Abstract — Nowadays  Internet  in  modern  society  has cannot be separated from daily live, therefore the concept of Internet of Things (IoT) was born. IoT is a concept that describe  the  future  of  computing  in  which  every  physical object  can  connect  to  the  Internet  and  can  indentify  itself among  other  devices.  This  concept  becomes  important  to be  applied  into  learning  material  in  Kanjuruhan University  of  Malang,  because  previous  relationship between learning materials are not fully integrated. As IoT implementation,  Arduino  is  taught  as  the  Embedded Systems to control the electronic devices.  Arduino can be connected to internet through shields (additional modules) such  as  Ethernet,  Wifi,  Zigbee,  etc.    System  connected  to Internet  can  be  controlled  via  web  browser  or  mobile devices  based  on  Android,  which  each  contained  in  Web Programming and Mobile Computing lecturing respectively.
Key words — IoT, Embedded System, Web Programming, Mobile Computing , Arduino .
Abstrak –-Dewasa  ini  peran  internet  dalam  kehidupan masyarakat  modern  menjadi  sesuatu  yang  tidak  dapat terpisahkan  sehingga  lahirnya  konsep  mengenai  Internet of  Things  (IoT)  [1].  IoT  merupakan  sebuah  konsep komputasi  yang  menggambarkan  masa  depan  dimana setiap  obyek  fisik  dapat  terhubung  dengan  internet  dan dapat mengidentifikasi dengan sendirinya antar perangkat yang  lain.  Konsep  ini  menjadi  hal  yang  penting  untuk diterapkan  pada  materi  pembelajaran  di  universitas kanjuruhan malang dikarenakan hubungan antara materi pembelajaran  belum  sepenuhnya  terintegrasi.  Sebagai implementasi  IoT,  Arduino  digunakan  sebagai  perangkat Embedded  System  dalam  mengendalikan  alat  elektronik. Arduino dapat dihubungkan ke internet dengan tambahan shiled (modul elektronik) Ethernet, Wifi atau GPRS/GSM. Sistem  yang  terhubung  dengan  internet  kemudian  dapat dikendalikan  melalui  web  browser  atau  perangkat bergerak  berbasis  Android,  yang  masing-masing  terdapat dalam  pembelajaran  Web  Programming  dan  Mobile Computing.
Kata kunci : IoT, Embedded System, Web Programming, Mobile Computing , Arduino

## I. PENDAHULUAN
Banyak  artikel  yang  mengupas  dan  menerangkan
1 Muhammad  Priyono  Tri  Sulistyanto  adalah  pengajar  program studi  Teknik  Informatika  Universitas  Kanjuruhan  Malang.  Email: m.priyono.ts@unikama.ac.id
2 Danang  Aditya  Nugraha  adalah  pengajar  program  studi  Teknik Informatika
Universitas Kanjuruhan
Malang. Email:
d4n4ng.adty@gmail.com
3 Nurfatika  Sari,  Novita  Karima  dan  Wahid  Asrori  adalah  para mahasiswa  di  prodi  Teknik  Informatik  Universitas  Kanjuruhan Malang.
mengenai  Internet  of  Thing  (IoT)  baik  dalam  bentuk infographic  maupun  tutorial.  Peranan  internet  dalam kehidupan  masyarakat  modern  sehari-hari  menjadi bagian yang tidak dapat terpisahkan, sehingga kemudian lahir  konsep  mengenai  IoT.  IoT  didefinisikan  sebagai interkoneksi  dari  perangkat  komputasi tertanam ( embedded  computing  devices )  yang  teridentifikasi secara unik dalam keberadaan infrastruktur internet [2]
Dapat  ditarik  kesimpulan  bahwa  IoT  pada  dasarnya menghubungkan Embedded System ke Internet. Konsep Embedded System menjadi salah satu mata kuliah yang diajarkan dalam program studi Teknik Informatika.

## II. EMBEDDED SYSTEM
Inti  dari  embedded  system  adalah  mikrokontroler keluarga RISC sebagai contoh Intel MCS-96, PIC16F84,  Atmel  8051,  Motorola  68H11,  dan  lain sebagainya  (Gambar  1).  Perbedaan  utama  antara mikrokontroler dengan mikroprosesor adalah kemampuan  mikrokontroler  untuk  pembacaan  atau penulisan  memori  internal  (EEPROM).  Instruksi program  dapat  ditulis  dengan  bahasa  rakitan  (assembly language)  atau  bahasa  C  [3]  [4]  (Embedded  C) kemudian diunggah ke dalam memori dalam mikrokontroler.  Program  ini  senantiasa  berjalan  dalam prosedur putaran(loop).
Gambar 1. Diagram dasar Embedded System
Peralatan  yang  menggunakan  embedded  system berwujud  mulai  dari  robot  rakitan  sendiri  sampai dengan  sistem  komersial  seperti  mesin  cuci,  oven

## Implementasi IoT (Internet of Things) dalam pembelajaran di Universitas Kanjuruhan Malang
Muhammad Priyono Tri Sulistyanto 1 , Danang Aditya Nugraha 2 , Nurfatika Sari 3 , Novita Karima, Wahid Asrori
microwave, pengontrol AC, pencetak tiket otomatis, dan sebagainya,  yang  senyatanya  embedded  system  berada di  sekitar  kita.  Hal  ini  dikarenakan  memiliki  hal  yang menarik yaitu (1) Otomatis, (2) Murah, (3) Ringkas, (4) Daya Rendah [5].

## III. ARDUINO
Arduino  merupakan  platform  elektronik open  source yang  berbasis  pada  kemudahan  penggunaan hardware dan software. Arduino pada dasarnya mengkombinasikan  mikrokontroler  keluarga  Atmel dengan hardware standar ke dalam papan pengembangan  dengan  bootloader  di  dalamnya  untuk pemrograman embedded secara plug and play .

## Gambar 2. Papan Arduino UNO
Dengan  kemudahan  di  dalamnya,  Arduino  telah menarik hati banyak nonperekayasa (non-engineer). Hal ini  diterlihat  dari  data  dari  Google  Trends  [6]  tentang penelurusan  dengan  kata  kunci  arduino,  x86,  atmega, raspberry  pi  yang  termasuk  dalam  kategori  embedded system.  Gambar  2  memperlihatkan  Arduino  menjadi platform populer dalam embedded system, yang disusul oleh  Raspberry  Pi.  Platform  x86  semakin  menurut, demikian juga dengan atmega yang sebenarnya menjadi mikrokontroler di dalam papan Arduino.
Gambar 3. Perbandingan Arduino dengan istilah embedded lainnya (Google Trend) [6]
Arduino  IDE  merupakan  lingkungan  pengembangan yang  dibuat  dengan  bahasa  Java  dan  berasal  dari Processing  IDE  [7].  Program  atau  kode  yang  ditulis untuk papan Arduino dinamakan sketch.

## Gambar 4. Arduino IDE
Arduino IDE sudah dilengkapi file pustaka tambahan yang  berisi  fungsi/method  seperti  menghubungkan  ke jaringan dengan Wifi/Ethernet, membuat server sederhana,  mengendalikan  motor  stepper,  komunikasi data seri, dan sebagainya.
Beberapa  kelebihan  yang  berada  di  dalam  Arduino, diantaranya [8]:
 Mudah dalam pengaturan, plug and play ,
 Banyak  contoh  untuk  mengontrol  peralatan  yang berada  dalam  IDE  ( Integrated  Development Environtment )
 Banyak proyek open-source di dalamnya
 Berkerja dalam sistem operasi Windows, Linux dan Mac
 Hardware murah, dapat dibuat sendiri atau membeli
 Software murah, bebas
 Biaya perawatan murah, mikrokontroler yang rusak dapat  diganti  dengan  biaya  kira-kira  4  dolar amerika saja.
 Pembuatan prototipe dapat dibuat dengan cepat
 Dapat  dengan  banyak  bahasa  pemrograman termasuk C.
Platform  Arduino  dikembangkan  secara  modular, sehingga dapat ditambahkan papan ekspansi ( expansion boards )  yang  ditancapkan  pada  kepala  pin  Arduino yang  dinamakan Shield .  Shield  dapat  menyediakan pengontrolan  motor,  GPS,  koneksi  WIFI/Ethernet,  dan lain sebagainya.
Pada Gambar 5 memperlihatkan Shield yaitu Arduino Ethernet  yang  memiliki  chip  Wiznet  W5100  yang memungkinkan  Arduino  dapat  terhubung  ke  jaringan internet.
Dengan  kemudahan-kemudahan  tersebut  mahasiswa tidak diharuskan untuk melakukan pembuatan PCB dan menyolder  komponen-komponen  elektronik,  tetapi  bisa dilakukan  dengan  menggunakan  kabel  jumper  yang dihubungkan ke breadboard . Desain rangkaian elektronik  dan  komponennya  dapat  dilakukan  dengan menggunakan  Fritzing  [9]  yang  merupakan  perangkat lunak open-source
Gambar 6. Skema simulasi lampu lalu lintas dalam Fritzing

## IV. PENERAPAN IOT DENGAN ARDUINO DAN ANDROID
Internet  of  Thing  atau  IoT  adalah  arsitektur  terdiri dari  hardware  khusus,  sistem  software,  Web  API, protocol  yang  bersama  membuat  lingkungan  yang mulus  dimana  divais  embedded  pintar  dapat  terkoneksi ke internet semisal data sensor dapat diakses dan sistem control dapat digerakkan melalui internet (Gambar 7).
Divais  dapat  terhubung  ke  internet  menggunakan berbagai  cara  seperti  Ethernet,  WIFI,  Bluetooth,  dan sebagainya.  Divais  mungkin  juga  tidak  teknokesi dengan internet secara langsug, namun  dikelompokkan dalam  kluster  (sebagai  contoh  jaringan  sensor)  dan terhubung ke base station (terhubung ke internet).
Gambar 7. Arsitektur dasar IoT dengan Embedded System
Divais-divais ini harus ditemukan secara unik, sehingga dibutuhkan alamat IP yang unik. Perkiraan jumlah divasi IoT yang online terus bertambah mencapai 20 milyar (IPv4 hanya mendukung sampai 4
milyar nomor IP), sehingga secara esensi divais memiliki skema IPv6.
Pada  percobaan  sederhana  dilakukan  pengendalian lampu LED yang diakses melalui web browser maupun melalui  aplikasi  mobile  (dalam  Android).  Skema elektronik sederhana digambar dengan Fritzing (Gambar  8)  yang  memperlihatkan  Arduino  Ethernet (Shield)  pada  pin  13  berupa  output  (keluaran)  yang terhubung dengan lampu LED dan 1 resistor.
Gambar 8. Skema elektronik pengendali LED dengan Arduino Ethernet.
Dalam membuat kendali lampu LED melalui Android berikut langkah-langkah kerjanya:
 Kebutuhan  hardware  yaitu  (1)  Arduino  Uno  atau papan  Arduino  yang  lain,    (2)  Arduino  Ethernet Shield,  (3)  Router/Switch  yang  terhubung  ke jaringan  lokal  atau  internet,  (4)  komputer  pribadi untuk memprogram dan mengakses arduino melalui browser,  (5)  divais  Android    untuk  menguji pengontrolan Arduino melalui internet
 Merangkai  rangkaian  seperti  dalam  Gambar  8 dimana pin 13 dari Arduino sebagai output
 Konfigurasi pustaka Serial, SPI dan Ethernet dalam instruksi program dalam sketch
 Membuat  web  server  sederhana  yang  akan merespon request (permintaan) dari client.
 Mengkompilasi  program  dan  upload  (unggah)  ke dalam Arduino.
 Uji  coba  dilakukan  melalui  web  browser  dari komputer  pribadi  dengan  cara  menekan  tombol nyalakan lampu, server akan  memberikan response (jawaban) dengan meneruskan sinyal “1” ke pin 13 dalam  papan  Arduino,  sehingga  lampu  LED menyala.
 Langkah pengerjaan untuk aplikasi Android dengan cara  menulis  instruksi  program  yang  di  dalamnya terdapat  fungsi  koneksi  ke  web  server  dan menguraikan  response  dari  web  server  yang menandakan  status  lampu  LED  dalam  posisi  on atau off.
Diagram  kendali  Arduino  melalui  browser  maupun Android  terlihat  dalam  gambar  9,  yang  berisi  papan Arduino  Ethernet  Shield  yang  telah  ditanjapkan  ke Arduino  Uno  dan  telah  dikonfigurasi  supaya  berfungsi sebagai web server.
Gambar 9. Diagram kendali LED melalui Android dan Web Browser

## V. PEMBELAJARAN DENGAN KONSEP IOT
Pembelajaran  IoT  yang  menerapakan  Arduino  [8] [10]  [11]  mulai  menjadi  perhatian  di  kalangan akademisi.  Materi  yang  terkait  dengan  IoT  adalah Embedded  System,  Web  Programming  dan  Mobile Computing.  Embedded  System  diajarkan  di  program studi  Teknik  Informatika  Universitas  Kanjuruhan Malang,  yang  merupakan  mata  kuliah  pilihan  bagi mahasiswa  yang  memilih  minat  studi  mikrokontroler dan robotika.
Embedded System pada awalnya diajarkan menggunakan materi mikrokontroler berbasis AVR atau MCS51,  dimana  mengupas  mengenai  materi  dasar seperti  register,  timer,  interupsi,  dan  lain  sebagainya. Materi  dasar  ini  juga  diajarkan  menggunakan  bahasa rakitan  dimana  banyak  mahasiswa  banyak  yang  kurang menguasai. Dengan adanya Arduino dalam pembelajaran  Embedded  System,  mahasiswa  dapat menguasai pemahaman Embedded System dan membuat proyek secara cepat dikarenakan sumber daya informasi  melalui internet dan banyak  modul tambahan (shield) yang langsung dapat dikonfigurasikan.
Kelebihan  dalam  Arduino  lainnya  adalah  dapat membuat  web  server  sederhana  dengan  menggunakan tambahan  Arduino  Ethernet  Shield.  Web  programming menjadi prasyarat dalam merangcang dan memprogram web. Web server ini  mudah dibangun dengan bahasa C [4] sederhana yang berjalan pada Arduino.
Materi  pembelajaran  Mobile  Computing  yang  berisi pembahasan  Android  sebagai  sistem  operasi  yang berjalan  di  perangkat  bergerak  (mobile  devices) merupakan  mata  kuliah  yang  diajarakan  kepada mahasiswa Teknik Informatika. Kemampuan Android u dapat melakukan koneksi HTTP secara low level (level rendah)  dengan  proses  request/responce  ke  web  server, hal  ini  yang  menjadikan  konsep  IoT  dapat  bekerja dengan Android.

## VI. PENUTUP
Pembelajaran dengan konsep IoT (Internet of Things) dapat  sepenuhnya  diimplementasikan  di  Universitas Kanjuruhan  Malang  khususnya  pada  program  studi Teknik  Informatika.  Materi  yang  menjadi  subyek penelitian  ini  adalah  Embedded  System,  Web Programming  dan  Mobile  Computing.  Para  mahasiswa terlibat  dalam  pembelaran  berbasis  proyek  untuk
penerapan IoT ini.
Penelitian yang telah dilaksanakan oleh penulis dapat berlanjut ke penelitian selanjutkan, untuk mengambil topik dan tema yang lebih mendalam sebagai contoh pemanfaatan IoT dalam rumah pintar atau telemetri secara real time (waktu nyata)

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Technopedia, "Internet of Things IoT," 2015. [Online].
Available:
https://www.techopedia.com/definition/28247/internet-of- things-iot. [Accessed 30 Februari 2015].
[2] Wikipedia, "Intenet of Things," 20 Februari 2015. [Online]. Available: https://id.wikipedia.org/wiki/Internet_of_Things.
[3] D. J. Russel, Introduction to Embedded Systems: Using ANSI C and the Arduino Development Environtment, Lincoln: Morgan & Claypool Publisher, 2010.
[4] J. Bayle, C Programming for Arduino, Birmingham: Packt Publishing, 2013.
[5] R. Das, "Stage 1 - Introduction to the Internet of Things: What, Why and How - CodeProject:," Grasshopper.iics, 26 Oktober 2014. [Online]. Available:
http://www.codeproject.com/Articles/832492/Stage- Introduction-to-the-Internet-of-Things-Wha. [Accessed 20 Februari 2015].
[6] Google, "Google Trends," Google, 2015. [Online]. Available: http://www.google.com/trends/explore#q=arduino%2C%20at mega%2C%20x86%2C%20%2Fm%2F0gmg36g&date=1%2F 2005%20121m&cmpt=q&tz=Etc%2FGMT-7. [Accessed 30 Februari 2015].
[7] Wikipedia, "Arduino," Wikipedia, 2 Januari 2015. [Online]. Available: https://en.wikipedia.org/wiki/Arduino#Software. [Accessed 30 Februari 2015].
[8] P. A. Jamieson, "Arduino for Teaching Embedded Systems. Are Computer Scientists and Engineering Educators Missing the Boat?," in Conference on Frontiers in Education , Las Vegas, 2011.
[9] Fritzing, "Fritzing," [Online]. Available: fritzing.org. [Accessed 28 Februari 2015].
[10]   C. Parikh, "Introducing Arduino Platform to Sophomore’s using an apt recipe," Proceedings of the 2014 ASEE North- Central Section Conference, pp. 1-8, 2014.
[11]   P. S. Eberhart, "Teaching Embedded Systems (with Arduino)," 14 Desember 2011. [Online]. Available: https://pappp.net/?p=795. [Accessed 30 Februari 2015].