i
PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK RUMAH CERDAS
BERBASIS IOT
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi
Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1
Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang
Sofyan Antoniawan
201210370311254
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2017
iii
LEMBAR PERSETUJUAN
PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK RUMAH CERDAS
BERBASIS IOT
TUGAS AKHIR
Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1
Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh:
Sofyan Antoniawan
201210370311254
Menyetujui,
Pembimbing 1
Agus Eko Minarno, S.Kom., M.Kom. NIDN : 0729118203
Ali S. Kholimi, M.Kom
NIP. 108.1410.0526
Pembimbing II
Wahyu Andhyka Kusuma, S.Kom., M.Kom. NIDN : 0720068701
Yuda Munarko, S.Kom., M.Sc.
iv
LEMBAR PENGESAHAN
PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK RUMAH CERDAS
BERBASIS IOT
TUGAS AKHIR
Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1
Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh:
Sofyan Antoniawan
201210370311254
Tugas Akhir ini telah di uji dan dinyatakan lulus melalui sidang majelis penguji
Menyetujui,
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Informatika
Yuda Munarko, S.Kom., M.Sc.
NIDN : 0706077902
Penguji 1
Ali S Kholimi, S.Kom., M.Kom. NIDN : 0701038202
Ali S. Kholimi, M.Kom
NIP. 108.1410.0526
Ali S. Kholimi, M.Kom
Penguji II
Lailatul Husniah, S.ST., M.T. NIDN : 0730108401
Yuda Munarko, S.Kom., M.Sc.
NIP. 108.0611.0443
v
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
NAMA : SOFYAN ANTONIAWAN
NIM : 201210370311254
FAK/JUR : TEKNIK/TEKNIK INFORMATIKA
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir dengan judul
“PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK RUMAH CERDAS
BERBASIS IOT” beserta seluruh isinya adalah karya saya sendiri dan bukan
merupakan karya orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali dalam
bentuk kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Apabila
kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya
saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya
siap menanggung segala bentuk resiko/sanksi yang berlaku.
Malang, 20 Januari 2017
Mengetahui,
Yang Menyatakan
Sofyan Antoniawan NIM : 201210370311254
Pembimbing 1
Agus Eko Minarno, S.Kom., M.Kom. NIDN : 0729118203
Ali S. Kholimi, M.Kom
NIP. 108.1410.0526
Pembimbing II
Wahyu Andhyka Kusuma, S.Kom., M.Kom. NIDN : 0720068701
Yuda Munarko, S.Kom., M.Sc.
vi
LEMBAR PERSEMBAHAN
Puji syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Maka dari itu saya menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Allah SWT yang Maha Pemberi Petunjuk, Maha Pemurah. Sungguh besar
kuasa-Mu yang telah memberikan saya keteguhan hati dan kesabaran.
2. Rasulullah Muhammad SAW. Imam dan penuntun menuju Al-Jannah.
3. Kedua orang tua, Bapak Supardi dan Sri Wahyuni dengan doanya yang tiada
henti untuk ketiga anaknya.
4. Dosen pembimbing Bapak Agus Eko Minarno dan Bapak Wahyu Andhyka
Kusuma selalu sabar dan memberi arahan dalam pengerjaan tugas akhir ini.
5. Bapak Yuda Munarko selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika Universitas
Muhammadiyah Malang.
6. Bapak Ibu Dosen pengajar yang selalu memotivasi kami dan memberikan
ilmunya kepada kami beserta Staff TU Jurusan Teknik Informatika UMM.
7. Pendamping terbaik Rahmah yang selalu memberikan motivasi, dukungan,
bantuan ketika saya mengerjakan tugas akhir ini.
8. Teman-teman Asisten Laboratorium Teknik Informatika angkatan 2012 yang
saling membantu dan memotivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir.
9. Teman-teman seperjuangan yang ikut membantu pengerjaan Tugas Akhir.
10. Dan semua pihak yang telah membantu dalam terselesaikannya tugas akhir ini.
vii
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT, yang telah memberikan Rahmat dan Karunianya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul:
“PERANGKAT LUNAK RUMAH CERDAS
BERBASIS IOT”
Skripsi ini merupakan salah satu syarat studi yang harus ditempuh oleh seluruh mahasiswa Universitas Muhammadiyah Malang, guna menyelesaikan akhir studi pada jenjang program Strata 1.
Peneliti menyadari masih banyak kekurangan dan keterbatasan dalam penulisan tugas akhir ini. Untuk itu, penulis sangat mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini dapat berguna untuk perkembangan ilmu pengetahuan kedepan. Malang, 20 Januari 2017 Penulis
Sofyan Antoniawan
viii
DAFTAR ISI
ABSTRAK ............................................................................................................... i
ABSTRACT ............................................................................................................ ii
LEMBAR PERSETUJUAN................................................................................... iii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iv
LEMBAR PERNYATAAN .................................................................................... v
LEMBAR PERSEMBAHAN ................................................................................ vi
KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii
DAFTAR ISI ........................................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xi
DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiv
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah ....................................................................................... 2
1.4 Tujuan Penelitian ...................................................................................... 2
1.5 Metodologi ............................................................................................... 3
1.6 Sistematika Penulisan ............................................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................ 6
2.1 Definisi Rumah Cerdas ............................................................................ 6
2.2. Internet of Things ..................................................................................... 7
2.3. Konsep HMVC (Hierarchical - Model-View-Controller) ........................ 7
2.4. Ajax .......................................................................................................... 8
2.5. API ............................................................................................................ 9
BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM ...................................... 11
3.1 Analisa Sistem ........................................................................................ 11
3.1.1 Analisa Masalah .............................................................................. 11
3.1.2 Deskripsi Produk ............................................................................. 12
3.1.3 Analisa Kebutuhan .......................................................................... 12
3.1.4 Kehandalan ...................................................................................... 13
ix
3.1.5 Analisa Ekonomi ............................................................................. 13
3.2 Perancangan Sistem ................................................................................ 13
3.2.1 Arsitektur Sistem ............................................................................. 14
3.2.2 Komunikasi ..................................................................................... 16
3.2.3 Efisiensi Energi ............................................................................... 19
3.2.4 Scheduling System .......................................................................... 20
3.2.5 Report .............................................................................................. 21
3.2.6 Packaging ........................................................................................ 22
3.2.7 Desain Database .............................................................................. 22
3.2.8 User Interface .................................................................................. 23
BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN ................................................. 26
4.1 Implementasi .......................................................................................... 26
4.1.1 User Interface .................................................................................. 26
4.1.2 Scheduling Systems ........................................................................ 33
4.1.3 Api ................................................................................................... 35
4.1.4 Tunneling System ........................................................................... 37
4.2 Pengujian ................................................................................................ 37
4.2.1 Api Device Client ............................................................................ 38
4.2.2 Instalasi Device Client .................................................................... 39
4.2.3 Kontrol Pada Device Client ............................................................ 42
4.3.4 Penjadwalan .................................................................................... 48
4.3.5 Penggunaan Shortcut ....................................................................... 50
4.3.6 Multi User ....................................................................................... 51
4.3.7 Beban Kerja Server ......................................................................... 53
4.3.8 User Interface .................................................................................. 54
4.3 Hasil Pengujian ....................................................................................... 55
4.3.1 Fungsionalitas ................................................................................. 55
4.3.2 Beban Kerja Server ......................................................................... 56
4.3.3 User Interface .................................................................................. 58
BAB V PENUTUP ............................................................................................... 60
5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 60
5.2 Saran ....................................................................................................... 60
x
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 62
LAMPIRAN
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Metodologi .......................................................................................... 3
Gambar 2.1 Arsitektur Smarthome ......................................................................... 6
Gambar 2.2 Konsep HMVC .................................................................................. 8
Gambar 2.3 Cara Kerja Ajax .................................................................................. 9
Gambar 2.4 Cara Kerja Api .................................................................................. 10
Gambar 3.1 Arsitektur Jaringan ........................................................................... 14
Gambar 3.2 Topologi jaringan komunikasi dengan user ..................................... 16
Gambar 3.3 Alur komunikasi data pengguna melalui internet ............................. 17
Gambar 3.4 Cara kerja API .................................................................................. 18
Gambar 3.5 Flowchat scheduling system pada Php ............................................. 20
Gambar 3.6 Desain laporan prosentase penggunaan listrik .................................. 21
Gambar 3.7 Desain laporan penggunaan listrik setiap bulan ............................... 21
Gambar 3.8 Pemetaan modul-modul devices client ............................................. 22
Gambar 3.9 Desai Database ................................................................................. 22
Gambar 3.10 Desain user interface login ............................................................. 23
Gambar 3.11 Halaman Dashboard ....................................................................... 23
Gambar 3.12 Halaman Room................................................................................ 24
Gambar 3.13 Halaman Dashboard ....................................................................... 24
Gambar 3.14 Halaman Setting .............................................................................. 25
Gambar 3.15 Halaman Log ................................................................................... 25
Gambar 4.1 UI Login ........................................................................................... 26
Gambar 4.2 UI dashboard .................................................................................... 27
Gambar 4.3 UI room ............................................................................................. 27
Gambar4.4 UI Report ........................................................................................... 28
Gambar 4.5 UI User ............................................................................................. 28
Gambar 4.6 UI general setting ............................................................................. 29
Gambar 4.7 UI shortcut Setting ............................................................................ 29
Gambar 4.8 UI log ................................................................................................ 30
Gambar 4.9 UI devices cover ............................................................................... 30
Gambar 4.10 UI Device Camera Watcher ............................................................ 31
xii
Gambar 4.11 UI Device Door Lock...................................................................... 31
Gambar 4.12 UI Device IR Custom ...................................................................... 32
Gambar 4.13 UI Device Lamp Control ................................................................ 32
Gambar 4.14 UI Device Watt Weter .................................................................... 33
Gambar 4.15 Kode shell untuk triger Scheduling System .................................... 33
Gambar 4.16 potongan kode cek jadwal dan eksekusi ......................................... 34
Gambar 4.17 Jadwal pada device “Main Lamp” .................................................. 34
Gambar 4.18 Form tambah penjadwalan ............................................................. 35
Gambar 4.19 Potongan kode Api Inisialisasi ....................................................... 36
Gambar 4.20 Potongan kode Api Update ............................................................. 36
Gambar 4.21 Ngrok berjalan ................................................................................ 37
Gambar 4.22 HTML Request pada Api ................................................................ 38
Gambar 4.23 Aproval Request .............................................................................. 40
Gambar 4.24 Form Approval New Device ........................................................... 40
Gambar 4.25 Device Approval Manual ................................................................ 41
Gambar 4.26 IP Camera TP Link Model TL-SC3171G........................................ 42
Gambar 4.27 Konfigurasi tambahan pada device Camera Watcher ..................... 43
Gambar 4.28 Halaman utama monitoring CCTV ................................................. 43
Gambar 4.29 Daftar foto yang diambil ................................................................. 44
Gambar 4.30 Device Door Lock tidak terkunci .................................................... 44
Gambar 4.31 Device Door Lock terkunci ............................................................. 45
Gambar 4.32 Simulasi kontrol IR Control............................................................ 45
Gambar 4.33 Pemetaan tombol yang dibuat sendiri ............................................. 46
Gambar 4.34 Simulasi kontrol pada Lamp Control .............................................. 46
Gambar 4.35 Simulasi penggunaan Watt Meter realtime dan status power “1” .. 47
Gambar 4.36 Simulasi penggunaan Watt Meter realtime dan status power “0” .. 47
Gambar 4.37 Simulasi penggunaan history per haripada device Watt Meter ...... 48
Gambar 4.38 Simulasi penggunaan history per bulan pada device Watt Meter ... 48
Gambar 4.39 Form tambah jadwal ....................................................................... 49
Gambar 4.40 Tabel jadwal yang sedang berjalan ................................................. 49
Gambar 4.41 Perubahan nilai jika jadwal sesuai pada waktunya ......................... 50
Gambar 4.42 Pengaturan Shortcut ........................................................................ 50
xiii
Gambar 4.42 Shortcut pada halaman dashboard.................................................. 51
Gambar 4.43 Ilustrasi Shortcut Going Out Di aktifkan ........................................ 51
Gambar 4.44. Daftar User .................................................................................... 52
Gambar 4.45. Perbandingan menu user biasa dan user admin ............................. 52
Gambar 4.46. Daftar Device user “Antoniawan” ................................................. 52
Gambar 4.47. Daftar Device user “Sofyan” ......................................................... 53
Gambar 4.48. Hasi pengujian prosentase beban kerja server ............................... 57
Gambar 4.49. Hasi pengujian delay respon server ............................................... 57
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Alur komunikasi menggunakan API ..................................................... 18
Tabel 3.2 Variasi Daya ESP8266 .......................................................................... 20
Tabel 4.1 Komunikasi data Api Init ...................................................................... 38
Tabel 4.2 Komunikasi data Api Update ................................................................ 39
Tabel 4.3 Bahasan Survei untuk Responden ......................................................... 54
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Fungsionalitas ............................................................. 55
Tabel 4.5 Hasil Survei Kenyaman User Interface ................................................. 58
Tabel 4.6 Hasil Survei Kenyaman User Interface................................................. 59
62
DAFTAR PUSTAKA
[1] Rohit Kadam, Pranav Mahamuni, Yash Parikh. Smart Home System. International Journal of Innovative Research in Advanced Engineering (IJIRAE). 2015; 2349-2163.
[2] Sripan, M., Lin, X., Ponchan, P. & Ketcham, M., 2012. Research and Thinking of Smart Home Technology. Phuket, s.n.
[3] Rosslin John Robles, Tai-hoon Kim. Applications, Systems and Methods in Smart Home Technology: A Review. International Journal of Advanced Science and Technology. 2010; Vol. 15
[4] King, Nicola. Smart Home – A Definition. Milton Keynes: Intertek Research & Testing Center, 2003.
[5] Evan, Dave(Cisco). The Internet of Things. Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG), 2011.
[6] Karen Rose, Scott Eldridge, Lyman Chapin. The Internet of Things: An Overview. The Internet Society (ISOC). 2015
[7] Ezell, Lonnie. Practical CodeIgniter 3. Leanpub. 2016
[8] Batra, Sudira. AJAX - Asynchronous Java Script and XML. University of
Applied Science and Technology - Salzburg ITS - Information Technology
and Systems Management Supervisor:
[9] 3Scale. What is an API?. 3Scale by Red Hat. Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG), 2014.
[10] Blanchette, Jasmin. The Little Manual of API Design. Trolltech
[11] Meutia, Ernita Dewi. Internet of Things – Keamanan dan Privasi. Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro. 2015 ; 2088-9984.
[12] Muhammad Priyono Tri Sulistyanto, Danang Aditya Nugraha. Implementasi IoT (Internet of Things) dalam pembelajaran di Universitas Kanjuruhan Malang. SMARTICS Journal. Oktober 2015 ; 2476-9754.
[13] Mehta, Manan. Esp 8266: A Breakthrough In Wireless Sensor Networks And Internet Of Things. International Journal of Electronics and Communication Engineering & Technology (IJECET). 2015; 07-11.