Syntax Literate: Jurnal Ilmiah Indonesia p�ISSN:
2541-0849 e-ISSN: 2548-1398
Vol. 7, No. 8, Agustus 2022
PEMANFAATAN MIKROKONTROLER BERBASIS INTERNET Of THINGS
(IoT) DALAM SISTEM PENENTUAN
PANJANG DAN KEMIRINGAN LERENG
Universitas
Gunadarma,
Indonesia
Email: [email protected],
nurinayasin@staff.gunadarma.ac.id, wike@staff.gunadarma.ac.id
Saat ini perkembangan pesat dimiliki oleh bidang konstruksi. Perkembangan tersebut diikuti oleh alat konstruksi yang semakin canggih dalam menunjang
suatu proyek berjalan dengan lancar. Salah satunya pekerjaan konstruksi dalam bidang geoteknik.
Tercipta alat pengukuran yang membuat pengukuran panjang dan kemiringan lereng menjadi lebih efektif. Pekerjaan yang dilakukan oleh tenaga manusia (surveyor) akan digantikan dengan suatu bagian elektronik
yang dalam wujudnya seperti IC (integrated Circuit) yangdapat
berguna sebagai komputer tetapi dalam ukuran yang kecik atau minim berlandaskan Internet of Thing. Alat-alat diperlukan
dalam sistem ini adalah Arduino, sensor
ultrasonic, sensor accelerometer, gyroscope, LCD dan NodeMCU.
Arduino fungsinya yaitu seperti IC. Ultrasonic berfungsi untuk mengetahui ukuran panjang. Accelerometer dan
gyroscope berfungsi sebagai
penentu ukuran kemiringan lereng. Output dari pengukuran ini akan ditampilkan
dalam layar LCD. Terakhir hasil pengukuran akan dikirim ke internet menggunakan NodeMCU. Teknologi Internet of Thing (IoT) akan
mempermudah menampilkan hasil pengukuran hanya dengan menggunakan
telepon genggam.
Kata Kunci: IoT, Kemiringan, Lereng, Mikrokontroler
Abstract
Today the rapid
development is owned by the construction field. This development is followed by
increasingly sophisticated construction tools in supporting a project to run
smoothly. One of them is construction work in the geotechnical field. A
measurement tool was created that made measuring the length and slope of the
slope more effective.� The work carried out by human labor
(surveyor) will be replaced with an electronic part which in its form is like
an IC (integrated Circuit) which can be useful as a computer but in a small or
minimal size based on�
the Internet of Thing. �The tools required in this system are Arduino,
ultrasonic sensor, accelerometer sensor, gyroscope, LCD and NodeMCU.
Arduino functions like an IC.� Ultrasonic
serves to know the size of the length.�
Accelerometer and gyroscope serve as determinants of the size of the
slope of the slope. The output of these measurements will be displayed in the
LCD screen. Finally, the measurement results will be sent to the internet using
NodeMCU. Internet of Thing (IoT) technology will make
it easier to display measurement results using only a mobile phone.
Keywords: IoT, Slope, Slope, Microcontroller
Kontruksi dalam
perkembangan di masa sekarang sangat berkembang pesat. alat yang digunakan
harusnya juga semakin berkembang. Alat yang digunakan diharapkan dapat
mempermudah pekerjaan dan dapat dimanfaatkan secara efektif dan efisien saat
pembangunan. Pekerjaan konstruksi, khususnya dalam bidang geoteknik membutuhkan pengukuran. Pengukuran yang dilakukan adalah pengukuran panjang dan kemiringan lereng. Pengukuran keduanya sangat berperan penting dalam berlangsungnya
bangunan konstuksi yang aman dan nyaman.
Selama ini pekerjaan konstruksi dalam proses pengukuran dilakukan secara manual mnggunakan
tenaga surveyor, tak terkecuali pada pekerjaan
geoteknik yaitu pengukuran panjang dan kemiringan lereng yang dinilai
kurang akurat. Suatu bangunan mempunyai aspek penting yang harus dimiliki. Salah satunya adalah keamanan dan estetika. Bangunan memiliki design yang baik
juga harus memiliki rasa aman bagi penghuninya.
Stabil tidak bergerak, tidak miring dan harus memiliki kemampuan layan yang baik.
Pengukuran panjang dan kemiringan lereng dalam pekerjaan
konstruksi geoteknik memiliki aspek penting dalam meningkatkan
keamanan dan kemampuan layan yang baik bagi bangunan kelak.
Pengukuran tersebut juga memiliki waktu yang cukup banyak agar hasil teliti dan akurat. Perkembangan dunia teknologi saat ini membutuhkan waktu yang lebih cepat, hasil lebih
teliti dan minim tingkat �kesalahan.
Pekerjaan pengukuran membutuhkan suatu alat untuk
mewujudkannya. Pengukuran akan menghasilkan waktu yang relatif lebih cepat, hasil
lebih teliti, dan hasil bisa langsung
dibaca dengan mudah. Hal ini bisa terwujud dengan
bantuan teknologi yang disebut dengan Internet of Things (IoT).
Pengukuran panjang dan kemiringan lereng akan lebih
efektif menggunakan metode yang memanfaatkan logika internet (IoT).
Alat-alat dalam sistem ini diantaranya
Arduino, sensor ultrasonic, sensor accelerometer, gyroscope, LCD dan NodeMCU. Hasil akhir dari pengukuran akan tersimpan di file yang dapat diakses oleh internet melalui telepon genggam kapanpun dan dimanapun dengan mudah.
Mengenai pengukuran kemiringan, sudah ada beberapa penelitian yang dilakukan sebelumnya yaitu oleh Syufrijal, 2018
dalam Jurnal Autocracy Vol.5, No.2
Peneliti menguji langsung sistem menggunakan hardware dan
software. Alat-alat yang digunakan
dalam eksperimen peneliti adalah Arduino mega
2560, sesnsor ultrasonic, sensor accelerometer, dan
gyroscope GY-521 serta NodeMCU
ESP8266. Batasan peneliti dalam
eksperimennya adalah pengukuran jarak dan kemiringan lahan dengan Panjang maksimum 4 cm.
Pada tahun 2011
Victorio Sudarmadi Puika membuat penelitian untuk memenuhi tugas akhir dengan
judul Rancang Bangun Sistem Pengukur
Sudut Kemiringan Via Sms Dengan Media Penyimpanan Data Eeprom At24c04.
Peneliti ini membuat
sistem untuk mengukur sudut kemiringan hanya dengan pesan singkat
(SMS). Data akan disimpan melalui EEPROM AT24C04. Pengukuran
kemiringan tegak lurus dengan gaya
tarik bumi dapat terukur dan dikirim melalui RS23. Manfaat dari penelitian
ini adalah meminimalisir terjadinya bencana alam, seperti
longsor. Sistem ini bekerja untuk mengukur
besar derajat kemiringan suatu daerah dengan menghubungkan
potensiometer dengan bandul. Alat-alat penunjang dalam system ini adalah transduser potensiometer wirewound, Mikrokontroler AVR ATMega8, EEPROM AT24C04 dan komunikasi serial RS-232.
Saat sistem membaca kemiringan berada pada batas yang tidak wajar, maka mikrokontroler
otomatis memberi tanda yang tertangkap oleh komputer. Secara otomatis komputer akan mengirimkan pesan singkat tanda
akan bahaya longsor.
Tahun 2015
Ardiansyah Saputra pada Jurnal Geomine
menyebutkan Fakta bahwa
hasil pengukuran seringkali berbeda dengan kondisi di lapangan, membuat penulis melakukan penelitian pada alat pengukuran, total stasion. Total stasion akan diposisikan
pada tempat yang teratas. Posisi yang tepat akan ditembak tegak
lurus memotong objek. Tujuan dari
penelitian ini adalah meminimalisir kesalahan pengukuran kemiringan lereng.
Penelitian ini menggunakan
data primer dan sekunder. Data primer didapat dari penelitian langsung, lalu
data sekunder didapat dari surveyor. Berdasarkan penelitian tersebut maka dapat disimpulkan
adanya perbedaan pengukuran secara digital yang lebih akurat, efektif dan efisien
jika dibandingkan dengan pengukuran manual. Berdasarkan penelitian ini maka dapat
disimpulkan adanya perbedaan pengukuran secara digital yang lebih akurat, efektif dan efisien jika dibandingkan
dengan pengukuraan manual.
Internet of Things
(IoT)
IoT hadir sebagai berita yang populer saat ini. Kehadiran IoT bertujuan kedepannya untuk setiap pekerjaan akan mudah dengan
terhubungan dengan
internet. Dengan memanfaatkan jaringan teknologi yang dapat berupa sensor dan aktualisasi serta RFID dan layanan web diharapkan tujuan ini tercapau
dan dapat dimanfaatkan secara luas.
Pada dasarnya IoT adalah jaringan yang didalamnya
ada jaringan. Perhitungan dalam jumlah yang besar atau semua yang terhubungan dengan internet dalam beberapa kasus akan menghasilakan
data yang akan terhubungan dengan sensor. Adanya
IoT dalam perkembangan
dunia digital saat ini bertujuan untuk menghasilkan informasi yang lebih berharga, efektig dan efisien. Tujuan tersebut tercapai dengan sistem kerja IoT yaitu dengan cara
mengumpulkan data mentah dengan baik dan cepat. (C. Wang et al.,
2013).
Internet of Things memilliki peran yang sangat penting. IoT dapat menentukan, mencari, mengetahui, melihat suatu target secara
otomatis dan secara langsung. Dunia digital saat ini sangat berpengaruh terhadap kehidupan dalam segala sektor.
Di rumah, di kantor, di
area publik pun membutuhkan
fasilitas digital. Kehidupan
tanpa digital akan terasa amat menyusahkan
dan berjalan lebih lambat. Oleh karena itu, perkembangan alat digital dalam menunjang suatu pekerjaan menjadi hal yang terus diupayakan. Teknologi dari logika internet ini yaitu sensor sebagai pementuan
data dengan jaringan internet yang dengan kondisi berbagai macam jenis
jaringan, dan frekuensi radio, jaringan
wireless dan teknologi lainnya yang selalu bertambah penggunaannya dalam
kebutuhan masyarakat.
Gambar 1
Cara Kerja IoT
Mikrokontroler mempunyai pengertian yaitu sebuah sistem komputer fungsional yang terdapat di dalam sebuah chip. Bagian dari komputer yang biasanya berupa RAM,
memori program, prosessor dan bagian bagian lain yang membantu proses input dan
output merupakan bagian yang selalu tersimpan dalam sebuat bagian pada komputer
yang disebut CHIP. Sistem koputer mempunyai
bagian dasar, salah satunya adalah mikrokontroler. Mikrokontroler berbentu kecil, bahkan lebih
kecil dari komputer yang ada di rumah atau komputer
mainframe. Walaupun bentuk
yang relatif lebih kecil, mikrokontroler dibangun dari elemen-elemen
dasar yang sama. Secara sederhana, komputer akan menghasilkan output spesifik berdasarkan
inputan yang diterima dalam program
yang dikerjakan.
Seperti umumnya sifat komputer
yang menerima pesan dari penggunanya akan mengerjakan sesuai apa yang diperintahkan. Begitu juga dengan mikrokontroler. Mikrokontroler sebagai alat menangkap arahan-arahan yang diperintahkan kepadanya. Arahan-arahan itu datang dari
seorang programmer. Ia memiliki peran penting dan utama dalam sistem terkomputerisasi.
Programmer memberikan arahan
sederhana ke komputer yang nantinya sistem akan melakukan
pekerjaan yang lebih kompleks. Disinilah mikrokontroler berperan penting dalam alat
digital yang berupa elektronik.
Suatu alat yang mempunyai kemampuan membaca dan menulis data. Ia memiliki peran sebagai kontrol alat elektronik, khususnya dalam meminimalisir biaya. Dengan adanya mikrokontroler
maka alat-alat yang dapat direduksi seperti IC TTL dan CMOS. Pusat kendali
ada pada mikrokontroler
pada akhirnya.
Arduino merupakan alat
yang dirangkai yang bersifat
open source. Chip mikrokontroler merupakan
komponen yang utama dari arduino. Chip mikrokontroler berasal ATMEL dengan jenis AVR. Cara kerja mikrokontroler adalah dengan membuat
program komputer. Program yang tertanam
bertujuan untuk membaca dan memproses input sampai menghasilkan output yang sesuai. Seperti manusia yang mempunyai otak untuk berpikir
lalu bertindak. Mikrokontroler inilah sebagai otak dari
proses input sampai output rangkaian
elektronik yang sedang dijalankan.
Ada
beberapa bagian dari Arduino, yaitu:
1.
Yang berfungsi
sebagai masukan yang terbuka atau board Arduino,
seringa disebut Hardware
2.
Software, terdiri
dari software Arduino IDE yang berfungsi
menulis program serta
driver yang memiliki peran sebagai penghubung dengan komputer
Arduino
dan mikrokontroler memilki perbedaan. Sebagai upaya dalam menyimpulkan,
berikut adalah kelebihan Arduino yang dibandingkan
dengan mikrokontroler:
1. Dalam harga Arduino memiliki harga yang lebih murah
2. Dibandingkan mikrokontroler, Arduino memiliki perangkat yang lebih sederhana dan mudah dalam menjalankan programnya.
3. Mudah dalam mendapatkan perangkat lunaknya, karna terbuka dan bisa diakses tanpa
syarat.
4. Perangkat kerasnya juga mudah didapat.
5. Chip
programmer tidak diperlukan.
6. Tersedianya
USB.
7. Kemudahan dalam menggunakan Bahasa pemrograman
8. Tersedia modul yang bisa diletakkan pada board Arduino, seperti
GPS, SD Card, dll [3].
Sensor Gyroscope dan Accelerometer
Penggunaan perangkat dalam penentuan ukuran yang mempertahankan prinsip ketetapan momentum sudut yaitu Gyroscope atau Gyro. Cara kerja dari Gyroscope atau Gyro yaitu digambarkan dengan perputaran roda dengan ��poros didalamya dengan kondisi tetap.
Penggunaan Gyroscope atau Gyro ditemukan peralatan canggih yang digunakan sehari-hari seperti robot. Alat ini memiliki sensitifitas yang dapat menentukan pergerakan. �Hal ini dapat dilakukan dengan cepat saat alat
bertumpu pada roda.
Gambar 2
Gambar
2
Output Gyroscope
Gyro sensor memiliki kemampuan mendeteksi gerakan pengguna dengan mendeteksi gerakan sesuai gravitasi. Proses kalibrasi harus dilakukan sebelum sensor gyroscope digunakan. Dengan melakukan kalibrasi pada sensor maka akan didapatkan nilai faktor kalibrasi.
Output dari gyroscope adalah arah 3 sumbu (X,Y,Z) yang terbaca adalah kecepatan sudutnya. Arah kanan dan kiri dapat diperoleh
dari sumbu x. arah atas dan bawah
dari sumbu y. dan sumbu Z untuk arah
depan belakang.
Sensitifitas dari Accelerometer
bekerja berdasarkan gravitasi bumi. Tranducer ini juga menentukan ukuran
dan mengetahui percepatan getaranya. Alat
ini dapat mengetahui suatu getaran yang terjadi pada objek yang diamatinya,
seperti kendaraan. Mesin dan bangunan. Alat ini juga hebat karena dapat
mengetahui getaran dalam bumi tanpa terpengaruh oleh gravitasi.
Gambar 3
Prinsip sebuah transducer
Konduktor dapat
digerakan ke medan magnet atau sebaliknya. Ini berdasarkan ilmu fisika dan
hukum fisika. Hasilnya adalah menimbulkan suatu tegangan induksi.
Accelerometer sensor dapat mengetahui percepatan
1g. pada titik vertikal bumi , alat ini percepatan yang diukur didapat dari
pergerakan secara horizontal. �Pada pembuatan alatnya, pada perusahaan
pembuat dibagi atas beberapa fungsi. Jadi penggunaan alat ini berdasarkan
fungsinya dengan alat yang berbeda jenisnya. Namun semua alat yang diciptkan
ini sudah digital [2].
NodeMCU
Platform IoT yang open source juga dikenal dengan NodeMCU Produk IoT dapat dibantu dengan dibuatkan prototype menggunakan bahasa pemprograman Lua. Selain itu, sketch dengan adruino IDE juga dapat digunakan dalam membantu membuat prototype. Alat ini
memiliki ukuran panjang, lebar, berat yang pas dan sudah memiliki fitur WiFi dan Firmwarenya yang bersifat opensource. Pada penelitian ini NodeMCU digunakan sebagai pengirim data ke internet.
Sudut kemiringan pada lerengan ditunjukan dengan persentase atau derajat kemiringan dari hasil pengukuran.
Semakin curamnya sebuah lereng makan akan
memperbesar jumlah aliran permukaan.dikarenakan
tumbukan butir hujan, banyak butiran
tanah yang jatuh ke bawah. Lapisan tanah yang tererosi semakin
meningkat sampai dua kali banyaknya karena permukaan tanah semakin curam.
Visual lereng
merupakan gambaran dri bentuk lereng. Sudut
kemiringan pada lereng terdiri dari beberapa tingkatan. Pertama, bagian yang disebut puncak, bagian
yang cembung (convex), bagian cekung dan paling dasar adalah kaki lereng. Daerah gerusan erosi yang ��paling tinggi dimiliki oleh daerah
puncak. Hal ini jika dibandingkan dengan daerah lainnya.
�Sedangkan
untuk daerah yang memiliki gerusan aliran permukaan yang besar dibandingkan dengan daerah pundah
adalah daerah tengah yang disebut lereng cembung dan cekung. Daerah endapan juga dikenal dengan sebutkan kaki lereng [5].
Berdasarkan
penjelasan tersebut, maka pentingnya mengukur
kemiringan lereng secara akurat
adalah untuk menjaga stabilitas lereng agar tidak
tidak terjadi erosi atau longsor, kemudian agar dapat mengetahui langkah yang akan dilakukan jika kemiringan lereng terlalu curam.
Metode percobaan langsung digunakan dalam penelitian ini.� Penelitian ini berupa design perencanaan, pembuatan program, sampai pada tahap uji coba program yang dibuat pada alat.
Langkah-langkah dari penelitian
ini dapat dilakukan sebagai berikut:
1. Penelitian ini menggunakan lereng sebagai objek. Sensor ultrasonik akan bertugas sebagai
perantara. Pengirim, penerima, dan pengontrol gelombang serta digunakan untuk menangkap sinyal pantul dari lereng.
2. Panjang
benda dapat diukur dengan melihat
jeda waktu pengiriman dan penerimaan sinyal.
3. Kemudian Sensor accelerometer gyroscope digunakan untuk membaca kemiringan lereng.
4. Setelah kemiringan dan panjang lereng �terbaca, selanjutnya data Panjang dan kemiringan
nodeMCU dalam fungsinya untuk mengirimkan data dari Arduino
ke internet, data ini dapat digunakan.
Berikut ini adalah Langkah-langkah dalam penelitian:
1. Uji
program yang dibuat pada program mikrokontroler.
Uji ini dilakukan
untuk mengetahui hasil pengukuran yang dilakukan.
2. Uji
program pada IoT
Untuk mengetahui apakah alat komputer atau
alat lainnya dapat memonitor data hasil pengukuran, maka uji program ini harus dilakukan.
Hasil
Dan Pembahasan
Hasil dari penelitian ini adalah terciptanya prototipe atau alat yang dapat memperlihatkan suatu ukuran dari panjang
dan sudut kemiringan pada lereng secara otomatis. yang akan ditampilkan pada handphone melalui teknologi IoT.
Prototipe ini berbasis mikrokontroler dengan
mengukur panjang dan kemiringan suatu objek. Pengukuran ini dilakukan dengan memanfaatkan sensor yang terdapat
pada alat.
Pada LCD nantinya
akan didapat data hasil pengukuran. Dari pemanfaatan node MCU, data informasi panjang dan sudut kemiringan
juga dapat dimonitor secara langsung dengan menggunakan telepon genggam.
[1]. Berikut adalah diagram blok pengendalian sistem seperti tergambar pada
ilustrasi gambar 4.
Gambar
4
Sistem Diagram Blok
Output yang dihasilkan dibantu dengan menggunakan Bahasa pemrograman Borland Delphi 7. Jadi alhi
IT berperan aktif dalam penelitian ini. Untuk melihat
apakah program berjalan dengan baik, perlu
menentukan objek penelitian. Objek penelitian inilah yang akan diukur panjang
dan kemiringannya. Panjang lereng
ditentukan dengan melihat waktu pengiriman
dan penerimaan sinyal. Untuk kemiringan menggunakan Sensor accelerometer gyroscope.
Setelah
data panjang dan kemiringan
terbaca, barulah fungsi dari alat
selanjutnya dapat digunakan, seperti NodeMCU yang dapat mengirim data dari Ardiono ke internet. Sehingga data yang didapat dapat digunakan sebagimana mestinya.
Kesimpulan dari
penelitian ini adalah alat yang
direncanakan dapat digunakan dengan baik, yaitu: 1). Program yang dibuat dapat
digunakan untuk mengukur panjang dan sudut kemiringan lereng. 2).
Komputer dapat
memonitor data hasil pengukuran.
Junaidi, Apri. 2015. �Internet
of Things, Sejarah, Teknologi Dan Penerapannya: Review�. Jurnal Ilmiah Teknologi Informasi Terapan Volume I, No 3,
ISSN 2407-3911.
Laporan Akhir. Bab 2 Tinjauan Pustaka.
Teknik Elektro Politeknik
Negeri Sriwijaya, hal: 7-9.
Modul Workshop Balai TekKomDik. Mikrokontroler, hal: 1
Puika, Victorio Sudarmadi et al. 2011. �Rancang Bangun Sistem Pengukur Sudut Kemiringan Via Sms Dengan Media Penyimpanan Data Eeprom At24c04�. Tugas
Akhir Universitas Diponegoro, Semarang,
Bab 2 Tinjauan Pustaka.
Rohimah. 2107. �Kajian Kemiringan Lereng�. Universitas Muhammadiyah Purwokerto, hal: 5.
Syahputra, Ardiansyah et al. 2015.
�Analisis Penyimpangan Pada Pengukuran Kemiringan Lereng Penambangan Pt. Antam (Persero).
Tbk Ubpn Sultra Provinsi Sulawesi
Tenggara �. Jurnal Geomine,
Vol 03.
Syufrijal. 2018. �Prototipe Sistem Pengukuran Jarak Dan Kemiringan Otomatis Menggunakan Mikrokontroler Berbasis Internet of Things (Iot)
�. Jurnal Autocracy Vol.5, No.2, Desember 2018, 68-72.
Ratu Nurmalika, Nurina Yasin, Wike Wedya Lastin (2022) |
First publication right: Syntax Literate: Jurnal Ilmiah Indonesia |
This article is licensed under: |