Sistem Kendali Perangkat Elektronik Rumah Berbasis Android dan Arduino
Dede Kurniadi 1 , Lia Amelia 2
Jurnal Algoritma Sekolah Tinggi Teknologi Garut
Jl. Mayor Syamsu No. 1 Jayaraga Garut 44151 Indonesia Email: jurnal@sttgarut.ac.id
1 dede.kurniadi@sttgarut.ac.id
2 1306076@sttgarut.ac.id
Abstrak – Tujuan  penulisan  artikel  ini  adalah  merancang  prototipe  sistem  kendali  perangkat elektronik  rumah  berbasis  android  dan  arduino,  sistem  ini  dibuat  untuk  mengendalikan  sistem penyalaan  perangkat  elektronik  rumah  secara  jarak  jauh  selama  terhubung  ke  jaringan  internet melalui  perangkat  smartphone  android.  Metode  pengembangan  sistem  yang  digunakan menggunakan  pendekatan  Rapid  Application  Development.  Pengujian  perangkat  lunak  aplikasi sistem  kendali  perangkat  elektronik  berdasarkan  ketepatan  monitoring  dan  pengontrolan  sistem otomatis  dan  manual,  dengan  memanfaatkan  penjadwalan  otomatis  dan  sensor  ruangan  yang diaplikasikan dengan sistem menggunakan mikrokontroller arduino. Sistem ini secara otomatis dapat memantau  perangkat  elektronik  rumah  yang  terhubung  melalui  internet  ke  perangkat  lunak  yang terpasang di smartphone android. Dengan sistem kendali perangkat elektronik rumah ini pengguna cukup  menggunakan  aplikasi  berbasis  android  untuk  menjalankan  sistem  monitoring  dan pengontrolannya  sehingga  memudahkan  dalam  mengontrol  dan  monitoring  peralatan  elektronik rumah secara jarak jauh tanpa dibatasi ruang dan waktu.
Kata Kunci – remote control , a rduino, smarthome system, android

## I. PENDAHULUAN
Komputer adalah salah satu alat yang dianggap sebagai barometer kemajuan teknologi, dengan inovasi-inovasinya  yang  canggih  membuat  fungsi  komputer  menjadikan  pekerjaan  manusia  lebih cepat dan mudah. Teknologi yang memudahkan pekerjaan manusia adalah sistem rumah pintar (smart home  system),  yaitu  sistem  berbantuan  komputer  yang  akan  memberikan  segala  kenyamanan, keselamatan, keamanan dan penghematan energi, yang berlangsung secara otomatis dan terprogram melalui komputer, pada gedung atau rumah tinggal. Salah satu komponen sistem rumah pintar adalah sistem kendali perangkat elektronik rumah, karena banyaknya peralatan elektronik mulai dari lampu, kipas angin, pendingin ruangan, televisi dan lain sebagainya, maka dibutuhkan suatu ruang kendali yang dapat mengendalikan peralatan-peralatan elektronik tersebut supaya dapat dikendalikan secara otomatis maupun secara jarak jauh.
Sebelum  adanya  sistem  pengendalian  perangkat  elektronik  secara  otomatis  biasanya  orang dalam  melakukan  aktivitas  pengendalian  elektronik  seperti  contah  lampus  adalah  dengan  cara mengaktifkan penyalaan lampu dengan datang ke tempat,  biasanya menekan suatu  tombol  saklar. Penggunaan  saklar  membutuhkan  suatu  aksi  untuk  datang  ke  tempat  saklar  itu  berada  yang memerlukan waktu dan tenaga.
Penelitian  mengenai  sistem  kendali  perangkat  elektronik  rumah  secara  jarak  jauh  sudah dilakukan oleh beberapa peneliti guna mendukung dalam pengembangan dan implementasi rumah pintar,  mulai  dari  sistem  kendali  perangkat  elektronik  berbasis  komputer  desktop,  wireless,  SMS (Short  Message  Service),  dan  cloud  computing  [1],  [2],  [3],  [4],  [5],  adapun  dalam  penelitian selanjutnya  pada  pengembangan  sistem  kendali  perangkat  elektronik,  akan  dirancang  prototipe dengan  menggunakan  flatform  yang  berbeda  yaitu  mengembangkan  sistem  kendali  perangkat
elektronik berbasis android dan mikrokontroler arduino, yang dapat mengontrol dan mengotomatisasi pengendalian  perangkat  elektronik  rumah,  dengan  metode  pengembangan  perangkat  lunak menggunakan pendekatan Rapid Application Development (RAD).  Hasil dari penelitian ini adalah prototipe perangkat lunak sistem kendali perangkat elektronik  rumah  berbasis android  yang dapat memantau,  menyalakan  dan  mematikan  perangkat  elektronik  secara  manual  dan  otomatis  kapan perangkat  tersebut  dinyalakan  atau  dimatikan.  Sedangkan  untuk  kebutuhan  pengujian  prototipe sistem adalah dengan menggunakan rangkaian mikrokontroler arduino dengan modul wifi ESP8266, modul RTC (Real Time Clock), Relay, Sensor Ruangan yang berfungsi jika keadaan gelap maka lampu akan menyala dan jika keadaan cahaya terang lampu akan padam , serta 4 buah lampu sebagai perangkat elektronik uji cobanya.

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## A. Android
Android merupakan  system  operasi berbasis  linux  sebagai  kernelnya  yang  digunakan  untuk mengelola sumber daya perangkat keras baik untuk ponsel , smartphone atau juga PC tablet . Secara umum  android  merupakan flatform yang open  source bagi  para programmer untuk  menciptakan aplikasi mereka sendiri untuk digunakan oleh berbagai piranti bergerak [6], [7], [8], [9].

## B. Arduino
Andruino  adalah  pengendali mikro  single-board yang  bersifat open  source ,  diturunkan  dari wirring  flatform , dirancang untuk memudahkan pengguna elektronik dalam berbagai bidang [10]. Perangkat  keras  (Hardware)  memiliki  prosesor  Atmel  AVR  dan  softwarenya  mempunyai  Bahasa pemrograman  sendiri  atau  lebih  mirip  dengan  bahasa  C.  Adapun  modul  tambahan  yang  akan digunakan pada adruino yaitu modul wifi ESP8266 untuk konektivitas dengan memiliki tiga mode wifi yaitu Station , Access Point dan Both (Keduanya), dan modul RTC (Real Time Clock)  sebagai pengatur waktu otomatis secara real time dan akurat .

## C. Relay
Relay  adalah  suatu  komponen  listrik  yang  bekerja  berdasarkan  prinsip  induksi  medan elektromagnetis. Relay ini akan dihubungkan dengan arduino. Relay ini adalah sebuah alat perantara untuk menghubungkan perangkat elektronik dengan arduino. Jika perangkat tersebut dialiri oleh arus listrik, maka di sekitar penghantar  tersebut timbul medan magnet.

## III. METODE PENGEMBANGAN SISTEM
Metode  pengembangan  sistem  menggunakan  pendekatan Rapid  Application  Development (RAD). RAD sendiri merupakan proses model perangkat lunak inkremental yang menekankan siklus pengembangan yang singkat [11], [12].

## Gambar 1: Tahapan Rapid Application Development
Berikut ini WBS (Work Breakdown Structure) yang mengikuti tahapan-tahapan sesuai dengan pendekatan metode Rapid Application Development (RAD):
Business Modeling Data Modeling Process Modeling
Application Generation Testing
Gambar 2: Work Breakdown Structure (WBS)

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Bussiness Modelling
1. Analisis Sistem Berjalan
Analisis sistem berjalan dilakukan untuk mengetahui proses yang sedang berjalan sekarang. Dalam sistem ini proses menyalakan dan mematikan lampu yang digunakan masih sistem yang manual, yaitu user menuju tombol saklar lampu lalu menekan tombol saklar lampu.

## Gambar 3: Aktivitas Sistem Berjalan

## 2. Kebutuhan Perangkat Keras
Kebutuhan  perangkat  keras  utama  dalam  pengembangan  sistem  ini  disamping  perangkat komputer  adalah  perangkat  smarphone  berbasis  android  dengan  koneksi  internet,  Arduino Wemos, Relay shield 4 channel, Regulator Trafo 2A, Adaptor Sunace DC-AC, Points Solderless Breadboard, Bulb Lamp 5W LED, DC to DC Step DownBuck Converter. Dan Sensor Ruangan.
3. Kebutuhan Perangkat Lunak
Adapun perangkat lunak yang digunakan untuk membangun sistem ini terdiri dari Arduino IDE dan Android Studio IDE.

## B. Data Modelling
1. Analisis Sistem
Pada sistem yang akan dijalankan, maka sistem untuk nantinya akan menampilkan tombol on/off juga pilihan untuk memilih tombol on/off secara manual atau otomatis. Berikut merupakan aktivitas pada sistem baru :

## Gambar 4: Flowchart Sistem Kendali Perangkat Elektronik Rumah

## 2. Rangkaian Perangkat Keras
Berikut  perancangan  rangkaian  perangkat  keras  dengan  Arduino  sebagai  perangkat  keras utama  yang  dibutuhkan  hingga  komponen-komponen  elektronika  pendukungnya.  Rangkaian relay  dengan  arduino  digunakan  untuk  menghubungkan  atau  memutuskan  arus  listrik  kepada lampu yang terhubung. Rangkaian ini dirancang sesuai program mikrokontroller arduino, dimana terdapat sinyal dari mikrokontroller arduino. Berkut merupakan rangkaian komponen-komponen tersebut

## Gambar 5: Rangkaian Perangkat Keras Sistem

## C. Process Modelling
Monitoring  dan  penjadwalan  otomatis  setiap  perangkat  elektronik  dalam  hal  ini  perangkat lampu  menjadi  salah  satu  yang  penting  pada  sistem  ini.  Tujuannya  agar  lampu-lampu  yang  telah dirangkai dapat dinyalakan atau dimatikan secara otomatis pada waktu yang telah ditentukan. Sistem kendali  ini  harus  membaca  membaca  jadwal  yang  telah  di  tetapkan  sehinga  perlu  basis  data  yang
dapat  menyimpan penjadwalan lampu tersebut.  Berikut ini process  modeling digambarkan dengan Entity Relationship Diagram (ERD) yang nantinya merupakan rancangan basis data yang digunakan dalam aplikasi sistem kendali dengan entitas terdiri dari lampu sebagai contoh perangkat elektronik dan Jadwal.
Gambar 6: Entity Relationship Diagram

## D. Aplication Generation
1. Perangkat Keras
Gambar  di  bawah  ini  merupakan  hasil  rancangan  perangkat  keras  untuk  melakukan pengujian lampu on/off jarak jauh yang sudah dirakit dan terhubung ke sistem arduino, nantinya perangkat  lampu  yang  bisa  dikontrol  secara  jarak  jauh  dan  otomatis  dengan  menggunakan smartphon android.

## Gambar 7:  Rangkaian Perangkat Keras
2. Implementasi Perangkat Lunak
Pada tahap ini memperkenalkan contoh hasil rancangan prototipe perangkat lunak kendali lampu berbasis android yang terdiri dari tampilan login dan menu kendali.

## Gambar 8: Tampilan Perangkat Lunak Sistem Kendali Android
Untuk  penerapan  sistem  secara  nyata  diperlukan  dana  yang  mencukupi  dalam  pengem- bangan selanjutnya baik disisi perangkat lunak maupun perangkat kerasnya. Salah satu cara un- tuk  melakukan  estimasi  biaya  dalam  proyek  pengembangan  perangkat  lunak  adalah  dengan menggunakan metode use case point [13].

## E. Testing
Pada tahap pengujian ini dimaksudkan untuk melihat ketepatan pengontrolan perangkat secara jarak  jauh  melalui  perangkat  lunak  yang  terpasang smartphone android,  adapun  salah  satu  faktor utama dalam menentukan keberhasilan pengujian ini adalah koneksi internet stabil. Berdasarkan hasil pengujian sistem bekerja sesuai harapan semua perangkat bekerja dengan baik termasuk sensor ru- angan dan penjadwalan otomatis.

## V. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil kajian, tinjauan pustaka, serta hasil dan pembahasan, kesimpulan yang dapat diambil adalah sistem berhasil mengendalikan dan memonitor perangkat  elektronik rumah melalui perangkat smartphone android, otomatisasi perangkat mati dan nyala berjalan dengan baik berdasar- kan jadwal yang telah diset, atapun melalui sensor ruangan, sedangkan untuk monitoring perangkat melalui smartphone android dapat berjalan dengan baik dengan catatan kondisi koneksi internet stabil tidak terputus-putus.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]   D. Kurniadi dan A. Mulyani, “Prototipe Perangkat Lunak Sistem Kendali Peralatan Elektronik Berbasis Komputer,” Jurnal Wawasan Ilmiah, vol. 7, no. 12, pp. 1-11, 2015.
[2]   F. G. Aditya, H. Hafidudin dan A. Ganda Permana, “Analisis Dan Perancangan Prototype Smart Home Dengan Sistem Client Server Berbasis Platform Android Melalui Komunikasi Wireless,” Jurnal Network Telecomunication, 2015.
[3]   A. Fatoni dan D.  B. Rendra,  “Perancangan Prototype Sistem  Kendali  Lampu  Menggunakan Handphone Android Berbasis Arduino,” Pengembangan Riset dan Observasi Sistem Komputer, vol. 1, 2014.
[4]   D. Kurniadi dan F. Fitriyani, “Sistem Kendali Jarak Jauh Perangkat Elektronik Rumah Berbasis Cloud Computing,” Jurnal Algoritma, vol. 14, no. 2, pp. 205-214, 2017.
[5]   S. Fiqri, “Rancang Bangun Sistem Kendali Rumah Jarak Jauh Menggunakan Telepon Selular Android,” Jurnal Teknik Elektro Universitas Tanjungpura, 2014.
[6]   S. P. Indriyani dan D. Kurniadi,  “Rancang Bangun Sistem  Informasi Pelayanan Unit Sistem Informasi Sekolah Tinggi Teknologi Garut Berbasis Web dan Android,” Jurnal Algoritma, vol. 14, no. 2, pp. 89-97, 2017.
[7]   R. Wardan dan D. Kurniadi, “Aplikasi Multimedia Pembelajaran Rambu Lalu Lintas Berbasis Android,” Jurnal Algoritma, vol. 14, no. 2, pp. 1-8, 2017.
[8]   G.  H.  Basith  dan  D.  Kurniadi,  “Perancangan  Sistem  Informasi  Pemetaan  Pariwisata  Garut Berbasis Geografic Information System dan Android,” Jurnal Algoritma, vol. 14, no. 2, 2017.
[9]   D. Kurniadi, M. M. Fauzi dan A. Mulyani, “Aplikasi Simulasi Tes Buta Warna Berbasis Android Menggunakan Metode Ishihara,” Jurnal Algoritma, vol. 13, no. 1, pp. 451-456, 2016.
[10]  Y.  Septiana,  “Design  of  prototype  decision  support  system  for  flood  detection  based  on ultrasonic sensor,” MATEC Web of Conferences, vol. 197, p. 03017, 2018.
[11]  R.  S.  Pressman,  Rekayasa  Perangkat  Lunak:  Pendekatan  Praktisi, Yogyakarta: Andi  Offset, 2012.
[12]  Y. Septiana, D. Kurniadi, A. Mulyani dan W. Baswardono, “Design of decision support system for blood analysis,” MATEC Web of Conferences, vol. 197, p. 03018, 2018.
[13]  D. Kurniadi, S. Sasmoko, H. L. H. S. Warnars dan F. L. Gaol, “Software size measurement of student information terminal with use case point,” dalam 2017 IEEE International Conference on Cybernetics and Computational Intelligence (CyberneticsCom) , 2017.