Volume 06, No. 1, May 2022, page 32-41

## JEE
Jurnal Edukasi Elektro https://journal.uny.ac.id/index.php/jee

## PROTOTIPE SISTEM MONITORING KONSUMSI ENERGI LISTRIK SERTA ESTIMASI BIAYA PADA PERALATAN RUMAH TANGGA BERBASIS INTERNET OF THINGS
Mohamad Nursamsi Adiwiranto 1 , Catur Budi Waluyo 2 , Bambang Sudibya 3
1,2,3 Institut Teknologi Dirgantara Adisutjipto
1 adiwirantosamsi@gmail.com *, 2 catur.waluyo@gmail.com * corresponding author

## ABSTRACT

## Article Info
Electricity  has  become  a  basic  necessity  for  everyone.  Household  appliances using electricity have become a basic human need today. 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.
Article history Received: Oct. 18 th , 2021 Revised: May 10 th , 2022
Accepted: May 30 th , 2022

## Keywords
Ubidots, NodeMCU, PZEM-004T Sensor,
Internet Of Things.

## ABSTRAK
Listrik  sudah  menjadi  kebutuhan  dasar  setiap  orang.  Peralatan  rumah  tangga dengan  menggunakan  listrik  telah  menjadi  kebutuhan  dasar  manusia  saat  ini. Dibutuhkan  alat  monitoring  agar  diketahui  berapa  besar  daya,  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.

## 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 WFH 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.penulis selalu dapat berkonsultasi dengan Dewan Redaksi mengenai pemuatan artikel jurnal.
Penelitian  ini  merupakan  pengembangan dari  penelitian  sebelumnya  oleh  Nusa, (2015) berjudul: “Sistem Monitoring Konsumsi Energi
Listrik Secara
Real Time
Berbasis
Mikrokontroler”.  Pada  penelitian  tersebut  alat yang  dirancang  untuk  memonitor  konsumsi energi  listrik  ini  memanfaatkan  transformator step-down untuk  mengukur  tegangan  sumber dari  PLN,  sementara  untuk  mengukur  arus beban  memanfaatkan  sensor  arus  ACS712  dan mikrokontroler  ATmega  328  buatan  ATMEL, difungsikan  untuk  mengolah  semua  data  dari parameter – parameter  yang  dibutuhkan  untuk mendapatkan nilai konsumsi energi listrik, serta menampilkannya  pada  LCD  karakter  20x4 untuk  memberikan  informasi  kepada  pengguna listrik.
Selanjutnya  dari  penelitian  oleh  Habibi, Setiawidayat,  &  Mukhsim,  (2017)  berjudul: “Alat  Monitoring  Pemakaian  Energi  Listrik Berbasis Android Menggunakan Modul PZEM- 004T.  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.`%.
Kemudian dari penelitian oleh (Handarly, 2018)  berjudul:  “Sistem  Monitoring  Daya Listrik Berbasis IoT (Internet of Things )”. Pada penelitian ini aplikasi Wireless Energy
Monitoring yang  telah  dirancang,  Arduino sebagai  client  berhasil  mengirimkan  hasil pengukuran  setiap  saat  ke  Database  Server. Pada pengujian dengan total beban nominal 120 watt  menunjukkan  bahwa  nilai  Vrms  yang tampil  di  LCD Wireless  Energy  Monitoring sebesar  218  volt,  nilai  Vrms  hasil  pengukuran Clamp Meter sebesar 216 volt.
Penelitian  ini  merupakan  pengembangan dari penelitian Habibi, (2017) dan Nusa, (2015) dengan  optimalisasi  dan  efisiensi  monitoring konsumsi energi untuk mempermudah konsumen  energi  listrik  untuk  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.
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.
Daya  Listrik  atau  dalam  bahasa  Inggris disebut dengan Electrical Power adalah ukuran energi per satuan waktu. Oleh karena itu, tenaga 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 per jam (atau, lebih umum, kilowatt per jam) (Meier, (2006)).
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) (Meier,  (2006)).  Daya aktif dapat dihitung dengan persamaan:
Persamaan 1
Daya reaktif adalah daya yang dibutuhkan  untuk membangkitkan medan magnet  di  kumparan  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) (Meier, (2006)). Daya aktif dapat dihitung dengan persamaan:
Q = V.I sin

## Persamaan 2
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) (Meier,  (2006)). Daya semu dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:
S = V.I. Persamaan 3
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 (Meier,  (2006)). Faktor daya dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:
Faktor daya = Persamaan 4
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 IoT 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) (Shull, (1977)).
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.
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.

## METODE
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.
Dalam  perancangan  prototipe  sistem monitoring energi,  dibuat  dalam  bentuk diagram  blok  sistem  yang  dapat  dilihat  pada Gambar 1.
Gambar 1. Judul Gambar
Pada  blok  diagram  diatas  dapat  dilihat bahwa  beban  yang  digunakan  adalah  peralatan rumah tangga seperti: ricecooker, televisi, kipas angin  dll.  Beban  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.
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.
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  (kWh),  dan  estimasi  biaya  penggunaan listrik  (Rp)  dengan  menggunakan  sensor PZEM-004T.  Data  yang  telah  didapatkan  akan ditampilkan  di  LCD  dan  web.  Data  tersebut selain  ditampilkan  di  LCD  dan  Web  langsung tersimpan di database Ubidots. Data yang telah tersimpan  di  database  Ubidots  dapat  diakses melalui  web  browser.  Gambar  rangkaian pengkabelan dapat dilihat pada Gambar 3.

## Gambar 3. rangkaian pengkabelan
Perancangan  Internet  of  Things  (IoT) digunakan  sebagai  media interface alat  dengan operator. Platform IoT  yang  digunakan  adalah Ubidots. 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.

## HASIL 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:
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.
 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 NO Beban Tegangan RMS (V) Nilai Rata- Rata Alat Ukur Rancangan Nilai Rata-Rata Alat Ukur Standar Akurasi (%) 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 Ricecook er 350W 226.583 226.683 99,96 5 Charger Laptop 45W 222.483 229.050 Akurasi  Rata- Rata 98.94
Dari  tabel  diatas  merupakan  hasil  dari pengujian  menggunakan alat  ukur  rancangan dengan  menggunakan  beberapa  beban,  yang dibandingkan  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. 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 ketidakstabilan  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% (Sapiie, (1994)).
 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 2 Hasil Pengujian Nilai Akurasi Pada Arus.
NO Beban Arus RMS(A) Nilai Rata- Rata Alat Ukur Rancangan Nilai Rata-Rata Alat Ukur Standar Akurasi (%) 1 Lampu Led 12W 0.072 0.073 2 Kipas Angin 35W 0.280 0.277 3 Televisi 55W 0.282 0.285 4 Ricecook er 350W 0.523 0.528 5 Charger Laptop 45W 0.218 0.217 Akurasi  Rata- Rata 99.18
Dari  tabel  berikut  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 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%.  Dan  berdasarkan referensi  yang  bersumber  dari  buku  sudjana safiie  nilai  kesalahan  tersebut  masih  dalam batas yang wajar karena kurang dari 5%.
 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.
Tabel 3 Hasil Pengujian Nilai Akurasi Pada Faktor  Daya
NO Beban Faktor Daya Nilai Rata- Rata Alat Ukur Rancangan Nilai Rata-Rata Alat Ukur Standar Akurasi (%) 1 Lampu Led 12W 0.637 0.630 2 Kipas Angin 35W 0.532 0.533 3 Televisi 55W 0.647 0.637 98.43 4 Ricecook er 350W 0.990 0.987 99.7 5 Charger Laptop 45W 0.542 0.518 95.37 Akurasi Rata- Rata 98.44
Dari  tabel  berikut 3  di  atas merupakan hasil  dari  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  nilai kesalahan  tersebut  masih dalam batas yang wajar karena kurang dari 5%.
 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 berikut.

## Tabel 4 Hasil Pengujian Nilai Akurasi Pada Konsumsi  Energi
Beban Alat ukur rancangan (kWh) Pengukuran 60 menit Alat ukur standar (kWh) 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
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  menit.  Hasil  dari  nilai simpangan  energi  total  dalam  waktu  60  menit sebesar 97.89%.
Prototipe sistem monitoring energi listrik ini  mampu  menghitung  nilai  kWh  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  kWh  pada  beban-beban  yang berbeda bisa dilihat pada gambar 4.
Gambar 4 Grafik Nilai kWh Pada Beban
 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 dashboard Ubidots  yang  mengukur beban dari ricecooker.
Gambar 5. Gambar Dashboard 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 berikut:
Tabel 4 Tabel Daftar Biaya Pemakaian Pada Beban N O Beban Daya (W) Lama Pemakai an (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 8.274.24 3 Televisi 55 6 0.228 6,84 9.247.68 4 Ricecook er 350 6 0,084 24,12 32.610.2 4 5 Charger Laptop 45 6 0.156 4,68 6.327.36 Total Sebula n 43.56 58.897.7 2
Pada  gambar  5  menunjukkan 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  daya  listrik  ini  mampu menampilkan  dari  pembacaan  nilai tegangan dan  arus.  Nilai  tegangan  dan  arus  tersebut dikalkulasikan  menjadi  nilai  kWh  dan  biaya konsumsi listrik.
Gambar 5 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  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  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
Maka  total  estimasi  biaya  keseluruhan dari  penggunaan  beban  peralalatan  rumah tangga yang harus dibayarkan dalam waktu satu bulan adalah Rp 114.781.52.

## SIMPULAN
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.

## DAFTAR PUSTAKA
Chapra,  S.,  &  Canale,  R.  (2015).  Numerical
Methods for Engineers Seventh
Edition. United States of America: Mc- Graw-Hill Education.
Meier,  A.  V.  (2006).  ELECTRIC  POWER
SYSTEMS  .  New  Jersey:  EME Technologies.
Sapiie,  S.,  &  Osamu,  N.  (1994).  Pengukuran
dan  alat  Ukur  Listrik.  Jakarta:  Pradya Paramita yitnosumarto, S. (1993). Percobaan Perancangan, Analisis, dan Interpretasinya.  Jakarta:  PT.  Gramedia Pustaka Utama.
Habibi, F. N., Setiawidayat, S., & Mukhsim, M.
(2017).  Alat  Monitoring  Pemakaian
Energi Listrik Berbasis Android.
Prosiding  Seminar  Nasional  Teknologi Elektro Terapan, 01(01), 157-162.
Nusa,  T.  (2015).  Sistem  Monitoring  Konsumsi
Energi  Listrik  Secara  Real  Time
Berbasis Mikrokontroler. E-journal Teknik Elektro dan Komputer, 4(5), 19- 26.
Handarly,  D.  (2018).  Sistem  Monitoring Konsumsi  Daya  Listrik Jarak  Jauh Berbasis  Internet  of  Things.  Journal  of Electrical Electronic Control and Automotive  Engineering  (JEECAE),
3(2), 205-208.
Alipudin,  A.  M.  (2018).  Rancang  bangun  alat monitoring biaya listrik terpakai
berbasis  internet  of  things  (iot).  Jurnal Online  Mahasiswa  (JOM)  Bidang Teknik Elektro, 1(1).
Harahap,  P.,  Pasaribu,  F.  I.,  &  Adam,  M.
(2020).  Prototype  Measuring  Device for  Electric  Load  in  Households. Budapest  International  Research  in Exact  Sciences  (BirEx)Journal,  347- 361.
Shrivastava,  A.  (den  14  March  2019). IoT  and
AI:  Introduction  to  the  Internet  of Intelligent Things (IoIT). https://dzone.com/:
https://dzone.com/articles/iot-amp-ai- the-internet-of-intelligent-things-ioit

## H.  Shull,  “SISTEM  PENGAMANAN  PINTU RUMAH  BERBASIS  Internet  Of
Things (IoT) Dengan ESP8266,” Science  (80-.  ).,  vol.  195,  no.  4279,  p. 639, 1977, [Online]. Available