Abstrak—Sistem  rangkaian  lampu  di  Departemen  Teknik Instrumentasi yaitu menggunakan timer pada lampu di lorong lantai  satu,  dua,  dan  tiga  dan  masih  manual  untuk  lampu  di selasar.  Teknologi  yang  sudah  diterapkan  tadi  kurang  efektif saat  mendung  yang  menurunkan  intensitas  cahaya,  juga ketika  terjadinya  pergeseran  waktu  terbit  dan  terbenamnya matahari.  Untuk  mengoptimalkannya  diperlukan  otomatisasi lampu  yang  dipengaruhi  intensitas  cahaya  dan  monitoring energi listrik agar dapat diketahui berapa besar penghematannya. Otomatisasi dan monitoring lampu dilakukan  dengan  penambahan  lux  sensor  BH1750  dan module PZEM004t untuk monitoring energi listrik yang sudah termasuk  sensor  arus,  tegangan,  daya,  energi  (KWh),  dan frekuensi  listrik  AC.  Sensor-sensor  ditanamkan  dalam  ESP32 dan  Wemos  sebagai  controller  yang  memutus  aliran  listrik SSR  dan  dihubungan  dengan  webserver  berbasis  protokol MQTT  yang  diakses  melalui  Raspberry  Pi.  Komponen  utama hardware  terdiri  dari  perancangan  sensor  BH1750  dengan Wemos  dan  modul  PZEM  004t  dengan  ESP32  sampai menghubungkan  Raspberry  Pi  dengan  monitor  dan  software adalah  membuat  program  pengiriman  data  (subscribe)  ke broker  MQTT  dan  mendesain  GUI  di  Node  Red,  selanjutnya karakterisasi sistem dilakukan untuk mengetahui performansi sistem  otomatisasi  dan  monitoring  lampu.  Hasil  dari  Tugas Akhir  ini  merupakan  penerapan  yang  akan  dijadikan  sebagai upaya  penghematan  energi  listrik  lampu  di  Departemen Teknik Instrumentasi .
Kata  Kunci—BH1750,  PZEM004t,  MQTT,  Node  Red, Otomatisasi Lampu,Monitoring Energi Listrik.

## I. PENDAHULUAN
ENGHEMATAN  listrik  dari  sektor  lampu  dapat menghemat sebesar  2.72%  perhari  menggunaan  metode pengurangan  waktu  pemakaian.      Departemen      Teknik Instrumentasi  masih  perlu  berupaya  dalam  penghematan energi  listrik khususnya  dari  sektor  lampu.  Penghematan ini  tentu dibutuhkan  dalam  mendukung  slogan  Smart  Eco- Campus milik ITS.
Departemen Teknik Instrumentasi sudah mulai menerapkan  penghematan  listrik  dari  sektor  lampu  pada koridor  gedung  A  tiga  lantai  (lantai  1,  2,  dan  3) menggunakan timer, namun pada bagian selasar Departemen Teknik  Instrumentasi  masih  manual.  Telah  banyak dilakukan  penelitian  yang  membahas  tentang  otomatisasi lampu untuk penghematan energi.  Namun  semua penelitian  diatas  hanya  sebatas  simulasi,  prototype,  dan belum relevan dengan lokasi Departemen Teknik Instrumentasi.
Saat  ini  belum  diterapkannya  sistem  otomatisasi  lampu yang  memanfaatkan  sensor  BH1750  sebagai  pendeteksi intensitas cahaya, dimana intensitas cahaya akan
dimanfaatkan sebagai penanda terang dan gelap dan dikirim menuju  Wemos  D1  Mini  sebagai  controller  yang  memutus dan  hubungan  aliran  listrik  lampu  via  Solid  State  Relay (SSR)  dalam  otomatisasi  lampu  yang  berada  di  selasar  dan koridor  tiap lantai  Departemen  Teknik  Instrumentasi  dan PZEM-004T yang berfungsi untuk monitoring energi listrik yang  digunakan lampu  dari  tiap  koridor  dan  selasar  yang terhubung  dengan  ESP32  yang  mengirim  pembacaan kedalam  tampilan  Graphical  User  Interface  pada  monitor menggunakan  Node  Red  dengan  perantara  MQTT  Broker. Oleh  karena  itu,  akan  dilakukan  pembuatan  dan  peneraoan sistem  otomatisasi  lampu  berbasis expert  system di Departemen  Teknik  Instrumentasi  dan  dilakukan  pengujian performa sistem otomatisasi lampu berbasis expert system.

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## A. Teknologi Sistem Otomatisasi Lampu
Sistem Otomatisasi Lampu merupakan istilah umum yang mencakup  setiap  sistem  kontrol  cahaya  pada  satu  ruangan hingga  sistem  kontrol  satu  keseluruhan  lampu  bangunan baik  lampu  interior  maupun  exterior.  Salah  satunya  dengan mengontrol  nyala  matinya  lampu  pada  Sistem  Otomatisasi Lampu  di  Selasar  dan  Koridor  Departemen  Teknik Instrumentasi  agar  lampu  dapat  dihidupkan  sesuai  kondisi intensitas  cahaya  ketika  “gelap”  dan  dimatikan  sesuai kondisi intensitas cahaya ketika “terang”.

## B. Luxsensor BH1750FVI
BH1750 adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi intensitas  cahaya.  BH1750  adalah  sensor  yang  memiliki memiliki  ADC  16bit  dengan  output  digital  dan  memiliki range pembacaan yang luas yaitu dengan range 1-65535 lux. Oleh karena itu sensor BH1750 dapat langsung dihubungkan dengan  Wemos  D1  Mini  untuk  selajutnya  dapat mensubscribe  ke  broker  yang  hasilnya  ditunjukkan  di  layar monitor yang mengakses Node Red.
Seringkali  Selain  output  digital,  sensor  BH1750  juga memiliki kelebihan lain untuk pengukuran intensitas cahaya yaitu  minim  pengaruh  dari  infrared,  menggunakan komunikasi I2C  bus,  dan  tidak  perlu  tambahan  perangkat eksternal  sehingga  cocok  digunakan  untuk  pengukuran intensitas  cahaya  di  koridor  dan  selasar  departemen  Teknik Instrumentasi.

## C. PZEM-004T
PZEM-004T merupakan sebuah modul komunikasi tanpa display  yang  digunakan  untuk  mengukur  tegangan,  arus, daya, energi  (Wh),  frekuensi,  dan  power  faktor  sehingga untuk  melihat  pembacaan  dibutuhkan  TTL.  Monitoring
P

## Otomatisasi Lampu Selasar Departemen Instrumentasi Menggunakan Light Intensity Detector Bh1750 Berbasis Expert System
Hilmy Rahman, Ahmad Fauzan Adziima, dan Safira Firdaus Mujiyanti Departemen Teknik Instrumentasi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : ahmadfauzan.epits@gmail.com
Listrik  AC  dilakukan  dengan  memanfaatkan  Current Transformer  (CT)  yang  dipasangkan  dengan  PZEM-004T. Prinsip  kerja dari CT sendiri mengukur medan magnet yang dianggap  sebanding  dengan  nilai  arus  pada  satu  bagian kabel  saja supaya arus searah.

## D. ESP32
Mikrokontroller  yang  digunakan  adalah  ESP32  yang memiliki 240 MHz dual  core,  520K  SRAM  memori,  sudah include  modul  wifi  jadi  tidak  memerlukan  kabel  hub, memiliki 32 pin  GPIO  walaupun  beberapa  fungsi  tidak  bisa digunakan  secara  bersamaan  akan  tetapi  cukup  untuk mengcover  daerah selasar dan koridor Teknik Instrumentasi dan sangat mendukung dalam otomatisasi lampu dan energi monitoring [1].

## E. WEMOS D1 Mini
WEMOS  D1  mini  merupakan  module  development boardyang  berbasis  WiFi  berbasis  ESP8266EX  chip  yang sudah  mendukung  transmisi data  tanpa  kabel  (wireless data transmission).  Wemos  D1  Mini  memiliki  11  digital nput/output pin, semua mendukung PWM/interrupt/I2C/one- wire  kecuali  D0,  dan  memiliki  1  analog  input  dengan maksimal 3.3V.

## F. Solid State Relay (SSR)
Solid  State  Relay  (SSR)  adalah  sebuah  relay  yang didalamnya  tidak  memiliki  komponen  yang  bergerak melainkan memanfaaatkan karakteristik dari semikonduktor
yang dapat mengisolasi input dan output juga fungsi switch. Komponen      utama  dari  Solid        State  Relay  adalah  Opto isolator/optocoupler  (yang  terdiri  dari  1  atau  lebih  LED inframerah dan sebuah komponen fotosensitif) sebagai input baik  AC  maupun  DC  yaitu  bila  ada  listrik  mengalir  makan menyalakan  led  dan  fotosensitif  sensor  akan  menerima dan photo  transistor/photo-triac  akan  mengambil  tindakan “ON” begitu pula sebaliknya.

## G. Protokol Komunikasi MQTT
Protokol MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) adalah protokol yang berjalan pada diatas stack TCP/IP dan mempunyai  ukuran  paket  data  dengan  low  overhead  yang kecil  (minimum  2  bytes)  sehingga  berefek  pada  konsumsi catu daya  yang  hemat.  Protokol  ini  adalah  jenis  protokol data- agnostic yang  artinya  anda  bisa  mengirimkan  data apapun seperti data binary, text bahkan XML ataupun JSON dan protokol ini memakai model publish/subscribe daripada model client- server.

## H. Graphical User Interface (Node Red)
Node  Red  adalah  sebuah  tool  pemrograman  berbasis di palette  yang dihubungkan dengan wire dapat digunakan     untuk runtime/editor dalam satu kali klik.
Tabel 1. Daftar komponen
Komponen Nama Komponen Keterangan Input Sensor BH1750 Berfungsi megukur intensitas cahaya matahari Sensor PZEM- 004T Berfungsi meghitung arus, tegangan, daya, & energi dari CT Controller ESP 32 Berfungsi sebagai modul wireless yang menunjang sistem IOT WEMOS D1 Mini Berfungsi sebagai modul wireless yang menunjang sistem IOT
Output Solid State Relay Berfungsi sebagai switching pada lampu
Lain-lain Sekring Berfungsi sebagai pengaman agar tidak korsleting ke
komponen lain Current Transformer (CT) Berfungsi megukur energi listrik Kabel Berfungsi untuk menyambung antar komponen
Tabel 2.
Spesifikasi BH1750
Parameter Keterangan Nama BH1750 Tegangan Operasi 2.4-3.6 V DC Ukuran 21*16*3.3mm Jenis Komunikasi I2C bus protokol Range pengukuran 1-65535 lx Temperatur Operasi -40°C – 85 °C
Tabel 3.
Spesifikasi PZEM Parameter Keterangan Jenis PZEM-004T 100A dengan trafo eksternal Tegangan Operasi 5V DC Ukuran 73.7*30*14.3mm Range Pengukuran V = 80-260 V A = 0-100 A W = 0-23kWh Temperature Operasi -20 0 - 60 0 C Tabel 4. Spesifikasi ESP32
Parameter Keterangan
Nama ESP32
Mikroprosesor Tensilica Xtensa LX6 Tegangan Operasi
3.3 V Pin I/O 34 pin, dengan : ADC 18pin*12bit DAC 2pin*8bit
Wireless
Wi-Fi 802.11 b/g/n Bluetooth V4.2 – Support BLE and classic Bluetooth Kecepatan Clock 240 MHz
Ukuran 54.6*27.94 mm Tabel 5. Spesifikasi WEMOS D1 Mini
Parameter
Keterangan
Nama
WEMOS D1 Mini Jenis ESP-8266EX Tegangan Operasi
3.3V Pin I/O Digital 11pin Pin Input Analog 1pin (maks input 3.2V) Kecepatan Clock 80 MHz/160 MHz Ukuran 34.2*25.6mm
Berat
10 gram
Tabel 6. Spesifikasi HiLink
Parameter
Keterangan
Jenis HLK-5M05 Nama Hi-Link 5W5V Range Tegangan Input 100-240V AC, 50-60Hz Output Tegangan DC 5V Output Daya 5W Dimensi (p*l*t) 38*23*18 mm
Tabel 7. Spesifikasi solid rate relay Parameter Keterangan Jenis Solid State Relay Tegangan Kontrol Input 3-32V DC (min 3V) Tegangan Switching Output 24-480V AC Range Arus Beban 0.1-25 A Temperatur Operasi -30 0 C to 80 0 C Berat 88 gram Kecepatan Switching 0.2 second

## I. Karakteristik Statik Pengukuran
Karakteristik statik merupakan sifat dari sebuah peralatan instrument  yang  tidak  bergantung  terhadap  waktu. Pengukuran  yang  disebut  ideal  apabila  hubungan  antara input  dengan  output  dari  pengukuran  adalah  berbanding lurus atau linier. Berikut ini merupakan bentuk karakteristik statik serta persamaannya :

## 1) Error
Error merupakan selisih antara nilai yang terbaca oleh alat ukur  uji  (BH1750  dan  PZEM-004T)  dengan  alat  ukur standar (clamp meter digital dan lux meter). Persentase error adalah perbandingan  nilai  error  dengan  nilai  alat  ukur  lalu dikalikan  100  persen  [2].  Berikut  ini  adalah  persamaan untuk memperoleh nilai error dan persentase error:
𝑒 = |𝐶 𝑛 − 𝑃 𝑛 | %𝑒 = | 𝐶 𝑛 − 𝑃 𝑛 𝐶 𝑛 | × 100% = | 𝑒 𝐶 𝑛 | × 100%
Keterangan: e : nilai error absolut C n : nilai pembacaan alat ukur standar P n : nilai pembacaan alat ukur uji
%e : persentase error (%)

## 2) Akurasi
Akurasi  atau  ketelitian  adalah  seberapa  dekat  hasil pengukuran  suatu  alat  ukur  (BH1750  dan  PZEM-004T) terhadap  suatu  nilai  standar  yang  disepakati  (clamp  meter digital  dan  lux  meter)  atau  terhadap  suatu  nilai  yang  benar (true  value).  Berikut  ini  adalah  persamaan  untuk memperoleh akurasi dan persentase akurasi:
𝐴 = 1 − | 𝐶 𝑛 − 𝑃 𝑛 𝐶 𝑛 |
%𝐴 = 100% − %𝑒 = 𝐴  × 100%
Keterangan: A : nilai akurasi relatif C n : nilai pembacaan alat ukur standar P n : nilai pembacaan alat ukur uji %A : persentase akurasi (%) %e : persentase error (%)

## 3) Presisi
Presisi  adalah  seberapa  dekat  hasil  pengukuran  yang dilakukan  secara  berulang  terhadap  rata-rata.  Suatu  alat  ukur yang  presisi  belum  menjadi  alat  ukur  yang  akurat  karena presisi hanya ditentukan oleh nilai yang dihasilkan oleh alat ukur  yang  bersangkutan  tanpa  harus  membandingkan
Tabel 8.
Spesifikasi Raspberry Pi 3b+ Parameter Keterangan Jenis Raspberry Pi 3b+ Kecepatan/Tipe CPU ARM Cortex-A53 1.4GHz Tegangan Operasi 5V/2.5A DC Input
Ukuran RAM 1GB SRAM Integrated WiFi 2.4 GHz Dual-Band dan 5 GHz LAN Kecepatan Ethmet 300Mbps
Bluetooth
4.2
Tambahan GPIO 40 pin
Gambar 1. Wiring diagram sistem pengukuran intensitas cahaya.
Gambar  2.  Wiring  diagram  sistem  monitoring  energi  listrik  pada lampu. 220 VAC 220 VAC Gambar 3. Diagram blok otomasi lampu. Gambar 4. Digaram blok monitoring energi listrik lampu.
Gambar 5. Grafik nilai intensitas cahaya pada luxmeter dan BH1750.
Gambar 6. Grafik nilai arus PZEM selasar dengan clamp meter.
dengan besaran ukur yang sebenarnya yang dihasilakan oleh peralatan  ukur  standard  [2].  Presisi  secara  matematik dinyatakan sebagai    berikut:
𝑃 𝑟 = 1 − | 𝑃 𝑛 − 𝑃 𝑃 |
Keterangan: Pr : nilai presisi P n : nilai pembacaan alat ukur uji P : nilai rata-rata pengukuran alat uji
4) Range
Range  adalah  jarak  pengukuran  dari  nilai  minimum hingga nilai maksimum pada alat instrument atau alat ukur. Alat  yang  digunakan  untuk  melakukan  pengukuran  adalah PZEM-004T dan BH1750.
𝑅𝑎𝑛𝑔𝑒  =  𝑃 𝑚𝑖𝑛 𝑡𝑜 𝑃 𝑚𝑎𝑥
Keterangan: P min : nilai minimum pembacaan alat ukur uji P max : nilai maksimum pegukuran alat uji
5) Span
Span  merupakan  selisih  antara  nilai  mimimum  dan  nilai
maksimum yang terukur oleh  alat instrument  atau  alat ukur yang  digunakan.  Alat  ukur  yang  digunakan  adalah  PZEM- 004T dan BH1750.
𝑅𝑎𝑛𝑔𝑒  =  𝑃 𝑚𝑎𝑥 –  𝑃 𝑚𝑖𝑛
Keterangan : P min : nilai minimum pembacaan alat ukur uji P max : nilai maksimum pegukuran alat uji
6) Sensitivitas
Sensitivitas adalah tingkat kepekaan dari alat ukur dengan membandingkan  perubahan  nilai  output/alat  uji  dengan perubahan  nilai  input/alat  ukur  standar.  Berikut  adalah persamaan untuk menghitung sensitifitas:
𝑆𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑖𝑣𝑖𝑡𝑦 = ∆𝑃 𝑛 ∆𝐶 Keterangan : ∆𝑃 𝑛 : perbandingan nilai alat ukur uji  C : perbandingan nilai alat ukur standar
Gambar 7. Grafik nilai tegangan PZEM selasar dengan clamp meter.
Gambar 8. Grafik nilai arus PZEM lantai 1 dengan clamp meter.
Gambar 9. Grafik nilai tegangan PZEM lantai 2 dengan clamp meter.
Gambar 10. Grafik arus PZEM lantai 2 dengan clamp meter.
Gambar 11. Grafik tegangan PZEM lantai 2 dengan clamp meter.
Gambar 12. Grafik arus PZEM lantai 3 dengan clamp meter.

## III. METODOLOGI PENELITIAN

## A. Studi Literatur tentang Otomatisasi Lampu dan Monitoring Energi Listrik
Studi  Literatur  merupakan  proses  mencari referensi yang tentang  sensorBH1750,  sensor  PZEM  004T,  Solid  State Relay  dan  Protokol  Komunikasi  MQTT  untuk  menunjang pembuatan sistem Otomatisasi Lampu dan Monitoring yang akan digunakan di Selasar dan Koridor Teknik Instrumentasi.  Metode  ini  sebagai  langkah  awal  dalam mencari solusi dari gagasan yang diusung. Pencarian materi dilakukan  melalui  jurnal,  berita,  dan  artikel  terkait  dengan
gagasan  ini.  Dari  beberapa  sumber  yang  sudah  terkumpul, maka data diolah untuk mencapai tujuan yang sudah dibuat.

## B.Perencanaan Model Otomatisasi Lampu dan Monitoring Energi Listrik
Pada Perancangan Sistem terdapat perancangan hardware dan software. Perancangan sistem otomatisasi ini dijelaskan terkait  pemodelan  sistem  kontrol  dan  monitoring.  Terdapat beberapa  komponen  didalam  perancangan  sistem  ini  yaitu sensor BH1750 sebagai sensing nilai lux dan   modul sensor PZEM004T sebagai sensing energi listrik. Pada controllernya  memakai  ESP32  dan  WEMOS  D1  Mini. ESP32  digunakan  sebagai  kontroller  pada  output  PZEM yang  diterimaoleh  CT.  Display  nya  menggunakan  aplikasi Node  Red  yang  diakses  melalui  monitor  PC  (personal computer).
Gambar 16. Hasil dari coding ESP32 posisi Lantai 3.
Gambar 17. Hasil pembuatan dashboard GUI.
Gambar 18. Hasil datalogger dari output sensor.
Tabel 9. Hasil pengujian konektifitas komponen selasar Variabel Sebelum Menyala Setelah Menyala Arus 0.08 A 0.1 A Tegangan 225.1 V 228.3 V Daya 17.9 W 23.4 W KWh 0.27 KWh 0.27 KWh Biaya Rp 392.96 Rp 392.96 Status Lampu OFF ON
Nilai Lux 324 Lux
96 Lux
Gambar 13. Grafik tegangan PZEM lantai 3 dengan clamp meter.
Gambar 14. Hasil pembuatan rangkaian pembacaan intensitas cahaya.
Gambar 15.  Hasil  pembuatan rangkaian  monitoring energi listrik dan SSR.

## C. Penentuan Komponen  Otomatisasi  Lampu  dan Monitoring Energi Listrik
Adapun dalam Penentuan Komponen Otomatisasi Lampu dan  Monitoring  Energi  yang  dibutuhkan  tertera  pada  Tabel 1.

## D. Perancangan Hardware
Adapun  perancangan  pada  hardware  Tugas  Akhir  ini yaitu  pada  Sensor  BH1750,  Sensor  PZEM004T,  ESP32, WEMOS D1 Mini, HiLink 5V  DC,  Solid State Relay 25A, Raspberry  Pi  3b+,  serta  Wiring  komponen.  Spesifikasi BH1750 tertera pada Tabel 2. Sedangkan spesifikasi sensor PZEM004T  tertera  pada  Tabel  3.  Tabel  4  menunjukkan spesifikasi  dari  ESP32.  Tabel  5  menunjukkan  spesifikasi WEMOS  D1  Mini.  Sedangkan  Tabel  6  menunjukkan spesifikasi HiLink 5V DC, Tabel 7 menunjukkan spesifikasi dari Solid State Relay 25A dan yang terakhir spesifikasi dari Rasberry Pi 3b+ tertera pada Tabel 8.
Komponen WEMOS D1 Mini, BH1750, OLED 1.5 inch, Hilink,  dan  Sekring  digabungkan  menjadi  satu  rangkaian agar  dapat  membentuk  sistem  yang  diinginkan.  Gambar  1 diatas  menunjukkan  wiring  diagram  dari  sistem  pembacaan intensitas cahaya.
Komponen  ESP32,  PZEM-004T,  Solid  State  Relay, Hilink, CT,danSekring digabungkan menjadi satu rangkaian agar  dapat  membentuk  sistem  yang  diinginkan.  Gambar  2 menunjukkan wiring diagram dari sistem monitoring energi listrik dan kontrol Solid State Relay.

## E. Perancangan Software
Sensor  BH1750  mensensing  intensitas  cahaya  yang kemudian  dipublish  ke  Broker  MQTT  dan  ESP32 mengirim/publish  data  PZEM-004T  menggunakan  Wi-Fi menuju  broker  MQTT  serta  mengirim  sinyal  ke  Solid State  Relay.  Solid  State  Relay  bertugas  untuk  menerima signal  dari  kontroler  ESP32  sebagai  saklar  pada  outputan lampu  selasar  dan  lorong  Teknik  Instrumentasi.  Diagram
otomasi lampu tertera pada Gambar 3.
WEMOS  D1  Mini  digunakan  sebagai  kontroller  pada output BH1750 yang diatur dengan setpoint yang ditentukan lalu  dan  mengirim/publish  data  BH1750  menuju  broker MQTT. Data yang dipublish kemudian di-subscribe oleh PC (personal  computer)  sebagai  device  monitoring  melalui aplikasi  Node  Red  pada  web  browser.  Sehingga  dari rancangan  tersebut  dapat mempermudah pengukuran intensitas  cahaya  dan  otomatisasi  lampu  di  lokasi  yang berjauhan.  Diagram  monitoring  energi  listrik  lampu  tertera pada Gambar 4.

## F. Pengintegrasian Hardware dan Software
Pengintegrasian hardware dan software dilakukan dengan menyusun  rakaian  beban  yang  berupa  memasang  CT  pada terminal  kuningan  yang tersambung dengan charger laptop, rangkaian  PZEM  selasar,  PZEM  lantai  1,  PZEM  lantai  2, dan PZEM lantai 3 seperti pada Gambar 2 untuk dinyalakan. Kemudian  laptop  disambungkan  dengan  Wi-Fi  yang  sama dengan  ESP32  dan  WEMOS  D1  Mini  untuk  menjalankan protokol komunikasi MQTT dan memulai kegiatan publish- subscribe  yang  memunculkan  nilai  tegangan,  arus,  daya, energi aktif, intensitas cahaya, dan status lampu secara real- time pada aplikasi Node Red.

## IV. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

## A. Pengujian Sensor BH1750
Pengujian BH1750 dilakukan dengan memberikan variasi berupa  waktu  pengukuran  per  jamnya  dari  pukul  06.00 hingga  18.00  dan  lokasi  pengukuran  tiap  lantai  di  teknik instrumentasi.  Hasil  pengukuran  intensitas  cahaya  oleh BH1750  dibandingkan  dengan  alat  ukur  standar  berupa  lux meter.  Pengujian  nilai  intesitas  cahaya  pada  BH1750 dilakukan  dengan  cara  membandingkan  pembacaan  nilai intensitas cahaya yang tampil di LCD lux meter dan OLED. Selisih  antara  nilai  yang  terbaca  oleh  BH1750  dengan  alat
CT
Tabel 10.
Hasil pengujian konektifitas komponen lantai 1
Variabel Sebelum Menyala Setelah Menyala Arus 0.23 A 0.26 A Tegangan 232.3 V 233.6 V Daya 16.7 W 19.9 W KWh 0.07 KWh 0.07 KWh Biaya Rp. 95.35 Rp. 95.35 Status Lampu OFF ON Nilai Lux 322 Lux 82 Lux Tabel 11. Hasil pengujian konektifitas komponen lantai 2 Variabel Sebelum Menyala Setelah Menyala Arus 0.26 A 0.27 A Tegangan 232.2 V 232.5 V Daya 22.2 W 23.5 W KWh 0.05 KWh 0.05 KWh Biaya Rp. 75.12 Rp. 75.12 Status Lampu OFF ON Nilai Lux 324 Lux 34 Lux Tabel 12. Hasil pengujian konektifitas komponen lantai 3 Variabel Sebelum Menyala Setelah Menyala Arus 0.24 A 0.26 A Tegangan 232.6 V 232.4 V Daya 19.7 W 22.1 W KWh 0.09 KWh 0.09 KWh
ukur  standar  luxmeter  diasumsikan  sebagai  nilai  error. Grafik nilai dari hasil tertera pada Gambar 5.

## B. Pengujian Sensor PZEM-004T
Pengujian  PZEM-004T  dilakukan  dengan  memberikan variasi  berupa  rangkaian  beban  yang  digunakan  untuk menyalakan  heater  pada  kondisi  aktif.  Hasil  pengukuran arus  dan  tegangan  oleh  PZEM-004  dibandingkan  dengan alat ukur standar berupa clamp meter digital. Pengujian nilai arus  dan  tegangan  oleh  PZEM-004  dilakukan  dengan  cara membandingkan  pembacaan  nilai  arus  dan  tegangan  yang tampil di LCD clamp meter digital dan dashboard node red atau  MQTT  explorer.  Selisih  antara  nilai  yang  terbaca oleh PZEM-004  dengan  alat  ukur  standar  clamp  meter  digital diasumsikan  sebagai  nilai  error.  Grafik  nilai  arus  PZEM selasar  dengan  clamp  meter  tertera  pada  Gambar  6.  Grafik nilai  tegangan  PZEM  selasar  dengan  clamp  meter  tertera pada  Gambar  7.  Grafik  nilai  arus  PZEM  Lantai  1  dengan clamp  meter  tertera  pada  Gambar  8.  Grafik  nilai  tegangan PZEM Lantai 1 dengan clamp meter tertera pada Gambar 9. Grafik nilai arus PZEM Lantai 2 dengan clamp meter tertera pada  Gambar  10.  Grafik  nilai  tegangan  PZEM  Lantai  2 dengan  clamp  meter  tertera  pada  Gambar  11.  Grafik  nilai arus  PZEM  Lantai  3  dengan  clamp  meter  tertera  pada Gambar  12.  Grafik  nilai  tegangan  PZEM  Lantai  3  dengan clamp meter tertera pada Gambar 13.

## C. Hasil Perancangan Hardware
Sistem Otomatisasi Lampu Selasar Departemen Instrumentasi  Menggunakan  Light  Intensity  Detector BH1750  Berbasis  Expert  System  ini  telah  dibuat  dengan membuat rangkaian yang nanti nyaakan di pasang ke dalam box casing, dan hasil pembuatan Hardware dari Tugas Akhir dapat dilihat pada Gambar 14.
Pada  Gambar  14  merupakan  hasil  Wiring  Komunikasi antara sensor BH1750 denganWemos D1 Mini, OLED,  Hi- Link  5V,  dan  sekring.  Wemos  D1  Mini  menerima  data pembacaan  dari  BH1750,  dari  hasil  nilai  sensor  lalu dikirim/publish melalui WiFi menuju broker MQTT pada IP Address  PC  sebagai  monitoring  device  dengan  Node  Red sebagai  GUI.  Hasil  tersebut  akan  ditampilkan  dalam browser.
Pada  Gambar  15  merupakan  hasil  Wiring  Komunikasi antara sensor PZEM-004T dengan ESP32, CT, Hi-Link 5V, SSR,  dan  sekring.  ESP32  menerima  data  pembacaan  dari PZEM-004T,  dari  hasil  nilai  sensor  lalu  dikirim/publish melalui  WiFi  menuju  broker  MQTT  pada  IP  Address Raspberry  Pidengan  Node  Red  sebagai  receiver.  Hasil tersebut akan dikirimkan kedalam web server.

## D. Hasil Perancangan Software
Adapun  dalam  merancang  software  untuk  menjalankan kumpulan  hardware  yang  sudah  dibangun  terdiri  dari  tiga tahapan, yakni:
1. Membuat  coding  dari  ESP32  dan  WEMOS  dengan menggunakan  Arduino  IDE.  Hasil  coding  tertera  pada Gambar 16.
2. Membuat  GUI  dari  monitoring  energi  listrik  dan intensitas  cahaya  dengan  menggunakan  Node  RED. Hasil pembuatan GUI tertera pada Gambar 17.
3. Membuat  Datalogger  sebagai  database  penyimpanan output dari sensor dengan Node RED. Hasil datalogger
tertera pada Gambar 18.

## E. Hasil Pengujian Konektifitas Hardware dan Software
Adapun  dalam  menguji  konektifitas  antara  hardware  dan software,  dapat  dilihat  dari  terhubungnya  GUI  dengan komponen  sesuai  posisinya  mulai  dari  selasar,  lantai  1, lantai 2, dan lantai 3.

## 1) Hasil Pengujian Konektifitas Selasar
Percobaan  uji  konektifitas  komponen  selasar  dilakukan pada  pengukuran  arus  dan  tegangan  heater  pada  mode standby  dan  intensitas  cahaya  pada  ruangan  dengan  lampu menyala  jam  22.19  WIB.  Hasil  pengujian  konektifitas selasar dapat dilihat pada Tabel 9.

## 2) Hasil Pengujian Konektifitas Lantai 1
Percobaan  uji  konektifitas  komponen  Lantai  1  dilakukan pada  pengukuran  arus  dan  tegangan  dari  tiap  komponen yang  terhubung  pada  terminal  kuningan  dan  intensitas cahaya  pada  ruangan  Lab.  Pengendalian  dengan  lampu menyala jam 21.17 WIB. Hasil pengujian konektifitas lantai 1 dapat dilihat pada Tabel 10.

## 3) Hasil Pengujian Konektifitas Lantai 2
Percobaan  uji  konektifitas  komponen  Lantai  2  dilakukan pada  pengukuran  arus  dan  tegangan  dari  tiap  komponen yang  terhubung  pada  terminal  kuningan  dan  intensitas cahaya  pada  ruangan  Lab.  Pengendalian  dengan  lampu menyala jam 21.17 WIB. Hasil pengujian konektifitas lantai 2 dapat dilihat pada Tabel 11.

## 4) Hasil Pengujian Konektifitas Lantai 3
Percobaan  uji  konektifitas  komponen  Lantai  3  dilakukan pada  pengukuran  arus  dan  tegangan  dari  tiap  komponen yang  terhubung  pada  terminal  kuningan  dan  intensitas cahaya  pada  ruangan  Lab.  Pengendalian  dengan  lampu menyala jam  21.18  WIB  yang  dibuka-tutup  dengan  tangan. Hasil  pengujian  konektifitas  lantai  3  dapat  dilihat  pada Tabel 12.

## F. Hasil Pengujian Performa Alat
Adapun  setelah  pemasangan  alat  Tugas  Akhir  di  Lab. Pengukuran Departemen Teknik Instrumentasi, perlu adanya pengujian  pasca  pemasangan  terhadap  kondisi  spesifik seperti  ketika  kondisi  terbitnya  matahari,  kondisi  mendung, dan kondisi terbenamnya matahari.
1. Pengujian performa BH1750 di waktu terbit matahari/fajar pada pukul 05.20-05.50 WIB
2. Pengujian  performa  BH1750  ketika  mendung  pada pukul 06.00-06.30 WIB
3. Pengujian  performa  BH1750  di  waktu  matahari terbenam pada pukul 17.30-17.49 WIB

## V. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  analisis  dan  pembahasan  Sistem Otomatisasi Lampu Selasar
Departemen Teknik Isntrumentasi  Mengguankan  Light  Intensity  Detector BH1750  Berbasis  Expert  System  dapat  ditarik  kesimpulan sebagai berikut: penerapan Sistem Otomatisasi Lampu telah dibangun dengan memanfaatkan empat modul sensor energi listrik  (PZEM-004T),  satu  sensor  intensitas  cahaya (BH1750),  empat  buah  aktuator  (SSR)  untuk  memutus aliran  listrik lampu,  dan  Node  Red  untuk  otomatisasi  dan
monitoring energi  listrik.  ESP32  dan  WEMOS  berfungsi sebagai publisher  data  dari  setiap  sensor  dan  Raspberry  Pi 3b  sebagai  subscriber  data  dari  setiap  mikrokontroller melalui  protokol  MQTT.  Dalam  proses  monitoring  sudah dilengkapi  monitor  yang  terhubung  dengan  Raspberry sebagai user interface.
Hasil  kinerja  dari  validasi  sensor  BH1750  dalam mengukur intensitas cahaya menunjukkan error 10,1% pada pengukuran  di  lantai  1  dan  akurasi  sebesar  89,9%,  error 3,2%  pada  pengukuran  di  lantai  2  dan  akurasi  sebesar 96,8%,  dan  error  3%  pada  pengukuran  di  lantai  3  dan akurasi  sebesar  97%.  Hasil  kinerja  dari  validasi  sensor PZEM-004T dalam mengukur arus dan tegangan menunjukkan  error  24,1%  dan  akurasi  75,9%  dalam pegukuran  arus  rangkaian  selasar,  error  1,73%  dan  akurasi 98,27% untuk pengukuran tegangan rangkaian selasar, error
1,08%  dan  akurasi  98,92%  untuk  pengukuran arus rangkaian  lantai  1,  error  0,2%  dan  akurasi  99,8%  untuk pengukuran  tegangan  rangkaian  lantai  1,  error  1,2%  dan akurasi  98,8%  untuk  pengukuran  arus  rangkaian  lantai  2, error  0,2%  dan  akurasi  99,8%  untuk  pengukuran  tegangan rangkaian  lantai  2,  error  1,02%  dan  akurasi  98,98%  untuk pengukutan  arus  rangkaian  lantai  3,  dan  error  0,58%  dan akurasi 99,42% untuk pengukutan tegangan rangkaian lantai 3.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Espressif  Systems, ESP32  Series  Datasheet .  Shanghai:  Espressif Systems Co.Ltd, 2021.
[2]  A.  Musyafa, Teknik  Kalibrasi  Studi  Kasus :  Kelistrikan  dan  Suhu . Surabaya:  PT  Revka  Petra  Media,  2016,  ISBN:  978-024170356.