44
E-journal Teknik Elektro dan Komputer (2015), ISSN : 2301-8402
Perancangan Sistem Keamanan Rumah Tinggal
Terkendali Jarak Jauh
(1)
(2)
(3)
Davis F. Sumajouw. , Meicsy E. I. Najoan, ST., MT. , Sherwin R. U. A. Sompie, ST., MT. ,
(1)Mahasiswa, (2)Pembimbing 1, (3)Pembimbing 2,
dsumajouw@gmail.com(1), meicsynajoan@gmail.com (2), sherwinsompie@gmail.com (3),
Jurusan Teknik Elektro-FT. UNSRAT, Manado-95115
Abstrak - Seiring perkembangan Teknologi Informasi dan
Komunikasi yang begitu pesat memunculkan begitu banyak ragam
aplikasi yang dapat diimplemantasikan khususnya dalam membantu
kehidupan manusia. Salah satu ragam aplikasi yang sedang
dikembangkan terus adalah membuat teknologi yang dapat
memberikan rasa aman dan nyaman. Hal ini terasa sangat
dibutuhkan oleh karena tingkat kriminalitas dan bencana
kebakaran semakin meningkat terlebih didaerah perkotaan yang
padat penduduknya.
Rumah tinggal yang menjadi tempat kita berlindung dan
bercengkrama dengan keluarga, seringkali terjadi bencana seperti
kebakaran yang diakibatkan berbagai hal. Tidak hanya itu, masalah
keamanan rumah tinggal seringkali dihadapi ketika rumah ditinggal
penghuninya. Untuk mengatasi masalah tersebut, kita dapat
menggunakan teknologi informasi dan komunikasi yang
memungkinkan persoalan diatas dapat seminimal mungkin teratasi.
Dalam tugas akhir ini, dibuat
rancangan sistem
keamanan rumah tinggal terkendali jarak jauh. Dimana
penggunaan mikrokontroler ATMEGA 8535 dan Arduino Uno R3
sebagai pengendali yang dapat diprogram beserta sensor MQ-2 yang
berfungsi sebagai pendeteksi macam gas yang dapat memicu
kebakaran, keberadaan asap serta api. Dan juga dirangkaikan
dengan peralatan komunikasi seperti bluetooth HC-05, modem GSM
Siemens C55 yang difungsikan sebagai SMS gateway sebagai
pengantara antara pemilik rumah dan peralatan kendali. Selain itu
dipasangkan juga peralatan IP Camera ditempat tertentu yang
terkoneksi dengan peralatan jaringan internet yang memungkinkan
pemilik rumah dapat mengetahui keberadaan rumah.
Dari hasil rancangan ini yang disImulasikan pada
prototipe rumah tinggal diperoleh hasil yang diharapkan. Dimana
ketika terjadi ancaman kebakaran seperti kebocoran gas elpiji,
adanya asap yang diakibatkan oleh hubungan singkat listrik dan
keberadaan api maka sistem akan memberikan respons dengan
menyalakan pompa air yang sudah dipasang ditempat-tempat yang
rawan kebakaran. Keberadaan IP Camera juga berfungsi dengan
baik.
Kata kunci: Bluetooth HC-05, IP Camera, Mikrokontroler, Modem
GSM Siemens C55, Sensor MQ-2, SMS Gateaway
Abstract - Along with the development of Information and
Communication Technology is so rapidly gave rise to so many kinds
of applications that can be implemented, especially in helping
human life. One of the various applications that are being developed
continuously is making technology that can provide security and
comfort. This was urgently needed because of the level of criminality
and fire disasters is increasing especially in densely populated urban
areas.
Dwelling house becomes a place of our refuge and chatting
with the family, often a disaster such as a fire caused by a variety of
things. Not only that, residential security problems often encountered
when the occupants left the house. To overcome these problems, we
can use information and communication technology which enables
the above issues can be resolved to a minimum.
In this thesis, the design of residential security systems
controlled remotely is created. Where the use of a microcontroller
ATMEGA 8535 and Arduino Uno R3 as programmable controllers
along with sensor MQ-2 that serves as the detection of gases which
can trigger fires, smoke and fire. And also coupled with
communication equipment such as Bluetooth HC-05, GSM modem
Siemens C55 which functioned as an SMS gateway as a mediator
between the homeowner and control equipment. Moreover paired
IP Camera equipment is also a certain place which is connected to
the Internet network equipment that allows homeowners can know
the existence of the house.
From the results of this design is simulated on a prototype
residences obtained the expected results. Wherein when there is a
threat of fire as LPG leak, the presence of smoke caused by
electrical short circuit and the presence of fire, the system will
respond by turning on water pumps have been installed in places
prone to fire. The existence of the IP Camera also works fine.
Key words: Bluetooth HC-05, IP Camera, Mikrokontroler, Modem
GSM Siemens C55, Sensor MQ-2, SMS Gateaway
I. PENDAHULUAN
Bencana seperti kebakaran dan tingkat kriminalitas
yang semakin tinggi membuat orang susah mendapatkan rasa
aman. Hal buruk dapat terjadi dimana saja seperti di kantor,
di toko, di bank, bahkan di rumah sekalipun. Semua itu dapat
terjadi pada setiap kesempatan. Bagaimana mendapatkan rasa
aman? Keadaan aman dapat diciptakan dan hal itu dapat
dilakukan pertama di tempat yang paling basic, yaitu rumah.
Seiring
perkembangan
teknologi
informasi
penggunaan perangkat-perangkat teknologi telah digunakan
dalam berbagai bidang, seperti telekomunikasi, pendidikan,
kedokteran, perbankan, keamanan, dll. Peran dari teknologi
informasi sudah mejadi hal yang penting pada saat ini.
Dengan bantuan teknologi informasi, semua pekerjaan kita
dibantu dan dipermudah. Perangkat-perangkat tersebut salah
satunya adalah komputer. Hampir semua pekerjaan disemua
bidang pada saat ini sudah menggunakan bantuan komputer
untuk meningkatkan performa pekerjaan.
Dengan penggunaan Closed Circuit Television
(CCTV), Pemadam Otomatis (Sprinkler) yang dapat
dimonitor dari jarak jauh di rumah, kiranya dapat membantu
banyak orang mendapatkan rasa aman. Rasa aman yang
pastinya akan memberikan kenyamanan lebih tinggal
dirumah. Dan penggunaan perangkat-perangkat ini di rumah
akan memberikan lebih banyak dampak positif jika
dibandingkan dengan dampak negatifnya.
Akan tetapi saat ini sistem keamanan rumah dengan
menggunakan teknologi tersebut belum diterapkan dalam
kebutuhan masyarakat pada umumnya untuk menjamin
keamanan dan kenyamanan rumah mereka. Oleh karena itu
45
E-journal Teknik Elektro dan Komputer (2015), ISSN : 2301-8402
penulis mengangkat judul perancangan sistem keamanan rumah
tinggal terkendali jarak jauh.
II.
Sewaktu kamera menangkap gambar, gambar yang ditangkap
dirubah menjadi signal elektrik dan signal ini dikonversi dari
format analog menjadi digital pada akhirnya signal digital di
kompres dan dikirim melalui jaringan.
LANDASAN TEORI
A.
CCTV
Closed Circuit Television (CCTV) merupakan sebuah
perangkat kamera video digital yang digunakan untuk
mengerim signal ke layar monitor di suatu ruangan atau tempat
tertentu. Hal tersebut memiliki tujuan untuk dapat dijadikan
bukti tindak kejahatan yang telh terjadi. Pada umumnya CCTV
seringkali digunakan untuk mengawasi area publik seperti;
Bank, Hotel, Bandara, Gudang Militer, Pabrik maupun
Pergudangan.
Pada sistem konvensional dengan VCR (Video Cassete
Rocorder), awalnya gambar dari kamera CCTV hanya dikirim
melalui kabel ke sebuah ruangan monitor tertentu dan
dibutuhkan pengawasan secara langsung oleh operator atau
petugas keamanan dengan resolusi gambar yang masih rendah
yaitu 12,8 per detik. Namun seriring dengan perkembangan
teknologi yang pesat seperti saat ini banyak kamera CCTV
yang telah menggunakan sistem teknologi modern.
Solusi untuk keamanan telah banyak dikembangkan.
Jaman dulu banyak orang yang memilih CCTV sebagai piranti
utama saat ingin memantau ruangan. Meskipun saat ini masih
banyak yang menggunakannya, teknologi CCTV saat ini
sudah ketinggalan zaman. Penggantinya, tentu saja perangkat
kamera pantau yang lebih canggih dan punya cara kerja yang
sama sekali berbeda.
B.
IP Camera
Internet Protocol Camera (IP Camera) adalah
pengembangan sistem CCTV yang telah ada sejak 1940-an.
Kamera CCTV pertama digunakan oleh militer Amerika
Serikat di tahun 1940-an dengan memonitor pengujian misil
V2. Selama tahun 1960-an, CCTV digunakan di Inggris Raya
untuk memantau orang banyak di depan umum. Pada tahun
1996, Axis Komunikasi mengembangkan jaringan pertama IP
Camera yang, tidak seperti kamera CCTV, dapat dimonitor
dan dikontrol melalui IP Network. IP Camera ini
menggunakan platform Linux tertanam internal kamera.
Seperti kamera digital lainnya, resolusi IP Camera telah
meningkat seraya waktu berjalan. Megapiksel IP Camera
sekarang tersedia di resolusi 1, 2, 3, 4, 5 dan bahkan 11
megapiksel. Cara kerja IP Camera, seperti yang terlihat pada
gambar 1.
C. Transmission Control Protocol/Internet Protocol
(TCP/IP)
TCP/IP adalah standar komunikasi data yang digunakan
oleh komunitas internet dalam proses tukar-menukar data dari
satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan Internet
Protokol ini tidak dapat berdiri sendiri, karena memang
protokol ini berupa kumpulan protokol (protocol suite).
Protokol ini juga merupakan protokol yang paling banyak
digunakan saat ini. Data tersebut diimplimentasikan dalam
bentuk perangkat lunak (software) di sistem operasi. Istilah
yang diberikan kepada perangkat lunak ini adalah TCP/IP
stack.
D.
Layer TCP/IP
Terdapat beberapa layer pada TCP/IP seperti yang
terlihat pada gambar 2.
Physical Layer (lapisan fisik) mendefinisikan besaran
fisik seperti media komunikasi, tegangan, arus, dan
sebagainya. Lapisan ini dapat bervariasi bergantung pada
media komunikasi pada jaringan yang berasangkutan. TCP/IP
bersifat fleksibel sehingga dapat mengintegralkan berbagai
jaringan dengan media fisik yang berbeda-beda.
Network Access Layer mengatur penyaluran data frame
pada media fisik yang digunakan seara handal. Lapisan ini
biasanya memberikan servis untuk deteksi dan koreksi
kesalahan dari data yang ditransmisikan.
Internet Layer merupakan lapisan yang memiliki peranan
penting terutama dalam mewujudkan internetworking yang
meliputi luas (worldwide internet) beberapa tugas penting
dalam lapisan ini adalah Adressing dan Routing.
Addressing, melengkapi datagram dengan alamat Internet
dari tujuan. Alamat protokol inilah yang dikenal dengan
Internet Protocol Address (IP Address). Karena pengalamatan
(addressing) pada jaringan TCP/IP berada pada level ini
(software), maka jaringan TCP/IP independen dari jenis
media dan komputer yang digunakan.
Routing, yakni menentukan kemana datagram akan
dikirim agar mencapai tujuan yang diinginkan. Fungsi ini
merupakan fungsi terpenting dari Internet Protocol (IP).
Gambar 2. Layer TCP/IP
Gambar 1. Prinsip Kerja IP Camera
46
E-journal Teknik Elektro dan Komputerr (2015),
(2
ISSN : 2301-8402
Sebagai protokol yang bersifat connectionl
onless, proses routing
sepenuhnya ditentukan oleh jaringan. Peng
ngirim tidak memiliki
kendali terhadap paket yang dikirimka
kannya untuk bisa
mencapai tujuan.
Transport Layer medefinisikan cara-ccara pengiriman data
antara end to end host secara handal. Lapisan
Lap
ini menjamin
informasi yang diterima pada sisi penerimaa adalah sama dengan
informasi yang dikirimkan pada pengirim. Lapisan
L
ini memiliki
beberapa fungsi, antara lain Flow Control dan
da Error Detection.
Flow Control. Pengiriman data ya
yang telah di pecah
menjadi paket-paket tersebut harus diaturr agar pengirim tidak
sampai mengirim data dengan kecepat
atan yang melebihi
kemampuan penerima dalam menerima data
ata.
Error Detection. Pengirim dan penerim
erima juga melengkapi
data dengan sejumlah informasi yang bisa
bis digunakan untuk
memeriksa data yang dikirimkan bebas dari
d
kesalahan. Jika
ditemukan kesalahn pada paket data ya
yang diterima, maka
penerima tidak akan menerima data terse
rsebut. Pengirim akan
mengirim ulang paket data yang mengand
ndung kesalahan tadi.
Namun hal ini dapat menimbulkan delay yang
yan cukup berarti.
Application Layer merupakan lapis
pisan terakhir dalam
arsitektur TCP/IP yang berfungsi mende
ndefinisikan aplikasiaplikasi yang dijalankan pada jaringan.. Karena
K
itu, terdapat
banyak protokol pada lapisan ini.
E.
Kabel UTP (Unshielded Twisted Pair)
Kabel Unshielded Twisted Pair (UT
TP) biasa digunakan
untuk membuat jaringan atau network kom
omputer berupa kabel
yang dalamnya berisi empat pasang kabel,
k
yang setiap
pasangnya adalah kembar dengan unjun
ung konektor RJ-45.
Kabel UTP ini adalah sebuh jenis kabell yyang berbahan dasar
tembaga, yang tidak dilengkapi dengan shie
hield internal, dan juga
sering digunakan di dalam jaringan local area
a
network (LAN)
dan biasanya kabel UTP mempunyai impe
pedansi kurang lebih
100 ohm, serta dibagi menjadi beberapa kategori
k
berdasarkan
kemampuanya sebagai pengantar data.
F.
Sensor Asap MQ-2
Sensor asap MQ2 merupakan senso
nsor yang digunakan
untuk mengetahui kualitas udara atauu untuk mengetahui
kandungan yang terjadi dalam udara. Senso
nsor MQ2 terbuat dari
bahan peka gas yaitu SnO2. Pada gambarr 3 adalah karakteristik
dinamis sensor MQ-2. Sensor ini dapat m
mendeteksi Hidrogen
(H2), Liquidfied Petrolium Gas (LPG), Meetana (CH4), Karbon
Monoksida, Alkohol, Asap, dan Propana.
Gambar 3. Grafik Kepekaan Sen
ensor
G.
Telepon Seluler
Prinsip kerja teleponn sselular pada dasarnya merupakan
prinsip dari komunikasi wireless
wi
yang menggunakan kanal
radio terpisah untuk berko
rkomunikasi dengan cell site, dan
mengantarkan informasi berupa
be
data dan suara pengguna
melalui sinyal pembawa (carrier).
(
Pengguna dapat saling
berkomunikasi melalui iden
dentitas pengguna berupa numerik
Subscribe Identity Module
le (SIM). SIM merupakan piranti
registrasi pengguna melalui
lui telepon sellular di dalam suatu
cell untuk diteruskan ke Base
B
Transceiver Station (BTS)
terdekat agar dapat diketah
tahui keberadaan account-nya pada
server utama BTS.
Proses inisialisasi SIM
SI
operator dimulai pada saat
telepon seluler disisipkan
kan SIM aktif dan kemudian
dinyalakan. Proses ini akan
n menghasilkan
m
regulator listrik dan
komponen IC akan memb
mberikan account registrasi yang
bersumber dari SIM card untuk
u
diterjemahkan oleh Central
Processing Unit (CPU
U) agar registrasi pengguna
dikalkulasikan terhadap International
In
Mobile Equipment
Identity (IMEI) memori te
telepon seluler. Keberadaan SIM
yang aktif menjadikan te
telepon seluler pertama kalinya
melakukan proses peman
ancaran dan penerimaan, yang
melibatkan blok transcei
ceiver dan receiver. Informasi
International Mobile Subs
ubscribe ID (IMSI) diidentifikasi
pengguna ke sistem SIM
IM card, dikirim dan diproses
authentifikasinya oleh Mobile
Mo
Switching Center (MSC),
kemudian mengirimkan akses
ak
ijin pada mobile station.
Account tersebut akan diterima
dit
provider BTS dan akan
mengembalikan registrasii tersebut
t
pada pengguna dengan
menginisialkan provider SIM
IM card pada telepon seluler.
Short Message Service
ice (SMS)
Short Message Servic
rvice (SMS) adalah layanan dasar
telekomunikasi seluler, yang
ang tersedia baik di jaringan Global
System Mobile (GSM) maup
upun Code Divison Multiple Access
(CDMA). Sms dapat diguna
nakan pada semua jenis handphone
(HP). Setiap SIM card dari
ari sebuah operator yang diaktifkan
dapat digunanakan untukk sms,
s
karena SIM card otomatis
menyediakan setting servic
vice center di HP tersebut. Ketika
pengguna mengirim SMS, maka
m
pesan dikirim k MSC melalui
jaringan seluler yang tersedi
edia yang meliputi tower BTS yang
sedang meng-handle komu
munikasi pengguna, lalu ke Base
Station Controller (BSC),, kkemudian sampai ke MSC, seperti
yang terlihat di gambar 4.
MSC kemudian mem
em-forward lagi SMS ke Short
Message Service Center (SM
SMSC) untuk disimpan.
H.
Gambarr 44. Alur Pengiriman SMS
47
E-journal Teknik Elektro dan Komputerr (2015),
(2
ISSN : 2301-8402
SMSC kemudian mengecek lewat Homee Location
L
Register (
HLR) untuk mengetahui apakah handphone
ne tujuan sedang aktif
dan dimanakah handphone tujuan tersebut.
Jika handphone sedang tidak aktif
if maka pesan tetap
disimpan di SMSC itu sendiri, menunggu MSC
memberitahukan bahwa handphone sudahh aktif kembali untuk
kemudian SMS dikirim dengan batas maksi
ksimum waktu tunggu
yaitu validity period dari pesan SMS itu send
endiri. Jika handphone
tujuan aktif maka pesan disampaikan MSC
C lewat jaringan yang
sedang meng-handle penerima (BSC dan BTS).
BT
I.
Mikrokontroller
Mikrokontroler dapat dikatakan adalah
lah sebuah komputer
dalam satu chip. Kata ‘mikro’ menunjukk
kkan bahwa alat ini
berukuran kecil, dan kata ‘kontroler’ menun
unjukkan bahwa alat
ini dapat digunakan untuk mengontrol satu
s
atau berbagai
fungsi dari objek, proses atau kejadian. Mikrokontroler
M
juga
sering disebut sebagai pengontrol embedde
ded. Mikrokontroler
terdiri dari prosesor sederhana, beberapa
pa memori Random
Access Memory (RAM) dan Read Only Mem
emory (ROM), port
input/output (I/O) dan perangkat perifera
eral lainnya seperti
pencacah/pewaktu, pengubah analog ke digital,
dig
dan lain-lain,
semuanya diintegrasikan dalam satu chip
hip. Kelebihan akan
prosesor dan komponen periferal yang te
tersedia dalam satu
chip inilah yang membedakannya dari sistem
m mikroprosesor.
J.
Mikrokontroler AVR ATmega8535
Mikrokontroler terdiri dari prosesorr sederhana,
s
beberapa
memori (RAM dan ROM), port I/O dan
an perangkat periferal
lainnya seperti pencacah/pewaktu, penguba
bah analog ke digital,
dan lain-lain, semuanya diintegrasikann dalam satu chip.
Kelebihan akan prosesor dan komponen periferal
per
yang tersedia
dalam satu chip inilah yang membedak
akannya dari sistem
mikroprosesor. ATmega8535 adalah mikrokontroler
m
8-bit
Complementary Metal Oxide Semiconducto
ctor (CMOS) berdayarendah yang berbasis pada arsitektur Advan
vanced Virtual (AVR)
Reduced Instruction Computing (RISC). De
Dengan mengeksekusi
instruksi dalam satu siklus clock, ATmeg
ega8535 mendekati 1
MIPS (Juta Instruksi Per Detik) per MHz.
z. Mikrokontroler ini
terdiri atas 32 port I/O yang terbagi men
enjadi empat bagian
yaitu, port A, port B, port C dan port D, m
masing-masing terdiri
atas 8 pin. Bentuk fisik ATmega 8535 terdap
dapat pada gambar 5.
Gambar 5. Mikrokontroler ATmega
ga8535
K. Mikrokontroler Arduino
ino Uno
Arduino adalah sebua
uah board mikrokontroller yang
berbasis ATmega328. Ardu
rduino memiliki 14 pin input/output
yang mana 6 pin dapat digunakan
dig
sebagai output PWM, 6
analog input, crystal osila
silator 16 MHz, koneksi Universal
Serial Bus (USB), jackk power,
p
kepala In Circuit Serial
Programming (ICSP), dan tombol reset. Arduino
mampu men-support mikro
rokontroller, dapat dikoneksikan
dengan komputer menggun
unakan kabel USB.
Arduino adalah meru
erupakan sebuah board minimum
sistem mikrokontroler yan
ang bersifat open source. Didalam
rangkaian board arduino terdapat
te
mikrokontroler AVR seri
ATMega 328 yang merupa
pakan produk dari Atmel. Arduino
juga mempunyai bahasa
sa pemrogramanya sendiri yang
berupa bahasa C. Selainn itu dalam board arduino sendiri
sudah terdapat loaderr yang berupa USB sehingga
memudahkan kita ketikaa kkita memprogram mikrokontroler
didalam arduino. Sedang
angkan pada kebanyakan board
mikrokontroler yang lai
lain yang masih membutuhkan
rangkaian loader terpisah
sah untuk memasukkan program
ketika kita memprogram m
mikrokontroler. Port USB tersebut
selain untuk loader ketika
ke
memprogram, bisa juga
difungsikan sebagai port komunikasi
ko
serial.
Arduino menyediakan
an 20 pin I/O, yang terdiri dari 6 pin
input analog dan 14 pinn digital
d
input/output. Untuk 6 pin
analog sendiri bisa juga difungsikan
d
sebagai output digital
jika diperlukan output digi
igital tambahan selain 14 pin yang
sudah tersedia. Untuk men
engubah pin analog menjadi digital
cukup mengubah konfigu
igurasi pin pada program. Dalam
board kita bisa lihat pin digital
di
diberi keterangan 0-13, jadi
untuk menggunakan pin an
analog menjadi output digital, pin
analog yang pada keterang
angan board 0-5 kita ubah menjadi
pin 14-19. Dengan kata lain
la pin analog 0-5 berfungsi juga
sebagi pin output digital 14-16.
14
Sifat open source arduino
ard
juga banyak memberikan
keuntungan tersendiri untuk
tuk kita dalam menggunakan board
ini, karena dengan sifat open
o
source komponen yang kita
pakai tidak hanya tergan
antung pada satu merek, namun
memungkinkan kita bisaa m
memakai semua komponen yang
ada dipasaran.
Bahasa pemrograman
an arduino merupakan bahasa C
yang sudah disederhanakan
kan syntax bahasa pemrogramannya
sehingga mempermudah
h kita dalam mempelajari dan
mendalami mikrokontrole
oler. Gambar 6, tampilan fisik
Mikrokontroler Arduino.
Gambar 6.. M
Mikrokontroler Arduino Uno
48
E-journal Teknik Elektro dan Komputerr (2015),
(2
ISSN : 2301-8402
Adapun konfigurasi dari Mikrokon
ontroler Arduino ini
antara lain dapat beroperasi pada tegangan
gan 5V dan tegangan
input (rekomendasi) 7 - 12V. Adapun batas
tas tegangan input 6 20V. Mikrokontroler ini mempunyai 14 pin
in digital input/output,
6 diantaranya adalah pin analog input. Arus
us pin per input/output
40 mA dan arus untuk pin 3.3V adalah 500 mA. Flash Memory
32 KB (ATmega328) yang mana 2 KB
K digunakan oleh
bootloader.
Mikrokontroler ini mempunyai 2 KB RAM
M dan 1KB ROM dan
kecepatan clock 16 MHz.
L.
Bluetooth HC-05
HC-05 Adalah sebuah modul Bluetoo
ooth SPP (Serial Port
Protocol) seperti pada gambar 7 yang mud
udah digunakan untuk
komunikasi serial wireless (nirkabel) yang
ng mengkonversi port
serial ke Bluetooth. HC-05 menggunakann modulasi bluetooth
V2.0 + Enchanced Data Rate (EDR)
R) 3 Mbps dengan
memanfaatkan gelombang radio berfrekuens
ensi 2, 4 GHz.
Modul ini dapat digunakan seba
bagai slave maupun
master. HC-05 memiliki 2 mode konfigura
urasi, yaitu AT mode
dan Communication mode. AT mode
de berfungsi untuk
melakukan pengaturan konfigurasi darii HC-05. Sedangkan
Communication mode berfungsi untuk mel
elakukan komunikasi
bluetooth dengan piranti lain.
Dalam penggunaannya, HC-05 dapa
apat beroperasi tanpa
menggunakan driver khusus. Untuk berkomunikasi
be
antar
Bluetooth, minimal harus memenuhi dua ko
kondisi yang pertama
komunikasi harus antara master dan slave
ve dan kondisi lainnya
password harus benar (saat melakukan pairing).
pa
Jarak sinyal
dari HC-05 adalah 30 meter, dengan kondis
disi tanpa halangan.
M.
HP Siemens C55
Siemens merupakan salah satu mere
erek handphone yang
dapat berkomunikasi dengan mikrokontroler
ler melalui port serial,
sehingga suatu pentransferan data dapat
dap
terjadi antara
mikrokontroler dengan handphone jenis
is Siemens tersebut.
Melalui pentransferan data ini pengguna
na handphone dapat
mengirim atau menerima suatu pesan sing
ingkat (SMS). Untuk
dapat berkomunikasi dengan mikrokon
ontroler, handphone
Siemens dilengkapi dengan internal modem
m
yang dapat
mengenali AT Command. Handphone jenis
j
Siemens C55
dikarenakan handphone tersebut merupakan
kan salah satu telepon
seluler yang cukup handal.
Gambar 7. Bluetooth HC-05
05
Handphone ini memilikii fasilitas
fa
yang baik dan dilengkapi
dengan kabel data untuk melakukan
m
komunikasi data serial
dengan periperal lain. Sel
elain itu handphone tersebut juga
memiliki kecepatan trans
nsfer data atau baudrate sebesar
19200 bps yang mas
asih mampu diimbangi oleh
mikrokontroler ATMega 85
8535.
III. PERANC
CANGAN SISTEM
A.
Skema Perancangann Sistem
S
Secara garis besar diagram
dia
blok dari sistem keamanan
rumah terkendali jarak jauh
j
menggunakan lampu dan
pemadam yang telah diranca
cang adalah seperti pada gambar 8.
Berdasarkan diagram
am blok pada gambar 8, terdapat
sensor, Bluetooth, Hp Siem
mens C55. Sensor yang digunakan
adalah MQ-2, sebagai pende
ndeteksi zat-zat yang dapat memicu
kebakaran, Bluetooth sebag
bagai perantara komunikasi antara
user dan mikrokontrolerr arduino,
a
dan Hp Siemens C55
sebagai modem GSM.
Mikrokontroler disin
sini merupakan komponen utama
dalam system yang berfu
rfungsi sebagai pusat pengendali
berbagai macam peripheral.
al. yang terhubung pada komponen
ini adalah Sensor, Bluetooth
th, Hp Siemens C55, lampu, pompa
pemadam.
Manfaat dari sistem
em ini adalah memberi penghuni
rumah informasi keadaan ru
rumah, meskipun penghuni rumah
sedang tidak berada di dala
alam rumah. Penghuni rumah akan
menerima SMS apabila sensor
sen
mendeteksi asap, dan akan
ditindak lanjuti oleh penghuni
p
rumah. Dan untuk
mengeksekusi, penghuni rumah
rum dapat mengirimkan perintah
lewat SMS ataupun lewat aplikasi
ap
sederhana untuk android.
Secara garis besar diag
iagram blok dari sistem keamanan
terkendali jarak jauh menggu
gguna CCTV IP Camera yang telah
dirancang adalah seperti pada
pa gambar 9. IP Camera yang
digunakan adalah IP Cam
am ID002A. IP Camera disini
berfungsi sebagai alat mon
onitoring visual keadaan rumah.
Laptop/PC bekerja sebag
bagai konfigurasi IP address,
Hp/perangkat seluler berfun
fungsi sebagai monitor pengontrol
jarak jauh. Sistem ini akan
an memberikan kenyamanan bagi
penghuni rumah, karena den
engan adanya sistem ini penghuni
Gambar 8. Diagram
m Blok Lampu dan Pemadam
49
E-journal Teknik Elektro dan Komputerr (2015),
(2
ISSN : 2301-8402
Gambar 10. Rangkaia
aian Komunikasi Serial RS232
Gambar 9. Diagram Blok Rangka
gkaian IP Camera
rumah dapat dengan leluasa meninggalkan
an rumah dengan rasa
aman karena keadaan rumah dapat di lihatt secara
s
visual melalui
perangkat Hp/seluler lainnya melalui IP Cam
amera ID002A.
B.
Pemasangan IP Camera
Adapun langka-langkah yang harus
rus dilakukan untuk
pemasangan IP Camera, adalah menghub
ubungkan IP Camera
dengan laptop/PC dengan IP Camera dinyal
yalakan, menggunakan
kabel LAN cross.
lap
agar sesuai
Yang kedua mengatur IP address laptop/PC
dengan segment IP address IP Camera yang
ya akan di setting.
Misalnya IP address IP Camera akan di at
atur di 192.168.1.97,
maka IP address laptop/PC adalah 192.168
168.1.2. Caranya Klik
start (windows orb) > Control Panel > Network
Ne
and Sharing
Center > View network status and tasks. Pada
Pa sidebar diseblah
kiri klik Change adapter settings. Pada
da icon Local Area
Connection klik kanan > Properties. Pada This
T Connection uses
the following items pilih InternetProtocoll Ve
Version 4 (TCP/Ipv4)
> klik Properties.
Install dan menjalakan software IP Installer untuk
mendeteksi IP address IP Camera secara. Setelah
Se
IP address IP
Camera terdeteksi, pastikan IP Camera
era sudah siap, ada
beberapa langkah untuk memastikan, yaitu
ya
Buka Browser
Internet Explorer. Klik Tools > Internet
et Options. Pada sub
menu ActiveX controls and plugins, buat enable
en
semua options.
Klik OK 2X dan pada address bar ketika
ikan IP address yang
baru di ganti sebelumnuya 192.168.1.97.
C.
Siemens C55 sebagai Modem GSM
iemens C55), modem
Fungsi dari modem GSM (Hp Siem
GSM akan mengirim data ke mikrokontro
troler, kemudian data
yang diterima ( isi SMS dan No tujuan) aka
akan di kembalikan ke
modem GSM melalui Recommended SStandard (RS)232,
kemudian setelah modem GSM mengirim data
d tersebut ke SMS
center yang nantinya akan menyampaikan
an ke No Handphone
yang ditujuh. Perintah yang dimengertii m
modem adalah “AT
Command”. Disebut AT command karenaa perintah-perintahnya
p
diatur oleh “AT” (Attention). Untuk berkomunikasi
ber
antara
mikrokontroler dan Handphone, diperlukan
di
fasilitas
komunikasi serial dengan model Unive
iversal Asynchronous
Receiver-Transmitter (UART) dengan kecepatan
ke
19200bps
untuk jenis Siemens C55. Sehingga itu, diiperlukan Integrated
Circuit (IC)
converter MAX232 untuk
uk memenuhi standar komunikasi
RS323.
Level tegangan yan
ang digunakan adalah RS232.
Sementara itu mikrokontro
troler hanya menyediakan fasilitas
komunikasi UART dengan
an pin Transmit (TX), dan receive
(RX) dengan level teganga
gan RS232. Untuk itu diperlukan
sebuah sistem adapter yang
ng mampu mengubah level tegangan
Transistor to Transistor Logic
Lo
(TTL) ke RS232. Pada HP
Siemens C55 terdapat konek
nektor untuk berkomunikasi dengan
piranti luar. Kabel data sudah
sud dilengkapi dengan konverter
RS232 untuk itu mikro
krokontroler memerulkan piranti
tambahan yaitu modul konv
nverter dari TTL ke RS232. Seperti
pada gambar 10, disajikan skema
sk
rangkaian komunikasi serial
RS232.
D.
Sensor Asap MQ2
Sensor yang diguna
nakan adalah sensor asap MQ2,
sensor untuk mendeteksii kadar
k
gas hidrokarbon seperti iso
butana (C4H10 /isobutane),, ppropana (C3H8 / propane), metana
(CH4 /methane), etanol (ethanol alcohol, CH3CH2OH),
hidrogen (H2 / hydrogen), asap
a
(smoke). Ketika terdeteksi
zat-zat yang dapat memic
icu kebakaran data akan masuk
melalui Port D.2 di mikroko
kontroler ATMega8534, setelah itu
mikrokontroler akan mela
elanjutkan ke modem GSM (Hp
Siemens C55) dan akan dila
dilanjutkan ke No. Hp User bahwa
asap telah terdeteksi.
E.
Driver Pemadam dann L
Lampu
Seperti yang terlihatt pada gambar 11. Rangkaian ini
berfungsi untuk menghidup
upkan pompa dan lampu melalui
sinyal dari mikrokontroler.
r. Sinyal dari mikrokontroler akan
diterima oleh optocoupler untuk
un
kemudian diteruskan kepada
transistor yang akan mengak
aktifkan relay.
F.
Mikokontroler ATMEga
Ega, Arduino dan Bluetooth HC-05
Bluetooth HC-05 inii m
memiliki koneksi 6 slot pin yang
tersedia, dalam tugas akhir
ir ini penulis hanya menggunakan
empat serial port dari 6 yang
y
ada. Yaitu Receiving Data
(RXD) sebagai penerima,
a, dan Transmitting Data (TXD)
sebagai Transmitter, GND
D sebagai Ground dan Voltage
Common Collector (VCC) sebagai sumber tegangan. Pada
gambar 12, merupakan inpu
nput-output mikrokontroler arduino
uno r3 dan Bluetooth H
HC-05. Mikrokontroler arduino
terhubung dengan
50
E-journal Teknik Elektro dan Komputerr (2015),
(2
ISSN : 2301-8402
Gambar 133. Hp Siemens C55
Gambar 11. Rangkaian Driver Pemad
madam dan Lampu
Gambar 14. Pengujian Sensor
A.
Gambar 12. Inpu-Outpu Mikrokontroler Arduino
Ar
Uno r3
PB2, PB1, PB0 dari mikrokontroler ATm
Tmega, seperti yang
terlihat pada gambar 12, sehingga setiapp pperintah yang kirim
oleh user ke bluetooth melalu aplikasi andro
droid, akan diteruskan
dari mikrokontroler arduino dan akhirny
rnya dieksekusi oleh
mikrokontroler Atmega.
Pengujian Hp Siemen
ens C55 sebagai Modem GSM
Pengujian ini perlu
rlu dilakukan untuk memastikan
komunikasi antara handph
dphone user dan mikrokontroler
nantinya akan berjalan denga
ngan baik, karena jika Modem GSM
tidak bekerja maka keselur
luruhan sistem tidak akan bekerja.
Sewaktu sistem di nyalakan
an modem GSM akan mengirimkan
pesan kepada user sepe
eperti pada gambar 13 Untuk
memberitahukan bahwa sistem berjalan dan sedang
menunggu perintah.
B
IV. PENGUJIAN ALAT
AT DAN
ANALISA
Berdasarkan proses perancangan yang
ya
sudah dibahas
pada bab sebelumnya dimana untuk meng
engetahui kinerja alat
yang telah dibuat maka dilakukan proses pe
pengujian. Pada tahap
pengujian, power supply yang digunakann ssebesar 12v. Proses
pengujian ini ditujukan pada HP Siemen
ens sebagai modem
GSM, sensor, waktu SMS, kontrol lampuu ddan pemadam jarak
jauh menggunakan SMS dan juga android,
id, bluetooth, serta IP
camera sebagai pemantau keadaan rumah.
Pengujian Sensor
Pengujian ini dilakuk
kukan untuk mengetahui ketepatan
pembacaan dan sensitivitas
itas sensor dalam mengenal asap
ataupun zat-zat yang dapat
at memicu kebakaran seperti pada
gambar 14.
Dalam pengujian ini penulis menggunakan beberapa
zat yang dapat di deteksi oleh
ole sensor MQ2, antara lain : Asap
dari lilin, asap dari rokok
ok dan gas dari macis gas. Jika
terdeteksi asap sensor aka
kan menyalakan lampu hijau dan
secara otomatis pompa akan
aka menyala untuk memadamkan
api. Setelah api dipadamka
kan user akan menerima notifikasi
lewat SMS bahwa asap terde
rdeteksi.
51
E-journal Teknik Elektro dan Komputer (2015), ISSN : 2301-8402
Gambar 16. Pengujian Lampu
Gambar 15. Pengujian Pemadam
TABEL II
HASIL PENGUJIAN WAKTU SMS BALASAN
TABEL I
HASIL PENGUJIAN WAKTU PENGIRIMAN SMS
Hari
Jam
Hari
Rata-
Ratarata
rata
06.00
12.00
18.00
Minggu
9.75
10.14
9.40
9.76
11.66
Senin
11.20
11.84
10.95
11.33
10.61
Jumat
10.47
11.30
11.46
11.08
06.00
12.00
18.00
Minggu
9.36
9.75
10.05
9.72
Senin
10.85
12.28
11.85
Jumat
10.07
11.25
10.50
C.
Pengujian Pemadam
Untuk pengujian pemadam lewat SMS, seperti pada
gambar 15 user mengirimkan perintah lewat SMS kepada Hp
Siemens sebagai Modem GSM untuk menyalakan pompa untuk
pemadam. User akan mendapat pesan pemberitahuan apabila
pompa untuk pemadam telah menyala dan juga sebaliknya.
Untuk menyalakan pompa user mengirimkan pesan singkat
“pompa on”. Pompa akan menyalah ketika modem GSM
menerima pesan singkat tersebut. Sebaliknya untuk mematikan
pompa pemadam user mengirimkan pesan singkat “pompa off”.
E.
Pengujian Lampu
Untuk pengujian lampu lewat SMS, seperti pada
gambar 16, user mengirimkan perintah lewat SMS kepada Hp
Siemens sebagai Modem GSM untuk menyalakan lampu.
User akan menerima pesan pemberitahuan apabila lampu
telah menyala. User mengirimkan perintah “lampu off” untuk
mematikan lampu, dan pemberitahuan akan diterima sesaat
perintah untuk mematikan lampu telah dilaksanakan oleh
mikrokontroler.
F.
D.
Jam
Pengujian Waktu SMS
Pengujian ini dilakukan karena jaringan seluler yang
sering mengalami gangguan yang tidak menentu. Dengan
menggunakan stopwatch, kita dapat mengetahui seberapa lama
beban akan hidup pada saat pengiriman sms. Penulis
melakukan pengujian ini di 3 hari yang berbeda yaitu, Minggu,
Senin, dan Kamis, seperti pada tabel I dan tabel II. Dikarenakan
aktifitas pada jaringan seluler pada hari-hari tersebut berbedabeda. Perhitungan waktu dalam pengujian ini adalah dalam
detik.
Pengujian Bluetooth
Pengujian ini diperlukan, dikarenakan untuk
berkomunikasi antara handphone user yang berbasis android
dan mikrokontroler uno r3 diperlukan Bluetooth sebagai
perantara komunikasi antara mikrokontroler dan user.
Pertama, user harus menyamakan (pairing) perangkat
Bluetooth Hp user dan Bluetooth HC-05 seperti pada gambar
17. Sehingga perintah-perintah yang dikirimkan user dan
dilaksanakan oleh HC-05. Lampu pada Bluetooth akan
berkedip pelan jika proses pairing antara perangkat Bluetooth
Hp user dan Bluetooth HC-05 sudah dilakukan.
52
E-journal Teknik Elektro dan Komputer (2015), ISSN : 2301-8402
Gambar 19 Pengujian Pemadam
Gambar 17. Pengujian Bluetooth
Gambar 20 Pengujian IP Camera.
Gambar 18. Pengujian Lampu
I.
G. Pengujian Lampu dan Pemadam menggunakan
Android
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kinerja lampu
dan pemadam saat di kendalikan jarak jauh oleh user lewat Hp
yg berbasis android, untuk mendukung pengujian ini, penulis
telah membuat sebuah aplikasi sederhana untuk mengendalikan
lampu dan pompa pemadam jarak jauh. Pengujian ini akan
dilakukan terpisah, sehingga dapat diketahui bahwa sistem
berjalan dengan baik.
H. Instalasi Aplikasi ke Ponsel Android
Aplikasi ini dibuat seabgai pendukung tugas akhir.
Aplikasi ini dapat di install dan di jalankan pada setiap jenis
sistem operasi android, mulai dari sistem android 1.6 sampai
sistem operasi android 5.0. Proses instalasi dan kompiler
aplikasi android sistem pengendali dibuat di eclipse, software
yang dilengkapi dengan JDT (Java Development Tools).
Instalasi ke ponsel berbasis android terlebih dahulu dan
melakukan desain aplikasi dengan menyertakan perencanaan
sistem kerja aplikasi. Program yang selesai dibuat, akan
mendapat ekstensi program *.apk (android package kit). File
*.apk inilah yang disebut dengan aplikasi android, dan nantinya
dapat di install di perangkat ponsel berbasis android.
Pengujian Lampu
User mengirimkan perintah lewat aplikasi senderhana
menyalakan lampu. User akan mendapat pesan pemberitahuan
apabila lampu telah menyala dan sebaliknya, dan
pemberitahuan akan diterima sesaat perintah untuk mematikan
lampu telah dilaksanakan oleh mikrokontroler. Seperti pada
Gambar 18 lampu nantinya akan menyala dan juga akan mati
ketika user mengirim perintah melalui aplikasi android. Untuk
menyalakan ataupun mematikan lampu, user memilih menu
button “LAMPU ON” atau “LAMPU OFF” di aplikasi
android.
J. Pengujian Pemadam
Untuk pengujian pompa pemdam lewat android, seperti
pada gambar 19, user mengirimkan perintah lewat aplikasi
android. User akan mendapat pesan pemberitahuan apabila
pompa telah menyala dan sebaliknya, untuk mematikan
pompa, user kembali mengirimkan perintah, dan
pemberitahuan akan diterima oleh mikrokontroler.
K.
Pengujian IP Camera
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kinerja IP
Camera sebagai perangkat pengawas ketika dikendalikan
jarak jauh. Untuk melakukan pengujian ini, pertama harus
melacak IP address dari IP Camera agar nantinya dapat
diakses
53
E-journal Teknik Elektro dan Komputer (2015), ISSN : 2301-8402
untuk dilakukan pengujian. Setelah menemukan IP address
seperti pada gambar 20, penulis memasukan
IP address
tersebut di alamat tautan yang terdapat pada web browser.
Setelah itu akan ada permintaan log in dari aplikasi bawaan IP
camera. Sesaat setelah log in diterima, akan terlihat
tampilan/gambar dari IP camera, yang akan dikirim ke user
seperti pada gambar 20.
L..
Analisa
Sistem sensor, lampu, pompa pemadam, dan IP Camera
terkendali jarak jauh dengan menggunakan SMS dan jaringan
Bluetooth dalam pengujian ini berjalan dengan baik. Ketika
sensor mendeteksi adanya asap, user akan menerima notifikasi
di telepon seluler melalui SMS, dan secara otomatis pompa
pemadam akan memadamkan api. Setelah sensor mendeteksi
tidak adanya asap, notifikasi “ASAP SUDAH TIDAK
TERDETEKSI” akan dikirim ke user melalui SMS.
Untuk pengiriman perintah melalui SMS, waktu rata-rata
lebih cepat pada hari Minggu di bandingkan dengan hari Senin
dan Jumat, begitu juga dengan waktu SMS balasan.
Dikarenkan hari Senin adalah awal minggu kerja, sehingga
jaringan seluler pada hari itu relatif sibuk. Pada hari Minggu,
pengiriman dan juga balasan SMS relatif lebih cepat karena
hari libur, sehingga kesibukan jaringan seluler menurun di
bandingkan dengan hari Senin dan Jumat
Lampu dapat di kendali jarak jauh oleh user dengan
menggunakan SMS dan juga jaringan Bluetooth. Untuk
pengendalian melalui jaringan Bluetooth, digunakan aplikasi
senderhana yang berbasis android. Dalam sistem
pengontrolan, user menekan menu button pada aplikasi untuk
mengirim perintah. Perintah yang dikirim menggunakan
jaringan Bluetooth terkirim lebih cepat dibandingkan melalui
SMS, hanya saja untuk jarak jangkau kendali maksimum
jaringan Bluetooth hanya mencapai 30 meter.
Keadaan di dalam rumah dapat dipantau dengan baik
melalui IP Camera, ini di bantu dengan adanya aplikasi
bawaan yg terdapat pada IP Camera. Sehingga membantu
tuan rumah untuk memantau rumah bukan hanya di satu sudut
saja, tetapi bisa memantau beberapa sudut rumah.
V. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan maka dapat
disimpulkan bahwa alat ini akan bekerja sesuai dengan yang
diharapkan yaitu mengendalikan lampu, pemadam otomatis
dari jarak jauh.
Bluetooth HC-05 dapat diakses hingga radius 30m. Alat
ini juga bekerja memberikan notifikasi apabila sensor
mendeteksi asap ataupun zat-zat yang dapat memicu
kebakaran. Dapat disimpulkan juga sesaat lampu dan
pemadam dimatikan dan dinyalakan, user akan menerima
notifikasi. Lamanya waktu user mengirim sms sampai
perintah dilaksanakan adalah rata-rata 9.72 Detik untuk hari
Minggu, 11.66 Detik untuk hari Senin, dan 10.61 Detik untuk
hari Jumat. IP Camera mempunyai aplikasi bawaan, sehingga
mempunyai menu button untuk digerakan, sehingga user
dapat memantau beberapa sudut di dalam rumah.
Ada pun beberapa saran yang dapat diberikan untuk
pengembangan lebih lanjut, IP camera yang digunakan
sebaiknya memiliki IP tetap agar gampang di akses oleh
pengguna. Dapat ditambahkan lebih banyak titik penempatan
lampu, pemadam dan IP camera untuk rumah yang skala
lebih besar agar seluruh area rumah dapat di pantau. Untuk
dapat dikendalikan jarak jauh menggunakan wi-fi, Bluetooth
HC-05 dapat diganti dengan wi-fi shield.
DAFTAR PUSTAKA
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
Atmel,
ATmega
8535
tersedia
di:
http://www.atmel.com/images/doc2502.pdf
A.Winoto, MikrokontrolerAVR ATmega8/16/32/8535 dan
Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR, Bandung:
Informatika, 2010.
Dr. Jusak, Teknologi Komunikasi Data Modern, STIKOM
Surabaya 2013
E. H. Atmoko, Membuat Sendiri CCTV Berkelas Enterprise
dengan biaya murah, 2013.
H. S. Nazruddin, Android: Pemrograman Aplikasi Mobile
Smortphone dan Tablet PC, 2011.
M. B. Aryanto, IP Camera dan Aplikasinya, 2010.
S. Aprayandi, Rancanga Bangun System Detector via Handphone
Berbasis Mikrokontroler. Pontianak 2013: Elektro