implementasi wireless sensor network prototype...
TRANSCRIPT
Jurnal Ele
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECT
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE
SEBAGAI FIRE DETECTOR MENGGUNAKAN ARDUINO UNO
PROTOTYPE IMPLEMENTATION OF WIRELESS SENSOR
NETWORK AS FIRE DETECTOR USING ARDUINO UNO
Ratna Susana, S.T. ,M.T.
1,2,3Teknik Elektro Peminatan Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknologi Industri,
Abstrak
Sistem wireless sensor network
Sistem mendeteksi api dan asap menggunakan
mikrokontroler Arduino UNO. Hasil pendeteksian kemudian dikirimkan melalui SMS (
Message Service) sebagai notifikasi ke dua
investigasi kebakaran). User 1 (p
User 2 (tim investigasi kebakaran) menerima notifikasi berupa posisi awal terjadinya kebakaran.
Dari hasil penelitian didapat keberhasilan penerimaan notifikasi diatas 80 persen dengan waktu
kurang dari 10 detik, sehingga dapat mempercepat respon tanggap dari dua
kebakaran dan tim investigasi kebakaran) dibandingkan menunggu seseorang menyaksikan
kebakaran dan melakukan panggilan telepon.
Kata Kunci : arduino, kebakaran, s
Abstract
This wireless sensor network system constructed to detect fires in the form of fire and smoke. This
system detect fire and smoke using a fire and smoke sensor which is connected to microcontroller
Arduino UNO. The results of detection then transmitted via SMS (Short Message Service) as a
notification to two users which is user 1 (firefighters) and user 2 (fire investigation team). User 1
(firefighters) received a fire alarm notification. User 2 (fire investigat
position of fire notification. The result of this research is 80 percent notification succed to received
within less than 10 seconds, so it can expedite the two users response (firefighters and fire
investigation team) than to wait for someone to watch the fire and make phone calls.
Keywords : arduino, fire, sensor, SMS, wireless sensor network.
1. PENDAHULUAN
Kebakaran merupakan salah satu bencana yang sering terjadi didaerah pemukiman penduduk
yang menyebabkan terjadinya korb
proteksi aktif dan pasif terhadap gejala dini kebakaran (api dan asap). Salah satu sistem proteksi
pasif adalah pendeteksian gejala dini kebakaran (api dan asap) menggunakan
network. Wireless sensor network
diperlukan oleh jaringan yang terdedikasi baik itu di dalam bangunan industri maupun sistem
otomasi transportasi.[6]
Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECT
MENGGUNAKAN ARDUINO UNO
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE
SEBAGAI FIRE DETECTOR MENGGUNAKAN ARDUINO UNO
PROTOTYPE IMPLEMENTATION OF WIRELESS SENSOR
NETWORK AS FIRE DETECTOR USING ARDUINO UNO
Ratna Susana, S.T. ,M.T.
1, Arsyad Ramadhan D., S.T., M.T.
2, Sayidino Aqli
Teknik Elektro Peminatan Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknologi Industri,
Institut Teknologi Nasional
[email protected], [email protected],
wireless sensor network ini dibangun untuk mendeteksi kebakaran berupa api dan asap.
Sistem mendeteksi api dan asap menggunakan sensor api dan asap yang dihubungkan ke
mikrokontroler Arduino UNO. Hasil pendeteksian kemudian dikirimkan melalui SMS (
) sebagai notifikasi ke dua user yaitu user 1 (pemadam kebakaran) dan
1 (pemadam kebakaran) menerima notifikasi berupa alarm kebakaran.
2 (tim investigasi kebakaran) menerima notifikasi berupa posisi awal terjadinya kebakaran.
Dari hasil penelitian didapat keberhasilan penerimaan notifikasi diatas 80 persen dengan waktu
ang dari 10 detik, sehingga dapat mempercepat respon tanggap dari dua user
kebakaran dan tim investigasi kebakaran) dibandingkan menunggu seseorang menyaksikan
kebakaran dan melakukan panggilan telepon.
Kata Kunci : arduino, kebakaran, sensor, SMS, wireless sensor network.
This wireless sensor network system constructed to detect fires in the form of fire and smoke. This
system detect fire and smoke using a fire and smoke sensor which is connected to microcontroller
The results of detection then transmitted via SMS (Short Message Service) as a
notification to two users which is user 1 (firefighters) and user 2 (fire investigation team). User 1
(firefighters) received a fire alarm notification. User 2 (fire investigation team) received an initial
position of fire notification. The result of this research is 80 percent notification succed to received
within less than 10 seconds, so it can expedite the two users response (firefighters and fire
wait for someone to watch the fire and make phone calls.
Keywords : arduino, fire, sensor, SMS, wireless sensor network.
Kebakaran merupakan salah satu bencana yang sering terjadi didaerah pemukiman penduduk
yang menyebabkan terjadinya korban jiwa dan kerugian material. Hal ini dikarenakan kurangnya
proteksi aktif dan pasif terhadap gejala dini kebakaran (api dan asap). Salah satu sistem proteksi
pasif adalah pendeteksian gejala dini kebakaran (api dan asap) menggunakan
Wireless sensor network merupakan bagian utama dalam mengumpulkan informasi yang
diperlukan oleh jaringan yang terdedikasi baik itu di dalam bangunan industri maupun sistem
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECTOR
53
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE
SEBAGAI FIRE DETECTOR MENGGUNAKAN ARDUINO UNO
PROTOTYPE IMPLEMENTATION OF WIRELESS SENSOR
NETWORK AS FIRE DETECTOR USING ARDUINO UNO
, Sayidino Aqli3
Teknik Elektro Peminatan Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknologi Industri,
ini dibangun untuk mendeteksi kebakaran berupa api dan asap.
sensor api dan asap yang dihubungkan ke
mikrokontroler Arduino UNO. Hasil pendeteksian kemudian dikirimkan melalui SMS (Short
1 (pemadam kebakaran) dan user 2 (tim
emadam kebakaran) menerima notifikasi berupa alarm kebakaran.
2 (tim investigasi kebakaran) menerima notifikasi berupa posisi awal terjadinya kebakaran.
Dari hasil penelitian didapat keberhasilan penerimaan notifikasi diatas 80 persen dengan waktu
user tersebut (pemadam
kebakaran dan tim investigasi kebakaran) dibandingkan menunggu seseorang menyaksikan
This wireless sensor network system constructed to detect fires in the form of fire and smoke. This
system detect fire and smoke using a fire and smoke sensor which is connected to microcontroller
The results of detection then transmitted via SMS (Short Message Service) as a
notification to two users which is user 1 (firefighters) and user 2 (fire investigation team). User 1
ion team) received an initial
position of fire notification. The result of this research is 80 percent notification succed to received
within less than 10 seconds, so it can expedite the two users response (firefighters and fire
wait for someone to watch the fire and make phone calls.
Kebakaran merupakan salah satu bencana yang sering terjadi didaerah pemukiman penduduk
an jiwa dan kerugian material. Hal ini dikarenakan kurangnya
proteksi aktif dan pasif terhadap gejala dini kebakaran (api dan asap). Salah satu sistem proteksi
pasif adalah pendeteksian gejala dini kebakaran (api dan asap) menggunakan wireless sensor
merupakan bagian utama dalam mengumpulkan informasi yang
diperlukan oleh jaringan yang terdedikasi baik itu di dalam bangunan industri maupun sistem
Jurnal Ele
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECT
Jusak dan Fardhan Arkan
menggunakan Zigbee 802.15.4 sedangkan M. Yanuar Hariyawan menggunakan Paralax 433MHz.
Zigbee menggunakan jaringan WiFi (
frekuensi 2,4 GHz[2]. Sedangkan Paralax 433MHz menggunakan Radio Frekuensi dengan
jangkauan 250 meter (NLOS /
Pada penelitian ini mencoba membuat implementasi
sebagai fire detector menggunakan Arduino UNO. Pendeteksian terhadap kebakaran menggunakan
sensor api dan sensor asap. Sedangkan media komunikasi WSN yang digunakan adalah jaringan
komunikasi seluler GSM (Global System for Mobile Communication
adalah pemadam kebakaran dan tim investigasi kebakaran. Notifikasi yang dikirimkan ke pemadam
kebakaran berupa alarm kebakaran dan diharapkan mempercepat respon tanggap dar
Sedangkan pemberian notifikasi ke tim investigasi kebakaran berupa pemberitahuan dan posisi atau
titik awal mula terjadinya kebakaran agar mempermudah pekerjaan mereka dalam menentukan titik
mula terjadinya kebakaran.. Dengan batasan ruangan pend
ukuran sebesar 15 cm � 15 cm
digunakan sebagai pendeteksian yaitu sensor api dan sensor asap.
2. DASAR TEORI
Wireless sensor network
Node didistribusikan melalui antarmuka seperti sensor untuk memantau aset maupun lingkungan
sekitar. Data yang diperoleh kemudian dikirimkan secara nirkabel melalui
dioperasikan secara bebas atau
diproses, dan ditampilkan dengan menggunakan
Arduino adalah sebuah platform elektronika terbuka untuk umum berdasarkan perangkat
keras dan perangkat lunak yang mudah digunakan. Perangkat ini bertujuan agar semua orang bisa
membuat sebuah proyek yang interaktif untuk digunakan. Arduino mampu mendeteksi lingkungan
sekitarnya dengan cara menerima
dengan mengontrol lampu, motor dan aktuator. Arduino dapat diprogram dengan menggunakan
arduino development environment
GSM (Global System for Mobile Communication
selular yang bersifat digital
khususnya mobile station. Pada
komunikasi seluler GSM yaitu SMS (
singkat yang berisikan maksimum 160 karakter. Alur pengiriman SMS pada standar teknologi
GSM adalah sebagai berikut :
Keterangan Gambar 1 :
a. MS (Mobile Station).
Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECT
MENGGUNAKAN ARDUINO UNO
Jusak dan Fardhan Arkan melakukan penelitian Wireless Sensor Network
menggunakan Zigbee 802.15.4 sedangkan M. Yanuar Hariyawan menggunakan Paralax 433MHz.
Zigbee menggunakan jaringan WiFi (Wireless Fidelity) sebagai media komunikasi dengan
. Sedangkan Paralax 433MHz menggunakan Radio Frekuensi dengan
jangkauan 250 meter (NLOS / No Line Of Sight) dan 350 meter (LOS / Line Of Sight
ini mencoba membuat implementasi wireless sensor network prototype
menggunakan Arduino UNO. Pendeteksian terhadap kebakaran menggunakan
sensor api dan sensor asap. Sedangkan media komunikasi WSN yang digunakan adalah jaringan
Global System for Mobile Communication). Penerima notifikasi (
adalah pemadam kebakaran dan tim investigasi kebakaran. Notifikasi yang dikirimkan ke pemadam
kebakaran berupa alarm kebakaran dan diharapkan mempercepat respon tanggap dar
Sedangkan pemberian notifikasi ke tim investigasi kebakaran berupa pemberitahuan dan posisi atau
titik awal mula terjadinya kebakaran agar mempermudah pekerjaan mereka dalam menentukan titik
mula terjadinya kebakaran.. Dengan batasan ruangan pendeteksian sebanyak 3 ruangan dengan
15 cm � 15 cm, penempatan sensor tidak diperhitungkan, dan sensor yang
digunakan sebagai pendeteksian yaitu sensor api dan sensor asap.
Wireless sensor network terdiri dari 3 komponen utama yaitu node, gateway
didistribusikan melalui antarmuka seperti sensor untuk memantau aset maupun lingkungan
sekitar. Data yang diperoleh kemudian dikirimkan secara nirkabel melalui gateway
dioperasikan secara bebas atau dihubungkan ke sebuah host system dimana data bisa dikumpulkan,
diproses, dan ditampilkan dengan menggunakan software.[12]
Arduino adalah sebuah platform elektronika terbuka untuk umum berdasarkan perangkat
lunak yang mudah digunakan. Perangkat ini bertujuan agar semua orang bisa
membuat sebuah proyek yang interaktif untuk digunakan. Arduino mampu mendeteksi lingkungan
sekitarnya dengan cara menerima input dari sensor dan mempengaruhi lingkungan sekitarnya
engan mengontrol lampu, motor dan aktuator. Arduino dapat diprogram dengan menggunakan
arduino development environment.[11]
Global System for Mobile Communication) adalah sebuah teknologi komunikasi
igital. Teknologi GSM banyak diterapkan pada komunikasi bergerak,
. Pada mobile station terdapat fitur yang bisa digunakan pada sistem
komunikasi seluler GSM yaitu SMS (Short Message Service). SMS merupakan sebuah pesan
g berisikan maksimum 160 karakter. Alur pengiriman SMS pada standar teknologi
GSM adalah sebagai berikut :
Gambar 1. Alur Pengiriman SMS
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECTOR
54
Wireless Sensor Network (WSN)
menggunakan Zigbee 802.15.4 sedangkan M. Yanuar Hariyawan menggunakan Paralax 433MHz.
) sebagai media komunikasi dengan
. Sedangkan Paralax 433MHz menggunakan Radio Frekuensi dengan
Line Of Sight).[4][2]
wireless sensor network prototype
menggunakan Arduino UNO. Pendeteksian terhadap kebakaran menggunakan
sensor api dan sensor asap. Sedangkan media komunikasi WSN yang digunakan adalah jaringan
). Penerima notifikasi (user)
adalah pemadam kebakaran dan tim investigasi kebakaran. Notifikasi yang dikirimkan ke pemadam
kebakaran berupa alarm kebakaran dan diharapkan mempercepat respon tanggap dari mereka.
Sedangkan pemberian notifikasi ke tim investigasi kebakaran berupa pemberitahuan dan posisi atau
titik awal mula terjadinya kebakaran agar mempermudah pekerjaan mereka dalam menentukan titik
eteksian sebanyak 3 ruangan dengan
15 cm, penempatan sensor tidak diperhitungkan, dan sensor yang
gateway, dan software.
didistribusikan melalui antarmuka seperti sensor untuk memantau aset maupun lingkungan
gateway, dimana bisa
dimana data bisa dikumpulkan,
Arduino adalah sebuah platform elektronika terbuka untuk umum berdasarkan perangkat
lunak yang mudah digunakan. Perangkat ini bertujuan agar semua orang bisa
membuat sebuah proyek yang interaktif untuk digunakan. Arduino mampu mendeteksi lingkungan
dari sensor dan mempengaruhi lingkungan sekitarnya
engan mengontrol lampu, motor dan aktuator. Arduino dapat diprogram dengan menggunakan
) adalah sebuah teknologi komunikasi
. Teknologi GSM banyak diterapkan pada komunikasi bergerak,
terdapat fitur yang bisa digunakan pada sistem
). SMS merupakan sebuah pesan
g berisikan maksimum 160 karakter. Alur pengiriman SMS pada standar teknologi
Jurnal Ele
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECT
b. BTS (Base Transceiver Station
c. BSC (Base Station Controller
d. MSC (Mobile Switching Center
e. SMSC (Short Message Service Center
Gambar 1 menunjukkan bagaimana alur pengiriman SMS dari MS 1 ke MS 2. Ketika
pengguna mengirim SMS, maka pesan dikirim ke MSC melalui jaringan seluler yang tersedia yang
meliputi tower BTS yang sedan
ke MSC. MSC kemudian mem
mengecek (pada HLR – Home Location Register
sedang aktif dan dimanakah
maka pesan tetap disimpan di SMSC itu sendiri, menunggu MSC memberitahukan bahwa
station sudah aktif kembali untuk kemudian SMS dikirim dengan batas maksimum waktu tunggu
yaitu validity period dari pesan SMS itu sendiri. Jika
disampaikan MSC lewat jaringan yang sedang meng
dasarnya mobile station dan GSM/CDMA modem (
komponen wireless modem/engine
SMS dengan protokol tertentu. Standar perintah tersebut dikenal sebagai AT
protokolnya disebut sebagai PDU (
komputer/mikrokontroler mengirim/menerima SMS secara otomatis.
AT Command atau juga bisa disebut perintah AT (
terhubung pada serial port. AT
command terdapat macam-macam perintah yang bisa kita kirimkan ke alat yang terhubung dengan
serial port. Contoh perintah tersebut bisa dilihat pada
Perintah
AT+CMGD
AT+CMGF
AT+CMGR
AT+CMGW
AT+CMSS
3. PERANCANGAN dan PENGUJIAN
3.1 Perancangan Sistem
Perangkat keras yang akan digunakan
network sebagai fire detector
seluler dan catu daya. Pada saat sensor mendeteksi kedua kondisi awal secara bersamaan,
mikrokontroler Arduino UNO akan memproses dan mengolah
mikrokontroler Arduino UNO mengirim data tersebut ke GSM
berupa notifikasi dengan format
user yang menerima notifikasi
kebakaran). User 1 (pemadam kebakaran) menerima
(tim investigasi kebakaran) menerima
menggunakan prototype ruangan deng
Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECT
MENGGUNAKAN ARDUINO UNO
Base Transceiver Station).
Base Station Controller).
Switching Center).
Short Message Service Center).
Gambar 1 menunjukkan bagaimana alur pengiriman SMS dari MS 1 ke MS 2. Ketika
pengguna mengirim SMS, maka pesan dikirim ke MSC melalui jaringan seluler yang tersedia yang
BTS yang sedang meng-handle komunikasi MS 1, lalu ke BSC, kemudian sampai
ke MSC. MSC kemudian mem-forward lagi SMS ke SMSC untuk disimpan. SMSC kemudian
Home Location Register) untuk mengetahui apakah mobile station
mobile station tujuan tersebut. Jika mobile station
maka pesan tetap disimpan di SMSC itu sendiri, menunggu MSC memberitahukan bahwa
sudah aktif kembali untuk kemudian SMS dikirim dengan batas maksimum waktu tunggu
dari pesan SMS itu sendiri. Jika mobile station tujuan aktif maka pesan
disampaikan MSC lewat jaringan yang sedang meng-handle penerima (BSC dan BTS). Pada
dan GSM/CDMA modem (modulator demodulator
engine yang dapat diperintah antara lain untuk mengirim suatu pesan
SMS dengan protokol tertentu. Standar perintah tersebut dikenal sebagai AT command
protokolnya disebut sebagai PDU (Protokol Data Unit). Melalui AT comman
komputer/mikrokontroler mengirim/menerima SMS secara otomatis.
atau juga bisa disebut perintah AT (attention) yang dikirimkan ke alat yang
. AT Command merupakan bagian dari Hayes
macam perintah yang bisa kita kirimkan ke alat yang terhubung dengan
. Contoh perintah tersebut bisa dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Contoh Perintah AT Command
Perintah Penjelasan
AT+CMGD Menghapus pesan teks / SMS
AT+CMGF Memilih format pesan teks / SMS
AT+CMGR Membaca pesan teks / SMS
AT+CMGW Mengirim pesan teks / SMS
AT+CMSS Mengirim pesan teks dari penyimpanan
PERANCANGAN dan PENGUJIAN
Perangkat keras yang akan digunakan untuk membuat prototype sist
fire detector yaitu sensor api, sensor asap, Arduino UNO, GSM
seluler dan catu daya. Pada saat sensor mendeteksi kedua kondisi awal secara bersamaan,
mikrokontroler Arduino UNO akan memproses dan mengolah data tersebut. Kemudian
mikrokontroler Arduino UNO mengirim data tersebut ke GSM Shield untuk dikirimkan ke
format text message atau SMS (Short Message Service
notifikasi yaitu user 1 (pemadam kebakaran) dan user
1 (pemadam kebakaran) menerima notifikasi alarm kebakaran. Sedangkan
(tim investigasi kebakaran) menerima notifikasi posisi awal kebakaran. Adapun sistem ini
ruangan dengan ukuran tiap ruangannya 15 cm � 15 cm
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECTOR
55
Gambar 1 menunjukkan bagaimana alur pengiriman SMS dari MS 1 ke MS 2. Ketika
pengguna mengirim SMS, maka pesan dikirim ke MSC melalui jaringan seluler yang tersedia yang
komunikasi MS 1, lalu ke BSC, kemudian sampai
lagi SMS ke SMSC untuk disimpan. SMSC kemudian
mobile station tujuan
mobile station sedang tidak aktif
maka pesan tetap disimpan di SMSC itu sendiri, menunggu MSC memberitahukan bahwa mobile
sudah aktif kembali untuk kemudian SMS dikirim dengan batas maksimum waktu tunggu
tujuan aktif maka pesan
penerima (BSC dan BTS). Pada
modulator demodulator) terdapat suatu
yang dapat diperintah antara lain untuk mengirim suatu pesan
command, sedangkan
command dan PDU inilah
) yang dikirimkan ke alat yang
merupakan bagian dari Hayes command. Pada AT
macam perintah yang bisa kita kirimkan ke alat yang terhubung dengan
sistem wireless sensor
yaitu sensor api, sensor asap, Arduino UNO, GSM shield, telepon
seluler dan catu daya. Pada saat sensor mendeteksi kedua kondisi awal secara bersamaan,
data tersebut. Kemudian
untuk dikirimkan ke user
Short Message Service). Terdapat dua
user 2 (tim investigasi
alarm kebakaran. Sedangkan user 2
posisi awal kebakaran. Adapun sistem ini
15 cm � 15 cm.
Jurnal Ele
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECT
Sensor Api
Sensor Asap
3.2 Cara Kerja Sistem
Sistem ini bekerja dengan cara seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.
Mulai
Terdeteksi api
dan asap
Deteksi Api dan Asap
Terdeteksi Api
dan Asap di
Ruangan
Terdeteksi Api
dan Asap di
Ruangan
Terdeteksi Api
dan Asap di
Ruangan
Ya
Tidak
Tidak
Tidak
Selesai
Sensor mendeteksi api dan asap secara terus
sensor api dan asap di ruangan 1 mendeteksi api dan asap secara bersamaan maka akan
Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECT
MENGGUNAKAN ARDUINO UNO
Arduino UNO GSM Shield
Catu Daya
Gambar 2. Blok Diagram Sistem
Sistem ini bekerja dengan cara seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.
Terdeteksi api
dan asap
Deteksi Api dan Asap
Tidak
Terdeteksi Api
dan Asap di
Ruangan 1
Terdeteksi Api
dan Asap di
Ruangan 2
Terdeteksi Api
dan Asap di
Ruangan 3
Kirim Notifikasi dengan format text message
(SMS) ke user 1 (Pemadam Kebakaran)
berupa alarm kebakaran dan ke user 2 (Tim
Investigasi Kebakaran) berupa terjadi
kebakaran dan bermula di ruangan 1
Kirim Notifikasi dengan format text message
(SMS) ke user 1 (Pemadam Kebakaran)
berupa alarm kebakaran dan ke user 2 (Tim
Investigasi Kebakaran) berupa terjadi
kebakaran dan bermula di ruangan 2
Kirim Notifikasi dengan format text message
(SMS) ke user 1 (Pemadam Kebakaran)
berupa alarm kebakaran dan ke user 2 (Tim
Investigasi Kebakaran) berupa terjadi
kebakaran dan bermula di ruangan 3
Ya
Ya
Ya
Selesai
Gambar 3. Flowchart Sistem
Sensor mendeteksi api dan asap secara terus-menerus di ketiga ruangan
sensor api dan asap di ruangan 1 mendeteksi api dan asap secara bersamaan maka akan
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECTOR
56
User 1
User 2
Sistem ini bekerja dengan cara seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.
menerus di ketiga ruangan prototype. Pada saat
sensor api dan asap di ruangan 1 mendeteksi api dan asap secara bersamaan maka akan
Jurnal Ele
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECT
mengirimkan notifikasi alarm ke
user 2. Apabila sensor api dan asap mendeteksi api dan asap secara bersamaan di ruangan 2 maka
akan mengirimkan notifikasi alarm kebakaran ke
ruangan 2 ke user 2. Sedangkan saat sensor api dan
di ruangan 3 maka akan mengirimkan notifikasi alarm kebakaran ke
terjadinya kebakaran dari ruangan 3 ke
3.3 Realisasi Perancangan Sistem
Dari perancangan sistem dapat direalisasikan
Gambar 4.
(a)
Gambar 4. Realisasi sistem (a) Tampak Depan dan (b) Tampak Atas
3.4 Pengujian Keluaran Sistem
3.4.1 Sensor Api
Pengujian dilakukan dengan memberikan sumber (cahaya matahari, lampu, da
didepan receiver sensor setelah sensor api dihubungkan ke Arduino UNO. Sumber api diukur
untuk jarak 8 cm (didalam ruangan
pengukuran juga dilakukan dengan menggunakan sudut 15 derajat da
pengukuran pada Tabel 2 menunjukkan bahwa intensitas cahaya menurun terhadap jarak yang
semakin jauh. Intensitas cahaya ini mempengaruhi besarnya tegangan yang terukur pada sensor api
seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3. Tegangan yang
yang semakin dekat saat diberikan sumber api dibandingkan terhadap sumber lampu. Namun
tegangan yang terukur dengan sumber api dan tegangan yang terukur dengan sumber cahaya
matahari saling mendekati yaitu sebesa
merupakan noise terbesar dalam pendeteksian untuk sensor api. Tegangan yang terukur pada sensor
api berupa tegangan DC seperti yang ditunjukkan Gambar 5.
Gambar 5. Keluaran Sensor Api pada Osilosk
Sensor Api
Sensor Asap
Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECT
MENGGUNAKAN ARDUINO UNO
mengirimkan notifikasi alarm ke user 1 dan posisi awal terjadinya kebakaran dar
2. Apabila sensor api dan asap mendeteksi api dan asap secara bersamaan di ruangan 2 maka
akan mengirimkan notifikasi alarm kebakaran ke user 1 dan posisi awal terjadinya kebakaran dari
2. Sedangkan saat sensor api dan asap mendeteksi api dan asap secara bersamaan
di ruangan 3 maka akan mengirimkan notifikasi alarm kebakaran ke user
terjadinya kebakaran dari ruangan 3 ke user 2.
Realisasi Perancangan Sistem
Dari perancangan sistem dapat direalisasikan sistem seperti yang ditunjukkan pada
(b)
Gambar 4. Realisasi sistem (a) Tampak Depan dan (b) Tampak Atas
Pengujian Keluaran Sistem
Pengujian dilakukan dengan memberikan sumber (cahaya matahari, lampu, da
setelah sensor api dihubungkan ke Arduino UNO. Sumber api diukur
untuk jarak 8 cm (didalam ruangan prototype) dan 30 cm (diluar ruangan
pengukuran juga dilakukan dengan menggunakan sudut 15 derajat dan 30 derajat. Hasil
pengukuran pada Tabel 2 menunjukkan bahwa intensitas cahaya menurun terhadap jarak yang
semakin jauh. Intensitas cahaya ini mempengaruhi besarnya tegangan yang terukur pada sensor api
seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3. Tegangan yang terukur pada sensor api menurun pada jarak
yang semakin dekat saat diberikan sumber api dibandingkan terhadap sumber lampu. Namun
tegangan yang terukur dengan sumber api dan tegangan yang terukur dengan sumber cahaya
matahari saling mendekati yaitu sebesar kurang dari 0,15 volt. Oleh karena itu cahaya matahari
terbesar dalam pendeteksian untuk sensor api. Tegangan yang terukur pada sensor
api berupa tegangan DC seperti yang ditunjukkan Gambar 5.
Gambar 5. Keluaran Sensor Api pada Osiloskop
Sensor Asap
Sensor Api
Sensor
Asap
IComsat
GSM/GPRS
Shield v1.1 dan
Arduino UNO
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECTOR
57
1 dan posisi awal terjadinya kebakaran dari ruangan 1 ke
2. Apabila sensor api dan asap mendeteksi api dan asap secara bersamaan di ruangan 2 maka
1 dan posisi awal terjadinya kebakaran dari
asap mendeteksi api dan asap secara bersamaan
user 1 dan posisi awal
sistem seperti yang ditunjukkan pada
Gambar 4. Realisasi sistem (a) Tampak Depan dan (b) Tampak Atas
Pengujian dilakukan dengan memberikan sumber (cahaya matahari, lampu, dan api) tepat
setelah sensor api dihubungkan ke Arduino UNO. Sumber api diukur
) dan 30 cm (diluar ruangan prototype). Adapun
n 30 derajat. Hasil
pengukuran pada Tabel 2 menunjukkan bahwa intensitas cahaya menurun terhadap jarak yang
semakin jauh. Intensitas cahaya ini mempengaruhi besarnya tegangan yang terukur pada sensor api
terukur pada sensor api menurun pada jarak
yang semakin dekat saat diberikan sumber api dibandingkan terhadap sumber lampu. Namun
tegangan yang terukur dengan sumber api dan tegangan yang terukur dengan sumber cahaya
r kurang dari 0,15 volt. Oleh karena itu cahaya matahari
terbesar dalam pendeteksian untuk sensor api. Tegangan yang terukur pada sensor
Sensor Api
Jurnal Ele
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECT
Tabel 2. Intensitas Cahaya Api Terhadap Jarak
Sumber
Intensitas
Cahaya (Lux)
Tabel 3.
Sumber Tanpa
Sumber
Rata-Rata
Tegangan
(volt)
4,63
Jarak
Sudut
Rata-Rata Tegangan (volt)
3.4.2 Sensor Asap
Pengujian dilakukan dengan cara memberikan asap ke sensor asap setelah dihubungkan ke
mikrokontroler Arduino UNO. Dari pengukuran yang ditunjukkan pada Tabel 4 bahwa tegangan
yang terukur pada sensor asap meningkat pada saat diberikan a
asap rokok.
Rata-
3.4.3 GSM Shield
Pengujian dilakukan setelah menghubungkan GSM
Dari pengukuran pada Tabel
Shield.
Persentase Keberhasilan Diterima
3.4.4 Sistem Secara Keseluruhan
Pengujian sistem dilakukan dengan cara memberikan sumber berupa api d
ketiga ruangan dengan ukuran 15 cm x 15 cm x 15 cm. Pengukuran juga dilakukan dengan dua cara
yaitu tanpa sudut dan dengan sudut. Pengukuran tanpa sudut dengan cara memberikan sumber api
tepat didepan receiver sensor
memberikan sumber api dengan sudut sebesar 15 derajat. Selain itu pengukuran juga dilakukan
dengan memberikan sumber api dengan jarak sejauh 8 cm (didalam ruangan) dan 30 cm (diluar
ruangan). Pemberian sumber asap setelah mem
Sumber api menggunakan lilin.
Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECT
MENGGUNAKAN ARDUINO UNO
Tabel 2. Intensitas Cahaya Api Terhadap Jarak
Cahaya
Matahari
Api
8 cm 10 cm 20 cm
1000 475 450 400
Tabel 3. Output Sensor Api Dengan Berbagai Sumber
Tanpa
Sumber
Cahaya
Matahari
Lampu
Jarak 90
cm
Jarak
250 cm
Jarak 8
0,15 1,82 4,07
Tabel 4. Output Sensor Api dengan Sudut
8 cm Jarak 30 cm
15 derajat 30 derajat 15 derajat
Rata Tegangan (volt) 0,17 0,19 3,18
Pengujian dilakukan dengan cara memberikan asap ke sensor asap setelah dihubungkan ke
mikrokontroler Arduino UNO. Dari pengukuran yang ditunjukkan pada Tabel 4 bahwa tegangan
yang terukur pada sensor asap meningkat pada saat diberikan asap. Asap yang digunakan adalah
Tabel 5. Output Sensor Asap
Sumber Tanpa Asap Asap
-Rata Tegangan (volt) 0,72 4,48
Pengujian dilakukan setelah menghubungkan GSM Shield ke mikrokontroler Arduino UNO.
Dari pengukuran pada Tabel 5 menunjukkan bahwa SMS berhasil dikirim menggunakan GSM
Tabel 6. Output GSM Shield
Persentase Keberhasilan Diterima 100
Waktu Rata-Rata (detik) 6,3
Sistem Secara Keseluruhan
Pengujian sistem dilakukan dengan cara memberikan sumber berupa api d
ketiga ruangan dengan ukuran 15 cm x 15 cm x 15 cm. Pengukuran juga dilakukan dengan dua cara
yaitu tanpa sudut dan dengan sudut. Pengukuran tanpa sudut dengan cara memberikan sumber api
receiver sensor. Sedangkan pengukuran dengan sudut dilakukan dengan cara
memberikan sumber api dengan sudut sebesar 15 derajat. Selain itu pengukuran juga dilakukan
dengan memberikan sumber api dengan jarak sejauh 8 cm (didalam ruangan) dan 30 cm (diluar
ruangan). Pemberian sumber asap setelah memberikan sumber api sesuai dengan jarak pengukuran.
Sumber api menggunakan lilin.
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECTOR
58
30 cm
380
Api
Jarak 8
cm
Jarak 30
cm
0,13 3,22
Jarak 30 cm
30 derajat
3,40
Pengujian dilakukan dengan cara memberikan asap ke sensor asap setelah dihubungkan ke
mikrokontroler Arduino UNO. Dari pengukuran yang ditunjukkan pada Tabel 4 bahwa tegangan
sap. Asap yang digunakan adalah
ke mikrokontroler Arduino UNO.
5 menunjukkan bahwa SMS berhasil dikirim menggunakan GSM
Pengujian sistem dilakukan dengan cara memberikan sumber berupa api dan asap pada
ketiga ruangan dengan ukuran 15 cm x 15 cm x 15 cm. Pengukuran juga dilakukan dengan dua cara
yaitu tanpa sudut dan dengan sudut. Pengukuran tanpa sudut dengan cara memberikan sumber api
an sudut dilakukan dengan cara
memberikan sumber api dengan sudut sebesar 15 derajat. Selain itu pengukuran juga dilakukan
dengan memberikan sumber api dengan jarak sejauh 8 cm (didalam ruangan) dan 30 cm (diluar
berikan sumber api sesuai dengan jarak pengukuran.
Jurnal Ele
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECT
(a)
Gambar 6. Tampilan notifikasi
Tabel 7. Output Sistem Dengan Sumber Api Sejauh 8 cm dari
Jarak 8 cm Tanpa Sudut
User 1
Ruangan 1
Ruangan 2
Ruangan 3
User 2
Ruangan 1
Ruangan 2
Ruangan 3
Pengukuran untuk output
terjadi pengiriman notifikasi dikarenakan
yang dimasukkan pada command
keberhasilan penerimaan notifikasi oleh
baik itu tanpa sudut maupun dengan sudut b
ini merupakan delay yang terjadi pada saat mulai terdeteksi sumber gejala dini kebakaran,
pemrosesan sistem, pengiriman notifikasi, sampai notifikasi diterima oleh
bahwa terdeteksi kebakaran dan juga posisi awal terjadinya kebakaran.
Adapun lama delay yang berbeda pada masing
penerimaan notifikasi terdapat sistem antrian
(Global System for Mobile Communication
Station), BSC (Base Station Controller
Service Center). Antrian trafik ini juga dikarenakan
memprioritaskan panggilan telepon dibandingkan
dan penerimaan SMS yang dikarenakan
dibandingkan panggilan suara pada
disebabkan SMSC menerima pemberitahuan yang dikirimkan oleh HLR (
bahwa nomor yang dituju sedang tidak aktif atau diluar jaringan komunikasi seluler.
Waktu rata-rata yang berada dibawah 10 detik dan keberhasilan penerimaan
dari 80 persen dari sistem ini, mampu mempercepat respon
dalam menanggapi notifikasi
menyaksikan terjadinya kebakaran kemudian melakukan panggilan
Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECT
MENGGUNAKAN ARDUINO UNO
(b)
(c)
Gambar 6. Tampilan notifikasi (a) User 1 Di Semua Ruangan, (b) User 2 Di Ruangan 1,
Ruangan 2, dan (d) User 2 Di Ruangan 3
Sistem Dengan Sumber Api Sejauh 8 cm dari Receiver
Waktu Rata-Rata Keberhasilan Diterima
Tanpa Sudut
(detik)
Dengan Sudut
(detik)
Tanpa Sudut
(%)
6,85 7,15 90
5,8 6,75 85
6,55 7,2 90
6,85 7,3 90
6,45 6,85 90
7 7,25 95
output sistem dengan sumber api sejauh 30 cm dari
terjadi pengiriman notifikasi dikarenakan threshold teganganyang sudah ditentukan pada
command untuk Arduino UNO. Tabel 7 menunjukkan persentase
keberhasilan penerimaan notifikasi oleh user lebih dari 80 persen, dan waktu penerimaan
baik itu tanpa sudut maupun dengan sudut berada dibawah 10 detik. Waktu penerimaan
yang terjadi pada saat mulai terdeteksi sumber gejala dini kebakaran,
pemrosesan sistem, pengiriman notifikasi, sampai notifikasi diterima oleh user
ebakaran dan juga posisi awal terjadinya kebakaran.
Adapun lama delay yang berbeda pada masing-masing ruangan dan user
penerimaan notifikasi terdapat sistem antrian pada trafik jaringan telekomunikasi seluler GSM
Communication). Antrian trafik ini berada pada BTS (
Base Station Controller), MSC (Mobile Station Center) dan SMSC (
Antrian trafik ini juga dikarenakan provider yang menyediakan jaringan lebih
memprioritaskan panggilan telepon dibandingkan text message. Kegagalan dalam pengiriman SMS
dan penerimaan SMS yang dikarenakan text message bukan merupakan prioritas utama
dibandingkan panggilan suara pada provider jaringan. Kegagalan penerimaan SMS juga
disebabkan SMSC menerima pemberitahuan yang dikirimkan oleh HLR (Home Locator Register
bahwa nomor yang dituju sedang tidak aktif atau diluar jaringan komunikasi seluler.
rata yang berada dibawah 10 detik dan keberhasilan penerimaan
dari 80 persen dari sistem ini, mampu mempercepat respon user (khususnya pemadam kebakaran)
notifikasi dibandingkan menunggu panggilan dari seseorang yang
menyaksikan terjadinya kebakaran kemudian melakukan panggilan melalui telepon.
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECTOR
59
(d)
2 Di Ruangan 1, (c) User 2 Di
Receiver Sensor
Keberhasilan Diterima
Dengan Sudut
(%)
90
95
95
90
95
95
sistem dengan sumber api sejauh 30 cm dari receiver sensor tidak
anyang sudah ditentukan pada syntax
untuk Arduino UNO. Tabel 7 menunjukkan persentase
lebih dari 80 persen, dan waktu penerimaan notifikasi
erada dibawah 10 detik. Waktu penerimaan notifikasi
yang terjadi pada saat mulai terdeteksi sumber gejala dini kebakaran,
user untuk menyatakan
user dikarenakan dalam
pada trafik jaringan telekomunikasi seluler GSM
). Antrian trafik ini berada pada BTS (Base Transceiver
dan SMSC (Short Message
yang menyediakan jaringan lebih
. Kegagalan dalam pengiriman SMS
bukan merupakan prioritas utama
jaringan. Kegagalan penerimaan SMS juga
Home Locator Register)
bahwa nomor yang dituju sedang tidak aktif atau diluar jaringan komunikasi seluler.
rata yang berada dibawah 10 detik dan keberhasilan penerimaan notifikasi lebih
(khususnya pemadam kebakaran)
menunggu panggilan dari seseorang yang harus
elepon.
Jurnal Ele
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECT
4. KESIMPULAN
Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa sistem ini :
1. Keluaran sensor api berupa sinyal DC (
2. Sensor api mampu mendeteksi api dengan jarak sejauh 30 cm dan dengan sudut
pendeteksian 30 derajat.
3. Sumber api yang semakin
semakin membesar, sebanding dengan menurunnya intensitas cahaya api.
4. Sensor asap mampu mendeteksi asap dikarenakan rata
mendeteksi asap sebesar 4,48 volt sedangkan saat tida
volt.
5. Sistem memiliki keberhasilan dalam penerimaan notifikasi pada
persen dengan waktu penerimaan dibawah 10 detik.
5. DAFTAR PUSTAKA
[1] Agung K., A. dkk. 20.
Kebakaran Menggunakan Teknologi Wireless Sensor Network (WSN) Berbasis ZIGBEE
(IEEE 802.15.4). Bandung : Institut Teknologi Telkom Bandung.
[2] Arkan, F. 2014. Sistem Detektor Kebakaran untuk Rumah Susun dengan Sistem Wireless
Sensor Network. Bangka
[3] Babu, Prof K. Ashok. 2012.
Sheriguda : Sri Indu College of Engg and Tech.
[4] Hariyawan, M. Yanuar. dkk. 2013.
Wireless Sensor Network
[5] Jusak. 2013. Implementasi ZIGBEE IEEE 802.15.4 Untuk Pemantauan Suhu dan
Kelembapan Udara. Surabaya : STMIK STIKOM Surabaya.
[6] Lewis, F.L. 2004. Wireless Sensor Networks
[7] Netalia, E. WSN (Wireless Sensor Network)
[8] Sha, Kewei. dkk. Using Wireless Sensor Networks for Fire Rescue Application :
Requirements and Challenges
[9] Sumadi. dkk. 2013.
Menggunakan Jaringan Sensor Nirkabel IEEE 802.15.4
Bandung.
[10] Yongsheng, Liu, dkk. 2011.
Sensor Networks. China : Fuzhou Universi
[11] http://www.arduino.cc/ [diakses pada 11 Mei 2015].
[12] http://www.ni.com/wsn/whatis/ [diakses pada 11 Mei 2015].
Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan Juli 2015
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECT
MENGGUNAKAN ARDUINO UNO
Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa sistem ini :
Keluaran sensor api berupa sinyal DC (Direct Current).
Sensor api mampu mendeteksi api dengan jarak sejauh 30 cm dan dengan sudut
pendeteksian 30 derajat.
Sumber api yang semakin jauh dari sensor api membuat tegangan yang terukur
semakin membesar, sebanding dengan menurunnya intensitas cahaya api.
Sensor asap mampu mendeteksi asap dikarenakan rata-rata tegangan yang terukur saat
mendeteksi asap sebesar 4,48 volt sedangkan saat tidak mendeteksi asap sebesar 0,72
Sistem memiliki keberhasilan dalam penerimaan notifikasi pada
persen dengan waktu penerimaan dibawah 10 detik.
Agung K., A. dkk. 20. Perancangan Dan Implementasi Sistem Peringata
Kebakaran Menggunakan Teknologi Wireless Sensor Network (WSN) Berbasis ZIGBEE
. Bandung : Institut Teknologi Telkom Bandung.
Sistem Detektor Kebakaran untuk Rumah Susun dengan Sistem Wireless
. Bangka Belitung : Universitas Bangka Belitung.
Babu, Prof K. Ashok. 2012. Forest Fire Prevention Using Wireless Sensor Networks
Sheriguda : Sri Indu College of Engg and Tech.
Hariyawan, M. Yanuar. dkk. 2013. Sistem Pendeteksi Dini Kebakaran Hutan Berbasis
ss Sensor Network. Riau : Politeknik Caltex Riau.
Implementasi ZIGBEE IEEE 802.15.4 Untuk Pemantauan Suhu dan
. Surabaya : STMIK STIKOM Surabaya.
Wireless Sensor Networks. Arlington : The University of Texas.
WSN (Wireless Sensor Network). Bandung : Politeknik Telkom Bandung.
Using Wireless Sensor Networks for Fire Rescue Application :
Requirements and Challenges. Detroit : Wayne State University.
Sumadi. dkk. 2013. Analisis dan Implementasi Sistem Pemantauan Kebakaran
Menggunakan Jaringan Sensor Nirkabel IEEE 802.15.4. Bandung : Telkom University
Yongsheng, Liu, dkk. 2011. A Novel Accurate Forest Fire Detection System Using Wireless
. China : Fuzhou University.
http://www.arduino.cc/ [diakses pada 11 Mei 2015].
http://www.ni.com/wsn/whatis/ [diakses pada 11 Mei 2015].
IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR NETWORK PROTOTYPE SEBAGAI FIRE DETECTOR
60
Sensor api mampu mendeteksi api dengan jarak sejauh 30 cm dan dengan sudut
jauh dari sensor api membuat tegangan yang terukur
semakin membesar, sebanding dengan menurunnya intensitas cahaya api.
rata tegangan yang terukur saat
k mendeteksi asap sebesar 0,72
Sistem memiliki keberhasilan dalam penerimaan notifikasi pada user lebih dari 80
Perancangan Dan Implementasi Sistem Peringatan Bencana
Kebakaran Menggunakan Teknologi Wireless Sensor Network (WSN) Berbasis ZIGBEE
Sistem Detektor Kebakaran untuk Rumah Susun dengan Sistem Wireless
Forest Fire Prevention Using Wireless Sensor Networks.
Sistem Pendeteksi Dini Kebakaran Hutan Berbasis
Implementasi ZIGBEE IEEE 802.15.4 Untuk Pemantauan Suhu dan
. Arlington : The University of Texas.
. Bandung : Politeknik Telkom Bandung.
Using Wireless Sensor Networks for Fire Rescue Application :
plementasi Sistem Pemantauan Kebakaran
. Bandung : Telkom University
A Novel Accurate Forest Fire Detection System Using Wireless