Alternatif Aplikasi Smart House : Pengendali Suhu Ruangan Dengan Sistem Embedded Ethernet

Jika melihat film Transformer, Terminator, Spy Kids dan sejenisnya pasti kita menjadi terkagum-kagum pada kecanggihan teknologinya (pengalaman pribadi buat saya, he). Semua serba otomatis, mau ini itu tinggal tekan remote dan wuuush… yang kita inginkan akan muncul di depan mata.

Contoh yang sering kita lihat adalah smart house. Yaak! Rumah pintar.  Semua berbau otomatis, sungguh sangat mempermudah kehidupan manusia seperti membuka pintu secara otomatis dan lain-lain.

Contoh menarik diatas dapat dibuat dengan protokol rumah otomatis yang telah ada sekarang ini, walaupun tidak terintegrasi satu sama lain, di antaranya adalah X-10, Lonworks, EIB dan CEBus (Consumer Electronis Bus).

Sayangnya, kebanyakan dari protokol-protokol diatas tidak dapat kita jumpai di Indonesia, selain teknologi yang tidak memadai, biaya yang dikeluarkan untuk membuatnya juga tidak murah.

Eits, tapi jangan kecewa dulu, masih ada alternative lainnya untuk merancang teknologi rumah pintar. Salah satunya adalah dengan menggunakan embedded Ethernet. Contoh dari alatnya yang sudah terealisasi adalah sistem pengendali suhu ruangan, dengan sistem tersebut, kita dapat memonitor suhu ruangan dan mengendalikan perangkat listrik berupa kipas angin jika suhu ruangan merambat naik.

Kenapa ethernet?? Ethernet banyak dijumpai di kantor, kampus atau bahkan dirumah. Selain itu dengan kecepatan 10Mbps sistem ini jauh lebih cepat dari pada sistem rumah pintar dengan protokol X-10 yang menggunakan media powerline dan hanya memiliki kecepatan 100Bps. Dan yang paling penting, biayanya lebih terjangkau J mengingat kita menggunakan sistem jaringan komputer yang telah ada.

Embedded Ethernet di sini digunakan sebagai perangkat tambahan agar dapat memonitor suhu ruangan dan mengendalikan pendingin secara jarak jauh (remote). Dengan memanfaatkan protokol TCP/IP, perangkat ini memiliki sebuah alamat IP dan dapat dengan mudah berkomunikasi dengan mikrokontroler, sehingga kita dapat mengakses sistem pengendali suhu ruangan secara jarak jauh selama terhubung dengan sebuah jaringan komputer atau bahkan jaringan Internet sekalipun.

Rancangan Sistem Pengendali Suhu Ruangan Dengan Sistem Embedded Ethernet

Bingung? Gak bakal bingung deh setelah kita perhatikan cara kerja dari sistem ini:

Pada intinya perancangan sistem dari pengendali suhu ruangan melalui protokol TCP/IP ini terbagi atas hardware dan software. Hardware nya pun terbagi menjadi dua bagian, yaitu bagian antar muka jaringan dengan computer yaitu embedded Ethernet Siteplayer.

Selanjutnya hardware pengendali suhu yang meliputi mikrokontroler, sensor suhu, penggerak kipas dan rangkaian untuk memonitor status kipas. Sedangkan softwarenya antara lain: program utama pengendali suhu, berkas definisi untuk konfigurasi Siteplayer, Perangkat lunak untuk antar muka dengan pengguna, meliputi halaman web (HTML) dan SPI (Siteplayer Interface File).

Rancangan sistem pengendali suhu

Mikrokontroller membaca suhu ruangan sekitar dengan menggunakan sensor suhu. Kemudian mengirimkan hasilnya ke Siteplayer yang terhubung dengan jaringan komputer, sehingga semua pengguna (user) melalui komputer yang terhubung pada jaringan tersebut dapat melihat suhu ruangan  pada saat itu secara real time melalui halaman web. Selain dapat melihat suhu ruangan, pengguna juga dapat memberikan masukan kepada Siteplayer berupa batas atas suhu (setpoint) untuk mengaktifkan pendingin melalui halaman web tersebut. Siteplayer kemudian mengirimkan setpoint ke mikrokontroler. Dengan metode if..then, mikrokontroler akan mengaktifkan pendingin melalui relay jika suhu ruangan saat itu lebih besar atau sama dengan setpoint yang diberikan dan sebaliknya akan menonaktifkan pendingin jika suhu saat itu lebih kecil dari setpoint.

Bagaimana cara mengujinya? Pengujian dilakukan sebanyak dua kali, yaitu yang pertama dilakukan dengan menggunakan kabel jaringan cross over dan dihubungkan langsung dengan sebuah komputer desktop. Pengujian menunjukkan bahwa halaman web pada memori Siteplayer dapat diakses dengan baik oleh komputer.

Pengujian kedua dilakukan untuk menguji sistem pada suatu jaringan komputer, dengan menggunakan sebuah Hub

Hub SMCFS5

Kemudian mengakses halaman web pengendali suhu untuk diamati perubahan suhunya selama 30 menit.

Hasil pengujian sistem

Tampilan suhu pada halaman web kurang lebih sama dengan besarnya suhu pada termometer walaupun pada pertengahan waktu terjadi perrbedaan sebesar 1 derajat yang mungkin dikarenakan sensor LM35 yang terlalui sensitif. Sementara itu setpoint diatur pada suhu 29 oC, maka kipas akan langsung menyala, kemudian suhu berangsur-angsur turun sehingga kipas mati pada menit ke 14. Tetapi kembali naik sedikit di menit-menit akhir dan akhirnya turun ke suhu 28 oC, mungkin dikarenakan kipas yang digunakan telalu kecil. Dengan demikian kipas hanya dapat menjaga suhu paling rendah 28 oC. Suhu ruangan dan status pendingin (kipas) dapat dilihat secara real time oleh pengguna melalui web browser, akan tetapi Siteplayer tidak akan memperbaharui (update) data-data yang ditampilkan oleh halaman web sampai halaman tersebut di-refresh.

Ditulis dengan perubahan dari skripsi:

NUNGKY OCTAVINO

Program Studi Elektronika dan Instrumentasi

Universitas Gadjah Mada