  yang  terintegrasi internet  of things dengan  aplikasi  sistem monitoring ,  data  hasil pembacaan  disimpan  ke  aplikasi cloud Ubidots  yang merupakan open IoT platform .
B. Diagram Blok Sistem Dalam  perancangan prototipe sistem monitoring energi, dibuat dalam bentuk diagram blok sistem yang dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Blok Diagram Sistem
Blok diagram pada Gambar 1 dapat dilihat bahwa beban yang digunakan adalah peralatan rumah tangga seperti: ricecooker ,  televisi,  kipas  angin  dll.  Beban
Jurnal ELECTRON , Vol. 2, No.2, November 2021, Hal. 69-78 e-ISSN 2622-6588 / p-ISSN 2830-523X DOI : 10.33019\electron.v2i2.2
yang  diukur  menggunakan  sensor  PZEM-004T.  Data arus  dan  tegangan  yang  terbaca  pada  modul  PZEM- 004T  dibaca  NodeMCU  melalui port komunikasi tersebut,  Protokol  komunikasi  yang  digunakan mengikuti  format  protokol  yang  dimiliki  oleh  PZEM sehingga  diperlukan  pustaka  pemprograman  yang diperlukan  untuk  berkomunikasi  dengan  modul PZEM.
Aplikasi  sistem  monitoring  energi  memerlukan aplikasi  server  untuk  menampung  data  hasil pembacaan. Pada tahap awal pengembangan data hasil pembacaan  disimpan  ke  aplikasi cloud Ubidots  yang merupakan open  IoT  platform .  Dengan  aplikasi  ini maka  dapat  dipastikan  aplikasi  firmware  pada NodeMCU sudah bekerja dengan benar. Selanjutnya  adalah platform Ubidots  yang menampilkan  data  parameter  listrik  serta  konsumsi energi.  Untuk  memberikan  efek  psikologis  pada pengguna maka pada platform Ubidots dan layar LCD ditampilkan  data  besarnya  biaya  yang  harus dikeluarkan  berdasarkan  konsumsi  energi  yang  telah digunakan  dan  prediksi  besarnya  biaya  yang dikeluarkan  selama  pemakaian  jika  berdasarkan besarnya  konsumsi  energi  hingga  saat  itu.  Jika  total konsumsi  energi  hingga  waktu  t(jam)  dinyatakan sebagai  Etotal  (t)  dan  biaya  per  kWh  sebagai  biaya tagihan.

## C. Perancangan Perangkat Lunak
Perancangan  perangkat  lunak  dilakukan  dengan menggunakan NodeMCU ESP8266 sebagai mikrokontroler  berfungsi  untuk  menerima  data  dari sensor  dan  mengirimkan  data  ke  dalam database Ubidots  sebagai platform IoT  dan  menampilkannya pada web  browser .  Sensor  yang  digunakan  adalah PZEM-004T  untuk  mengetahui  beberapa  parameter listrik.  Data  yang  telah  didapatkan  nantinya  dapat diakses melalui web dan dapat dilihat juga pada LCD. Penggunaan database bertujuan  untuk  menyimpan data-data  yang  telah  didapatkan  pada  sensor  PZEM- 004T yang nantinya ditampilkan pada LCD dan web . Flowchart sistem  monitoring  dapat  dilihat  pada Gambar 2.
Gambar 2 Flowchart sistem monitoring
Data  yang  telah  didapatkan  dari  sensor  PZEM- 004T nantinya akan ditampilkan di web dalam bentuk angka tabel dan grafik. Berdasarkan dari perancangan dan  sistem  kerja  alat,  Jika  sitem  tidak  terhubung koneksi internet ,  maka  dilakukan  penghubungan ulang.  Jika  sudah  terhubung,  maka  dapat  menerima data  dan  mengirimkannya  ke database  server .  Jika data  telah  terkirim  ke database  server ,  maka dilakukan  penyimpanan  data  ke  tabel  yang  tersedia pada aplikasi antarmuka.

## D. Perancangan Perangkat Keras
Perancangan perangkat keras merupakan perancangan  pengkabelan  rangkaian  dari  alat  yang dibuat.  Perancangan  perangkat  keras  dimulai  dengan pembuatan diagram blok sistem yang telah dirancang. Komponen  utamanya  menggunakan  NodeMCU ESP8266. Sensor yang digunakan yaitu sensor PZEM- 004T  yang  berfungsi  untuk  mengukur  parameter listrik.  Menggunakan  LCD1602  yang  berfungsi menampilkan  nilai  yang  telah  diukur  pada  parameter listrik.
Parameter  listrik  yang  akan  diukur  diantaranya: VRMS (V), IRMS (A), Daya Aktif (W), Faktor Daya ( cos  ϕ ),  penggunaan  energi  listrik  (dalam  satuan kWh),  dan  estimasi  biaya  penggunaan  listrik  (dalam satuan  rupiah)  dengan  menggunakan  sensor  PZEM- 004T. Data yang telah didapatkan akan ditampilkan di LCD  dan  situs.  Data  tersebut  selain  ditampilkan  di LCD  dan  situs  langsung  tersimpan  di database
Jurnal ELECTRON , Vol. 2, No.2, November 2021, Hal. 69-78 e-ISSN 2622-6588 / p-ISSN 2830-523X DOI : 10.33019\electron.v2i2.2
Ubidots.  Data  yang  telah  tersimpan  di  basis  data Ubidots  dapat  diakses  melalui web  browser .  Gambar rangkaian pengkabelan dapat dilihat pada Gambar 3.

## Gambar 3 Diagram pengkabelan Sistem
E. Perancangan Internet of Things Perancangan Internet  of  Things (IoT)  digunakan sebagai  media interface alat  dengan operator . Platform IoT  yang  digunakan  adalah  Ubidots  [9]. Berikut adalah langkah-langkah untuk koneksi sistem dengan  Ubidots:  Buka  situs  Ubidots  pada  alamat www.ubidots.com  klik sign  in pada  kolom  atas  dan masukkan username serta password .  Tekan  tombol sign in berwarna putih atau tekan enter pada keyboard setelah memasukkan password . Setelah  melakukan  proses log  in pilih tab  device kemudian klik add device untuk menambah perangkat baru  kedalam  ubidots.  Ganti  nama  perangkat  sesuai yang  diinginkan.  Klik device yang  baru  saja  dibuat untuk  membuat  variabel  baru.  Setelah device diklik maka  muncul  tampilan.  Klik add  variable kemudian pilih  default  pada toolbar yang  muncul.  Ganti  nama variable sesuai yang diinginkan.
Untuk menambahkan variable lain  cukup ulangi  langkah  ini  kembali  pada  ikon Add  Variable yang  muncul. Klik  username  pada  pojok  kanan  atas. Pilih API  Credentials pada toolbar yang  muncul untuk  menampilkan  token. Copy token  ke  program arduino IDE. Selanjutnya pada tampilan variable, klik ikon  info  untuk  menampilkan variable  ID . Copy variable ID ke program arduino IDE.

## IV.  HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Pengujian alat dilakukan untuk dapat mengetahui hasil  perancangan  dan  pembuatan  alat.  Pada  bab  ini akan dibahas tentang pengujian hasil dan analisa data
dari pengujian sistem monitoring terhadap beban pada peralatan rumah tangga.  Adapun  data yang dianalisis pada pengujian alat adalah:
A.  Hasil Pengujian Beban Pada Alat Ukur Standar dan Rancangan
Pengujian  dilakukan  dengan  menggunakan beberapa  beban  peralatan  rumah  tangga.  Beban  yang digunakan  diantaranya: ricecooker 350W,  lampu  led 12W, kipas angin 35W, televisi tabung 55W, dan juga charger laptop  45W.  Pengujian  yang  dilakukan  dari masing-masing  beban  yang  digunakan  untuk mengetahui nilai dari akurasi alat ukur rancangan.
1.    Hasil Pengujian Nilai Akurasi Pada Tegangan Setelah dilakukan pengambilan data dari masing- masing  beban  pada  peralatan  rumah  tangga  dengan alat  ukur  rancangan,  diperoleh  data  pengujian tegangan yang menggunakan alat ukur rancangan dan alat  ukur  standar.  Maka  diperoleh  hasil  nilai  akurasi dari  alat  ukur  rancangan  yang  dibandingkan  dengan alat  ukur  standar.  Hasil  dari  masing-masing  beban pada perangkat elektronik dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Hasil Pengujian Nilai Akurasi Pada Tegangan
Dari  tabel  diatas  merupakan  hasil  dari  pengujian menggunakan alat ukur rancangan dengan menggunakan  beberapa  beban,  yang  dibandingkan
No  Beban
Tegangan RMS (V) Akurasi
(%) Nilai rata- rata alat ukur rancangan Nilai rata- rata alat ukur standar 1 Lampu Led 12W 230.117 231.950 2 Kipas Angin 35W 230.700 229.083 99.29 3 Televisi 55W 228.850 230.850 4 Ricecooker 350W 226.583 226.683 5 Charger Laptop 45W 222.483 229.050 Akurasi Rata-rata 98.94
Jurnal ELECTRON , Vol. 2, No.2, November 2021, Hal. 69-78 e-ISSN 2622-6588 / p-ISSN 2830-523X DOI : 10.33019\electron.v2i2.2
dengan alat ukur standar. dapat dilihat nilai tegangan rata-rata dari masing-masing beban yang terukur pada alat ukur rancangan dan juga alat ukur standar.
Sebagai contoh perhitungan menggunakan beban charger laptop  dengan  persentase  akurasi  tegangan sebesar  97.13%.    persentase  nilai  kesalahan  yang diakibatkan  kesalahan  pembacaan  dari  alat  ukur rancangan terhadap alat ukur standar. Dan dapat juga disebabkan  naik  turunnya  tegangan  pada  saat pengukuran  tegangan  sehingga  terdapat  selisih pengukuran  yang  masih  dalam  tahap  yang  wajar. Persentase  nilai  akurasi  rata-rata  dalam  pengukuran alat ukur rancangan terhadap alat ukur standar sebesar 98.94%.  Persentase  kesalahan  dalam  pengujian pengukuran  pembacaan  tegangan  yang  terbaca  pada alat  ukur  adalah  sebesar  1.06%.  Nilai  kesalahan tersebut masih dalam batas yang wajar karena kurang dari 5% [5].
1. Hasil Pengujian Nilai Akurasi Pada Arus Setelah dilakukan pengambilan data dari masing- masing  beban  pada  peralatan  rumah  tangga  dengan alat  ukur  rancangan,  diperoleh  data  pengujian  arus yang menggunakan alat ukur rancangan dan alat -ukur standar.  Hasil  dari  masing-masing  beban  pada perangkat elektronik dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Nilai Akurasi Pada Arus
Dari  Tabel  2  merupakan  hasil  dari    pengujian menggunakan  alat  ukur  rancangan  dengan menggunakan  beberapa  beban,  yang  dibandingkan dengan  alat  ukur  standar.  dapat  dilihat  nilai  arus rata-rata  dari  masing-masing  beban  yang  terukur pada alat ukur rancangan dan juga alat ukur standar. Untuk  menghitung  persentase  nilai  akurasi didapatkan sebagai berikut.
Sebagai  contoh  perhitungan  menggunakan beban   Lampu led. Persentase akurasi arus sebesar 98.63%.    Persentase  nilai  kesalahan  yang  besar diakibatkan  kesalahan  pembacaan  dari  alat  ukur rancangan  terhadap  alat  ukur  standar.  Dan  dapat juga  disebabkan  karena  nilai  arus pada  beban  yang sangat  kecil,    pada  saat  pengukuran  arus  sehingga terdapat selisih pengukuran yang masih dalam tahap yang wajar. Persentase nilai akurasi rata-rata dalam pengukuran  alat  ukur  rancangan  terhadap  alat  ukur standar sebesar 99.18%. Persentase kesalahan dalam pengujian pengukuran pembacaan arus yang terbaca pada  alat  ukur  adalah  sebesar  0.82%.  Menurut  [5] nilai  kesalahan  tersebut  masih  dalam  batas  yang wajar karena kurang dari 5%.
2. Hasil Pengujian Nilai Akurasi Pada Faktor Daya Setelah  dilakukan  pengambilan  data  dari masing-masing  beban  pada  peralatan  rumah  tangga dengan  alat  ukur  rancangan,  diperoleh  data  dari rancangan  dan  alat  ukur  standar.  Maka  diperoleh hasil  nilai  akurasi  dari  alat  ukur  rancangan  yang dibandingkan  dengan  alat  ukur  standar.  Hasil  dari masing-masing  beban  pada  perangkat  elektronik dapat dilihat pada Tabel 3.
No  Beban
Arus RMS (A)
Akurasi (%) Nilai rata- rata alat ukur rancangan Nilai rata- rata alat ukur standar 1 Lampu Led 12W 0.072 0.073 2 Kipas Angin 35W 0.280 0.277 3 Televisi 55W 0.282 0.285 4 Ricecooker 350W 0.523 0.528 5 Charger Laptop 45W 0.218 0.217 Akurasi Rata-rata 99.18
Jurnal ELECTRON , Vol. 2, No.2, November 2021, Hal. 69-78 e-ISSN 2622-6588 / p-ISSN 2830-523X DOI : 10.33019\electron.v2i2.2
Tabel 3 Hasil Pengujian Nilai Akurasi Pada Faktor

## Daya
Berdasarkan  Tabel  3  dapat  dilihat  bahwa pengujian  menggunakan  alat  ukur  rancangan  dengan menggunakan  beberapa  beban,  yang  dibandingkan dengan  alat  ukur  standar.  dapat  dilihat  nilai  faktor daya rata-rata dari masing-masing beban yang terukur pada  alat  ukur  rancangan  dan  juga  alat  ukur  standar. Untuk menghitung persentase nilai akurasi didapatkan sebagai berikut.
Sebagai  contoh  perhitungan  menggunakan  beban Lampu  led.  Persentase  akurasi  arus  sebesar  98.89%. persentase nilai kesalahan yang diakibatkan kesalahan pembacaan dari alat ukur rancangan terhadap alat ukur standar.  Dan  dapat  juga  disebabkan  karena  nilai  arus pada  beban  yang  sangat  kecil,    pada  saat  pengukuran faktor daya sehingga terdapat selisih pengukuran yang masih dalam tahap yang wajar. Persentase nilai akurasi rata-rata  dalam  pengukuran  alat  ukur  rancangan terhadap alat ukur standar sebesar 98.44%. Persentase kesalahan  dalam  pengujian  pengukuran  pembacaan arus yang terbaca pada alat ukur adalah sebesar 1.56%. Dan  berdasarkan  referensi  yang  bersumber  dari  buku
sudjana safiie[5] nilai kesalahan tersebut masih dalam batas yang wajar karena kurang dari 5%.
3. Hasil pengujian nilai akurasi konsumsi energi Setelah  dilakukan  pengambilan  data  dari  masing- masing beban yang berbeda dengan menggunakan alat ukur rancangan dan alat ukur standar, data yang telah diperoleh  menghasilkan  persentase  nilai  akurasi. Pengukuran persentase nilai akurasi dilakukan dengan waktu  60  menit.  Hasil  yang  telah  diperoleh  dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Hasil Pengujian Nilai Akurasi Pada Konsumsi Energi
Pada  Tabel  4  di  atas,  merupakan  pengujian konsumsi  energi  listrik  dari  masing-masing  beban yang  berbeda  dengan  menggunakan  alat  ukur rancangan  dengan  alat  ukur  standar.  Pengujian tersebut  dilakukan  dalam  waktu  60  menit.  Untuk menghitung  nilai  akurasi  dapat  dilihat  menggunakan persamaan Persentase akurasi energi.
Dari  hasil  perhitungan  di  atas,  didapatkan  hasil persentase  nilai  akurasi  pada  masing-masing  beban yang berbeda dengan konsumsi energi dalam waktu 60
No Beban
Faktor Daya Akurasi
(%) Nilai rata- rata alat ukur rancangan Nilai rata- rata alat ukur standar 1 Lampu Led 12W 0.637 0.630 2 Kipas Angin 35W 0.532 0.533 3 Televisi 55W 0.647 0.637 4 Ricecooker 350W 0.990 0.987 5 Charger Laptop 45W 0.542 0.518 Akurasi Rata-rata 98.44 Beban Alat ukur rancangan (kWh) Alat ukur standar (kWh) Pengukuran 60 menit Pengukuran 60 menit Lampu Led 12W 0.010 0.010 Kipas Angin 35W 0.034 0.032 Televisi 55W 0.038 0.038 Ricecooker 350W 0.134 0.132 Charger Laptop 45W 0.026 0.025 Total Energi 0.242 0.237
Jurnal ELECTRON , Vol. 2, No.2, November 2021, Hal. 69-78 e-ISSN 2622-6588 / p-ISSN 2830-523X DOI : 10.33019\electron.v2i2.2
menit.  Hasil  dari  nilai  simpangan  energi  total  dalam waktu 60 menit sebesar 97.89%.
Prototipe sistem monitoring energi  listrik  ini mampu menghitung nilai konsumsi energi pada setiap bebannya.  Tujuan  dari monitoring kWh  ini  agar  para konsumen  energi  listrik  dapat  menentukan  estimasi biaya  dari  pemakaian  beban-beban  yang  terpasang pada  sumber  listrik  PLN.  Adapun  nilai  konsumsi energi  pada  beban-beban  yang  berbeda  bisa  dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4 Grafik Nilai Konsumsi Energi Pada Beban
4. Hasil Pengujian Pada Ubidots
Pengujian  tampilan  pada  web  Ubidots  bertujuan untuk  mengetahui  data  sensor  dalam  tampilan  grafik serta  mengetahui  kerja  infrastruktur  pada  Ubidots telah  berfungsi  baik  atau  tidak.  Pengujian  ini dilakukan dengan menampilkan hasil data pembacaan sensor  yang  diterima  Ubidots.  Pada  Gambar  5 merupakan contoh tampilan dari grafik tegangan pada Ubidots yang mengukur beban dari ricecooker.
Gambar 5 Grafik Tegangan Pada Ubidots
Prototipe sistem monitoring energi  listrik  ini menampilkan  biaya  pemakaian  dari  beban-beban yang  tehubung  pada  sumber  listrik  PLN. Perhitungan tarif biaya pemakaian listrik dilakukan
dengan  cara  nilai  kWh  pada  beban  dikalikan dengan  tarif  biaya  konsumsi  listrik  yang  telah ditetapkan pemerintah per-kWh nya. Adapun biaya pemakaian    masing-masing  beban  dapat  dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5 Daftar Biaya Pemakaian Pada Beban Pada  Tabel  5  menunjukan  bahwa  biaya konsumsi  energi  listrik  yang  paling  besar  adalah ricecooker dan  biaya  terendah  adalah  lampu  led. Pemakaian  beban  yang  menyerap  energi  listrik paling  besar  akan  menghasilkan  nilai  kWh  yang besar juga, dan menyebabkan biaya konsumsi akan mengikuti  besar  dan  kecilnya  nilai  kWh.  Oleh sebab  itu,  penghematan  energi  harus  dilakukan dengan  meminimalisir  pemakaian  energi  listrik dengan cara menggunakan energi listrik seperlunya saja.  Alat monitoring energi  listrik  ini  mampu menampilkan  dari  pembacaan  nilai  tegangan  dan arus. Nilai tegangan dan arus tersebut dikalkulasikan  menjadi  nilai  kWh  dan  biaya konsumsi listrik dapat dilihat pada Gambar 6.
NO Beban Daya (W) Durasi (Jam) Total kWh Sehari Total kWh Sebula n Biaya Pemakaia n (Rp) 1 Lampu Led 12 6 0.06 1,8 2.438.2 2 Kipas Angin 35 6 0.204  6,12  8.274.2 3 Televis i 55 6 0.228  6,84  9.247.7 4 Riceco oker 350 6 0,084  24,12  32.610.2 5 Charge r Laptop 45 6 0.156  4,68  6.327.4
Total Sebulan 43.56  58.897.72
Jurnal ELECTRON , Vol. 2, No.2, November 2021, Hal. 69-78 e-ISSN 2622-6588 / p-ISSN 2830-523X DOI : 10.33019\electron.v2i2.2
Gambar 6 Grafik Biaya Pemakaian Beban
Pengujian  ini  dilakukan  pada  rumah  kontrakan dengan  daya  terpasang  pada  kWh  meter  900  VA sistem  satu  fasa  yang  termasuk  dalam  golongan  R- 1M/TR  (Rumah  Tangga  Mampu).  Perhitungan penggunaan beban peralatan rumah tangga diantaranya: ricecooker ,  lampu  led,  kipas  angin, televisi  tabung,  dan  juga charger laptop.  Pengujian yang dilakukan dari masing-masing beban digunakan untuk  mengetahui  nilai  dari  parameter  listrik  dan konsumsi  energi.  Pengujian  alat  ini  tidak  dilakukan dengan  menggunakan  rekening  minimum.  Rekening minum menggunakan persamaan
(empat  puluh  delapan  ribu  enam ratus tujuh puluh dua rupiah) Jumlah  biaya  administrasi  bank  menentukan dimana konsumen membayar tagihan listrik. Besarnya antara  Rp  2000  s/d  Rp  3500.  PJJ  (Pajak  Penerangan Jalan)  ditentukan  besarnya di  dalam  presentase misal 8% dari total kWh yang dibayar, dalam penelitian kali ini  total  kWh  yang  dibayar  sebesar  Rp  58.897.72. Besarnya  PPJ  (Pajak  Penerangan  Jalan)  berbeda  di tiap  penjuru  daerah,  karena  diberlakukan  oleh pemerintah  daerah  melalui  perda  yang  diciptakan. Komponen  ini  merujuk  pada  TDL  (Tarif  Dasar Listrik)  atau  TTL  (Tarif  Tenaga  Listrik)  yang ditetakan oleh pemerintah dan berlaku nasional. Biaya PJJ dapat dihitung dengan persamaan
(Empat  ribu  tujuh  ratus sebelas delapan rupiah)
Maka  total  estimasi  biaya  keseluruhan  dari penggunaan  beban  peralalatan  rumah  tangga  yang harus  dibayarkan  dalam  waktu  satu  bulan  adalah  Rp
114.781.52.  Sedangkan  jumlah  tagihan  sebenarnya yang ditagihkan oleh PLN sebesar Rp 113.567.7.

## V. KESIMPULAN
Prototipe sistem monitoring energi  sudah  dapat dibuat  dengan  baik  dan  terbukti  sistem  dapat mengukur  dan  menampilkan  hasil  pengukuran  nilai tegangan,  arus,  daya  aktif,  faktor  daya,  konsumsi energi  listrik  dan  estimasi  biaya  yang  harus dibayarkan. Besar persentase nilai akurasi dari sistem yang  dirancang  terhadap  alat  ukur  standar  meliputi: Tegangan sebesar 98.94%, arus sebesar 99.18%, daya aktif sebesar 98.87%, faktor daya sebesar 98.44%, dan perhitungan  total  konsumsi  energi  listrik  sebesar 97.89%.  Dari  hasil  perhitungan  selama  30  hari didapatkan  jumlah  konsumsi  energi      sebesar  43.56 kWh dengan nominal pembayaran atau estimasi biaya sebesar  Rp  114.781.52  dengan  jumlah  tagihan sebenarnya  yang  ditagihkan  oleh  PLN  sebesar 113.567.7.

## REFERENSI
[1] F.  N.  Habibi,  S.  Setiawidayat  and  M. Mukhsim,  "Alat  Monitoring  Pemakaian Energi  Listrik  Berbasis  Android," Prosiding Seminar Nasional Teknologi Elektro Terapan,
pp. 01(01), 157-162, 2017.
[2] A. V. Meier, ELECTRIC POWER SYSTEMS,  New  Jersey:  EME  Technologies, 2006.
[3] A.  Shrivastava,  "IoT  and  AI:  Introduction  to the  Internet  of  Intelligent  Things  (IoIT),"  14 March 2019. [Online]. Available: https://dzone.com/articles/iot-amp-ai-the- internet-of-intelligent-things-ioit.
[4] H. Shull, “SISTEM PENGAMANAN PINTU RUMAH  BERBASIS  Internet  Of  Things (IoT) Dengan ESP8266,” Science (80-. )., vol. 195,  no.  4279,  p.  639,  1977,  [Online]. Available: https://ojs.uniskabjm.ac.id/index.php/JIT/artic le/view/661.
[5] S. Sapiie and N. Osamu, Pengukuran dan alat Ukur Listrik, Jakarta: Pradya Paramita, 1994.
[6] Hidayat, A. D., Sudibya, B., & Waluyo, C. B. (2019). Pendeteksi tingkat kebisingan berbasis internet  of  things  sebagai  media  kontrol kenyamanan  ruangan  perpustakaan.  Avation
Jurnal ELECTRON , Vol. 2, No.2, November 2021, Hal. 69-78 e-ISSN 2622-6588 / p-ISSN 2830-523X DOI : 10.33019\electron.v2i2.2
Electronics, Information Technology, Telecommunications, Electricals, and Controls, 1(1), 99-108.
[7] Waluyo,  C.  B.  (2018).  Design  and Development  of  72.83  MHz  Signal  Booster Transmitter  to  increase  the  remote  control coverage.  Angkasa:  Jurnal  Ilmiah  Bidang Teknologi, 10(2), 122-129.
[8] T.  Nusa,  "Sistem  Monitoring  Konsumsi
Energi  Listrik  Secara  Real  Time  Berbasis Mikrokontroler," E-journal  Teknik  Elektro dan Komputer, pp. 4(5), 19-26, 2015.
[9] D.  Handarly,  "Sistem  Monitoring  Konsumsi Daya  Listrik  Jarak  Jauh  Berbasis  Internet  of
Things," Journal  of  Electrical  Electronic
Control and Automotive Engineering (JEECAE), pp. 3(2), 205-208, 2018.
[10] Alipudin,  A.  M,  “Rancang  bangun  alat monitoring biaya listrik terpakai berbasis  internet  of  things  (iot),”  Jurnal Online  Mahasiswa  (JOM)  Bidang  Teknik Elektro, 1(1).