RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING SUHU
DAN KELEMBABAN UDARA BERBASIS WIRELESS
SENSOR NETWORK (WSN)
STUDI KASUS: RUANG SERVER UNIVERSITAS
BUMIGORA
SKRIPSI
Oleh:
MUHAMMAD WARDHANI
1610530181
PROGRAM STUDI ILMU KOMPUTER
FAKULTAS TEKNIK DAN DESAIN
UNIVERSITAS BUMIGORA
MATARAM
2020
RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING SUHU
DAN KELEMBABAN UDARA BERBASIS WIRELESS
SENSOR NETWORK (WSN)
STUDI KASUS: RUANG SERVER UNIVERSITAS
BUMIGORA
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memenuhi Kebulatan Studi
Jenjang Strata Satu (S1) Program Studi Ilmu Komputer
Pada Universitas Bumigora
Oleh:
MUHAMMAD WARDAHNI
1610530181
PROGRAM STUDI ILMU KOMPUTER
FAKULTAS TEKNIK DAN DESAIN
UNIVERSITAS BUMIGORA
MATARAM
2020
KATA PENGANTAR
Dengan nama Allah Yang Maha Pemurah lagi Maha Penyayang. Penulis
panjatkan puji syukur dan terima kasih yang sebesar-besarnya atas rahmat, nikmat,
kebahagian serta seluruh anugerah yang telah dilimpahkan kepada seluruh hamba-
hamba-Nya. Dengan segala rahmatnya penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang
berjudul “Rancang Bangun Sistem Monitoring Suhu dan Kelembaban Udara
Berbasis Wireless Sensor Network (WSN) Pada Ruang Server”.
Dengan selesainya Skripsi ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih
kepada pihak-pihak yang telah banyak membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir
ini. Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Ayahanda Wahidin S.Pd dan ibunda Sri Rahayu yang telah memberikan
dukungan moral, bimbingan dan nasehat serta dukugan materi.
2. Keluarga besar alm.M Yusuf Landa dan Keluarga besar M Ali Hakim yang
telah memberi dukungan dan dorongan penulis dalam mengerjakan Skripsi.
3. Bapak Ir. Anthony Anggrawan, M.T., Ph.D selaku Rektor Universitas
Bumigora.
4. Ibu Ni Gusti Ayu Dasriani, M.Kom selaku Wakil Rektor I Universitas
Bumigora.
5. Bapak Ahmat Adil, M.Sc selaku Dekan Fakultas Teknik dan Desain.
6. Lilik Widyawati, M.Kom selaku Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer.
7. Bapak Jian Budiarto, S.T M.Eng dan bapak Sirojul Hadi, S.T M.T selaku
Dosen Pembimbing dalam mengerjakan Skripsi ini.
8. Bapak Danang Tejo Kumoro, M.Kom selaku dosen wali.
9. Bapak dan Ibu Dosen yang telah memberikan ilmu selama dalam perkuliahan.
10. Umrah dan semua keluarga yang senantiasa mendukung penulis.
11. M Ifran, teman-teman Lembo ade clan dan teman-teman kost Gunung kawi
yang sudah mendukung penulis.
Penulis menyadari dengan sepenuhnya bahwa dalam penulisan Tugas Akhir
ini masih jauh dari kesempurnaan, maka penulis senantiasa mengharapkan teguran,
kritik serta saran yang sifatnya membangun untuk dapat lebih sempurnanya
penulisan Tugas Akhir dimasa yang akan datang. Akhir kata, semoga penulisan
Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca umumnya dan bagi
penulis pada khususnya.
Mataram, 6 Agustus 2020
Penulis
IZIN PENGGUNAAN
Skripsi ini merupakan syarat kelulusan pada Program Studi S1 Ilmu Komputer
Universitas Bumigora Mataram, dengan ini penulis setuju jika skripsi ini
digandakan (diduplikasi) baik sebagian maupun seluruhnya, ataupun
dikembangkan untuk kepentingan akademis yang disetujui oleh pembimbing
penulis, Pembantu Rektor I atau Rektor Universitas Bumigora.
Untuk dimaklumi, bahwa menduplikasi, mempublikasikan atau menggunakan
skripsi ini, maupun bagian-bagiannya dengan tujuan komersial / keuntungan
finansial, tidak diizinkan tanpa adanya izin tertulis dari Universitas Bumigora. Jika
hal ini dilanggar maka Universitas Bumigora akan memberikan sanksi sesuai
dengan hukum yang berlaku.
Penghargaan akademis terkait isi dari skripsi ini adalah pada penulis dan
Universitas Bumigora.
Permintaan izin untuk menduplikasi atau menggunakan materi dari skripsi ini baik
sebagian maupun seluruhnya harus ditujukan pada:
Dekan Fakultas Teknik Dan Desain
Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer
Universitas Bumigora
ABSTRAK
Server merupakan perangkat yang sangat vital dan harus di berikan
perhatian eksta saat server tersebut dalam keadaan aktif. Didalam server tersimpan
data-data penting berupa database maupun dokumen-dokumen aplikasi web. Salah
satu hal yang dapat membuat kinerja server menjadi terganggu adalah suhu ruangan
terlalu panas pada ruangan server.
Dari permasalahan tersebut, maka penulis merancang dan membuat suatu
sistem yang dibangun dengan berjudul” Rancang Bangun Sistem Monitoring Suhu
dan Kelembaban Udara berbasis Wireless Sensor Network (WSN) ” dengan
memanfaatkan Arduino IDE dan mikrokontroller NodeMCU yang sudah
dilengkapi dengan wifiESP 8266 dan sensor DHT11 sebagai pengambilan
informasi data suhu dan kelembaban udara pada ruangan server dan memanfaatkan
web view serta mengirimkannya ke database sehingga admin dapat memantau
menggunakan aplikasi android secara berkala.
Sistem dan aplikasi ini dibangun untuk mempermudah admin server dalam
monitoring keadaan ruangan server, kapanpun dan dimanapun secara realtime.
Sehingga jika terjadi masalah pada server yang disebabkan oleh suhu dan
kelembaban udara yang tidak sesuai, maka dapat segera melakukan penanganan
agar tidak menimbulkan dampak kerusakan yang signifikan pada server tersebut.
Dari segi perbandingan dengan thermometer digital, akurasi yang dihasilkan
oleh sensor pada sistem monitoring suhu dan kelembaban udara sudah sangat baik.
Error rata-rata yang dihasilkan oleh sensor suhu berkisar antara 0.12985% dan
kelembaban udara berkisar antara 0.611538%. Sensor yang digunakan untuk
mendapatkan keadaan suhu dan kelembaban udara pada ruang server yaitu sensor
DHT11 dan data-data suhu dan kelembaban udara yang sudah terkumpul dapat
ditampilkan dan disimpan pada aplikasi web dan web view.
Kata Kunci : Nodemcu, DHT11, Wireless Sensor Network, Web View,
monitoring, Arduino IDE
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN SAMPUL
LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI
KATA PENGANTAR
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN
IZIN PENGGUNAAN
ABSTRAK ............................................................................................................. x
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiv
DAFTAR TABEL .............................................................................................. xvi
1.1 Latar Belakang .................................................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................. 3
1.3Batasan Masalah................................................................................................. 4
1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian ......................................................................... 4
1.4.1 Tujuan ........................................................................................................... 4
1.4.2 Manfaat .......................................................................................................... 4
1.5 Metodologi Penelitian ....................................................................................... 5
1.6 Sistematika Penulisan ....................................................................................... 6
BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................... 8
2.1 Wireless Sensor Network (WSN) ...................................................................... 8
2.1.1 Komponen-Komponen Penyusun Wireless Sensor Network ......................... 9
2.2 Mikrokontroller ............................................................................................... 10
2.3 NodeMCU ....................................................................................................... 12
2.4 Arduino IDE .................................................................................................... 13
2.5 Sensor Suhu DHT11 ....................................................................................... 14
2.6 Android Studio ................................................................................................ 15
2.7 Internet ............................................................................................................ 16
2.8 LCD (Liquid Cristal Display) ......................................................................... 16
2.9 Web Site .......................................................................................................... 17
2.10 Database MySQL ......................................................................................... 17
2.11 Unifed Modeling Language .......................................................................... 17
2.11.1. Use Case .................................................................................................... 18
2.11.2. Activity Diagram ....................................................................................... 18
BAB III METODOLOGI ................................................................................... 20
3.1 Tahap Analysis ................................................................................................ 20
3.2 Desain .............................................................................................................. 21
3.2.1 Desain Perancangan Sistem Sensor Suhu Dan Kelembaban ....................... 21
3.2.2 Perancangan Sistem ..................................................................................... 23
3.2.3 Use Case Diagram ........................................................................................ 23
3.2.4 Activity Diagram .......................................................................................... 25
3.2.5 Perancangan Database .................................................................................. 27
3.2.6 Rancangan Artisektur ................................................................................... 27
3.2.6.1 Rancangan Artisektur Sistem Monitoring ................................................. 28
3.2.6.2 Rancangan Artisektur Aplikasi Web ......................................................... 28
3.2.6.3 Rancangan Artisektur Aplikasi Web View ............................................... 29
3.2.7 Rancangan Tampilan .................................................................................... 30
3.2.7.1 Rancangan Tampilan Web ........................................................................ 30
3.2.8 Rancangan Tampilan Web View .................................................................. 32
3.3 Simulasi Prototype .......................................................................................... 37
3.3.1 Skenario Ujicoba Sistem .............................................................................. 37
3.4 Implementasi ................................................................................................... 41
3.5 Monitoring ...................................................................................................... 41
BAB IV HASIL DAN IMPLEMENTASI ......................................................... 42
4.1 Impementasi Sistem Monitoring ..................................................................... 42
4.2 Uji Coba Jaringan internet .............................................................................. 44
4.3 Uji coba konektivitas Wifi .............................................................................. 45
4.4 Uji Coba Thermometer Digital ....................................................................... 45
4.5 Implementasi Aplikasi Web ............................................................................ 46
4.5.1 Spetifikasi perangkat .................................................................................... 46
4.5.2 Uji Coba Aplikasi Web ................................................................................ 47
4.6 Implementasi Aplikasi Web View ................................................................... 51
4.6.1 Spetifikasi Perangkat .................................................................................... 51
4.6.2 Ujicoba Aplikasi Web View ......................................................................... 52
4.7 Pengujian Test Case ........................................................................................ 57
4.7.1 Pengujian aplikasi web view android ........................................................... 61
4.8 Uji Coba Sistem/Alat pada ruang server ......................................................... 64
4.9 Pengujian Sensor Suhu Dan kelembaban ........................................................ 65
BAB V PENUTUP ............................................................................................... 71
5.1 Kesimpulan ...................................................................................................... 71
5.2 Saran ................................................................................................................ 71
DAFTAR REFERENSI
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1. Network Development Life Cycle .............................................. 6
Gambar 2.1.Arsitektur WSN .......................................................................... 10
Gambar 2.3. Board NodemMCU .................................................................... ..... 17
Gambar 2.5. Contoh Arduino IDE.................................................................. 18
Gambar 2.6. Sensor DHT11 ........................................................................... 19
Gambar 2.7. Android Studio IDE ................................................................... 20
Gambar 2.8 LCD (Liquid Cristal Display ...................................................... 21
Gambar 2.9. Contoh Use Case diagram ........................................................ 22
Gambar 2.10. Contoh Activity Diagram ......................................................... 23
Gambar 3.1. Rancangan Sensor suhu dan kelembaban .................................. 26
Gambar 3.2. Gambar Use case aplikasi monitoring ....................................... 27
Gambar 3.3. Use Case sistem monitoring ...................................................... 28
Gambar 3.4. Activity Diagram aplikasi web ................................................... 29
Gambar 3.5. Activity Diagram aplikasi web view .......................................... 30
Gambar 3.6. Struktur tabel penyimpanan data ............................................... 30
Gambar 3.7. Artisektur monitoring suhu ........................................................ 31
Gambar 3.8. Artisektur Aplikasi web ............................................................. 32
Gambar.3.9. Artisektur Aplikasi Web View ................................................... 32
Gambar.3.10. tampilan halaman Login .......................................................... 33
Gambar.3.11. tampilan halaman Home ......................................................... 34
Gambar.3.12. tampilan master data dokumen ................................................ 34
Gambar.3.13. tampilan halaman Login .......................................................... 36
Gambar.3.14. tampilan halaman Home .......................................................... 36
Gambar.3.15. tampilan halaman data suhu saat ini ........................................ 36
Gambar.3.16. tampilan halaman grafik .......................................................... 37
Gambar.3.17. tampilan halaman Histori sensor ............................................. 37
Gambar.3.18. tampilan halaman Tentang Aplikasi ........................................ 37
Gambar 4.1. NodeMCU WiFi ESP8266 ........................................................ 39
Gambar 4.2. Gambar Sensor suhu dan kelembaban ....................................... 39
Gambar 4.3. Sistem monitoring suhu dan kelembaban finish ....................... 40
Gambar 4.4. Uji Coba Jaringan Internet ......................................................... 41
Gambar 4.5. Uji coba suhu dan kelembaban .................................................. 41
Gambar 4.6. Tampilah halaman Login ........................................................... 43
Gambar 4.7. Tampilah halaman Home ........................................................... 43
Gambar 4.8. Manajemen master data admin .................................................. 44
Gambar 4.9. Manajemen data laporan suhu ................................................... 44
Gambar 4.10. Manajemen data laporan .......................................................... 45
Gambar 4.11 Halaman Login ......................................................................... 47
Gambar 4.12 Halaman Utama ........................................................................ 48
Gambar 4.13. Data suhu dan kelembaban saat ini .......................................... 48
Gambar 4.14. Laporan data garfik suhu dan kelembaban .............................. 49
Gambar 4.15. HJistory Pembacaan Sensor .................................................... 67
Gambar 4.16. Paduan aplikasi ........................................................................ 67
Gambar 4.17. Setting alat/sistem pada ruang server ...................................... ..... 68
Gambar 4.18 .Penempatan alat pada ruang server ......................................... ..... 68
Gambar 4.19. Perbandingan alat dengan Thernometer digital ....................... ..... 68
Gambar 4.20. Pengujian Suhu H1 .................................................................. 69
Gambar 4.21.Pengujian Suhu H2 ................................................................... 69
Gambar 4.22.Pengujian Kelembaban H1 ....................................................... 70
Gambar 4.22.Pengujian Kelembaban H1 ....................................................... ..... 70
DAFTAR TABEL
Halaman:
Tabel 4. 1 Pengujian Test Case aplikasi web ........................................................ 57
Tabel 4. 2 Pengujian Login ................................................................................... 57
Tabel 4. 3 Pengujian Black Box Pada Button master data .................................... 58
Tabel 4. 4 Pengujian Black Box Pada Button laporan .......................................... 60
Tabel 4. 5 Pengujian Mobile Web View ............................................................... 61
Tabel 4. 6 Pengujian form Login .......................................................................... 61
Tabel 4. 7 Pengujian Black Box Pada menu aplikasi ........................................... 62
Tabel 4. 8 Data hasil pengukuran suhu dan kelembaban ...................................... 66