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