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.

.