Desain dan Implementasi Smart Classroom Berbasis Sensor PIR dan DHT22 untuk Efisiensi Energi Reni Veliyanti1.
Dani Sasmoko2.
Fatahul Febry Dzuhur3 Prodi Akuntansi Perpajakan.
Fakultas Studi Akademik.
Universitas Sains dan Teknologi Komputer.
Indonesia1 Prodi Sistem Komputer.
Fakultas Studi Akademik.
Universitas Sains dan Teknologi Komputer.
Indonesia2, 3 Info Articles Abstrak Keywords:
Permasalahan pemborosan energi listrik di lingkungan pendidikan, terutama akibat lampu dan kipas yang sering dibiarkan menyala saat ruangan kosong, menjadi latar belakang penelitian ini.
Penelitian ini bertujuan merancang sistem otomatisasi lampu dan kipas angin berbasis Internet of Things (IoT) dengan memanfaatkan mikrokontroler ESP32, sensor PIR untuk mendeteksi keberadaan manusia, dan sensor DHT22 untuk mengukur suhu ruangan.
Sistem ini terhubung dengan aplikasi Blynk guna memudahkan pemantauan dan pengendalian secara real-time.
Penelitian dilakukan di SMKS Budi Luhur Guntur selama satu bulan dengan pendekatan eksperimen terapan.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem berfungsi dengan baik, mampu memberikan respons cepat dan akurat terhadap perubahan kondisi di Efisiensi energi meningkat signifikan, dengan penghematan estimatif sebesar 25Ae30% di satu ruang kelas.
Jika diimplementasikan secara menyeluruh, sistem ini berpotensi mengurangi konsumsi listrik hingga lebih dari 66 kWh per bulan.
Penelitian ini memberikan kontribusi nyata dalam penerapan teknologi IoT untuk efisiensi energi di sektor IoT.
Energy waste.
DHT22.
PIR.
Blynk Abstract Energy waste in educational institutions, particularly from lights and fans left on in empty classrooms, has become a growing concern.
This study aims to design an Internet of Things (IoT)-based automation system for classroom lighting andil fana using an ESP32 microcontroller, a PIR Joined Journal (Journal of Informatics Educatio.
nC Alamat Korespondensi:
to detect human presence, and a DHT22 sensor to monitor room The system integrates with the Blynk application for real-time remote monitoring and control.
The experiment was conducted at SMKS Budi Luhur Guntur over the course of one month using an applied research Test results demonstrate that the system operates effectively, providing fast and accurate responses to environmental changes.
Energy efficiency improved significantly, with an estimated reduction of 25Ae30% in a single classroom.
When scaled across the entire school, the system could save more than 66 kWh per month.
This research highlights the potential of IoT-based automation in enhancing energy efficiency within educational p-ISSN 2621-9484 dani@stekom.
e-ISSN 2620-8415 Joined Journal (Journal of Informatics Educatio.
PENDAHULUAN Masih sering di temui nya pemborosan energi lingkungan pendidikan terutama di lingkungan pendidikan sd hingga sma mengakibat kan pemborosan pemakaian listrik.
Pemakaian kipas dan lampu sering terlupakan ketika kelas sudah kosong.
Dengan masih menyala perangkat ini menimbulkan pembenkakan dan tidak efisiensi nya listrik yang di pakai(Murugan et al.
, 2023.
Park et al.
, 2.
Penggunaan Internet of Things (IoT) yaitu suatu teknologi yang mampu menggerakan perangkat keras dan berkomunikasi antar perangkat keras dengan internet potensial mampu mengatasi masalah tersebut(Kanakaraja et al.
, 2020.
Sasmoko et al.
Perangkat keras seperti kipas dan lampu dapat di monitor dan di kontrol melalui jarak jauh ataupun di atur dengan sistem otomasi berbasis sensor.
Kombinasi sensor PIR ( Pasif Infra Re.
yang mampu mendeteksi keberadaan mausia dengan DHT22 yang mampu memantau suhu dan kelembaban udara di ruangan yang dikombinasi dengan ESP32 dapat membantu memecahkan masalah yang terjadi di ruangan kelas secara realtime melalui perangkat smartphone dengan platforme Blynk(Elngar & Kayed, 2020.
Polepaka et al.
, 2023.
Setianto, 2022.
Verma et al.
, 2.
Beberapa penelitian sebelum nya yang memakai arduino sudah pernah dilakukan dengan melakukan kendali lampu dan kipas, namun masih jarang nya penelitian yang kusus mengitegrasikan nya untuk ruangan belajar di sekolah berbasis IoT hal ini menjadikan penelitian ini masih terbuka dilakukan(Chakraborty, 2022.
Majumder.
Pathmudi et al.
, 2023.
Shrestha, 2.
Sensor PIR sudah terbukti handal dalam mendeteksi manusia terutama di pakai sistem keamanan dan Sensor DHT 22 sudah teruji untuk pengukuran suhu dan kelembaban ruangan yang lebih akurat dibandingkan sensor DHT 11(Bernabe et al.
, 2023.
Yanti et al.
, 2.
Penelitian ini bertujuan untuk membuat sistem otomasi lampu dan kipas angin di dalam ruangan kelas yang diharapkan meningkat kan efisiensi penggunaan energy listrik.
Sistem ini akan di bangun dengan ESP32 dengan memakai PIR dan DHT22 dengan kombinasi Blynk sebagai platform IoT.
Sistem otomasi berbasis IoT ini di kembangkan untuk mengurangi pemakaian energi listrik secara signifikan di ruang lingkup pendidikan di bandingkan sistem manual.
METODE
Penelitian ini menggunakan pendekatan penelitian terapan yang bertujuan untuk merancang, membangun, dan menguji sistem otomatisasi lampu dan kipas angin berbasis teknologi Internet of Things (IoT)(Jhang, 2024.
Sinan Cabuk, 2.
Sistem yang dikembangkan menggabungkan sensor suhu dan sensor gerak dengan mikrokontroler ESP32, serta dihubungkan ke aplikasi Blynk sebagai antarmuka pengguna untuk kendali dan pemantauan jarak jauh(Omran et al.
, 2022.
Sugapriya, 2.
Joined Journal (Journal of Informatics Educatio.
Lokasi dan Waktu Penelitian Implementasi dan pengujian sistem dilakukan pada salah satu ruang kelas sebagai lingkungan uji coba.
Penelitian berlangsung selama kurang lebih satu bulan, dimulai dari tahap perancangan hingga evaluasi sistem secara fungsional.
Alat dan Bahan Komponen utama dalam penelitian ini terdiri dari:
ESP32 sebagai otak sistem yang menghubungkan sensor dan aktuator ke internet (Hunaepi et al.
, 2023.
Salsabillah et al.
, 2.
Sensor PIR (Passive Infrare.
untuk mendeteksi keberadaan manusia (Polepaka et , 2023.
Uddin & Nyeem, 2.
Sensor DHT22 untuk mengukur suhu ruangan secara real-time (Bernabe et al.
Yanti et al.
, 2.
Relay sebagai penghubung antara mikrokontroler dan perangkat listrik .
ampu dan kipa.
(Celestial, 2023.
Chandra et al.
, 2.
Kipas angin dan lampu sebagai perangkat yang dikendalikan (Affandy & Raharja.
Romadhoni et al.
, 2.
Aplikasi Blynk untuk pengendalian dan pemantauan sistem melalui smartphone (Sasmoko, 2020.
Thoib et al.
, 2.
Perangkat lunak Arduino IDE digunakan untuk menulis dan mengunggah kode program ke ESP32 Proses Perancangan Sistem Tahapan perancangan dimulai dengan menyusun diagram alir .
untuk mendeskripsikan logika kerja sistem.
Sensor PIR akan mengaktifkan lampu ketika mendeteksi pergerakan di dalam ruangan.
Sementara itu, sensor DHT22 digunakan untuk memicu kipas angin secara otomatis ketika suhu ruangan melebihi ambang batas tertentu .
AC).
Semua instruksi ini diproses oleh ESP32 dan ditampilkan pada aplikasi Blynk dalam bentuk indikator digital dan tombol kontrol (Kardha et al.
, 2021.
Satya et al.
, 2.
Implementasi Sistem Sistem dirakit dalam bentuk miniatur ruangan untuk mempermudah proses pengujian dan Perangkat keras ditempatkan sesuai fungsinya: sensor PIR di posisi strategis untuk mendeteksi pergerakan, sensor DHT22 di bagian tengah ruangan untuk menangkap suhu yang representatif, serta relay yang dihubungkan ke kipas dan lampu.
Seluruh konfigurasi diuji untuk memastikan respons sistem terhadap perubahan suhu dan gerakan berjalan sesuai harapan.
Joined Journal (Journal of Informatics Educatio.
Metode Pengumpulan dan Analisis Data Data dikumpulkan melalui dua pendekatan:
Observasi langsung, untuk mencatat respons sistem saat dijalankan dalam berbagai skenario .
uangan kosong, suhu tinggi, keberadaan pengguna, dsb.
)(Hasyim & Suroso.
Uji fungsional, dilakukan dengan mencatat waktu respons dan akurasi sistem dalam menyalakan dan mematikan perangkat sesuai input sensor (Fonna et al.
, 2.
Selain itu, dilakukan perbandingan konsumsi energi sebelum dan sesudah penerapan sistem otomatisasi, guna mengukur tingkat efisiensi yang dicapai.
Hasil pengujian kemudian dianalisis secara deskriptif untuk menilai keberhasilan implementasi sistem.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Implementasi Sistem Otomatisasi Sistem otomatisasi berhasil dibangun dengan memanfaatkan sensor PIR untuk mendeteksi keberadaan manusia dan sensor DHT22 untuk mengukur suhu ruangan.
Mikrokontroler ESP32 memproses sinyal dari kedua sensor, kemudian mengendalikan lampu dan kipas angin melalui modul relay.
Seluruh sistem dapat dipantau dan dikontrol secara real-time menggunakan aplikasi Blynk di smartphone.
Gambar 1.
Flowchart Sistem Otomatisasi Lampu dan Kipas Angin Alur kerja sistem otomatisasi digambarkan dalam flowchart pada Gambar 1.
Sistem ini dimaksudkan untuk menggunakan input dari dua sensor utama, sensor PIR dan DHT22.
Joined Journal (Journal of Informatics Educatio.
untuk mengatur nyala lampu dan kipas angin secara otomatis.
Setelah perangkat dihidupkan, sistem starter akan diaktifkan, dan ESP32 akan terhubung dengan jaringan dengan sukses, dan sensor akan siap untuk membaca data.
Bisakah sensor PIR mengidentifikasi gerakan? Sistem pertama-tama menggunakan sensor PIR untuk mengetahui apakah ada orang atau aktivitas di dalam ruangan.
Jika tidak ada gerakan yang terdeteksi, sistem akan mematikan seluruh perangkat, termasuk kipas dan lampu, dan mengembalikannya ke kondisi awal.
Proses berlanjut ke tahap berikutnya jika ada perubahan.
Sensor DHT22 mengukur suhu ruangan setelah manusia ditemukan.
Apakah suhu lebih dari 30AC? Sistem akan menyalakan kipas angin jika suhu lebih tinggi dari 30AC.
Kipas tidak dinyalakan jika suhu di bawah atau sama dengan 30AC.
Lampu menyala: Untuk menjaga kenyamanan aktivitas di kelas, lampu akan tetap dinyalakan jika ada orang di ruangan .
erdeteksi oleh sensor PIR) terlepas dari suhu ruangan.
Selesai, sistem akan terus memantau kondisi dan memperbarui status perangkat berdasarkan data sensor terbaru.
Gambar 3.
5 Rangkaian secara keseluruhan Gambar 3.
5 dalam rangkaian sistem lampu dan kipas angin otomatis berbasis Internet of Things (IoT) yang dirancang menggunakan mikrokontroler ESP32, sensor DHT22, sensor PIR, relay, dan komponen lainnya.
Rangkaian ini menunjukkan representasi skematik sistem kerja lengkap dalam bentuk prototipe miniatur ruangan kelas.
Komponen Utama: ESP32 berfungsi sebagai pusat kendali utama, atau mikrokontroler, yang menghubungkan semua sensor dan aktuator ke internet dan mengirim dan menerima data dari aplikasi Blynk, yang memungkinkannya memantau dan mengontrol perangkat.
Sensor PIR dipasang untuk mendeteksi gerakan manusia di dalam ruangan.
Ketika sensor PIR menemukan gerakan, sistem akan secara otomatis menyalakan lampu dan kipas angin.
Sensor DHT22 mengukur suhu ruangan.
Jika suhu lebih dari 30 derajat Celcius, kipas angin akan otomatis menyala untuk menyejukkan ruang.
Joined Journal (Journal of Informatics Educatio.
A A A A Relay bagian ini berfungsi sebagai saklar elektronik yang menggunakan sinyal ESP32 untuk menghubungkan atau memutuskan aliran listrik ke lampu dan kipas Lampu dan kipas angin adalah output dan aktuator yang dikontrol oleh sistem.
Lampu menyala berdasarkan gerakan .
ari sensor PIR), sedangkan kipas menyala berdasarkan suhu .
ari sensor DHT.
dan kehadiran orang.
Modul Step Down ini digunakan untuk menurunkan tegangan adaptor ke 5V atau 3V untuk komponen seperti sensor dan mikrokontroler.
Adaptor sumber daya utama, yang memberikan tegangan listrik untuk keseluruhan Efisiensi Energi Sebelum dan Sesudah Implementasi Sistem Otomatisasi Sebelum penerapan sistem otomatisasi, seluruh proses pengendalian lampu dan kipas angin di SMKS Budi Luhur Guntur masih dilakukan secara manual.
Terdapat 8 ruang kelas aktif, masing-masing dilengkapi dengan 4 lampu dan 1 kipas angin, sehingga total perangkat yang dikendalikan secara konvensional mencapai 32 lampu dan 8 kipas angin.
Berdasarkan data pemakaian listrik selama empat bulan, konsumsi energi terakumulasi cukup tinggi, yang diduga akibat penggunaan tanpa kontrol otomatis, seperti lampu dan kipas dibiarkan menyala saat ruangan kosong.
Tabel 1.
Total Pemakaian Energi .
Ruang Kelas Sebelum Sistem Otomati.
Bulan Lampu .
Kipas Angin .
Total .
Biaya Listrik (R.
Desember Januari Februari Maret Setelah sistem otomatis diterapkan pada satu ruang kelas prototipe, dilakukan simulasi efisiensi energi untuk membandingkan pemakaian energi saat sistem bekerja secara otomatis berdasarkan sensor.
Hasil pengujian pada satu ruangan menunjukkan penurunan konsumsi listrik sekitar 25Ae30% dibandingkan pengoperasian manual.
Dengan menggunakan data tersebut, dapat diproyeksikan efisiensi untuk 8 ruang kelas secara keseluruhan:
Joined Journal (Journal of Informatics Educatio.
Tabel 2.
Estimasi Penghematan Energi .
Ruang Kela.
Total Sebelum Estimasi Total Setelah .
Desember Januari Februari Maret Bulan Penghematan .
Persentase (%) Perlu dicatat bahwa penghematan ini merupakan estimasi berdasarkan hasil pengujian di satu ruang kelas dan diasumsikan konsisten jika sistem diterapkan pada seluruh kelas dengan pola penggunaan yang serupa.
Dampak Potensial Implementasi Skala Luas Jika sistem ini diimplementasikan penuh ke semua ruang kelas di SMKS Budi Luhur Guntur, maka proyeksi penghematan energi secara total dapat mencapai lebih dari 66,7 kWh per bulan, atau setara dengan pengurangan biaya listrik sebesar ARp 96.
000 per bulan .
engan tarif Rp1.
444,70/kW.
Dalam jangka panjang, efisiensi ini tidak hanya mengurangi beban operasional sekolah, tetapi juga mendukung penghematan energi secara Kinerja Sistem dan Respons Sensor Sistem bekerja dengan respons yang cepat dan akurat.
Sensor PIR mampu mendeteksi gerakan dalam waktu kurang dari 1 detik, sementara sensor DHT22 memberikan pembacaan suhu dengan interval pembaruan sekitar 2 detik.
Relay merespons perintah dari ESP32 tanpa delay yang berarti, memastikan nyala/mati perangkat berlangsung tepat SIMPULAN Penelitian ini berhasil merancang dan menerapkan sistem otomatisasi lampu dan kipas angin berbasis Internet of Things (IoT) menggunakan ESP32, sensor PIR, dan sensor DHT22.
Sistem mampu merespons keberadaan manusia dan suhu ruangan secara otomatis serta memberikan kendali jarak jauh melalui aplikasi Blynk.
Hasil pengujian menunjukkan peningkatan efisiensi energi yang signifikan, dengan penghematan listrik sebesar 25Ae30% di satu ruang kelas, yang jika diterapkan pada delapan kelas dapat menghemat hingga 66,7 kWh per bulan atau sekitar Rp96.
Ke depan, sistem ini masih memiliki ruang untuk dikembangkan, terutama dalam hal integrasi notifikasi suhu ekstrem, monitoring penggunaan energi secara lebih detail, serta perluasan kontrol ke lebih banyak ruang secara terpusat.
Peneliti juga berharap sistem ini dapat diadopsi di lingkungan sekolah lain sebagai langkah awal penerapan teknologi hemat energi secara menyeluruh di dunia pendidikan Joined Journal (Journal of Informatics Educatio.
DAFTAR PUSTAKA