Internet of Things (IoT) : Smart Door Alarm Dengan Web Server (NodeJS) Dan Aplikasi Mobile (Flutter) Serta Bot Telegram

 

Internet Of Things (IoT) : Smart Door Alarm

Mata Kuliah :

Arsitektur dan Organisasi Komputer

Dosen Pembimbing

Aditya Prapanca, S.T., M.Kom.

Disusun Oleh

Kelompok 7 :

Faidatun Nisa Vera Amanda (20051204001)

Alfian Dwi Nugraha (20051204011)

Wisnu Shena Arrafi (20051204057)

Nurun Nafisah (20051204087)

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan dan kemajuan teknologi yang sangat pesat menjadikan internet dibutuhkan dalam kehidupan sehari hari. Bahkan penggunaan internet sangat meningkat dan hampir setiap orang tidak dapat lepas dari internet. Bahkan sekarang banyak perangkat teknologi yang dikoneksikan dengan internet, baik itu alat elektronik maupun alat komputer serta Handphone. Sehingga terdapat sebuah inovasi dimana alat teknologi tersebut dapat dikendalikan dari jarak jauh melalui internet yang dinamakan Internet of Things atau IoT.

Internet of Things (IoT) merupakan salah satu tren baru di dunia teknologi yang kemungkinan besar akan menjadi tren di masa depan. Dengan IoT( Internet Of Things) segala aktivitas dilakukan dengan memanfaatkan internet(Sulaiman & Widarma, 2017). Teknologi dengan IoT ini dapat menjadi solusi untuk menghemat tenaga dan waktu manusia karena memungkinkan pengawasan dilakukan dari jarak jauh melalui komputer atau smartphone. Menurut Burange dan dalam jurnal Apri Junaidi[1], Kemampuan akses bisa saja tidak terbatas karena perangkat IoT yang selalu tersambung ke Internet, sehingga dapat diakses dan digunakan kapan saja dan dimana saja. 

Sejarah dari Internet of Things ini  muncul karena adanya perkembangan teknologi, perubahan sosial, ekonomi dan budaya yang menuntut Any time connection , Any Things connection , dan Any Place connection. Elemen yang terdapat di dalam IoT adalah Sensor, konektivitas, masyarakat dan proses. Sehingga dengan IOT ini cara kerjanya dinilai jauh lebih efektif dan efisien. Contoh dari IOT ini yaitu mengendalikan alat elektronik seperti lampu, televisi, kulkas,kipas angin, kunci pintu otomatis dan bahkan alarm pintu rumah yang pengendalian tersebut dapat kita lakukan dari jarak jauh dengan menggunakan perangkat smartphone.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa yang dimaksud smart door alarm ?
2. Apa kelebihan dari penggunaan smart door alarm ini ?
3. Apa saja alat-alat yang digunakan untuk membuat smart door alarm ?
4. Bagaimana cara membuat smart door alarm ?
5. Bagaimana cara kerja smart door alarm ?

1.3 Tujuan

1. Agar dapat mengetahui penerapan IOT dalam kehidupan sehari-hari.
2. Agar dapat mengetahui pengertian dari smart door alarm.
3. Agar dapat mengetahui kelebihan dari penggunaan smart door alarm.
4. Agar dapat mengetahui bagaimana cara membuat smaart door alarm.
5. Agar data mengetahui cara kerja penggunaan smart door alarm.

BAB II
PEMBAHASAN

2.1 Pengertian

Smart Door Alarm adalah suatu perangkat keamanan tambahan yang bertugas untuk memberikan sinyal/notifikasi kepada sang pemilik apabila terjadi sesuatu seperti percobaan memasuki properti orang tanpa izin, dll. Smart Door Alarm  digunakan untuk mendeteksi kondisi pintu, apakah sedang terbuka atau tertutup. Smart Door Alarm menggunakan Internet dalam prinsip kerjanya untuk mengirimkan notifikasi kepada pengguna melalui smartphone, yang dapat diakses melalui beberapa aplikasi messenger dengan bantuan bot.

2.2 Keunggulan Penggunaan Smart Door Alarm

Terdapat beberapa keunggulan dan manfaat yang dapat membantu menjaga keamanan sekaligus meminimalisir potensi kerugian. Antara lain:

• Mengetahui kondisi  lebih cepat dengan penanganan tepat.

Dengan menggunakan smart door alarm pengguna dapat mengetahui kondisi rumah dengan cepat. Jika terjadi sesuatu atau sensor mendeteksi suatu pergerakan yang membahayakan, alarm akan berbunyi serta smart door alarm akan memancarkan cahaya untuk memberitahu pemilik rumah.

• Lebih praktis melakukan akses dengan ponsel.

Smart door alarm juga dapat diakses melalui smartphone, pengguna akan mendapatkan sebuah notifikasi saat terjadi sesuatu yang membahayakan rumah.

2.3 Alat dan Bahan

Alat - alat yang digunakan pada pembuatan smart door alarm :

1. 1 Nodemcu lolin v3

2. 1 Buzzer 3-22V

3. 2 LED

4. 1 Switch push button

5. 1 Sensore magnetic door

6. Kabel jumper

Deskripsi Alat

2.3.1 Nodemcu lolin v3

NodeMCU V3 ESP8266 merupakan sebuah mikrokontroler. Spesifikasi dasar NodeMCU V3 :

• Microcontroller : Tensilica 32 bit
• Flash Memory : 4 KB
• Tegangan Operasi : 3.3 V
• Tegangan Input : 7 – 12 V
• Digital I/O : 16
• Analog Input : 1 (10 Bit)
• Interface UART : 1
• Interface SPI : 1
• Interface I2C : 1

Untuk dapat bekerja sesuai dengan sistem yang diinginkan maka NodeMCU V3 harus diprogram terlebih dahulu. Pemrogramannya memakai Arduino IDE (sketch), dengan menyesuaikan tipe/jenis boardnya. Agar board NodeMCU V3 ini terdeteksi di Arduino IDE perlu diinstal terlebih dahulu ‘board NodeMCU’ nya.

2.3.2 Buzzer 3-22V

Buzzer atau Beeper merupakan komponen elektronika keluarga transduser, dimana dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Pada saat ada aliran catu daya atau tegangan listrik yang mengalir ke rangkaian menggunakan piezoelectric, maka akan terjadi pergerakan mekanis pada piezoelectric tersebut. Yang mana gerakan tersebut mengubah energi listrik menjadi energi suara.

Terdapat 2 jenis buzzer di pasaran antara lain :

• Passive buzzer

Tidak mempunyai suara sendiri, sehingga cocok untuk dipasangkan dengan arduino yang dapat diprogram tinggi rendah nadanya. Contoh dalam kehidupan sehari – hari yaitu speaker.

• Active buzzer 

Dapat berdiri sendiri atau standalone atau singkatnya sudah mempunyai suara tersendiri ketika diberikan catu daya.

2.3.3 LED

LED (Light Emitting Diode) merupakan komponen elektromagnetik yang dapat memancarkan cahaya monokromatik melalui tegangan maju. LED terbuat dari bahan semi konduktor yang merupakan keluarga dioda. LED akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda. LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang didoping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. 

Ketika LED dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna). LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah Energi Listrik menjadi Energi Cahaya.

2.3.4 Switch push button

Push button switch (saklar tombol tekan) adalah perangkat / saklar sederhana yang berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik dengan sistem kerja tekan unlock (tidak mengunci). Sistem kerja unlock disini berarti saklar akan bekerja sebagai device penghubung atau pemutus aliran arus listrik saat tombol ditekan, dan saat tombol tidak ditekan (dilepas) saklar akan kembali pada kondisi normal. 

Sebagai device penghubung atau pemutus, push button switch hanya memiliki 2 kondisi, yaitu On dan Off (1 dan 0). Istilah On dan Off ini menjadi sangat penting karena semua perangkat listrik yang memerlukan sumber energi listrik pasti membutuhkan kondisi On dan Off. Karena sistem kerjanya yang unlock dan langsung berhubungan dengan operator, push button switch menjadi device paling utama yang biasa digunakan untuk memulai dan mengakhiri kerja suatu mesin. Berdasarkan fungsi kerjanya yang menghubungkan dan memutuskan, push button switch mempunyai 2 tipe kontak yaitu NC (Normally Close) dan NO (Normally Open).

• NO (Normally Open), merupakan kontak terminal dimana kondisi normalnya terbuka (aliran arus listrik tidak mengalir). Dan ketika tombol saklar ditekan, kontak yang NO ini akan menutup (Close) dan mengalirkan atau menghubungkan arus listrik. Kontak NO digunakan sebagai penghubung atau menyalakan sistem circuit (Push Button ON).

• NC (Normally Close), merupakan kontak terminal dimana kondisi normalnya tertutup (mengalirkan arus listrik). Dan ketika tombol saklar push button ditekan, kontak NC ini akan menjadi membuka (Open), sehingga memutus aliran arus listrik. Kontak NC digunakan sebagai pemutus atau mematikan sistem circuit (Push Button Off).

2.3.5 Sensor magnetic door

Sensor Magnetik adalah alat yang akan terpengaruh medan magnet dan akan memberikan perubahan kondisi pada keluaran. Cara kerja door sensor yang membantu mendeteksi tindakan mencurigakan dari pencuri:

• Dipasang pada pintu atau jendela.

Door sensor dipasang terlebih dahulu di pintu, jendela atau akses lain yang diinginkan. Sensor ini, akan bekerja mendeteksi area yang sudah ditentukan. Bila menurut Anda, area atau akses paling berisiko adalah pintu dan jendela, maka Anda bisa memasangnya pada tempat-tempat tersebut. Secara otomatis, door sensor sudah mengatur area yang akan diawasi.

• Saklar magnet (reed switch) bekerja.

Door sensor terdiri dari sensor magnet dan magnet. Untuk sensornya sendiri, menggunakan saklar magnet (reed switch) yang bekerja jika ada magnet di dekatnya. Magnet ini dipasang pada daun pintu atau jendela. Kemudian, sensor magnet dipasang pada bingkai/lis pintu atau jendela. Sensor magnet dan magnet ini dipasang saling berdekatan. Ketika pencuri atau tamu tak diundang membuka pintu atau jendela secara paksa dengan senjata serta tindakan mencurigakan lainnya, maka sensor magnet dan magnet akan berjauhan. Selanjutnya, door sensor bekerja mengirimkan sinyal ke panel smart alarm.

• Memicu Smart Alarm.

Setelah sensor magnet dan magnet terpisah, selanjutnya perisitiwa ini akan memicu smart alarm.Namun, harus dipastikan bahwa smart alarm ada pada pengaturan alarm (aktif). Bila smart alarm sudah dalam kondisi Arm (aktif), maka  sensor akan mengirim sinyal ke panel smart alarm. 

• Smart Alarm mengirim notifikasi ke ponsel.

Setelah panel smart alarm menerima sinyal, maka akan menghasilkan bunyi dan kemudian mengirimkan informasi (notifikasi) di ponsel Anda melalui aplikasi smart alarm. Informasi ini dikirim ke ponsel (aplikasi smart alarm) dengan 3 pilihan koneksi WiFi/GPRS/GSM. Sehingga, bila ada salah satu koneksi yang terkendala, maka Anda bisa memilih koneksi lainnya.

2.3.6 Kabel jumper

Kabel jumper adalah kabel elektrik yang memiliki pin konektor di setiap ujungnya dan memungkinkanmu untuk menghubungkan dua komponen yang melibatkan Arduino tanpa memerlukan solder. kegunaan kabel jumper yakni sebagai konduktor listrik untuk menyambungkan rangkaian listrik. Konektor yang ada pada ujung kabel terdiri atas dua jenis yaitu konektor jantan (male connector) dan konektor betina (female connector). Konektor jantan fungsinya untuk menusuk dan konektor betina fungsinya untuk ditusuk.

Macam-Macam Kabel Jumper :

• Kabel Jumper Male to Male.
• Kabel Jumper Male to Female.
• Kabel Jumper Female to Female.

2.4 Cara Membuat Rangkaian Smart Door Alarm

2.4.1 Merakit komponen sesuai gambar skema rangkaian. 

Berikut adalah skema rangkaian dari Smart Door Alarm :

Kaki pada komponen dihubungkan dengan NodeMCU dan kaki yang satunya (warna hitam) menuju ke ground.

2.4.2 Menjalankan aplikasi server

Kode aplikasi server bisa dilihat di https://github.com/viandwi24/smart-door-alarm

2.4.3 Mengupload kode ke mikrokontroler.

Berikut Kode Pemrogramannya: #include <SocketIoClient.h> #include <ArduinoJson.h> #include <Arduino.h> #include <ESP8266WiFi.h> #define USER_SERIAL Serial // NETWORK const char* WIFI_SSID = "wifiku"; const char* WIFI_PASSWORD = "04031997"; const char* SERVER_IP = "192.168.1.5"; const int SERVER_PORT = 3000; // MODULE / SENSOR  const int LED_INDICATOR_ALARM_ON = 12; const int LED_INDICATOR_DOOR_OPEN = 13; const int SENSOR_DOOR = 2; const int BUZZER = 15; const int BUZZER_POWER = 400; const int BUTTON_ALARM_ON = 14; // STATE bool alarmActive = true; bool doorOpen = false; bool oldDoorOpen = false; // DECLARE LIB SocketIoClient webSocket; void setup() {   Serial.begin(115200);   Serial.print("Smart Door Alarm");   Serial.println("[+] Starting...");   moduleSetup();   wifiScan();   wifiSetup();   webSocketSetup(); } void loop() {   update();   webSocket.loop();   run(); } //  MODULE : SETUP void moduleSetup() {   pinMode(LED_INDICATOR_ALARM_ON, OUTPUT);   pinMode(LED_INDICATOR_DOOR_OPEN, OUTPUT);   pinMode(SENSOR_DOOR, INPUT_PULLUP);   pinMode(BUTTON_ALARM_ON, INPUT_PULLUP); } //  MODULE : UPDATE void update() {   doorOpen = (digitalRead(SENSOR_DOOR) == HIGH);   if (doorOpen != oldDoorOpen) {     DynamicJsonDocument data(2048);     data["state"] = "doorOpen";     data["value"] = doorOpen;     char json[128];     serializeJson(data, json);     webSocket.emit("input", json);     oldDoorOpen = doorOpen;   } } // MODULE : RUN void run() {   if(digitalRead(BUTTON_ALARM_ON) == LOW) {     alarmActive = !alarmActive;     DynamicJsonDocument data(2048);     data["state"] = "alarmOn";     data["value"] = alarmActive;     char json[128];     serializeJson(data, json);     webSocket.emit("input", json);   }   if (alarmActive && doorOpen) doorOpened();   digitalWrite(LED_INDICATOR_ALARM_ON, alarmActive ? HIGH : LOW); } // MODULE : FUNCS void doorOpened() {   digitalWrite(LED_INDICATOR_DOOR_OPEN, HIGH);   tone(BUZZER, BUZZER_POWER);   delay(500);   digitalWrite(LED_INDICATOR_DOOR_OPEN, LOW);   noTone(BUZZER);   delay(500); } // NETWORK : WIFI SCAN void wifiScan() {   Serial.println("[+] Scanning WiFi...");   int numberOfNetwork = WiFi.scanNetworks();   for(int i = 0; i < numberOfNetwork; i++ ){     Serial.println("  - " + WiFi.SSID(i) + " [" + WiFi.RSSI(i) + "]");   } } // NETWORK : WIFI SETUP AND CONNECT void wifiSetup() {   Serial.println("[+] Connecting to WiFi...");   digitalWrite(LED_INDICATOR_ALARM_ON, HIGH);   digitalWrite(LED_INDICATOR_DOOR_OPEN, HIGH);   WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);   while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {     delay(1000);     Serial.print(".");   }   Serial.println("[+] WiFi Connected With IP : " + WiFi.localIP().toString());   digitalWrite(LED_INDICATOR_ALARM_ON, LOW);   digitalWrite(LED_INDICATOR_DOOR_OPEN, LOW); } // WEBSOCKET : SETUP void webSocketSetup() {   webSocket.begin(SERVER_IP, SERVER_PORT);   webSocket.on("message", webSocketOnMessage);   webSocket.on("state", webSocketOnState); } void webSocketOnState(const char* message, size_t length){   Serial.println(message);   DynamicJsonDocument data(1024);   deserializeJson(data, message);   alarmActive = data["alarmOn"]; } void webSocketOnMessage(const char* message, size_t length){   Serial.println(message);

2.4.4 Menyusun aplikasi mobile

Berikut tampilan aplikasi mobile

Kode aplikasi mobile bisa dilihat di https://github.com/viandwi24/smart-door-alarm

2.5 Cara Kerja Smart Door Alarm

2.5.1 Sensor Magnetic pada Smart Door Alarm menangkap suatu kejadian.

Cara kerja pertama, saat sensor magnetic yang terpasang di pintu mendeteksi suatu kejadian yang beresiko atau berdampak negatif, yang bisa berasal dari suatu tindakan yang mencurigakan. Misalnya, bila ada pencuri, maka sensor akan menangkap informasi kejadian berisiko ini melalui pergerakan yang mencurigakan, baik benda, manusia dan hewan sekalipun.

2.5.2 Sensor Magnetic menyampaikan sinyal pada panel Smart Door Alarm.

Setelah menangkap kejadian yang beresiko Sensor Magnetic akan menyampaikan sinyal ke panel Smart Alarm. Pada proses ini buzzer akan bekerja dan membunyikan alarm.

2.5.3 Sensor Magnetic mengirim informasi ke Smartphone pengguna.

Dan secara bersamaan Sensor Magnetic, mengirimkan informasi ke smartphone pengguna melalui aplikasi “ SMARTDOOR “. Informasi yang diberikan berupa titik lokasi dan waktu terjadinya masalah

2.5.4 Smartphone menerima notifikasi secara langsung.

Informasi yang dikirim oleh smart alarm akan tersampaikan tepat waktu (real time) saat Sensor Magnetic menangkap sinyal mencurigakan. Dengan menerima notifikasi ini, pengguna dapat melakukan tindakan yang diperlukan.

2.6 Hasil Jadi Smart Door Alarm

Berikut adalah gambar hasil jadi dari perangkat kami

Untuk video lengkap tentang tata cara membuat dan hasil jadi bisa dilihat di :

BAB III
PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Internet Of Things (IoT) adalah suatu konsep yang dirancang untuk membantu aktivitas manusia atau menghubungkan semua objek fisik di dalam  kehidupan sehari-hari dengan menggunakan koneksi jaringan internet. Salah satu contoh dari penerapan IoT adalah Smart Door Alarm. Dari penelitian yang kami lakukan dapat disimpulkan bahwa smart door alarm ini adalah sebuah alat yang dapat digunakan untuk mengontrol status pintu. Jika pintu terbuka maupun tertutup maka smart door alarm akan mengirimkan notifikasi melalui smartphone yang telah terpasang aplikasi “smartdoor” , dan jika terdeteksi suatu tindakan yang mencurigakan alarm akan berbunyi serta lampu LED akan menyala.

DAFTAR PUSTAKA

https://www.ardutech.com/apa-itu-nodemcu-v3-fungsinya-dalam-iot-internet-of-things/

https://www.nyebarilmu.com/tutorial-arduino-mengakses-buzzer/

https://teknikelektronika.com/pengertian-led-light-emitting-diode-cara-kerja/

http://trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/04/Pengertian-Push-Button.html

https://kanasecure.com/news/begini-cara-door-sensor-deteksi-datangnya-pencuri

LAMPIRAN

Gambar 1 : Foto Rangkaian IoT

Gambar 2 : Foto Anggota Kelompok