Jumat, 23 Desember 2016
Implementasi
IoT (Internet of Things) dalam pembelajaran di Universitas Kanjuruhan Malang
Muhammad Priyono Tri
Sulistyanto1, Danang Aditya Nugraha2, Nurfatika Sari3,
Novita Karima, Wahid Asrori
Abstract—Nowadays
Internet in modern society has cannot be separated from daily live, therefore
the concept of Internet of Things (IoT) was born. IoT is a concept that
describe the future of computing in which every physical object can connect to
the Internet and can indentify itself among other devices. This concept becomes
important to be applied into learning material in Kanjuruhan University of Malang, because
previous relationship between learning materials are not fully integrated. As
IoT implementation, Arduino is taught as the Embedded Systems to control the
electronic devices. Arduino can be connected to internet through shields
(additional modules) such as Ethernet, Wifi, Zigbee, etc. System connected to
Internet can be controlled via web browser or mobile devices based on Android,
which each contained in Web Programming and Mobile Computing lecturing
respectively.
Key words— IoT, Embedded System, Web Programming,
Mobile Computing, Arduino.
Abstrak–-Dewasa ini
peran internet dalam kehidupan masyarakat modern menjadi sesuatu yang tidak
dapat terpisahkan sehingga lahirnya konsep mengenai Internet of Things (IoT) [1]. IoT merupakan sebuah
konsep komputasi yang menggambarkan masa depan dimana setiap obyek fisik dapat
terhubung dengan internet dan dapat mengidentifikasi dengan sendirinya antar
perangkat yang lain. Konsep ini menjadi hal yang penting untuk diterapkan pada
materi pembelajaran di universitas kanjuruhan malang dikarenakan hubungan
antara materi pembelajaran belum sepenuhnya terintegrasi. Sebagai implementasi
IoT, Arduino digunakan sebagai perangkat Embedded System dalam mengendalikan
alat elektronik. Arduino dapat dihubungkan ke internet dengan tambahan shiled
(modul elektronik) Ethernet, Wifi atau GPRS/GSM. Sistem yang terhubung dengan
internet kemudian dapat dikendalikan melalui web browser atau perangkat
bergerak berbasis Android, yang masing-masing terdapat dalam pembelajaran Web
Programming dan Mobile Computing.
Kata kunci : IoT, Embedded System, Web Programming,
Mobile Computing, Arduino
I. PENDAHULUAN
Banyak artikel
yang mengupas dan menerangkan
1 Muhammad Priyono Tri Sulistyanto adalah pengajar program studi Teknik Informatika Universitas
Kanjuruhan Malang. Email: m.priyono.ts@unikama.ac.id
2 Danang Aditya Nugraha adalah
pengajar program studi Teknik Informatika Universitas Kanjuruhan Malang. Email:
d4n4ng.adty@gmail.com
3 Nurfatika Sari, Novita Karima
dan Wahid Asrori adalah para mahasiswa di prodi Teknik Informatik Universitas
Kanjuruhan Malang.
mengenai Internet of
Thing (IoT) baik dalam bentuk infographic maupun tutorial. Peranan internet
dalam kehidupan masyarakat modern sehari-hari menjadi bagian yang tidak dapat
terpisahkan, sehingga kemudian lahir konsep mengenai IoT. IoT didefinisikan
sebagai interkoneksi dari perangkat komputasi tertanam (embedded computing devices) yang teridentifikasi secara unik dalam
keberadaan infrastruktur internet [2]
Dapat
ditarik kesimpulan bahwa IoT pada dasarnya menghubungkan Embedded System ke
Internet. Konsep Embedded System menjadi salah satu mata kuliah yang diajarkan
dalam program studi Teknik Informatika.
II. EMBEDDED SYSTEM
Inti dari embedded system adalah mikrokontroler keluarga RISC sebagai contoh Intel MCS-96, PIC16F84, Atmel 8051, Motorola 68H11, dan lain sebagainya (Gambar 1). Perbedaan utama antara mikrokontroler dengan mikroprosesor adalah kemampuan mikrokontroler untuk pembacaan atau penulisan memori internal (EEPROM). Instruksi program dapat ditulis dengan bahasa rakitan (assembly language) atau bahasa C [3] [4] (Embedded C) kemudian diunggah ke dalam memori dalam mikrokontroler. Program ini senantiasa berjalan dalam prosedur putaran(loop).
Gambar 1. Diagram dasar Embedded System
Peralatan yang menggunakan embedded system berwujud mulai dari robot rakitan sendiri sampai dengan sistem komersial seperti mesin cuci, oven
Implementasi IoT (Internet of Things) dalam pembelajaran di Universitas Kanjuruhan Malang
Muhammad Priyono Tri Sulistyanto1, Danang Aditya Nugraha2,
Nurfatika Sari3, Novita Karima, Wahid Asrori
SMARTICS Journal Vol. 1, No. 1, Oktober 2015 (ISSN: 2476-9754)
21
microwave, pengontrol AC, pencetak tiket otomatis, dan sebagainya, yang senyatanya embedded system berada di sekitar kita. Hal ini dikarenakan memiliki hal yang menarik yaitu (1) Otomatis, (2) Murah, (3) Ringkas, (4) Daya Rendah [5].
III. ARDUINO
Arduino merupakan platform elektronik open source yang berbasis pada kemudahan penggunaan hardware dan software. Arduino pada dasarnya mengkombinasikan mikrokontroler keluarga Atmel dengan hardware standar ke dalam papan pengembangan dengan bootloader di dalamnya untuk pemrograman embedded secara plug and play.
Gambar 2. Papan Arduino UNO
Dengan kemudahan di dalamnya, Arduino telah menarik hati banyak nonperekayasa (non-engineer). Hal ini diterlihat dari data dari Google Trends [6] tentang penelurusan dengan kata kunci arduino, x86, atmega, raspberry pi yang termasuk dalam kategori embedded system. Gambar 2 memperlihatkan Arduino menjadi platform populer dalam embedded system, yang disusul oleh Raspberry Pi. Platform x86 semakin menurut, demikian juga dengan atmega yang sebenarnya menjadi mikrokontroler di dalam papan Arduino.
Gambar 3. Perbandingan Arduino dengan istilah embedded lainnya (Google Trend) [6]
Arduino IDE merupakan lingkungan pengembangan yang dibuat dengan bahasa Java dan berasal dari Processing IDE [7]. Program atau kode yang ditulis untuk papan Arduino dinamakan sketch.
Gambar 4. Arduino IDE
Arduino IDE sudah dilengkapi file pustaka tambahan yang berisi fungsi/method seperti menghubungkan ke jaringan dengan Wifi/Ethernet, membuat server sederhana, mengendalikan motor stepper, komunikasi data seri, dan sebagainya. Beberapa kelebihan yang berada di dalam Arduino, diantaranya [8]:
Mudah dalam pengaturan, plug and play,
Banyak contoh untuk mengontrol peralatan yang berada dalam IDE (Integrated Development Environtment)
Banyak proyek open-source di dalamnya
Berkerja dalam sistem operasi Windows, Linux dan Mac
Hardware murah, dapat dibuat sendiri atau membeli
Software murah, bebas
Biaya perawatan murah, mikrokontroler yang rusak dapat diganti dengan biaya kira-kira 4 dolar amerika saja.
Pembuatan prototipe dapat dibuat dengan cepat
Dapat dengan banyak bahasa pemrograman termasuk C.
Platform Arduino dikembangkan secara modular, sehingga dapat ditambahkan papan ekspansi (expansion boards) yang ditancapkan pada kepala pin Arduino yang dinamakan Shield. Shield dapat menyediakan pengontrolan motor, GPS, koneksi WIFI/Ethernet, dan lain sebagainya.
Gambar 5. Arduino Ethernet (Shield)
Pada Gambar 5 memperlihatkan Shield yaitu Arduino Ethernet yang memiliki chip Wiznet W5100 yang memungkinkan Arduino dapat terhubung ke jaringan internet.
Dengan kemudahan-kemudahan tersebut mahasiswa tidak diharuskan untuk melakukan pembuatan PCB dan menyolder komponen-komponen elektronik, tetapi bisa dilakukan dengan menggunakan kabel jumper yang dihubungkan ke breadboard. Desain rangkaian elektronik dan komponennya dapat dilakukan dengan menggunakan Fritzing [9] yang merupakan perangkat lunak open-source
Gambar 6. Skema simulasi lampu lalu lintas dalam Fritzing
