SKRIPSI

ANALISIS PERBANDINGAN KUALITAS LAYANAN SISTEM

MONITORING PH PADA BUDIDAYA IKAN LELE INTENSIF

MENGGUNAKAN PROTOKOL HTTP DAN MQTT

COMPARISON ANALYSIS QUALITY OF SERVICE ON

MONITORING PH SYSTEM IN CATFISH INTENSIVE

CULTIVATION USING HTTP AND MQTT PROTOCOL

Disusun Oleh :

DINDA WAHYU ANGGRAENI

15101046

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK TELEKOMUNIKASI

FAKULTAS TEKNIK TELEKOMUNIKASI DAN ELEKTRO

INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM PURWOKERTO

2019

SKRIPSI

ANALISIS PERBANDINGAN KUALITAS LAYANAN SISTEM

MONITORING PH PADA BUDIDAYA IKAN LELE INTENSIF

MENGGUNAKAN PROTOKOL HTTP DAN MQTT

COMPARISON ANALYSIS QUALITY OF SERVICE ON

MONITORING PH SYSTEM IN CATFISH INTENSIVE

CULTIVATION USING HTTP AND MQTT PROTOCOL

Disusun Oleh :

DINDA WAHYU ANGGRAENI

15101046

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK TELEKOMUNIKASI

FAKULTAS TEKNIK TELEKOMUNIKASI DAN ELEKTRO

INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM PURWOKERTO

2019

i

ANALISIS PERBANDINGAN KUALITAS LAYANAN SISTEM

MONITORING PH PADA BUDIDAYA IKAN LELE INTENSIF

MENGGUNAKAN PROTOKOL HTTP DAN MQTT

COMPARISON ANALYSIS OF QUALITY OF SERVICE ON

MONITORING PH SYSTEM IN CATFISH INTENSIVE

CULTIVATION USING HTTP AND MQTT PROTOCOL

HALAMAN JUDUL

Skripsi ini digunakan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

Gelar Sarjana Teknik (S.T.)

Di Institut Teknologi Telkom Purwokerto

2019

Disusun oleh

DINDA WAHYU ANGGRAENI

15101046

DOSEN PEMBIMBING

Herryawan Pujiharsono, S.T., M.T.

Qisthi Al Hazmi HR., S.ST., M.T.

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK TELEKOMUNIKASI

FAKULTAS TEKNIK TELEKOMUNIKASI DAN ELEKTRO

INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM PURWOKERTO

2019

iv

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan kasih dan sayang-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi

yang berjudul “Analisis Perbandingan Kualitas Layanan Sistem Monitoring pH

Pada Budidaya Ikan Lele Intensif Menggunakan Protokol Http Dan Mqtt”.

Maksud dari penyusunan skripsi ini adalah untuk memenuhi salah satu

syarat dalam menempuh ujian sarjana Teknik Telekomunikasi pada Fakultas

Teknik Telekomunikasi dan Elektro, Institut Teknologi Telkom Purwokerto.

Dalam penyusunan skripsi ini, banyak pihak yang sangat membantu penulis

dalam berbagai hal. Oleh karena itu, penulis sampaikan rasa terimakasih yang

sedalam-dalamnya kepada :

1. Allah SWT yang telah memberikan saya kekuatan dan kegigihan untuk

menyelesaikan skripsi ini.

2. Bapak Herryawan Pujiharsono, S.T., M.Eng. selaku pembimbing I.

3. Bapak Qisthi Al Hazmi HR., S.T., M.T. selaku pembimbing II.

4. Orang tua dan keluarga saya yang telah mensupport saya baik secara moral

maupun materil.

5. Nur Amalliah Indah Cahyani yang telah berjuang bersama dalam

menyelesaikan skripsi ini.

6. Anisa Petrina sebagai teman sekamar saya selama mengerjakan skripsi ini.

7. Untuk tim IoT yaitu Fikri, Naufal, dan Rizal yang selalu senantiasa membantu

memberi support dan bantuannya.

Purwokerto, 28 Januari 2019

( Dinda Wahyu Anggraeni )

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... ii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS ................................................. iii

PRAKATA ............................................................................................................ iv

ABSTRAK ............................................................................................................. v

ABSTRACT .......................................................................................................... vi

DAFTAR ISI ........................................................................................................ vii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. x

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii

BAB 1 PENDAHULUAN ..................................................................................... 1

1.1 LATAR BELAKANG .............................................................................. 1

1.2 RUMUSAN MASALAH ......................................................................... 3

1.3 BATASAN MASALAH .......................................................................... 3

1.4 TUJUAN .................................................................................................. 4

1.5 MANFAAT .............................................................................................. 4

1.6 SISTEMATIKA PENULISAN ................................................................ 4

BAB 2 DASAR TEORI ......................................................................................... 5

2.1 KAJIAN PUSTAKA ................................................................................ 5

2.2 DASAR TEORI ........................................................................................ 6

2.2.1 Budidaya Ikan Intensif ...................................................................... 6

2.2.2 pH Air ............................................................................................... 7

2.2.3 Internet of Things ( IoT ) ................................................................... 8

2.2.4 Hyper Text Transfer Protocol ( HTTP ) ........................................... 9

2.2.5 Message Queuing Telemetry Transfer Protocol ( MQTT ) ............ 11

2.2.6 Kualitas Layanan / Quality of Service ( QoS ) ................................ 13

viii

2.2.7 Embedded System ............................................................................ 16

BAB 3 METODE PENELITIAN ....................................................................... 20

3.1 ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN ...................................... 20

3.1.1 ALAT .............................................................................................. 20

3.1.2 BAHAN .......................................................................................... 23

3.2 ALUR PENELITIAN ............................................................................. 25

3.3 PERANCANGAN SISTEM ................................................................... 27

3.3.1 Perancangan Perangkat Keras ......................................................... 28

3.3.2 Perancangan Perangkat Lunak ........................................................ 31

3.4 PENGUJIAN SISTEM ........................................................................... 33

3.6.1 Pengujian Sensor pH ....................................................................... 34

3.6.2 Pengujian Suhu Ruangan dan Parameter Waktu ............................. 35

3.6.3 Pengujian Kualitas Layanan / Quality of Service ( QoS ) .............. 36

3.5 ANALISIS HASIL PENGUJIAN .......................................................... 37

3.5.1 Analisis Pembacaan Sensor pH ....................................................... 37

3.5.2 Analisis Pembacaan Suhu Ruangan dan Parameter Waktu ............ 38

3.5.3 Analisis Pengujian Kualitas Layanan.............................................. 38

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 39

4.1 HASIL PERANCANGAN SISTEM ...................................................... 39

4.2 HASIL PENGUJIAN SENSOR PH ....................................................... 41

4.3 HASIL PENGUJIAN SUHU RUANGAN DAN WAKTU ................... 45

4.4 HASIL PENGUJIAN KUALITAS LAYANAN ................................... 46

4.4.1 Delay ............................................................................................... 47

4.4.2 Jitter ................................................................................................. 49

4.4.3 Throughput ...................................................................................... 51

4.4.4 Packet Loss ..................................................................................... 54

ix

BAB 5 PENUTUP ................................................................................................ 56

5.1 KESIMPULAN ...................................................................................... 56

5.2 SARAN .................................................................................................. 57

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 58

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Kolam Ikan Lele Intensif ................................................................ 6

Gambar 2. 2 pH Air pada Kolam Intensif .......................................................... 7

Gambar 2.3 Internet Of Things ........................................................................... 8

Gambar 2.4 Prinsip Kerja Protokol HTTP ........................................................ 9

Gambar 2.5 Pengiriman Data Menggunakan HTTP....................................... 10

Gambar 2.6 Format Pesan Protokol MQTT .................................................... 12

Gambar 2. 7 Contoh Mikrokontroler................................................................ 17

Gambar 2. 8 Contoh-contoh Sensor .................................................................. 18

Gambar 3. 1 PC Acer V5.................................................................................... 20

Gambar 3.2 Mikrotik Access Point ................................................................... 21

Gambar 3.3 Arduino IDE ................................................................................... 22

Gambar 3.4 Software Wireshark....................................................................... 22

Gambar 3. 5 Node MCU ..................................................................................... 23

Gambar 3. 6 pH Meter........................................................................................ 23

Gambar 3.7 Sensor DHT11 ................................................................................ 24

Gambar 3. 8 Flowchart Alur Penelitian ............................................................ 25

Gambar 3. 9 Blok Diagram Sistem .................................................................... 27

Gambar 3.10 Blok Diagram Input dan Output Sistem ................................... 27

Gambar 3.11 Antar Muka Node MCU dengan Sensor pH ............................. 29

Gambar 3.12 Ilustrasi Rangkaian Sensor pH .................................................. 29

Gambar 3.13 Antarmuka NodeMCU dengan DHT11 ..................................... 30

Gambar 3.14 Ilustrasi Rangkaian DHT11 ........................................................ 30

Gambar 3.15 Flowchart Sistem ......................................................................... 31

Gambar 3.16 Flowchart Pemrograman ............................................................ 32

Gambar 3.17 Ilustrasi Skenario Penelitian ....................................................... 34

Gambar 3.18 Pengujian Pengecekan Sensor pH .............................................. 34

Gambar 3.19 Pengujian Pengecekan Sensor DHT11 ...................................... 35

Gambar 4.1 Hasil Perancangan Alat................................................................. 39

Gambar 4.2 Hasil Rangkaian Alat .................................................................... 40

Gambar 4.3 Tampilan Hasil Grafik Data pada Thingspeak .......................... 41

xi

Gambar 4.4 Pengujian Sensor pH dengan pH Meter ATC ............................ 42

Gambar 4.5 Hasil Kadar pH pada Serial Monitor .......................................... 42

Gambar 4. 6 Pengujian Sensor pH pada Larutan pH 4.01 ............................. 43

Gambar 4.7 Hasil Pengujian dengan Larutan pH 4.01 ................................... 44

Gambar 4.8 Hasil Pengujian Suhu Ruangan dan Parameter Waktu ............ 45

Gambar 4. 9 Gambar Capture Wireshark dengan Protokol HTTP .............. 46

Gambar 4.10 Grafik Total Rata-Rata Delay .................................................... 48

Gambar 4.11 Grafik Total Rata-Rata Jitter .................................................... 50

Gambar 4.12 Perhitungan Throughput di Wireshark .................................... 52

Gambar 4.13 Grafik Total Rata-Rata Throughput ......................................... 52

Gambar 4.14 Packet Loss ................................................................................... 54

Gambar 4.15 Grafik Total Rata-Rata Packet Loss ......................................... 55

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbandingan protokol HTTP dan MQTT ..................................... 12

Tabel 2.2 Indeks Kategori Delay ....................................................................... 14

Tabel 2. 3 Indeks Kategori Nilai Jitter .............................................................. 14

Tabel 2. 4 Indeks Kategori Nilai Packet Loss ................................................... 15

Tabel 2. 5 Indeks Kategori Nilai Throughput .................................................. 16

Tabel 3.1 Tabel Koneksi Port Perancangan Sensor pH...................................29

Tabel 3. 2 Koneksi port perancangan Sensor DHT11 ..................................... 30

Tabel 4.1 Data Hasil Perhitungan Akurasi pada pH 7.00.............................. 43

Tabel 4.2 Data Hasil Perhitungan Akurasi pada pH 4.01 ............................... 44

Tabel 4. 3 Sampel Data Protokol MQTT : ........................................................ 47

Tabel 4.4 Perhitungan Delay pada Ms. Excel .................................................. 47

Tabel 4.5 Kategori Hasil Pengujian Delay Protokol HTTP ............................ 48

Tabel 4.6 Kategori Hasil Delay Protokol MQTT ............................................. 49

Tabel 4.7 Perhitungan Jitter pada Ms. Excel ................................................... 50

Tabel 4.8 Kategori Hasil Jitter pada HTTP ..................................................... 51

Tabel 4.9 Kategori Hasil Jitter Pada MQTT .................................................... 51

Tabel 4.10 Kategori Hasil Pengujian Throughput .......................................... 53

Tabel 4.11 Kategori Hasil Throughput pada MQTT ...................................... 53

Tabel 4.12 Kategori Hasil Packet Loss pada HTTP ........................................ 55

Tabel 4.13 Kategori Hasil Packet Loss pada MQTT ....................................... 55