PERANCANGAN SISTEM DETEKSI GAS LPG MELALUI WEB BERBASIS OPENWRT

NASKAH PUBLIKASI

diajukan oleh

Duwi Prastiyo Nugroho 10.11.3575

kepada

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER

AMIKOM YOGYAKARTA YOGYAKARTA

2014

ii

iii

LPG GAS DETECTION SYSTEM DESIGN THROUGH WEB BASED OPENWRT

PERANCANGAN SISTEM DETEKSI GAS LPG MELALUI WEB

BERBASIS OPENWRT

Duwi Prastiyo Nugroho Andi Sunyoto

Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM YOGYAKARTA

ABSTRACT

Kerosene Scarcity makes people uneasy Indonesia. Because oil is a staple in the

daily needs of cooking. So from that Indonesian citizens flocked moved using liquefied petroleum gas, LPG gas because cheaper than kerosene. However, the use of kerosene has now started out with the LPG gas. Behind the use of LPG in terms of both price and use more efficient and cheaper, LPG gas casualties often caused by leaking pipes regulator and improper installation. Therefore, it is necessary to build a system that has features that can detect LPG gas to provide comfort for its users.

The system is constructed by utilizing the OpenWRT operating system. OpenWRT operating system will be installed on a wireless router with some additional tools to support functionality such as gas detection sensors, Arduino, gsm modems, speakers, flash, etc. .

The resulting system would have the ability to detect LPG gas, the system is also able to provide a warning in the form of warning alarms, alerts via SMS, and ease of access via LAN and WIFI .

Keywords : OpenWRT, Router Wireless, Relay, Arduino, MQ - 2

1

1. Pendahuluan

Sumber daya alam yang bermanfaat bagi kehidupan manusia sangatlah banyak

tersedia di bumi ini. Baik itu sumber daya alam yang dapat diperbaharui maupun sumber

daya alam yang tidak diperbaharui. gas LPG (Liquefied Petroleum Gas) merupakan salah

satu hasil dari sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Peranan gas LPG pada

saat ini sangatlah penting bagi kehidupan manusia. Teringat, semakin menipisnya

persediaan minyak dibumi ini perlahan – lahan gas LPG mulai menggantikan peranan

utama dari minyak bumi sebagai bahan bakar altetnatif baik itu dalam bidang industri,

rumah tangga, maupun transportasi.

Terkadangkala manusia terbuai akan kayanya sumber daya alam ini. Disaat

sengaja maupun tidak sengaja, gas LPG dapat menjadi dampak negatif terhadap

kesehatan manusia bahkan menimbulkan kerugian yang cukup besar apabila tidak

digunakan dengan hati – hati terutama bila tidak diketahui telah terjadinya kebocoran dari

tabung atau tempat penyimpanan gas LPG. Seharusnya, gas LPG tersebut sesuatu yang

dapat mempermudah kelangsungan hidup manusia tetapi menjadi kerugian manusia.

Pada saat ini banyak terjadi insiden ledakan gas LPG yang di akibatkan oleh kebocoran

gas lpg dan yang paling parah kebakaran serta ledakan.

Seiring dengan perkembangan ilmu dan teknologi maka dikembangkan sebuah

sistem keamanan dengan cara memberikan peringatan (warning system).

untuk memberikan sebuah tanda jika ada tercium bau gas disekitar rumah. Jika sistem ini

mendeteksi adanya bau gas LPG maka sistem ini akan memberikan sebuah tanda

berupa alarm dan sebuah pesan singkat atau Short Message Service (SMS) yang akan

dikirim ke nomor telepon seluler (handphone) sehingga dapat mengetahui adanya gas

bocor di rumah.

2. Landasan Teori

2.1 Definisi Arduino Uno

Arduino Uno adalah salah satu produk berlabel arduino yang sebenarnya adalah

suatu papan elektronik yang mengandung mikrokontroler ATmega328 (sebuah keping

yang secara fungsional bertindak seperti sebuah komputer). Piranti ini dapat

dimanfaatkan untuk mewujudkan rangkaian elektronik dari yang sederhana hingga yang

kompleks.1

1 Abdul Kadir, Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan Pemogramannya Menggunakan Arduino, hal. 16

2

2.2 Daya Eksternal Arduino Uno dapat disuplai melalui koneksi USB atau dengan sebuah power

suplai eksternal. Sumber daya dipilih secara otomatis. Suplai eksternal (non-USB) dapat

diperoleh dari sebuah adaptor AC ke DC atau battery. Adaptor dapat dihubungkan

dengan mencolokkan sebuah center-positive plug yang panjangnya 2,1 mm ke power

jack dari board.

2.3 Karakteristik Fisik

Panjang lebar maksimum dari PCB Arduino Uno masing-masing adalah 2.7 dan

2.1 inci, dengan konektor USB dan power jack yang memperluas dimensinya. Empat

lubang sekrup memungkinkan board untuk dipasang ke sebuah permukaan atau kotak.

Jarak antara pin 7 dan 8 adalah 160 mili (0.16”).

2.4 Arduino IDE

Arduino IDE adalah lingkungan pengembangan arduino yang berisi teks editor

untuk menuliskan kode, pesan area, teks console, toolbar dengan tombol fungsi umum,

dan serangkaian menu. Terhubung ke perangkat keras yang terhubung ke perangkat

arduino board dan berkomunikasi dengan board tersebut.

Perangkat lunak yang dituliskan menggunakan arduino disebut sketch, sketch ini

ditulis dalam editor teks. Teks editor memiliki fitur copy/paste dan mencari/mengganti

teks. Area pesan memberikan umpan balik saat menyimpan dan mengekspor dan juga

menampilkan kesalahan yang terdapat dalam kode program.

2.5 Jaringan Komputer 2.5.1 Definisi Jaringan komputer (Computer Network) yang disebut secara singkat dengan

jaringan adalah kumpulan komputer dan alat-alat lain yang saling dihubungkan bersama

menggunakan media komunikasi tertentu.2

Komputer dalam jaringan dapat saling berhubungan melalui kabel,jaringan

telepon,gelombang radio, satelit ataupun sinar infra merah. Ada tiga tipe jaringan dalam

hubungannya dengan luas area yang dicakup yaitu:

1. LAN (Local Network Area)

2. MAN (Metropolitan Area Network)

2 Wagito, JARINGAN KOMPUTER Teori dan Implementasi Barbasis Linux, hal. 9

3

3. WAN (Wide Area Network)

2.6 Jaringan WLAN Jaringan WLAN (Wireless LAN) adalah jaringan LAN yang tidak menggunakan

kabel sebagai media transmisi data. (Wagito 2007:14) Jaringan ini menggunakan

gelombang elektromagnetik dalam melakukan transfer data. Jaringan WLAN di dasarkan

pada standar IEEE 802.11. Perkembangan awal jaringan WLAN hanya mampu

melakukan transfer data maksimum sampai 2 Mbps.

2.7 HTML (HyperText Mark up Language) HTML adalah bahasa pemrograman yang digunakan untuk membuat sebuah

halaman web, yang kemudian dapat diakses untuk menampilkan berbagai informasi di

dalam sebuah web internet (Browser) . HTML dapat juga digunakan sebagai link antara

file-file dalam situs atau dalam komputer dengan menggunakan localhost.

2.8 Pemrograman PHP PHP (hypertext Preprocessor) adalah bahasa skrip yang ditanamkan atau

disisipkan ke dalam HTML. PHP banyak dipakai untuk memprogram situs web dinamis.

PHP dapat digunakan untuk membangun sebuah CMS.3

Salah satu keunggulan PHP dibanding dengan bahasa pemograman yang lain

adalah PHP merupakan bahasa pemograman opensource dan dapat diperoleh secara

gratis. Walaupun gratis, namun PHP sangat powerfull. Dibuktikan dengan banyaknya

website yang menggunakan PHP. PHP juga sudah mendukung OOP (Object Oriented

Programming) sehingga maintenance kode menjadi lebih mudah.

2.9 MySQL MySQL adalah sebuah perangkat lunak sistem manajemen basis data SQL

(database management system) atau DBMS yang multithread, multiuser, dengan sekitar

6 juta instalasi di seluruh dunia. MySQL AB membuaat MySQL tersedia sebagai

perangkat lunak gratis dibawah lisensi GNU General Public License(GPL), tetapi mereka

juga menjual dibawah lisensi komersial untuk kasus-kasus dimana penggunaanya tidak

cocok dengan penggunaan GPL.4

3 Alan Nur Aditya, Jago PHP & MySQL, hal. 1 4 Ibid. hal. 61

4

2.10 SSH (Secure Shell) SSH (Secure Shell) adalah Program ssh di gunakan untuk login dalam suatu

mesin (komputer) dari jauh (secara remote) dan mengeksekusi perintah pada mesin

tersebut. (Wagito 2007:239) Program ssh ini mirip dengan telnet, tetapi punya

pengendalian terhadap keamanan. Program ssh menyediakan komunikasi aman

terenkrip antara dua host yang berada dalam jaringan sehingga memiliki keamanan yang

lebih terjamin daripada telnet.

2.11 SMS Gateway Istilah gateway, bila dilihat pada kamus Inggris-Indonesia diartikan sebagai pintu

gerbang. Namun pada dunia komputer, gateway dapat berarti juga sebagai jembatan

penghubung antar satu sistem dengan sistem lain yang berbeda, sehingga dapat terjadi

suatu pertukaran data antar sistem tersebut. Dengan demikian, SMS gateway dapat

diartikan sebagai suatu penghubung untuk lalu lintas data-data SMS, baik yang

dikirimkan maupun yang diterima. Sebuah gateway SMS adalah cara mengirim pesan

teks dengan atau tanpa menggunakan telepon seluler.5

2.12 Firmware Firmware (Perangkat Tegar) merupakan perangkat lunak yang sengaja

ditanamkan secara semi permanen. contoh dari firmware terdapat pada BIOS, CISCO

access point, router, handphone. Firmware bisa disebut sebagai sistem operasi yang

ditanam Embedded Operating System dan biasanya disimpan dalam flash ROM dari

perangkat keras.

2.13 Flowchart Flowchart adalah penyajian yang sistematis tentang proses dan logika dari

kegiatan penanganan informasi atau pengGambaran secara grafik dari langkah-langkah

dan urut-urutan prosedur dari suatu program. Flowchart menolong analis dan

programmer untuk memecahkan masalah kedalam segmen-segmen yang lebih kecil dan

menolong dalam menganalisis alternatif-alternatif lain dalam pengoperasian. System

flowchart adalah urutan proses dalam system dengan menunjukkan alat media input,

output serta jenis media penyimpanan dalam proses pengolahan data. Program flowchart

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.

5 SMS Gateway, http://www.ubaya.ac.id/en/ubaya/articles_detail/16/membuat-sms-gateway-dengan-gnokii.html, diakses pada tanggal 04-03-2014

5

3. Analisis dan Perancangan

3.1 Analisis Sistem

Analisis sistem dapat didefinisikan sebagai penguraian dari suatu sistem

informasi yang utuh kedalam bagian-bagian komponennya dengan maksud untuk

mengidentifikasi dan mengevaluasi permasalahan-permasalahan, kesempatan-

kesempatan, hambatan-hambatan yang terjadi dan kebutuhan-kebutuhan yang

diharapkan sehingga dapat diusulkan perbaikan-perbaikannya.6

3.2 Konsep Perencanaan Sistem Deteksi Gas LPG Sistem deteksi gas LPG yang akan dibangun memiliki fitur khusus yaitu dapat

dikendalikan melalui perangkat wireless yang memiliki aplikasi web yang bisa mengakses

perangkat ini. Karena semua perangkat wireless yang terhubung telah dikoneksikan pada

sistem ini, maka akan didapat hasil dari tujuan yang diinginkan. Maka dari itu dibutuhkan

suatu bentuk pengaman yang bisa dilakukan supaya kebakaran rumah bisa diminimalisir

serta mendapat informasi dini terjadi kebocoran gas oleh pemilik rumah.

Salah satu bentuk pengaman adalah dengan menggunakan suatu metode, teknik,

cara, atau teknologi yang berbasis OpenWRT. Sehingga rumah yang telah terpasang

sistem ini tetap merasa aman dan terkendali dari hal-hal yang tidak kita inginkan ketika

meninggalkan rumah untuk bekerja dan berbelanja.

Gambar 3.1 Konsep Perencanaan Sistem Deteksi Gas LPG

6 Jogiyanto, HM, Analisis dan Desain Sistem Informasi : pendekatan terstruktur teori dan praktek aplikasi bisnis, hal. 129

6

3.3 Blog Diagram Dalam membuat Perancangan Sistem Deteksi Gas LPG melalui Web Berbasis

OpenWRT harus digambarkan terlebih dahulu menggunakan blok diagram yang akan

diterapkan. Hal ini akan sangat membantu dalam mengetahui kesalahan serta

kelemahan jika terjadi kegagalan dalam perancangan sistem tersebut. Selain itu blok

diagram juga akan membantu untuk memahami perancangan sistem yang akan

dilakukan. Terdapat berbagai metode antarmuka untuk beberapa perangkat, dan yang

perlu diperhatikan adalah masalah dalam melakukan antarmuka pada tiap-tiap perangkat

agar tidak terjadi kesalahan dalam pembacaan atau pengendalian perangkat.

Gambar 3.2 Blog Diagram Sistem

3.4 Analisis SWOT

Untuk mengidentifikasi, harus dilakukan Analisis terhadap kekuatan, kelemahan,

ancaman, dan peluang yang dapat membahayakan perangkat ini.

Analisis SWOT adalah metode perancangan strategis yang digunakan untuk

mengevaluasi kekuatan (Strengths), kelemahan (Weakness), ancaman (Threats), dan

peluang (Opportunities) dalam suatu proyek.

7

3.4.1 Kekuatan (Strengths) Yang dimaksud dengan kekuatan disini adalah kelebihan dari perangkat

pendeteksi gas LPG. Kelebihan yang terdapat dalam perangkat ini adalah :

1. Lebih mudah digunakan.

2. Dapat diakses tanpa menggunakan internet.

3. Sumber daya pada perangkat stabil karena menggunakan sumber daya

langsung dari listrik rumah.

4. Alat ini dapat mematikan lampu secara otomatis apabila terjadi kebocoran

gas dan memberikan informasi kepada pengguna berupa SMS dan status di

web.

3.4.2 Kelemahan (Weaknesses) Pada perangkat pendeteksi gas LPG terdapat beberapa kelemahan diantaranya

adalah :

1. Segi biaya, alat ini lebih mahal daripada alat deteksi gas pada umumnya

yang diperkirakan mencapai harga Rp 400.000,00 sedangkan alat deteksi

gas berkisar Rp 150.000,00

2. Tidak tersedianya pengontrol kendali secara manual di perangkat ini.

3.4.3 Peluang (Opportunities) Peluang yang dimaksud adalah suatu hal yang menguntungkan jika dilakukan.

Diantaranya : 1. Tingginya tingkat kebakaran rumah yang diakibatkan oleh bocornya gas

LPG.

2. Alat ini memenuhi kebutuhan manusia dalam hal keamanan tabung gas dan

memberi peringatan dini terhadap kebocoran gas LPG.

3.4.4 Ancaman (Threats) Dikhawatirkan Adanya pengembangan peralatan keamanan gas LPG yang lebih

canggih.

3.5 Analisis Kelayakan Sistem Tidak semua kebutuhan yang didefinisikan pada tahap analisis kebutuhan

kelayakan untuk dikembangkan pada perangkat ini. Harus ada mekanisme apakah

kebutuhan yang dibuat layak untuk dilanjutkan atau tidak. Ada beberapa kriteria

kelayakan yang bisa ditinjau, misalnya kelayakan teknologi, dan kelayakan operasional.

8

3.5.1 Analisis Kelayakan Teknologi Teknologi yang diterapkan dalam perancangan sistem ini adalah teknologi yang

menggunakan perangkat keras utama yaitu Arduino Uno R3 dan router wireless TP-Link

MR3020 yang digunakan untuk memprogram perangkat yang terhubung. Sebagai contoh

perangkat yang terhubung ke Arduino diantaranya seperti LCD 16X2 serta Sensor MQ-2.

Sedangkan perangkat yang terhubung ke router wireless TP-Link MR3020 yaitu, USB

hub port 4, Modem GSM, USB Sound Card, dan flashdisk Toshiba 8GB. Sehingga dapat

mengendali sistem deteksi kebocoran gas LPG sehingga memberi kenyamanan bagi

pemilik rumah tersebut.

3.5.2 Analisis Kelayakan Operasional Sumber daya manusia dari para pengguna alat ini telah memenuhi syarat,

karena pengguna tidak asing lagi dengan telepon genggam yang hampir setiap orang

mempunyainya. Oleh sebab itu secara operasional pengguna dapat mengoperasikan

sistem ini. Sehingga untuk mempelajari kinerja sistem ini sangatlah mudah.

3.5.3 Analisis Kelayakan Hukum Dalam hal ini, tentu sistem yang dibangun tidak bertentangan dengan hukum

yang berlaku. Software yang digunakan untuk pengembangan sistem ini adalah Attitude

Adjustment 12.09 Beta dan Arduino IDE v1.0.3 yang bersifat Opensource. Status hukum

dari software yang digunakan dalam merancang deteksi gas LPG melalui web berbasis

OpenWRT tentu saja legal. Jadi sistem ini secara hukum layak untuk dikembangkan.

Karena tidak bertentangan dengan hukum yang ada.

9

3.6 Perancangan Sistem 3.6.1 Flowchart Login Sistem

Gambar 3.3 Flowchart Login Sistem

3.6.2 Flowchart Mode Keamanan

Gambar 3.4 Flowchart Mode Keamanan

10

3.6.3 Flowchart Mode Keamanan Mode 1

Gambar 3.5 Flowchart Mode 1

3.6.4 Flowchart Mode Keamanan Mode 2

Gambar 3.6 Flowchart Mode 2

11

3.6.5 Flowchart SMS Gateway

Gambar 3.7 Flowchart SMS Gateway

4. Pembahasan dan Implentasi 4.1 Alat-Alat Yang Dibutuhkan Pada perancangan ini merupakan bagian yang sangat rentan terhadap kerusakan

dan kesalahan dalam pembuatan. Oleh karena itu diperlukan ketelitian dalam pengerjaan

sistem ini. Sebelum kearah pembuatan rancangan deteksi gas LPG melalui web, maka

diperlukan alat-alat yang mendukung sistem ini.

Gambar 4.1 Alat-Alat Yang Dibutuhkan

12

4.2 Perangkat Sistem Deteksi Gas LPG

Gambar 4.2 Perangkat Sistem Deteksi Gas LPG

4.3 Uji Coba Sensor

Pada pengujian sistem deteksi gas LPG pada penelitian ini menggunakan sensor

gas MQ-2 dengan korek gas. Pada dasarnya gas yang ada didalam korek gas juga

berasal dari isi tabung gas. Karena kandungan isi korek gas tidak jauh beda dengan isi

tabung LPG tersebut.

Gambar 4.3 Uji Coba Sensor Dengan Korek Gas

13

4.4 Uji Coba Status Sensor

Gambar 4.4 Tampilan Status

4.5 Uji Coba Tampilan LCD

Gambar 4.5 Tampilan LCD Belum Diaktifkan

14

Gambar 4.6 Tampilan LCD Mode Keamanan Diaktifkan

5. Penutup 5.1 Kesimpulan Setelah dilakukan penelitian maka diambil beberapa kesimpulan diantaranya

adalah :

1. Telah berhasil membangun sistem deteksi gas LPG melalui web dengan

menggunakan OpenWRT dan Arduino Uno.

2. Sistem telah mampu mendeteksi gas LPG dengan sensor MQ-2.

3. Sistem telah mampu memberikan peringatan secara realtime dengan

menggunakan alarm dan SMS Gateway.

4. Sistem dapat diakses melalui koneksi LAN dan WIFI.

5.2 Saran Penelitian yang dilakukan oleh penulis ini tentunya tidak lepas dari kekurangan

dan kelemahan. Oleh karena itu, untuk pengembangan sistem lebih lanjut diperlukan

perhatian terhadap beberapa hal, diantaranya :

1. Pada modul alarm dibuat dengan tempo tinggi. Misal level gas terdeteksi kecil,

maka bunyi alarm melemah, sedangkan level gas terdeteksi tinggi, maka bunyi

alarm akan berbunyi cepat dan kuat.

2. Diperlukan koneksi internet dan IP Public apabila ingin dikontrol dari jarak jauh.

3. Dalam penggunaan ini dimohon menggunakan UPS, agar disaat listrik mati,

sistem masih dapat bekerja dengan semestinya. Dan diberi peringatan yang ada

distatus web berupa gambar serta memberikan informasi berupa SMS kepada

pengguna saat listrik mati .

15

DAFTAR PUSTAKA

Al Fatah, Hanif. 2007. Analisis dan Perancangan Sistem Informasi untuk Keunggulan Bersaing Perusahaan dan Organisasi Modern. Yogyakarta : Penerbit Andi

Arduino Uno Board. http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno. (diakses tanggal 4 Maret 2014)

Bash Shell. http://themoxstar-tms.blogspot.com/2013/03/pengertian-bash.html, (diakses tanggal 8 Maret 2014)

GPIO. General Purpose Input / Output. http://linuxtv.org/wiki/index.php/GPIO_pins. (diakses tanggal 4 Maret 2014)

GPIO pinout. http://wiki.OpenWRT.org/toh/tp-link/tl-mr3020. (diakses tanggal 5 Maret 2014)

HM, Jogiyanto. 2005. Analisis dan Desain Sistem Informasi: Pendekatan Terstruktur Teori dan Praktek Aplikasi Bisnis. Yogyakarta: Penerbit Andi Offset.

Kadir, Abdul. 2008. Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan Pemogramannya Menggunakan Arduino. Yogyakarta: Penerbit Andi

Lighttpd. http://sukabiru.wordpress.com/2012/12/31/install-lighttpd-di-openwrt/ (diakses tanggal 10 april 2014)

Mouser Electronics. http://uk.mouser.com/new/atmel/atmelatmega328/. (diakses tanggal 4 Maret 2014)

Nur Aditya, Alan. 2011. Jago PHP & MySQL. Bekasi : Dunia Komputer

SMS Gateway. http://www.ubaya.ac.id/en/ubaya/articles_detail/16/membuat-sms-gateway-dengan-gnokii.html. (diakses tanggal 4 Maret 2014)

Sofana, Iwan. Membangun Jaringan Komputer. Bandung : Informatika Bandung

TP-Link Products. http://www.tp-link.co.id/products/details/?model=TL-MR3020#spec. (diakses tanggal 4 Maret 2014)

TP-Link. http://www.tp-link.co.id/about/?categoryid=102. (diakses tanggal 4 Maret 2014)

Wagito. 2007. Jaringan Komputer, Teori dan Impelementasi Berbasis Linux. Yogyakarta : Gaya Media

Wahroonga.farm. About OpenWRT. http://wiki.OpenWRT.org/about/start. (diakses tanggal 4 Maret 2014)

Wiki. http://www.dfrobot.com/wiki/index.php/Analog_Gas_Sensor(MQ2). (diakses tanggal 6 Maret 2014)