RANCANG BANGUN APLIKASI PEMANTAUAN SUHU RUANG … · Apabila menginginkan fungsi modem GSM berjalan...
Transcript of RANCANG BANGUN APLIKASI PEMANTAUAN SUHU RUANG … · Apabila menginginkan fungsi modem GSM berjalan...
SEMINAR TUGAS AKHIR PERIODE JANUARI 2011
Eky Pratama Halim-5107100032 1
RANCANG BANGUN APLIKASI PEMANTAUAN SUHU RUANG
SERVER MENGGUNAKAN PENGENDALI MIKRO SENSOR SUHU
Eky Pratama Halim1, Umi Laili Yuhana
2, Ary Mazharuddin Shiddiqi
2 Mahasiswa Teknik Informatika1, Dosen Teknik Informatika2
Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya, Indonesia
Telp:08127676225 Email: [email protected]
Abstrak
Perkembangan dunia bisnis saat ini sangat pesat. Akibat dari kemajuan tersebut adalah meningkatnya kebutuhan
dalam bidang IT untuk mendukung proses bisnis agar lebih cepat dan menghasilkan keuntungan yang lebih banyak.
Oleh karena itu, server saat ini menjadi isu utama dalam perkembangan bisnis ditandai dengan perubahan
orientasi arsitektur menjadi ‘klien server’. Eksistensi server menjadi hal yang penting saat ini. Server menjelma
menjadi elemen bisnis inti dan jantung dari proses bisnis. Menjaga eksistensi server sangat erat kaitannya dengan
menjaga kinerja server melalui pengawasan kestabilan suhu ruang server karena suhu memiliki keterkaitan yang
erat dengan faktor eksternal seperti listrik dan kinerja mesin dari sistem pendingin itu sendiri. Butuh pengawasan
secara berkelanjutan untuk permasalahan tersebut. Permasalahan lain muncul, administrator ruang server selaku
penanggung jawab ruang server tidak mungkin mengawasi kestabilan suhu ruang server selama 24 (dua puluh
empat) jam karena waktu kerja yang terbatas. Perangkat pemantauan suhu terintegrasi dengan penanggulangan
dini juga belum beredar dipasaran. Aplikasi pemantauan suhu server yang beredar dipasaran saat ini masih
sebatas memberikan peringatan dengan harga yang sangat mahal.
Tujuan pada Tugas Akhir ini mewujudkan solusi dari permasalahan eksistensi server dengan menjaga suhu ruang
server secara berkelanjutan melalui sensor suhu yang terhubung dengan salah satu server pada ruang tersebut.
Hubungan transmisi data dengan server pengontrolan menggunakan webservice menghasilkan suatu mekanisme
pemantauan dan pengontrolan serta penanggulangan dini terhadap ruang server dengan suhu yang melebihi batas
sesuai dengan batas suhu yang ditentukan oleh administrator ruang yang bersangkutan.
Dengan metode tersebut, permasalahan eksistensi server pada ruang server dapat ditanggulangi dengan produk
Tugas Akhir ini. Meskipun, masih banyak pengembangan yang dapat dilakukan untuk menyempurnakan sistem ini
kedepan.
Keyword : Aplikasi Pemantauan Suhu, Ruang Server, Sensor Suhu, Pengendali Mikro, Komunikasi Serial 1. Pendahuluan
Saat ini hampir semua perusahaan ataupun institusi
berorientasi kepada aplikasi klien server. Fenomena
ini mengarah kepada pentingnya menjaga eksistensi
server sebagai elemen bisnis inti. Mulai dari
memperhatikan arsitektur ruangan tempat server
diletakkan meliputi letak dan jumlah jendela,
mengatur intensitas cahaya yang masuk pada ruangan
server, mengatur kelembaban ruangan server, hingga
mengatur sistem pendingin ruangan untuk
memastikan server tetap pada kinerja terbaik. Semua
faktor tersebut memegang peranan besar terhadap
eksistensi server sebagai elemen bisnis inti. Faktor
sistem pendingin menjadi prioritas dan perhatian
utama dari perusahaan karena mempunyai
dependensi yang besar dengan faktor eksternal
lainnya. Berbeda dengan faktor-faktor lainnya yang
berasal dari alam seperti intensitas cahaya dan
kelembapan telah diatur sedemikian rupa ketika awal
merencanakan pembangunan ruang server, sistem
pendingin masih memiliki ketergantungan yang besar
dengan listrik dan kinerja mesin sistem pendingin
tersebut. Sistem pendingin sendiri merupakan faktor
yang sangat vital karena ruang server harus dijaga
agar tetap dingin agar kinerja server tetap baik meski
menangani ratusan ribu bahkan jutaan transaksi
setiap harinya. Fakta yang sering terjadi adalah
administrator dari ruang server tersebut sulit untuk
memantau stabilitas suhu ruang secara berkelanjutan
untuk memastikan server tetap berada pada kinerja
SEMINAR TUGAS AKHIR PERIODE JANUARI 2011
Eky Pratama Halim-5107100032 2
yang baik dan tidak merusak server tersebut sehingga
merugikan proses bisnis dikarenakan mesin sistem
pendingin yang bermasalah ataupun tegangan listrik
yang menurun sehingga kompresor dari sistem
pendingin tidak berjalan sebagaimana mestinya.
Oleh karena itu, penulis mengusulkan sebuah aplikasi
pemantauan suhu ruang server yang mampu
berkomunikasi dengan aplikasi manajemen suhu
ruangan melalui server pengontrolan[7] yang berada
pada subsistem yang lain. Pemantauan suhu ruangan
server menggunakan sebuah sensor suhu yang
dipasang minimal 1 (satu) unit pada setiap ruang
server. Komunikasi antara perangkat keras sensor
suhu dengan aplikasi dijembatani oleh pengontrol
mikro yang diimplementasikan pada chip AVR
ATMega16. Proses pengambilan sampel data akan
dilakukan terhadap suhu yang didapat dari sensor
suhu karena suhu ditransmisikan dalam jumlah
banyak setiap milisekon sehingga perlu adanya
proses pengambilan sampel data untuk membuat data
suhu lebih akurat dan presisi. Setelah itu, suhu ruang
hasil dari proses pengumpulan sampel data tersebut
akan ditransmisikan melalui webservice kepada
server pengontrolan[7] untuk diproses sehingga
seorang administrator dari setiap ruang dapat
melakukan penanganan dini terhadap ruang server
yang memiliki permasalahan terhadap suhu seperti
mematikan komputer maupun standby. Pada
akhirnya, kinerja dan eksistensi ruang server tetap
terjaga.
2. Dasar Teori
2.1. Kompetitor di Pasaran
Server Check Networked Temperature Monitoring
Sensor
Gambar 1 Server Check[5]
Kelebihan utama dari sensor ini adalah
kemampuannya untuk menggunakan sumber daya
power over ethernet (POE) sehingga tidak diperlukan
lagi adanya adaptor sumber daya dan sangat
menghemat konsumsi listrik. Bentuk dari sensor
keluaran servercheck ini dapat dilihat pada Gambar
1. Memiliki fitur yang telah dilengkapi dengan server
SMTP dan modem GSM sehingga mekanisme
peringatan dapat dengan mudah dilakukan tanpa
bantuan dari aplikasi dan perangkat lain.
Namun, perangkat ini merupakan sistem peringatan
murni sehingga ketika terjadi permasalahan
administrator harus mendatangi ruang yang
bermasalah untuk mencegah hal-hal yang tidak
diinginkan. Begitu juga dengan permasalahan terkait
dengan harga, servercheck memiliki wakil pemasaran
di Indonesia melalui sebuah Perseroan Terbatas (PT).
Namun ketika ditelusuri lebih lanjut website tersebut
tidak bisa diakses karena sedang dalam masa
pembangunan website . Menurut website servercheck
harganya berada pada kisaran USD 1,900 dengan
jangka waktu penggunaan 5 (lima) tahun[5].
Mini Server Environment Monitoring System
Gambar 2 Mini Server Environment Monitoring
System[6]
Berbeda dengan sensor suhu digital keluaran
servercheck, sensor suhu ini memiliki sumber daya
adaptor dan tidak tersedia sumber daya menggunakan
POE. Memiliki beberapa port tambahan yang dapat
berfungsi bukan hanya sebagai sensor suhu namun
juga kelembaban, pendeteksi pintu rak server yang
terbuka maupun tertututp serta sensor water-flooding.
Belum memiliki modem GSM yang terintegrasi
seperti halnya sensor suhu servercheck, namun telah
memiliki server SMTP yang telah tersedia pada
perangkat keras. Apabila menginginkan fungsi
modem GSM berjalan pada sensor harus
ditambahkan sebuah modem GSM dengan koneksi
secara serial melalui port RS232 yang disediakan
oleh sensor. Bentuk dari sensor terdapat pada
Gambar 2.
SEMINAR TUGAS AKHIR PERIODE JANUARI 2011
Eky Pratama Halim-5107100032 3
Harga yang ditawarkan oleh sensor ini lebih murah
dengan bentuk sedikit lebih besar. Harga berada pada
kisaran USD 350 dengan beberapa pilihan paket
ditambah variasi harga perpaket sekitar USD 100.
Sehingga apabila menggunakan sensor ini setidaknya
dana yang harus dikeluarkan adalah sekitar USD
450[6].
Konsep sensor suhu digital ini sama dengan
servercheck yaitu memberikan peringatan dini tanpa
penanggulangan pencegahan dini yang bisa dilakukan
secara jarak jauh apabila administrator berada diluar
jangkauan dengan ruang server. Keterbatasan ini
tetap menuntut administrator untuk datang ke lokasi
tempat terjadinya pergolakan suhu (come on the
spot). Tidak berbeda dengan mekanisme yang
diterapkan dengan oleh servercheck.
2.2. LM35
Merupakan sensor suhu dalam satuan celcius
(centrigade). Memiliki kapabilitas pembacaan data
dalam rentang -55oC s.d 150
oC. Dengan rentang suhu
tersebut sudah sangat mewakili rentang suhu
prakiraan yang akan terjadi di ruang server. LM35
sangat baik karena dapat memiliki tingkat pemasanan
yang rendah yaitu sekitar 0.08oC dalam keadaan
tertutup namun masih terdapat udara dan sangat
cocok untuk remote application[2]. Berikut adalah
bentuk fisik dari LM35. Harga LM35 sangat
ekonomis yaitu berkisar pada Rp.28.000,-. Pada
Gambar 3 merupakan bentuk struktural dari LM35.
Terdapat 3 (tiga) pin yaitu Vs untuk tegangan masuk,
GND atau ground, dan Vout untuk tegangan keluar.
Gambar 3 Struktur Model Fisik LM35[2]
Keluaran dari Vout LM35 adalah berupa nilai
tegangan dalam satuan miliVolt (mV). Untuk
mendapatkan nilai dalam satuan derajat celcius
dibutuhkan rumusan (1).
……….(1)
Dimana,
Suhu=Suhu dalam oc
vout=tegangan keluaran dari LM35
vref=tegangan referensi.
bit resolution Analog Digital Converter
(ADC)=konstanta 10-bit
n=besar penguatan arus * 10 (10, 20,…..)
2.3. AVR ATMega16
ATMega16 merupakan seri pengendali mikro CMOS
8-bit buatan Atmel, berbasis arsitektur RISC
(Reduced Instruction Set Compiuter). Hampir semua
intruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR
mempunya 32 register umum, timer/konter, interupsi
internal serta eksternal, serial UART programmable
watchdog timer, dan mode hemat listrik, ADC dan
PWM internal. Keluarga AVR juga mempunya In-
System Programmable Flash on-chip yang
mengizinkan memori program untuk diprogram ulang
dengan sistem menggunakan serial SPI maupun
usbASP.
Gambar 4 Bentuk Struktur ATMega16[3]
ATMega16 seperti diperlihatkan pada Gambar 4
memiliki fasilitas sebagai berikut[3]:
1. Kecepatan beroperasi dari 0 Hz hingga 16
MHz.
2. Memori.
3. Timer/konter.
SEMINAR TUGAS AKHIR PERIODE JANUARI 2011
Eky Pratama Halim-5107100032 4
4. ADC (Analog to Digital Converter) dengan
resolusi 10 bit.
5. Komparator Analog.
6. Programmable serial USART.
7. 32 lines I/O dengan umum.
8. 32 register umum.
9. Programmable Watchdog Timer dengan
osilator internal.
10. Batasan tegangan kerja 4.6V-5.5V.
2.4. Komunikasi Serial Port
Komunikasi serial adalah metode yang paling umum
digunakan untuk komunikasi antara aplikasi pada PC
dengan pengendali mikro. Sebuah kemudahan
didapat dengan menggunakan pengendali mikro
keluaran AVR karena fitur USART dan UART telah
terdapat didalam pengendali mikro sehingga tidak
membutuhkan tambahan perangkat keras lagi.
Permasalahan utama yang ditemui adalah pola kerja
pengendali mikro efektif pada tegangan 5V
sedangkan komunikasi serial akan bekerja pada
tegangan dengan kisaran 10V. Oleh karena itu,
dibutuhkan sebuah media untuk menyelaraskan
tegangan, yaitu IC MAX232. Berikut adalah gambar
dari serial port yang tertera pada Gambar 5.
Gambar 5 Struktur Serial Port[4]
Gambar 5 menunjukkan dalam visual studio C# telah
disediakan kelas untuk mengakses serial port. Kelas
SerialPort merupakan bagian dari namespace
System.IO.Ports. Untuk deklarasi awal penggunaan
komponen serial port pada C# cukup dengan
menggunakan sebuah deklarasi instansiasi kelas
SerialPort.
SerialPort sp = new SerialPort();
Setelah deklarasi tersebut, yang selanjutnya butuh
untuk dikonfigurasi adalah properti-properti penting
dalam kelas tersebut seperti nama port (portname),
intensitas baud (baudrate), stopbits, bit data
(databits), dan parity [4].
2.5. Windows Management Instrumentation
(WMI)
Windows Management Instrumentation (WMI)
adalah implementasi yang dilakukan oleh Microsoft
untuk arsitektur Web-Based Enterprise Management
(WBEM) dan Common Information Model (CIM)
,yang dipublikasikan oleh Distributed Management
Task Force, sering dilakukan untuk melakukan
manajemen jaringan di dalam sebuah jaringan yang
besar (enterprise). WMI dapat bekerja dengan baik
dengan teknologi manajemen yang sebelumnya telah
ada, yakni Desktop Management Interface (DMI) dan
Simple Network Management Protocol (SNMP).
C# telah memiliki sebuah kelas yang mampu untuk
memanfaatkan teknologi WMI. Kelas tersebut
berada didalam namespace System.Management.
Banyak fitur yang bisa dimaanfaatkan menggunakan
fitur ini di C# terkait dengan proses pengumpulan
data komponen yang berjalan pada sistem operasi
windows atau interaksi dengan instrumen maupun
sistem operasi windows. Kapabilitas ini banyak
dimanfaatkan dalam proses-proses mendapatkan data
seperti:
1. Nomor Serial HDD (HDD Serial Number)
2. Kapasitas HDD (HDD Sizes)
3. Kapasitas Kosong HDD (HDD Free Space)
4. Nomor Serial CPU (CPU Serial Number)
5. Kecepatan Clock CPU (CPU Clock Speed)
6. Tipe Soket CPU (CPU Socket Type)
7. Adaptor MAC Address Jaringan (Network
Adapter MAC Address)
8. Default Gateway Adaptor Jaringan (Network
Adapter Default Gateway)
Untuk mendapatkan data-data tersebut digunakan
sebuah bahasa dengan nama Windows Query
Language (WQL). Query dapat dilakukan
menggunakan kelas ManagementObjectSearcher.
Berikut adalah contoh penggunaan dari WQL.
ManagementObjectSearcher_mOS=new
ManagementObjectSearcher("SELECT * FROM Win
32_PhysicalMedia");
SEMINAR TUGAS AKHIR PERIODE JANUARI 2011
Eky Pratama Halim-5107100032 5
Query diatas adalah mendapatkan semua media fisik
dari sebuah komputer dan segenap propertinya
seperti kapasitas yang telah digunakan (space usage),
kapasitas yang belum terpakai (free space), serta
nomor serial (serial number).
3. Perencanaan dan Pembuatan
Perancangan dan pembuatan akan dibagi menjadi 3
(tiga) bagian. Berdasarkan dengan produk yang akan
dihasilkan yaitu perencanaan perangkat lunak,
perancangan perangkat keras, serta perencanaan
integrasi. Perencanaan integrasi dibentuk karena
subsistem akan diintegrasikan dengan subsistem lain
untuk membentuk suatu kesatuan sistem yang
membentuk mekanisme yang sesuai.
3.1. Perencanaan dan Pembuatan Perangkat
Keras
Kapabilitas dari perangkat keras yang dibutuhkan
adalah sebagai berikut:
1. Pembacaan Sensor secara Berkelanjutan :
Dengan pembacaan sensor secara kontinu
pada satuan waktu tertentu menjamin data
yang masuk kedalam aplikasi serta server
pengontrolan[7] merupakan representasi dari
suhu yang berada pada ruang server.
2. Komunikasi Data dengan Aplikasi :
Kebutuhan ini sangat vital karena sensor
suhu merupakan sumber satu-satunya dari
data suhu pada aplikasi.
3. Kapabilitas Melihat Suhu Lingkungan tanpa
Aplikasi : Sensor suhu harus dapat
menampilkan suhu lingkungan saat ini
meskipun tidak dalam keadaan terhubung
dengan aplikasi pada PC melalui serial port.
Tentu saja perangkat keras membutuhkan
suatu perangkat I/O sederhana yang
berfungsi sebagai perangkat tampilan dari
nilai suhu yang didapatkan oleh sensor.
4. Perangkat tampilan yang paling baik adalah
mini LCD.
Berdasarkan kebutuhan dari perangkat keras maka
dibentuk diagram elektronika dengan komponen-
komponen yang memenuhi kebutuhan. Papan harus
memiliki dimensi yang kecil karena sebuah sensor
suhu seharusnya dibuat portabel dan mudah
dipindahkan. Oleh sebab itu, papan dibentuk menjadi
dua sisi yaitu sisi atas papan yang merupakan
keluaran dan sisi bawah papan merupakan arus
masuk (VCC).
Gambar 6 Rangkaian Diagram Elektronika dari Sensor
Suhu
Bentuk blok diagram pada Gambar 6 bertujuan untuk
memastikan letak fisik dari masing-masing
komponen pada papan elektronika sehingga dengan
kesatuannya membentuk sebuah mekanisme sensor
suhu. Pada diagram terlihat LM35 dialokasikan pada
dua tempat, hal ini berfungsi sebagai manajemen
resiko apabila salah satu sensor rusak, maka
penggantinya dapat diletakkan pada letak yang lain
sehingga tidak merusak kinerja dari perangkat keras
secara keseluruhan ketika terjadi proses pergantian.
Tabel 1 akan menjelaskan fungsi dari masing-
masing komponen yang terpasang pada perangkat
keras sehingga dengan kombinasi secara keseluruhan
membentuk sebuah mekanisme sensor suhu.
Tabel 1 Komponen Elektronika Sensor Suhu
Nama Komponen Kegunaan
Dioda Memastikan aliran listrik
tetap searah dan tidak
bolak-balik
LM7805 Regulator tegangan
sehingga tegangan sumber
9V menjadi 5V
Limit Switch Berfungsi untuk mengurang
proses pada pengendali
mikro apabila terjadi
kesalahan
IC MAX232 Mediator komunikasi
dengan serial pada PC
SEMINAR TUGAS AKHIR PERIODE JANUARI 2011
Eky Pratama Halim-5107100032 6
Serial Port Port koneksi dengan serial
port pada PC
LCD Tampilan I/O untuk suhu
Crystal Oscillator Meningkatkan native-clock
dari pengendali mikro agar
sesuai dengan baudrate PC
Pin ISP Berfungsi sebagai
pengunduh program ke
pengendali mikro
LM358 Penguat Tegangan menjadi
Vout=Vin*(1+R1/R2)
LM35 Sensor suhu lingkungan
AVR ATMega16 Sebagai basis pengontrolan
perangkat keras
Dengan tujuan menyederhanakan struktur sehingga
sensor suhu memiliki model yang simpel dan ringkas
maka alir arus listrik pada printed circuit board
(PCB) dibagi menjadi 2 (dua) sisi yaitu sisi atas dan
sisi bawah. Sisi atas tertera pada Gambar 7.
Sedangkan sisi bawah tertera pada Gambar 8.
Gambar 7 Rancangan Diagram Elektronika Bentuk
Alir Arus Sisi Atas
Gambar 8 Rancangan Diagram Elektronika Bentuk
Alir Arus Sisi Bawah
3.2. Perencanaan dan Pembuatan Perangkat
Lunak
Gambaran umum fitur aplikasi dapat terlihat pada
rancangan usecase pada Gambar 9.
Gambar 9 Diagram Usecase Perangkat Lunak
Thermopatrol
Penanggung Jawab Ruangan Server Konfigurasi Sensor Suhu
Mulai Aplikasi
Hentikan Aplikasi
View Log History
Monitoring Suhu Ruangan
Transmisi Data Suhu
<<extend>>
Komunikasi dengan Thermosensor
<<include>>
Sampling Data Suhu
<<extend>>
Ambil Perintah Pencegahan
<<extend>>
Eksekusi Perintah
<<extend>>
Manajemen Suhu
Get Batas Suhu
<<include>>
Ganti Password
Konfigurasi Webservice
SEMINAR TUGAS AKHIR PERIODE JANUARI 2011
Eky Pratama Halim-5107100032 7
Terlihat pada gambar bahwa seorang pengguna yang
merupakan penganggung jawab ruangan server
memiliki sejumlah akses terhadap bagian aplikasi
seperti masuk aplikasi (login), memulai aplikasi,
konfigurasi sensor suhu, pemantauan suhu ruangan,
manajemen suhu, melihat log history, dan
menghentikan aplikasi.
Fitur-fitur yang ada pada usecase ini dapat dijelaskan
sebagai berikut:
1. Mulai aplikasi, untuk memulai thread dari
aplikasi sehingga bisa berkomunikasi melalui
webservice dengan server pengontrolan[7] secara
berkesinambungan.
2. Ganti kata sandi (password), sesuai dengan
standardisasi pengamanan saat ini, aplikasi akan
menyediakan fasilitas pergantian kata sandi demi
menjaga hak akses aplikasi hanya untuk
kalangan yang terbatas yang memiliki hak akses
yang sesuai.
3. Konfigurasi komunikasi dengan sensor suhu
(apabila sensor suhu terpasang pada server
tersebut), meliputi pemilihan nomor port
(COM1-COMX) dimana X adalah sebuah
bilangan bulat serta baudrate yang ingin
digunakan pada komunikasi dengan sensor suhu.
4. Konfigurasi webservice, meliputi pengaturan
koneksi webservice termasuk masukan nama
pengguna dan kata sandi apabila koneksi dengan
webservice menggunakan metode koneksi
‘wsHttpBinding’.
5. Konfigurasi suhu ruang server, meliputi
pengaturan suhu maksimal dari tiap-tiap ruang
server melalui aplikasi desktop.
6. Pemantauan suhu, meliputi sebuah tampilan
gauge mengenai suhu ruangan tersebut pada
suatu waktu dalam derajat celcius (oC) serta
komunikasi dengan perangkat keras sensor suhu
itu sendiri.
7. Melihat log history, meliputi sebuah tampilan
daftar log history selama aplikasi dijalankan
untuk memantau kejadian-kejadian yang terjadi.
8. Hentikan aplikasi, menghentikan thread dari
aplikasi sehingga komunikasi melalui
webservice dengan server pengontrolan[7]
berhenti.
Berikut adalah skema aplikasi dan keterhubungannya
dengan sensor suhu yang tertera pada Gambar 10.
Gambar 10 Arsitektur Subsistem Thermopatrol
Pada Gambar 10 terlihat bahwa ada 2 (dua) ruangan
server yang dipantau. Dimana masing-masing
ruangan memiliki beberapa server yang telah
dipasangkan aplikasi pemantauan suhu dan 1 (satu)
server dihubungkan dengan sensor suhu. Masing-
masing server berhubungan dengan server
pengontrolan[7]. Apabila server tidak memiliki
hubungan dengan sensor suhu, maka aplikasi tersebut
tidak akan mengirimkan data suhu melainkan selalu
melakukan pengecekan secara berkala pada server
pengontrolan[7] apabila ada perintah yang harus
dieksekusi oleh server tersebut dari administrator
ruangan. Apabila server memiliki hubungan dengan
sensor suhu maka selain melakukan pengecekan
secara berkala pada server pengontrolan[7] apabila
ada perintah yang harus dieksekusi oleh server
tersebut dari administrator ruangan, server juga
mengirimkan data suhu ruangan saat ini secara
berkala, batas suhu maksimal, dan batas suhu
toleransi pada server pengontrolan[7] melalui
webservice. Subsistem lain yang dimaksud berada
pada area sisi kanan webservice.
SEMINAR TUGAS AKHIR PERIODE JANUARI 2011
Eky Pratama Halim-5107100032 8
Kapabilitas perangkat lunak yang merupakan
kapabilitas utama dari subsistem sebagai berikut:
1. Komunikasi serial dengan sensor suhu.
2. Komunikasi dengan server pengontrolan[7]
melalui webservice.
3. Eksekusi perintah pencegahan.
3 (Tiga) kapabilitas utama tersebut didesain untuk
ditangani oleh 3 (tiga) model kelas interface yaitu:
1. IThermosensorConnector: Interface ini
berfungsi sebagai jembatan hubungan antara
aplikasi dengan sensor suhu yang disediakan
oleh server pengontrolan[7] pada subsistem
lainnya. Dengan adanya kelas interface
IThermosensorConnector maka aplikasi
akan dengan mudah menurunkan macam
koneksi menjadi sebuah pattern state
dimana aplikasi dapat mengeksekusi fungsi
yang sama dengan langkah proses yang
berbeda sesuai dengan status aplikasi saat
itu. Hal ini dibutuhkan karena aplikasi
memang memiliki dua status yang berbeda
yaitu aplikasi yang terhubung dengan sensor
suhu dan aplikasi tanpa sensor suhu. Dari
segi proses yang dieksekusi pada fungsi
yang sama berbeda tergantung dari status
aplikasi yang sedang aktif pada saat itu.
Berikut adalah diagram kelas dari
permodelan IThermosensorConnector yang
tertera pada Gambar 11.
Gambar 11 Diagram Kelas dari Mekanisme Gabungan
IThermosensorConnector Bersama Beberapa Kelas
yang Lain
2. IWebservice: IWebservice memberikan
sebuah model kerangka koneksi dengan
webservice. IWebservice merupakan kelas
interface koneksi yang akan
diimplementasikan oleh kelas lain. Model
diagram kelas tertera pada Gambar 12.
Gambar 12 Diagram Kelas dari Mekanisme Gabungan
IWebservice Bersama Beberapa Kelas yang Lain
3. IExecutor: IExecutor memberikan sebuah
kerangka dari mekanisme penanganan dini
pada server masing-masing ruangan
merupakan mematikan server dan standby.
Diagram kelas IExecutor terdapat pada
Gambar 13.
Gambar 13 Diagram Kelas dari Mekanisme Gabungan
IExecutor Bersama Beberapa Kelas yang Lain
SEMINAR TUGAS AKHIR PERIODE JANUARI 2011
Eky Pratama Halim-5107100032 9
3.3. Perencanaan dan Pembuatan Integrasi
Integarasi berfokus kepada kelas yang menangani
webservice karena melalui kelas tersebut semua
komunikasi dengan server pengontrolan[7] melalui
webservice dilakukan. Kelas tersebut memiliki
fungsi-fungsi terkait layanan yang disediakan oleh
webservice.
Rincian masing-masing kebutuhan tertera pada
Tabel 2.
Tabel 2 Detail Fungsi Webservice
Fungsi Fungsi Passing Return
Login Untuk
melakuka
n login
sebelum
masuk
kedalam
fitur
utama
aplikasi
Username:nama
pengguna dari
administrator
Md5Pass:kata
sandi yang telah
dienkripsi
Ip:sebagai
pengenal
masing-masing
ruang melalui
IP Address dari
server
boolean
Change
Password
Untuk
mengganti
kata sandi
dari tiap
administra
tor
Username:nama
pengguna dari
administrator
Oldpass: kata
sandi lama
Newpass:kata
sandi baru
boolean
SetSuhu
Batas
Untuk
mengganti
Ip:sebagai
pengenal
boolean
Toleransi suhu batas
toleransi
dan suhu
batas
maksimal
dari ruang
server
masing-masing
ruang melalui
IP Address dari
server
suhuBatas:Suhu
Batas Maksimal
suhuToleransi:S
uhu Batas
Toleransi
Get
Suhu
Batas
Untuk
mendapat
kan suhu
batas
maksimal
saat ini
Ip:sebagai
pengenal
masing-masing
ruang melalui
IP Address dari
server
integer
Get
Suhu
Toleransi
Untuk
mendapat
kan suhu
batas
tolerant
saat ini
Ip:sebagai
pengenal
masing-masing
ruang melalui
IP Address dari
server
integer
Update
Current
Suhu
Untuk
mentrans
misikan
data suhu
saat ini
Ip:sebagai
pengenal
masing-masing
ruang melalui
IP Address dari
server
Suhu:data suhu
saat ini
Time:Waktu
pengiriman data
GetStatus
Ruang
Server
Untuk
mendapat
kan
perintah
pencegaha
n dari
ruang
server
Ip:sebagai
pengenal
masing-masing
ruang melalui
IP Address dari
server
string
Reset
Status
Ruang
Server
Untuk
mereset
perintah
pencegaha
n setelah
dieksekusi
Ip:sebagai
pengenal
masing-masing
ruang melalui
IP Address dari
server
boolean
4. Pengujian
Pada tahap pengujian ini akan dibagi menjadi 3 (tiga)
tahap pengujian. Tahap-tahap tesebut adalah
pengujian perangkat lunak, pengujian perangkat
keras, serta pengujian integrasi.
Fungsi-Fungsi Webservice
bool Login(string username, string
md5Pass, string ip);
bool ChangePassword(string
username, string oldpass, string
newpass);
bool SetSuhuBatasToleransi(string
ip, int suhuBatas,int
suhuToleransi);
int GetSuhuBatas(string ip);
int GetSuhuToleransi(string ip);
string UpdateCurrentSuhu(string ip,
int suhu, DateTime time);
string GetStatusRuangServer(string
ip);
bool ResetStatusRuangServer(string
ip);
SEMINAR TUGAS AKHIR PERIODE JANUARI 2011
Eky Pratama Halim-5107100032 10
4.1. Pengujian Perangkat Lunak
Terdapat beberapa pengujian yang dilakukan. Untuk
pengujian digunakan sebuah temporary webservice
yang tidak berasal dari server pengontrolan[7] karena
pengujian secara terpada terdapat pada pengujian
integrasi pada subbab 4.3. Hasil pengujian tertera
pada Tabel 3.
Tabel 3 Uji Perangkat Lunak
Aksi Indikator
Keberhasilan
Status
Login Aplikasi Semua fitur
aplikasi dapat
diakses
Berhasil
Konfigurasi
Sensor Suhu
Notifikasi
berhasil
terkoneksi
Berhasil
Konfigurasi
Webservice
Notifikasi
berhasil
terkoneksi
Berhasil
Ganti Kata
Sandi
(Password)
Notifikasi
berhasil
mengganti kata
sandi
Berhasil
Melihat Log
History
Tampilan form
log history
besera list log
history muncul
Berhasil
Menghapus Log
History
Semua log
history
terhapus
Berhasil
Memulai
Koneksi
Bar status
berubah
menjadi
connected
Berhasil
Menghentikan
Koneksi
Bar status
berubah
menjadi
disconnected
Berhasil
Berikut adalah sekilas tampilan aplikasi yang akan
dipasang pada server masing-masing ruang yang
tertera pada Gambar 14.
Gambar 14 Tampilan Form Thermostatus
Pada Gambar 14 terlihat ada dua tampilan gauge
yang dapat dibaca setelah terkoneksi dengan sensor
suhu dan server pengontrolan[7]. Gauge sebelah kiri
merupakan gauge temperatur dalam format celcius
(oC) dan sebelah kanan merupakan gauge tegangan
keluaran pada LM35 menggunakan satuan miliVolt
(mV).
4.2. Pengujian Perangkat Keras
Perangkat keras perlu diuji sesuai dengan fitur-fitur
yang penting sehingga menjamin subsistem secara
khusus dan sistem secara umum dapat bersinergi
dengan mekanisme yang benar karena data suhu
merupakan sumber data mentah yang akan diproses.
Proses meliputi pengklasifikasian kategori suhu
hingga mengeksekusi perintah pencegahan dari
administrator atau sistem ketika terjadi instabilitas
suhu pada ruang server tertentu. Berikut adalah
pengujian-pengujian fitur utama dari sensor suhu
yang merupakan perangkat keras yang tertera pada
Tabel 4.
Tabel 4 Uji Perangkat Keras
Aksi Indikator
Keberhasilan
Status
Uji coba
Sumber daya
(tenaga)
indikator led
sumber daya
hidup
Berhasil
Uji coba I/O
dengan
tampilan pada
LCD Display
Tertera suhu
saat ini dan
tegangan
keluaran dari
LM35
Berhasil
Uji coba
koneksi dengan
komputer
melalui serial
Serial port
terdeteksi dan
data dapat
terbaca oleh
hyperterminal
Berhasil
SEMINAR TUGAS AKHIR PERIODE JANUARI 2011
Eky Pratama Halim-5107100032 11
Uji coba
koneksi sensor
suhu dengan
aplikasi
Aplikasi
berhasil
terkoneksi
dengan sensor
suhu dan data
tertera pada
aplikasi
Berhasil
Gambar 15 adalah sekilas tampilan perangkat keras
yang diletakkan pada ruang server dan dihubungkan
dengan aplikasi.
Gambar 15 Bentuk Sensor Suhu sebagai Sensor Suhu
Pada Ruang Server
Pada Gambar 15 terlihat sensor suhu dapat berdiri
sendiri dengan monitor mini LCD yang menampilkan
suhu dalam format celcius dan tegangan dalam
format miliVolt (mV). Sensor-sensor tersebut dapat
dihubungkan pada aplikasi menggunakan komunikasi
serial.
4.3. Pengujian Integrasi
Hasil dari pengujian integrasi tertera pada Tabel 5.
Tabel 5 Uji Integrasi
Aksi Indikator
Keberhasilan
Status
Transmisi Data
Suhu Ke Server
pengontrolan[7]
Data suhu pada
aplikasi sama
dengan pada
server
pengontrolan[7]
Berhasil
Transmisi Data
Suhu Ke Server
pengontrolan[7]
saat Webservice
sedang
terganggu
Aplikasi tetap
berjalan normal
Gagal
Eksekusi
Perintah
Perintah
berhasil
Berhasil
Pencegahan ditampilkan dan
dieksekusi
Berikut adalah sekilas tampilan pada saat aplikasi dan
sensor suhu diintegrasikan dengan server
pengontrolan[7]. Tampilan pada aplikasi tertera pada
Gambar 16 dan pada server pengontrolan[7] berada
pada Gambar 17.
Gambar 16 Tampilan Suhu Pada Aplikasi
Gambar 17 Tampilan Suhu Pada Server
pengontrolan[7]
Terlihat pada Gambar 16 dan Gambar 17, aplikasi
dan server pengontrolan[7] berhasil melakukan
komunikasi data dengan indikator keberhasilan suhu
pada aplikasi dan server pengontrolan[7] adalah
sama.
Resiko besar terjadi ketika server pengontrolan[7]
memiliki spesifikasi perangkat keras yang minimum
dengan jumlah server yang banyak. Seringkali, server
tidak mampu merespon keseluruhan dari permintaan
serta transmisi pada masing-masing ruang server.
Akibatnya, terkadang terjadi kegagalan transmisi data
melalui webservice.
Hal ini tidak terjadi apabila server pengontrolan[7]
berada pada komputer dengan spesifikasi yang
SEMINAR TUGAS AKHIR PERIODE JANUARI 2011
Eky Pratama Halim-5107100032 12
mumpuni. Untuk masalah aplikasi Thermopatrol,
aplikasi ini berjalan dengan baik pada komputer
dengan spesifikasi yang beragam. Konsumsi sumber
daya CPU pun tidak begitu besar sehingga tidak
mengganggu kinerja server secara global.
5. Penutup
5.1. Kesimpulan
1. Aplikasi yang dibangun sebagai aplikasi
bagi masing-masing server telah
memenuhi kriteria yang ringan dan
tidak membebani kerja server secara
signifikan. Sesuai dengan tujuan awal
bahwa seluruh aplikasi pada server
haruslah tepat guna dan tepat manfaat.
2. Aplikasi terbukti telah mampu
melakukan pencegahan dini bagi server
pada ruang server yang bermasalah
dengan metode pencegahan berupa
standby maupun mematikan server.
3. Aplikasi berhasil melakukan integrasi
dengan server pengontrolan[7] via
komunikasi webservice dengan baik
terbukti dari transmisi data suhu dan
perintah pencegahan dengan lancar
pada ujicoba integrasi.
4. Sensor suhu memiliki dimensi yang
kecil tetap memiliki kinerja yang baik
dan menjalankan semua fungsi secara
keseluruhan.
5. Kalibrasi sensor suhu yang telah
dilakukan berulang-ulang memastikan
suhu yang didapat adalah suhu yang
valid, keabsahan suhu pada ruang server
tergantung dari tata letak sensor suhu.
6. Sensor suhu dapat berkomunikasi
dengan aplikasi dengan lancar melalui
mekanisme komunikasi serial sehingga
ketersediaan sumber data suhu untuk
aplikasi dan server pengontrolan[7]
terjamin.
7. Aplikasi dan sensor suhu sudah
memenuhi analisis kebutuhan bisnis
yang dilakukan sehingga aplikasi dan
sensor suhu serta integrasinya dengan
server pengontrolan[7] sudah dapat
diimplementasikan pada perusahaan-
perusahaan yang memiliki ketersediaan
dalam jumlah besar mengenai sumber
daya bidang IT.
5.2. Saran
1. Kinerja aplikasi dapat ditingkatkan
dengan menurunkan versi aplikasi dari
versi aplikasi desktop menjadi windows
service.
2. Menambahkan ragam fitur pengamanan
ruang server pada aplikasi.
3. Terdapat proses paralel dari sensor
suhu, sehingga pada satu ruangan bisa
terdapat lebih dari 1 (satu) sensor suhu
dan hasil data suhu lebih akurat karena
hasil didapatkan melalui jumlah sensor
suhu yang banyak pada satu ruang.
4. Mengubah arsitektur aplikasi terkait
hubungannya dengan webservice dari
orientasi pull technology menjadi push
technology.
5. Menambahkan fitur sensor menjadi
sensor yang dapat membaca data
lingkungan selain suhu yaitu :
kelembaban, water-flooding, ketebalan
kabut, deteksi asap, dan lain
sebagainya.
6. Daftar Pustaka
[1]G. Booch, J. Connalen, 2007, Object-Oriented
Analysis and Design With Applications – Third
Edition, Addison-Wesley.
[2]National Semiconductor.2000.LM35 Precision
Centigrade Temprature Sensors. (Online),(
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-
pdf/view/8866/NSC/LM35.html , diakses 8 September
2010)
[3]Atmel.2000.Atmega 16 Data Sheet.(Online),
(http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/A/T/
M/E/ATMEGA16.shtml,diakses 8 Oktober 2010)
[4]MSDN. (Online). (http://msdn.microsoft.com/en-
us/library/system.io.ports.serialport%28v=VS.90%29.a
spx, diakses 10 November 2010)
[5](http://www.serverscheck.asia/sensors/, diakses
tanggal 18 September 2010)
[6](http://www.networktechinc.com/enviro-
monitor.html, diakses tanggal 18 September 2010)
[7] Rahardjo, Alexander.2011. Rancang Bangun
Aplikasi Pengaturan Dan Pengendalian Suhu Ruang
Server Berbasis Web Service dan Sms
Gateway.Surabaya:ITS