Upload
others
View
24
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
9
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Landasan Teori
Setelah peneliti melakukan telaah terhadap beberapa penelitian, ada
beberapa yang memiliki keterkaitan dengan penelitian yang peneliti lakukan :
Penelitian yang pertama yang berhasil peneliti temukan adalah penelitian
yang dilakukan oleh Arief Rosyidie (2013) yang berjudul “Banjir : Fakta dan
Dampaknya, Serta Pengaruh dari Perubahan Guna Lahan”. Tujuan dari
penelitian ini adalah mengetahui fakta, dampak dan pengaruh banjir dari
perubahan guna lahan. Sampel diambil dari 458 DAS (Daerah Aliran Sungai)
yang ada di Indonesia, sebanyak 282 DAS dalam kondisi kritis (yang terdiri
dari 222 DAS kritis dan 60 DAS termasuk kritis berat) dan 176 berpotensi kritis
yang diakibatkan terutama oleh alih fungsi lahan. Diantara berbagai faktor
penyebab terjadinya banjir, faktor perubahan guna lahan atau tata ruang
merupakan penyebab utama terjadinya banjir di beberapa daerah.
Hasil penelitian menunjukan bahwa fakta, dampak dan pengaruh banjir
dari perubahan guna lahan sangat besar. Jika kecenderungan masyarakat
melakukan perubahan guna lahan dengan terus mengubah area hutan menjadi
area pembangunan maka banjir akan lebih sering terjadi bahkan mempunyai
intensitas yang lebih tinggi dan semakin besar. Perencanaan tata ruang wilayah
dan kota serta upaya kerjasama dari berbagai pihak diharapkan dapat
berkontribusi dalam pengelolaan bencana banjir khususnya memperkecil
kemungkinan dampak negatif dari banjir. Dari kesimpulan hasil penelitian
diatas penulis mempunyai satu ide untuk mengantisipasi terjadinya banjir
secara dini sehingga dampak banjir akan dapat di minimalisir.
Penelitian yang kedua yang berhasil peneliti temukan adalah penelitian
yang dilakukan oleh Bima Budi Hermawan (2018) yang berjudul “Rancang
Bangun Deteksi Ketinggian Air Sungai dengan Arduino-uno untuk Mendeteksi
Peringatan Banjir”. Tujuan dari penelitian ini yaitu merancang dan membuat
10
pendeteksi ketinggian air sungai dengan suara peringatan dini, sehingga bila
akan terjadi banjir masyarakat dapat segera mengungsi dan menyelamatkan
diri.
Hasil penelitian dilakukan terhadap 10 responden untuk mengisi
kuesioner yang sudah dibuat, respon dari para responden berkesimpulan alat
yang dibuat dapat di terima dan menyelesaikan masalah banjir. Alat ini juga
dapat berfungsi sesuai baik serta memberikan informasi dilokasi melalui suara
dan lampu peringatan sehingga memenuhi kebutuhan penjaga pintu air untuk
dapat memberikan peringatan dini kepada masyarakat apabila akan terjadi
banjir.
Penelitian yang ketiga yang berhasil peneliti temukan adalah penelitian
yang dilakukan oleh Odhy Anugrah Agusta (2019) yang berjudul “Kendali
Jarak Jauh Perangkat Elektronik dengan Nodemcu ESP8266 menggunakan
telegram bot”. Tujuan dari penelitian ini yaitu penulis dapat membuat kendali
jarak jauh perangkat elektronik dengan nodemcu esp8266 menggunakan
telegram bot sehingga dapat digunakan untuk melakukan monitoring serta
pengendalian peralatan rumah dari jarak jauh memudahkan dan dapat di akses
langsung dimanapun dan kapanpun oleh pemilik rumah. Sasaran utama
pembuatan penelitian ini yaitu kepada seluruh masyarakat yang dimana
aktifitas sehari – harinya tidak lepas dari perangkat elektronik seperti lampu,
kipas, pompa air dsb.
Hasil dari penelitian ini yaitu dari kuisioner yang dibagikan kepada 10
responden alat ini sangat memenuhi kebutuhan dari pengguna dikarenakan para
pengguna dapat melakukan monitoring dan pengendalian terhadap perangkat
elektronik yang ada di rumah kapanpun dan dari manapun hanya menggunakan
aplikasi telegram yang sekarang sudah banyak di gunakan pengguna, hal
tersebut sangat membantu para pengguna.
Dari ketiga penelitian diatas penulis ingin mengambil beberapa bagian
yaitu pada penelitian pertama dampak dari banjir sangat besar sehingga
dibutuhkan suatu alat yang dapat meminimalisir dan mendeteksi secara dini
terjadinya banjir, pada penelitian kedua penulis ingin mengembangkan
11
penelitian yang sudah ada yaitu membuat alat untuk mendeteksi ketinggian air
yang bertujuan untuk mendeteksi peringatan banjir. Kemudian yang terakhir di
penelitian ke tiga penulis menemukan beberapa kelebihan dari mikrokontroller
nodemcu yang sudah dilengkapi dengan shield wifi untuk dapat terhubung ke
internet disamping itu juga kompatibel dengan telegram bot yang apabila di
kembangkan lagi dan dipadukan dengan penelitian kedua maka akan
menciptakan suatu alat yang sangat berguna bagi masyarakat. Perpaduan dari
penelitian kedua dan ketiga menurut penulis mampu menjadi sebuah alat yang
sangat informatif untuk masyarakat disamping itu dampak dari banjir seperti
yang di jelaskan pada penelitian pertama juga mampu di antisipasi lebih dini
dengan alat tersebut.
2.2. Definisi Banjir
Menurut Rosyidie (2013) Banjir dapat berupa genangan pada lahan
yang biasanya kering seperti pada lahan pertanian, permukiman, pusat kota.
Banjir dapat juga terjadi karena debit/volume air yang mengalir pada suatu
sungai atau saluran drainase melebihi atau diatas kapasitas pengalirannya.
Luapan air biasanya tidak menjadi persoalan bila tidak menimbulkan kerugian,
korban meninggal atau luka-2, tidak merendam permukiman dalam waktu
lama, tidak menimbulkan persoalan lain bagi kehidupan sehari-hari. Bila
genangan air terjadi cukup tinggi, dalam waktu lama, dan sering maka hal
tersebut akan mengganggu kegiatan manusia. Dalam sepuluh tahun terakhir ini,
luas area dan frekuensi banjir semakin bertambah dengan kerugian yang makin
besar.
Bagi Indonesia, khususnya propinsi Jawa Barat, banjir merupakan
bencana yang paling sering terjadi, terutama pada saat musim hujan. Banyak
petani di pantura yang hanya bisa pasrah menyaksikan lahan pertanian dan
perikanannya hancur diterjang banjir. Ketinggian air ada yang mencapai lebih
dari satu meter. Banjir tidak hanya menggenangi daerah perdesaan tetapi juga
kawasan perkotaan.
12
2.3. Pengertian NodeMCU
Menurut Kurniawan (2015) NodeMCU pada dasarnya adalah
pengembangan dari ESP8266 dengan firmware berbasis e-Lua. Pada
NodeMcu dilengkapi dengan micro usb port yang berfungsi untuk
pemrograman maupun power supply. Selain itu juga pada NodeMCU di
lengkapi dengan tombol push button yaitu tombol reset dan flash. NodeMCU
menggunakan bahasa pemrograman Lua yang merupakan package dari
esp8266. Bahasa Lua memiliki logika dan susunan pemrograman yang sama
dengan C hanya berbeda syntax. Selain dengan bahasa Lua, NodeMCU juga
support dengan sofware Arduino IDE dengan melakukan sedikit perubahan
board manager pada Arduino IDE.
NodeMCU memiliki fitur open-source, interaktif, mudah diprogram,
biaya terjangkau, sederhana, cerdas, dan adanya koneksi melalui WiFi yang
sudah tersedia. Memiliki advanced API (Application Programming Interface)
untuk IO (Input Output) perangkat keras yang dapat secara signifikan
mengurangi pekerjaan yang tidak berguna untuk mengkonfigurasi dan
memanipulasi perangkat keras. Mempunyai code seperti arduino, tetapi
secara interaktif dalam skrip lua. Disamping itu API untuk aplikasi jaringan
memfasilitasi pengembang menuliskan skrip yang berjalan pada MCU
berukuran 5 mm * 5 mm dalam gaya NodeJS sehingga dapat memudahkan
serta mempercepat pengembangan aplikasi IoT ( Internet of Things) yang
akan dibuat.
Pengembangan kit NodeMCU ini didasarkan pada modul ESP8266,
yang mengintegrasikan GPIO, PWM (Pulse Width Modulation), IIC, 1-Wire
dan ADC (Analog to Digital Converter) semua dalam satu board.
NodeMCU berukuran panjang 4.83cm, lebar 2.54cm, dan berat 7 gram.
Board ini sudah dilengkapi dengan fitur WiFi dan Firmware yang bersifat
opensource.
13
Gambar 2.1 Board NodeMCU
Sumber : Kurniawan A, 2015
Gambar 2.2 Skematik Posisi Pin NodeMCU
Sumber : Kurniawan A, 2015
Penjelasan fungsi Pin NodeMCU :
1. RST : berfungsi mereset modul
2. ADC: Analog Digital Converter. Rentang tegangan masukan 0-1v,
dengan skup nilai digital 0-1024
14
3. EN: Chip Enable, Active High
4. IO16 :GPIO16, dapat digunakan untuk membangunkan chipset dari
mode deep sleep
5. IO14 : GPIO14; HSPI_CLK
6. IO12 : GPIO12: HSPI_MISO
7. IO13: GPIO13; HSPI_MOSI; UART0_CTS
2.4. Aplikasi Arduino IDE ( Integrated Developtment Environment )
Menurut https://www.arduino.cc software arduino yang digunakan
adalah driver dan IDE, walaupun masih ada beberapa software lain yang
sangat berguna selama pengembangan arduino. Integrated Development
Environment (IDE), suatu program khusus untuk suatu komputer agar dapat
membuat suatu rancangan atau sketsa program untuk papan arduino. IDE
arduino merupakan software yang sangat canggih ditulis dengan
menggunakan java. IDE arduino terdiri dari :
1. Editor Program Sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis
dan mengedit program dalam bahasa processing.
2. Compiler Berfungsi untuk kompilasi sketch tanpa unggah ke board bisa
dipakai untuk pengecekan kesalahan kode syntax sketch. Sebuah modul
yang mengubah kode program menjadi kode biner bagaimanapun sebuah
mikrokontroler tidak akan bisa memahami bahasa processing.
3. Uploader Berfungsi untuk mengunggah hasil kompilasi sketch ke board
target. Pesan error akan terlihat jika board belum terpasang atau alamat
port COM belum terkonfigurasi dengan benar. Sebuah modul yang
memuat kode biner dari komputer ke dalam memory didalam papan
arduino.
Berikut ini adalah contoh tampilan IDE Arduino dengan sebuah sketch yang
sedang diedit :
15
Gambar 2.3. Tampilan Sketch Arduino IDE
2.5. Sensor Ultrasonik
Menurut Arsada (2017) Sensor ultrasonik adalah sensor yang bekerja
berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara dan digunakan untuk
mendeteksi keberadaan suatu objek atau benda tertentu didepan frekuensi kerja
pada daerah diatas gelombang suara dari 20 kHz hingga 2 MHz. Sensor
ultrasonik terdiri dari dari dua unit, yaitu unit pemancar dan unit penerima
struktur unit pemancar dan penerima. Sangatlah sederhana sebuah kristal
piezoelectric dihubungkan dengan mekanik jangkar dan hanya dihubungkan
dengan diafragma penggetar tegangan bolak-balik yang memiliki frekuensi
kerja 20 kHz hingga 2 MHz. Struktur atom dari Kristal piezoelectric
menyebabkan berkontraksi mengembang atau menyusut, sebuah polaritas
tegangan yang diberikan dan ini disebut dengan efek piezoelectric pada sensor
ultrasonik.
Pantulan gelombang ultrasonik terjadi bila ada objek tertentu dan
pantulan gelombang ultrasonik akan diterima kembali oleh unit sensor
penerima. Selanjutnya unit sensor penerima akan menyebabkan diafragma
16
penggetar akan bergetar dan efek piezoelectric menghasilkan sebuah tegangan
bolak-balik dengan frekuensi yang sama. Untuk lebih jelas tentang prinsip
kerja dari sensor ultrasonik dapat dilihat prinsip dari sensor ultrasonik pada
gambar 2.4 berikut ini :
Gambar 2.4. Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik
Besar amplitudo sebuah sinyal elektrik yang dihasilkan sensor
penerima tergantung dari jauh dekatnya sebuah objek yang akan dideteksi serta
kualitas dari sensor pemancar dan sensor penerima. Proses sensoring yang
dilakukan pada sensor ini menggunakan metode pantulan untuk menghitung
jarak antara sensor dengan objek sasaran. Prinsip pemantulan dari sensor
ulrasonik dapat dilihat pada gambar 2.5 berikut ini:
Gambar 2.5. Prinsip Pemantulan Ultrasonik
2.6. Telegram
Menurut cokrojoyo (2017) Telegram menyediakan 2 bentuk API, API
yang pertama adalah klien IM (Instant Message) Telegram, yang berarti semua
orang dapat menjadi pengembang klien IM Telegram jika diinginkan. Ini
berarti jika seseorang ingin mengembangkan Telegram versi mereka sendiri
mereka tidak harus memulai semua dari awal lagi. Telegram menyediakan
source code yang mereka gunakan saat ini. Tipe API yang kedua adalah
Telegram Bot API. API jenis kedua ini memungkinkan siapa saja untuk
17
membuat bot yang akan membalas semua penggunanya jika mengirimkan
pesan perintah yang dapat diterima oleh Bot tersebut. Layanan ini masih hanya
tersedia bagi pengguna yang menggunakan aplikasi Telegram saja. Sehingga
pengguna yang ingin menggunakan Bot harus terlebih dahulu memiliki akun
Telegram. Bot juga dapat dikembangkan oleh siapa saja.
Bot adalah aplikasi pihak ketiga yang berjalan di dalam
Telegram. Pengguna dapat berinteraksi dengan bot dengan mengirimi mereka
pesan, perintah, dan permintaan sebaris. Anda mengontrol bot Anda
menggunakan permintaan HTTPS (HyperText Transport Protocol Secure)
ke API bot. Bot API adalah antarmuka berbasis HTTP yang dibuat untuk
pengembang yang tertarik membangun bot untuk telegram. API ini
memungkinkan pengguna untuk menghubungkan bot ke sistem telegram.
Telegram bots adalah akun khusus yang tidak memerlukan nomor telepon
tambahan untuk mengatur. Akun ini berfungsi sebagai antarmuka untuk kode
yang berjalan di suatu tempat di server pengguna.
Untuk menggunakan ini, pengguna tidak perlu tahu tentang bagaimana
protokol enkripsi MTProto telegram bekerja, server perantara telegram akan
menangani semua enkripsi dan komunikasi dengan API telegram untuk
pengguna. Pengguna berkomunikasi dengan server ini melalui antarmuka
HTTPS sederhana yang menawarkan versi sederhana dari telegram API.
Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk merancang sebuah
Bot di Telegram. Beberapa diantaranya adalah : sendMessage,
forwardMessage, sendPhoto, sendAudio, sendDocument, sendSticker,
sendVideo, sendVoice, sendLocation, sendVenue, getUserProfilePhotos,
sendChatAction, sendContact, unbanChatMember, kickChatMember, getFile,
leaveChat, getChat, getChatAdministrator, getChatMember.
Bot juga dapat menggunakan custom keyboard untuk penggunanya. Hal
ini akan mempermudah interaksi antara bot dan penggunanya. Semua dasar
pengiriman data yang digunakan oleh server Telegram akan menggunakan
JSON, sehingga pengembang bot harus juga menggunakan bentuk data JSON.
Bot Telegram tidak terbatas oleh bahasa pemrograman. Hampir semua bahasa
18
pemrograman bisa digunakan untuk merancang suatu bot. Telegram juga
menyediakan contoh bot yang menggunakan berbagai bahasa pemrograman.
Fungsi dari telegram bot bermacam – macam tergantung dari kebutuhan
masyarakat. Seperti sebagai alat untuk melakukan monitoring, alat untuk
mengendalikan perintah tertentu serta bisa juga dijadikan sebagai alarm atau
pengingat sesuatu. Selain itu aplikasi telegram juga sangat fleksibel karena
dapat diakses melalui hampir semua perangkat baik android, ios maupun
windows bahkan telegram juga memiliki telegram web yang dapat di akses
melalui browser.
2.7. Pengertian Buzzer
Menurut Efrianto (2016) Buzzer adalah sebuah komponen yang
memiliki fungsi mengubah arus listrik menjadi suara. Dan pada dasarnya
prinsip kerja buzzer hampir sama dengan speaker. Buzzer terdiri dari sebuah
diafragma yang memilikii kumparan. Ketika kumparan tersebut dialiri arus
listrik sehingga menjadi electromagnet, kumparan akan tertarik kedalam atau
keluar tergantung dari polaritas magnetnya. Karena kumparan dipasang pada
diafragma maka setiap getaran diafragma secara bolak – balik sehingga
membuat udara bergetar dan menghasilkan suara. Buzzer.
Gambar 2.6. Buzzer
2.8. Pengertian Relay
Menurut Wicaksono (2017) Relay adalah saklar elektrik yang
menggunakan elektromagnet untuk memindahkan saklar dari posisi off ke
posisi on. Daya yang dibutuhkan relatif kecil dari untuk mengaktifkan relay
tetapi relay dapat mengendalikan sesuatu yang membutuhkan daya lebih besar.
Terdapat beberapa jenis konfigurasi relay misalnya SPST dan SPDT
yang ditunjukkan gambar 3. Single Pole Single Throw (SPST) merupakan
19
konfigurasi yang paling sederhana, dimana relay dengan konfigurasi ini hanya
memiliki dua kontak. Single Pole Double Throw (SPDT) memiliki tiga kontak.
Kontak biasanya diberi label Common (COM), Normally Open (NO),dan
Normally Close (NC). Pada Normally Close (NC), kontak NC akan terhubung
ke kontak COM ketika coil tidak diberi daya. Pada Normally Open (NO),
kontak akan terputus ketika tidak ada daya yang diberikan pada coil. Ketika
daya diberikan, maka Common (COM) akan terhubung dengan kontak NO dan
kontak NC dibiarkan mengambang (floating).
Gambar 2.7. Konfigurasi Relay SPST dan Relay SPDT.
2.9. Pengertian Flowchart
Flowchart adalah adalah suatu bagan dengan simbol-simbol tertentu
yang menggambarkan urutan proses secara mendetail dan hubungan antara
suatu proses (instruksi) dengan proses lainnya dalam suatu program. Menurut
Krismiaji (2010), flowchart adalah teknik analisis yang digunakan untuk
menjelaskan aspek-aspek informasi secara jelas, tepat dan logis. Flowchart
menggunakan serangkaian simbol standar untuk menguraikan prosedur
pengolahan transaksi yang digunakan oleh sebuah perusahaan, sekaligus
menguraikan alur data dalam sebuah sistem.
Tabel 2.1 Tabel komponen simbol flowchart
Sumber : Krismiaji, 2010
No Nama Simbol Keterangan
1 Flow Direction
Symbol
Simbol yang digunakan untuk
menghubungkan antar simbol.
Simbol ini disebut juga
connecting line.
SPST SPDT
20
2 Connector
Symbol
Simbol yang digunakan untuk
keluar – masuk atau
penyambungan proses pada
halaman yang berbeda.
3 Connector
Symbol
Simbol yang digunakan untuk
keluar – masuk atau
penyambungan proses pada
halaman yang sama.
4 Processing
symbol
Simbol yang menunjukkan
pengolahan yang dilakukan
oleh komputer.
5 Decision symbol Simbol pemilihan proses
berdasarkan kondisi yang ada.
6 Disk and On-
line storage
symbol
Simbol yang menyatukan
input yang berasal dari disk
atau disimpan ke disk.
7. Display symbol Simbol yang menyatakan
peralatan output yang
digunakan yaitu layar, plotter
dan sebagainya.
8. Input-Output
symbol
Simbol yang menyatakan
proses input dan output tanpa
tergantung dengan jenis
peralatannya.
9. Manual input
symbol
Simbol untuk pemasukan data
secara manual on-
linekeyboard.
21
10. Manual
operation
symbol
Simbol yang menunjukkan
pengolahan yang tidak
dilakukan oleh komputer.
11. Predefine
procces symbol
Simbol untuk pelaksanaan
suatu bagian subprogram/
procedure.
12. Preparation
symbol
Simbol untuk mempersiapkan
penyimpanan yang akan
digunakan sebagai tempat
pengolahan di dalam storage.
13. Communication
link
Simbol yang menyatakan
transmisi data dari suatu lokasi
ke lokasi lain.
14. Terminator
symbol
Simbol yang digunakan untuk
permulaan (start) atau akhir
(stop) dari suatu kegiatan.
15. Keying
operation
Simbol yang menyatakan
segala jenis operasi yang
diproses dengan
menggunakan suatu mesin
yang mempunyai keyboard.
16. Offline storage Menunjukkan bahwa data
dalam simbol ini akan
disimpan ke suatu media
tertentu.
17. Punched card Simbol yang menyatakan
input berasal dari kartu atau
output di tulis ke kartu.
22
18. Magnetic tape Simbol yang menyatakan
input berasal dari pita
magnetis atau output disimpan
ke pita magnetis.
19. Document Simbol yang mencetak
keluaran (output) dalam
bentuk dokumen (cetak
melalui printer).
2.10. Pengujian Sistem
2.10.1. Pengujian sistem waktu nyata (real-time)
Menurut Pressman(2012), Pengujian sistem waktu nyata meliputi
yang pertama adalah pengujian tugas, yaitu setiap tugas diuji secara
individual dengan pengujian statis konvensional. Pengujian ini dilakukan
hanya untuk menemukan kesalahan dalam logika atau sintaks program.
Urutan acara tidak masalah karena pengujian tugas tidak berurusan
dengan batasan waktu dan sifat waktu acara. Kedua adalah pengujian
perilaku yaitu dengan menggunakan model sistem yang dirancang
dengan bantuan alat pengujian otomatis, dimungkinkan untuk
mensimulasikan perilaku sistem waktu nyata dan dampak peristiwa
eksternal bersamaan pada perilakunya. Ketiga adalah pengujian Intertask
yaitu setelah pengujian dengan tugas individu dilakukan, maka tugas
seharusnya bebas dari kesalahan dalam pengkodean dan bidang perilaku.
Kendala terkait waktu diuji dengan pengujian intertask. Untuk
mengungkapkan kesalahan dalam komunikasi, tugas asinkron diuji
dengan laju data variabel dan payload berbeda. Keempat adalah pengjian
sistem dalam pengujian ini, perangkat lunak dan perangkat keras
terintegrasi dan berbagai pengujian sistem dilakukan untuk menemukan
kesalahan.
.