RANCANG BANGUN MONITORING KEAMANAN
RUMAH MENGGUNAKAN ESP32 CAM
BERBASIS INTERNET OF THINGS
Oleh
Abd.Wahid Syamsir
13020170241
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA
MAKASSAR
2022
ABSTRAK
ABD.WAHID SYAMSIR. Rancang Bangun Monitoring Keamanan Rumah
Menggunakan ESP32 CAM Berbasis Internet Of Things. Dibimbing oleh Bapak
Ramdan Satra dan Bapak Huzain Aziz.
Penggunaan kamera sebagai media untuk memonitoring keadaan rumah
merupakan salah satu solusi dalam proses keamanan, sehingga pengguna dapat
memonitoring dan memantau aktifitas yang terjadi dalam rumah saat pemilik tidak
berada di rumah. Penelitian ini bertujuan untuk membuat sistem keamanan yang dapat
mendokumentasikan aktifitas yang terjadi rumah dengan memanfaatkan
Microkontroler ESP32 CAM berbasis IoT. Sistem yang dibuat dilengkapi dengan
sensor PIR (Pasif Infra Red) yang difungsikan untuk mendeteksi orang yang berada
dalam ruangan dan secara otomatis mengaktifkan Buzzer sebagai alarm dan kamera
untuk melakukan proses pengambilan gambar. Data hasil pengambilan gambar akan
dikirimkan ke dalam bentuk database, serta sistem akan mengirimkan notifikasi ke
pemilik rumah melalui Smartphone Android, sehingga dimanapun pemilik rumah itu
berada, dapat mengetahui jika ada orang yag masuk rumahnya.
Penelitian yang dilakukan menggunakan Metode Eksperimental dimana tahapan-
tahapannya meliputi pengumpulan data, perancangan perangkat keras, perancangan
perangkat lunak, pengujian sistem untuk mendapatkan data-data sehubungan dengan
kerja sistem.
Hasil pengujian menunjukan bahwa saat terindikasi ada orang melalui sensor
Pasif InfraRed (PIR), maka ESP32 CAM akan melakukan proses pengambilan gambar
melalui pengaktifan kamera. selanjutnya gambar yang dihasilkan akan dikirimkan dari
ESP32 CAM ke Smartphone. Data yang tersimpan didatabase sebagai data monitoring
ataupun data pelaporan.
Kata Kunci: Keamanan, ESP32 CAM, PIR (Passive InrfaRed), Buzzer.
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Keamanan bagian aspek penting di dalam perumahan. Suatu perumahan
dikatakan aman ketika perumahan memiliki satpam/security, akan tetapi
tidak menjamin terjadinya hal yang tidak kita inginkan seperti tindakan
pencurian atau perampokan. Perumahan yang rentan terjadi pencurian
disebabkan kemungkinan yaitu perumahan tidak memiliki dinding pagar yang
membuat keamanan rumah berkurang. Di sisi lain satpam tidak menjamin
keamanan perumahan selama 24 jam menjaga keamanan karena kelalaian
atau kurang waspada. Penerapan sistem keamanan di rumah-rumah tinggal
melalui pemanfaatan kamera pengintai merupakan suatu upaya dari pemilik
rumah untuk mendapatkan rasa aman, saatrumahnya ditinggal dalam keadaan
tak berpenghuni.
Salah satu penelitian yang terkait dengan penelitian ini adalah
Pengembangan Smart Home Dengan Microcontrollers ESP32 Dan MC-38
Door Magnetic Switch Sensor Berbasis Internet of Things (IoT) Untuk
Meningkatkan Deteksi Dini Keamanan Perumahan,Andi Setiawan dkk
(2019). Semua proses pada penelitian tersebut sudah berjalan dengan baik
dimana ESP32-CAM dapat merespon gambar dan memberikan gambar
melalui arduino yang kemudian ditampilkan melalui jendela browser.
Pemanfaatan ESP32 Pada Sistem Keamanan Rumah Tinggal Berbasis IoT
oleh Ali Ramschie dkk (2021). Hasil penelitian yang dilakukan bahwa Sistem
keamanan rumah tinggal dapat melakukan proses pengamanan, melalui
pendeteksian objek manusia dalam ruangan melalui sensor PIR, dengan
sensitifitas sensor berkisar antara 1 sampai dengan 4 meter. Saat terdeteksi
ada objek manusia dalam ruangan, maka sistem akan mengaktifkan web cam
guna pengambilan gambar dan mengirimkan data gambar tersebut ke web
server melalui komunikasi wifi. Data gambar yang diambil dan dikirim
dibatasi sebanyak 5 data, agar dapat mengefisienkan kerja web cam dan
membatasi ruang penyimpanan. Data gambar yang tersimpan di web server
dapat dilihat dan dapat diunduh dengan format pdf, guna pelaporan ke pihak
berwenang saat terindikasi adanya pencurian..
Berdasarkan dengan penelitian terkait dimana ESP32 CAM dapat
merespon gambar dan memberikan gambar melalui arduino yang kemudian
hanya ditampilkan melalui jendela browser dan tersimpan di web server
kemudian diunduh lagi ke format Pdf maka penelitian ini muncul inovasi
yang dimana pengambilan gambar atau foto secara otomatis ketika ada
manusia terdeteksi dengan suhu tubuh oleh sensor PIR (Passive InfraRed)
dan Buzzer aktif sebagai alarm kemudian gambar yang ditangkap oleh ESP32
CAM sebagai kamera akan mengirim notifikasi ke aplikasi berbasis Android
beruapa gambar dan menampilkan data dari firebase.
Atas dasar itu penulis mencoba untuk merancang penelitian mengusulkan
suatu sistem RANCANG BANGUN MONITORING KEAMANAN
RUMAH MENGGUNAKAN ESP32 CAM BERBASIS INTERNET OF
THINGS. Diharapkan dengan adanya sistem ini dapat membantu
mengamankan sekaligus memberikan rasa aman terhadap pemilik rumah
baik itu dipantau dari jarak jauh.
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada penelitian ini adalah:
1. Bagaimana menerapkan sistem keamanan dengan kamera pemantau
yang berfungsi untuk melakukan pengambilan foto kemudian dikirim ke
aplikasi berbasis android?
2. Bagaimana menganalisis kinerja sistem Rancang bangun monitoring
keamanan rumah menggunakan ESP32 CAM Berbasis IoT?
C. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah:
1. Dengan menerapkan sistem keamanan rumah menggunakan kamera
ESP32 CAM sebagai microkontroller yang dapat mencegah terjadinya
pencurian rumah dan dapat mengirimkan pemberitahuan melalui aplikasi
berbasis android ke pemilik rumah.
2. Menganalisis kinerja sistem Rancang bangun monitoring keamanan
rumah menggunakan ESP32 CAM berbasis IoT.
D. Batasan Masalah
Batasan masalah pada penelitian ini adalah:
1. Menggunakan camera ESP32 CAM sebagai media pengambil gambar.
2. Apabila rumah dalam keadaan listrik padam.
3. Gambar yang dihasilkan camera ESP32 CAM.
4. Informasi yang dikirim ke Smartphone android pemilik rumah adalah
berupa gambar.
E. Manfaat Penelitian
Setelah melalui penelitian, diharapkan dapat memberikan banyak manfaat
dalam pengetahuan yang bagi masyarakat sekitar. Manfaat penelitian ini dapat
diuraikan sebagai berikut :
1. Manfaat bagi Penulis
Manfaat setelah melalui proses penelitian ini diharapkan dapat
Menambahkan wawasan dan pengetahuan khususnya bagi mahasiswa tentang
topik penelitian dan dapat digunakan dalam pengembangan keilmuan yang kita
miliki.
2. Manfaat bagi Masyarakat
Dengan adanya alat ini masyarakat dapat mengefisienkan terjadinya tindak
kejahatan atau pencurian.
3. Manfaat bagi Universitas
Sebagai bahan literatur untuk tinjauan pustaka yang diharapkan dapat
dijadikan referensi untuk penelitian selanjutnya khususnya pada para peneliti
yang akan datang.
BAB II LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
Bagian ini memberikan beberapa konsep teori yang mendukung penelitian.
landasan teori yang digunakan serta dijadikan sebagai acuan dalam penelitian ini
antara lain;
1. ESP32 CAM
ESP32-Cam adalah papan pengembang mode ganda WiFi + Bluetooth
yang menggunakan antena dan ini papan PCB berbasis chip ESP32.ESP32 CAM
sangat cocok untuk projek IoT sehingga banyak aplikasi IoT menggunakan modul
kamera ini, misalkan untuk perangkat rumah pintar, kontrol nirkabel Industri,
sistem keamanan, identifikasi kode QR, dan aplikasi IoT lainya. ESP32-CAM
sebagai mikrokontroler berfitur lengkap yang juga memiliki kamera video
terintegrasi dan soket kartu microSD. Ini murah dan mudah digunakan, dan sangat
cocok untuk perangkat IoT yang membutuhkan kamera dengan fungsi-fungsi
canggih seperti pelacakan dan pengenalan gambar.
Gambar 1.1 ESP32 CAM
Deskripsi Pin:
Tabel 1.1 Tabel Deskripsi Pin ESP32 CAM
Fitur ESP32 CAM yaitu:
- Ultra kecil 802.11b/g/n Wi-Fi + BT/BLE SoC modul
- Low-power dual-core 32-bit CPU untuk aplikasi prosesor
- Hingga 240 MHz Up to 600 DMIPS
- Built-in 520 KB SRAM eksternal 4 M PSRAM
- Mendukung antarmuka seperti UART/SPI/I2C/PWM/ADC/DAC
- Dukungan OV2640 dan OV7670 kamera dengan built-in flash
- Mendukung gambar WiFI upload
- Dukung kartu TF
- Mendukung beberapa mode tidur
- Tertanam Lwip dan FreeRTOS
- Dukungan STA/AP/STA + AP mode kerja
- Dukungan Smart Config/AirKiss satu klik jaringan distribusi.
2. Sensor PIR (Passive InfraRed)
Sensor PIR (Passive InfraRed) adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi
adanya pancaran sinar infra merah.Sensor PIR (Passive InfraRed) bersifat pasif,
artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima
radiasi sinar infra merah dari luar. Sensor ini biasanya digunakan dalam
perancangan detektor gerakan berbasis PIR (Passive InfraRed). Karena semua
benda memancarkan energi radiasi,sebuah gerakan akan terdeteksi ketika sumber
infra merah dengan suhu tertentu misal manusia, melewati sumber infra merah
yang lain dengan suhu yang berbeda, maka sensor akan membandingkan pancaran
infra merah yang diterima setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka
akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor. Sensor PIR terdiri dari beberapa
bagian yaitu lensa fresnel, penyaring infra merah, sensor pyroelektrik, penguat
amplifier dan komparator.
Gambar 1.2 Sensor PIR (Passive InfraRed)
3. Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk
mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer
hampir sama dengan loud speaker jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang
terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga
menjadi elektromagnet kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar,
tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada
diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara
bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan
suara.Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau
terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).
Gambar 1.3 Buzzer
4. Kabel Jumper Male to Female
Kabel jumper adalah suatu istilah kabel yang ber-diameter kecil yang di dalam
dunia elektronika digunakan untuk menghubungkan dua titik atau lebih dan dapat
juga untuk menghubungkan 2 komponen atau lebih komponen elektronika. Kabel
yang dipakai dalam rangkaian ini adalah kabel jumper jenis Male to Female, jumper
jenis ini digunakan untuk koneksi male to female dengan salah satu ujung kabel
dikoneksi male dan satu ujungnya lagi dengan koneksi female.
Gambar 1.4 Kabel Jumper Male to Female
5. USB FTDI (Future Technology Devices International).
Komunikasi serial dalam hal ini mengirimkan data secara bergantian sesuai
dengan urutan menggunakan sebuah kabel yaitu USB FTDI. Pada komunikasi
serial data dikirim dari satu titik menuju satu titik yang lain tiap bit dalam satu
waktu.USB FTDI Memiliki 2 port USB yang dapat dihubungkan dengan 1 buah
USB flash disk dan 1 peralatan USB FTDI lainnya. USB FTDI tersedia
antarmuka UART, paralel FIFO, dan SPI. Level tegangan antarmuka adalah 3,3
volt dan kompatibel dengan level tegangan TTL (5 volt tolerant), dimana
membutuhkan sumber tegangan 5Volt DC. Berikut adalah gambar USB FTDI
yang terlihat pada Gambar (Sumber: www.ftdichip.com).
Gambar 1.5 USB FTDI
6. Android Studio
Android Studio merupakan software integrated development environment
( IDE ) yang resmi untuk membangun aplikasi Android. Android Studio
dibangun berdasarkan IntelliJ IDEA yang merupakan software integrated
development enviroment untuk membangun aplikasi atau software dengan bahasa
pemrograman Java/ Seluruh fitur yang ada pada InteliJ IDEA juga terdapat pada
Android Studio yang kemudian ditambahkan lagi fitur – fitur lainnya agar dapat
meningkatkan produktivitas para pengembang aplikasi Android yaitu seperti :
1. System build Gradle yang fleksibel.
2. Emulator Android yang kaya dengan fitur.
3. Dukungan untuk membangun aplikasi Android untuk perangkat apapun
baik itu pada smartphone, Android TV, Android Wear dan perangkat
Android lainnya.
4. Instant Run yang dapat melakukan perubahan pada aplikasi tanpa harus
melakukan instalasi ulang aplikasi.
5. Code templates dan integrasi GitHub untuk membantu para
pengembang membangun aplikasi umum dan melakukan import kode
sample.
6. Berbagai macam testing tools dan frameworks.
7. Dukungan untuk bahasa pemrograman C dan C++.
Android Studio pertama kali diumumkan oleh Google pada 16 Mei 2013
pada Google I/O Conference dan menggantikan Eclipse sebagai software IDE
resmi untuk platform Android. Saat ini Android Studio telah mencapai versi 2.3.1
yang dirilis pada 2 April 2017 dan tersedia untuk diunduh secara gratis untuk
sistem operasi Windows, macOS dan Linux. Berikut adalah kebutuhan sistem untuk
menjalankan Android Studio :
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
A. Tahapan Penelitian
Gambar 2.1 Tahapan Penelitian
2. Mengidentifikasi Masalah
Tahap ini,peneliti harus terlebih dahulu mencari apa saja masalah
yang hendak diteliti. Masalah yang berhasil diidentifikasi pada kasus
ini yaitu bagaimana pemilik rumah dapat mengetahui informasi
keadaan rumah jarak jauh dengan menggunakan smartphone melalui
aplikasi berbasis android. Pada tahap ini merupakan kelanjutan dari
penemuan masalah yang kemudian peneliti harus membuat rumusan
masalah berdasarkan masalah-masalah yang yang akan diteliti.
3. Pengumpulan Data
Pada hal ini dilakukan dengan tujuan untuk mengumpulkan
informasi-informasi berkaitan dengan masalah yang akan diteliti. Untuk
saat ini,data yang dikumpulkan berupa informasi melalui jurnal-jurnal,
skripsi, buku, dan artikel resmi yang berkaitan dengan penelitian
tentang ESP32 CAM.
B. Tahap Perancangan
Perancangan sistem
1) Kebutuhan alat yang digunakan untuk perancangan alat monitoring
keamanan rumah menggunakan ESP32 CAM berbasis IoT memerlukan
software, hardware, sensor, maupun alat lainnya.
2) Mekanisme proses kerja alat monitoring keamanan rumah menggunakan
ESP32 CAM berbasis IoT.
C. Desain Penelitian
Penelitian yang dilakukan menggunakan Metode Eksperimental
dimana serangkaian perancangan serta percobaan dilakukan secara
langsung berdasarkan kajian teoritis dari berbagai literatur sehingga dapat
menghasilkanpenelitian yang diharapkan. Berikut ini tahapan-tahapannya.
1. Studi Literatur
Pada tahapan ini dilakukan pengumpulan data dan pengkajian
teoritis terkait bahan yang diperlukan untuk rancangan yang diperlukan.
Bahan yang dikumpulkan dan dikaji baik berupa literatur yang
diperlukan baik untuk perangkat lunak maupun perangkat keras.
2. Desain
Pada tahapan ini dilakukan perancangan baik pada perancangan
perangkat lunak maupun perangkat keras. Hasil yang diharapkan pada
tahapan ini adalah diperoleh desain perangkat keras baik diagram blok
maupun rangkaian berdasarkan komponen-komponen yang sudah
diperoleh serta diperoleh desain perangkat lunak serta alur perangkat
lunak.
3. Implementasi
Pada tahapan ini dilakukan penggabungan kedua implementasi
tersebut yaitu perangkat lunak dan perangkat keras. Hasil yang
diharapkan adalah sinkronisasi antara perangkat lunak dan perangkat
keras yang telah didesain dan disimulasikan.
4. Pengujian
Pada tahapan ini dilakukan pengujian akhir pada sistem yang telah
dibuat mengetahui tingkat keberhasilannya sesuai dengan skenario dari
tujuan yang ingin dicapai.
D. Metode Penelitian
Dalam menghasilkan suatu sistem keamanan rumah tinggal dengan
mnggunakan microkontroller ESP32 CAM berbasis Iot, mengacu pada
metode Prototype, dimana tahapan-tahapannya meliputi pengumpulan
data, perancangan perangkat keras, perancangan perangkat lunak,
pengujian system untuk mendapatkan data sehubungan dengan kerja
system.
1. Waktu Penelitian
Waktu penelitian Pada Tanggal 23 Februari 2022 - 1 September
2022.
2. Bahan dan Alat
1. Perangkat Keras (Hardware)
Perangkat keras atau hardware yang digunakan adalah:
1. ESP32 Cam
2. Sensor Pir
3. Buzzer
4. USB FTDI
2. Perangkat Lunak (Software)
Perangkat lunak atau software yang digunakan adalah:
a. Microsoft Windows 10 Professional 64-bit, sebagai Sistem Operasi
b. Android Studio
c. Arduino
3. Cara Pengumpulan Data
Mengumpulkan data dan informasi sebagai sumber referensi
yang dapat membantu dalam proses penelitian Monitoring Kamera
keamanan rumah menggunakan ESP32 Cam sebagai micokontroler.
Setelah data dan informasi terkumpul, selajutnya perancangan alat
untuk monitoring keamanan rumah menggunakan ESP32 Cam sebagai
microkontroller.
4. Teknik Analisis Data
Tahap ini akan dilakukan proses analisa untuk menentukan
metode penelitian dalam memecahkan permasalahan yang akan
diselesaikan,dari hasil data yang telah terkumpul supaya bisa
merancang suatu sistem atau alat yang akan di mulai dari perancangan
mekanik, elektric sampai dengan tahap desain yang akan dibuat serta
dikembangkan,setelah selesai dirancang proses selanjutnya adalah
melakukan pengujian pada sistem atau alat yang sudah dibuat, supaya
dapat mengetahui tingkat keberhasilan padapembuatan sistem atau alat.
A. Desain Blok Diagram Sistem
Blok diagram sistem yang dirancang dapat dilihat dibawah ini:
Gambar 2.2 Desain Blok Diagram
Fungsi setiap blok:
1. Adaptor FTDI, berfungsi sebagai sumber tegangan.
2. ESP32 CAM shield, berfungsi untuk mengupload program
ke ESP32 CAM.
3. ESP32 CAM,berfungsi pusat kendali seluruh rangkaian
untuk menyimpan dan menjalankan program untuk
memproses data dari input dan mengolahnya kemudian
data yang sudah di proses ditampilkan pada output yang
terhubung pada mikrokontroler.
4. Sensor PIR (Passive InfraRed) sebagai pendeteksi gerakan
manusia dan Buzzer sebagai alarm.
5. Aplikasi berbasis android untuk menampilkan gambar yang
dikirim oleh ESP3 CAM.
B. Flowchart program.
Untuk melihat urutan cara kerja seluruhnya pada system ini
dapat digambarkan dengan flowchart seperti contoh dibawah ini.
Gambar 2.3 Flowchart
Dari flowchart diatas dapat dijelaskan :
a. Pada saat menghidupkan alat, maka ESP32 CAM akan mulai
membaca koding pertama yaitu menghubungkan dengan wifi
yang sudah ditentukan.
b. Kemudian berikutnya sensor PIR (Passive InfraRed) akan
mencobamembaca lokasi jika terdeteksi pergerakan manusia.
c. Apabila terdeteksi pergerakan kemudian buzzer akan aktif dan
kamera ESP32 CAM akan Mengambil gambar.
d. Setelah itu User akan menerima notifikasi melalui aplikasi
berbasisandroid dalam bentuk foto.
C. Perancangan Perangkat Keras
Berdasarkan diagram blok yang telah digambarkan di atas
maka kita dapat menggambarkan skema dari alat ini secara
keseluruhan. Perangkat keras yang digunakan penulis pada rancangan
ini terdiri dari beberapa komponen inti yaitu ESP32 CAM, Sensor Pir,
Buzzer, Kabel Jumper, USB FTDI. Dengan begitu kita dapat
melakukan perancangan alat seperti yang ditampilkan pada gambar
