Lukman Faruk 201502856080 2.b.3 Materi Bahan Ajar Menerapkan Kecerdasan Komputasi Pada Skala Kecil (Smart Home)

i
MODUL PEMBELAJARAN
Layanan Komputasi Awan (SaaS)
KB 3 : Kecerdasan Komputasi Pada Skala Kecil,
Menengah, dan Luas
Menerapkan kecerdasan komputasi pada skala kecil
(Smart Home)
Disusun sebagai tugas
MODUL 6 SISTEM INFORMATIKA JARINGAN DAN APLIKASI
PENGEMBANGAN PERANGKAT PEMBELAJARAN
“Bahan Ajar”
Oleh :
LUKMAN FARUK
201502856080
PENDIDIKAN PROFESI GURU DALAM JABATAN
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS NEGERI PADANG
2021
ii
DAFTAR ISI
Cover ................................................................................................................... i
Halaman Judul ................................................................................................... ii
Daftar Isi ............................................................................................................ iii
A. PENDAHULUAN ...........................................................................................1
1. Deskripsi Singkat ........................................................................................... 1
2. Relevansi .......................................................................................................2
3. Petunjuk Belajar .............................................................................................2
B. INTI ................................................................................................................3
1.1. Komptensi Dasar .........................................................................................3
1.2. Capaian Pembelajaran ................................................................................3
1.3. Pokok Materi ...............................................................................................3
1.4. Peta Konsep ................................................................................................4
1.5. Uraian Materi ...............................................................................................4
Menerapkan kecerdasan komputasi pada skala kecil (Smart Home) ...................
A. Smart Home ...........................................................................................4
B. Internet of Thinks ....................................................................................6
C. Kecerdasan Komputasi pada Skala Kecil (Smart Home) .......................7
D. Cisco Packet Tracer ...............................................................................8
E. Desain Perangkat Keras .........................................................................9
1.6. Petunjuk Kerja / Praktek membuat kecerdasan komputasi pada smart home
dengan Cisco Packet Tracer ..............................................................................9
1.7. Kesimpulan ...............................................................................................14
1.8. Soal/Latihan ..............................................................................................14
1.9. Kunci Jawaban ..........................................................................................15
1.10. Daftar Pustaka .........................................................................................15
iii
I.
Pendahuluan
1.1. Deskripsi Singkat
Modul menerapkan kecerdasan komputasi pada skala kecil (smart
home) ini merupakan modul mata pelajaran Layanan Komputasi Awan (SaaS)
kelas XIII semester satu sebagai tugas pembuatan bahan ajar PPG dalam
jabatan tahun 2021 Universitas Negeri Padang. Modul ini dirancang untuk
memperkuat kompetensi siswa dari sisi pengetahuan, keterampilan, dan sikap
secara utuh. Proses pencapaiannya dirancang melalui proses pembelajaran
menerapkan kecerdasan komputasi pada skala kecil (smart home) dengan
didukung berbagai jenis media terkait yang menunjang sebagai suatu kesatuan
yang saling mendukung pencapaian kompetensi tersebut. Materi menerapkan
kecerdasan komputasi pada skala kecil (smart home) masih perlu disajikan
sebagai suatu kesatuan dalam mata pelajaran Layanan Komputasi Awan
(SaaS) untuk memberikan wawasan yang utuh bagi siswa tentang prinsipprinsip dasar yang mengatur kecerdasan komputasi pada skala kecil (smart
home).
Modul ini berisi semua materi tentang menerapkan kecerdasan
komputasi pada skala kecil (smart home) yang disusun mengacu pada
pembelajaran Layanan Komputasi Awan (SaaS) secara terpadu dan utuh,
sehingga setiap pengetahuan yang diajarkan pembelajarannya harus
dilanjutkan sampai membuat siswa terampil dalam menyajikan pengetahuan
yang dikuasainya, dan bersikap sebagai makhluk yang mensyukuri anugerah
alam semesta serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam
pergaulan dunia”.
Modul ini menjabarkan usaha minimal yang harus dilakukan siswa untuk
mencapai kompetensi yang diharapkan. Sesuai dengan pendekatan yang
digunakan dalam pembelajaran. Siswa didorong untuk mencari sumber belajar
lain yang tersedia dan terbentang luas di sekitarnya. Peran guru sangat penting
untuk membimbing dan memfasilitasi siswa untuk belajar Layanan Komputasi
Awan (SaaS) termasuk meningkatkan dan menyesuaikan daya serap siswa
dengan ketersediaan kegiatan pada modul ini. Guru dapat memperkayanya
1
dengan kreasi dalam bentuk kegiatan- kegiatan lain yang sesuai dan relevan
yang bersumber dari lingkungan Teknik Komputer dan Informatika.
Tujuan Kegiatan Belajar menerapkan kecerdasan komputasi pada skala
kecil (smart home) ini adalah agar peserta mampu membuat kecerdasan
komputasi pada skala kecil.
1.2. Relevansi
Kegiatan Belajar Layanan Komputasi Awan (SaaS) ini menggunakan
beberapa dukungan perangkat yang harus disediakan. Peserta dapat
menggunakan perangkat yang dimiliki tetapi harus memenuhi standar
spesifikasi yang telah ditetapkan. Hal ini bertujuan agar setiap kegiatan
pembelajaran yang dilakukan dapat berjalan dengan semestinya. Perangkatperangkat yang digunakan dalam kegiatan pembelajaran modul ini adalah
Personal Computer/Laptop, aplikasi cisco packet trecer versi 7.1.1.
1.3. Petunjuk Belajar
Pada Kegiatan Layanan Komputasi Awan (SaaS) ini, urutan yang harus
dilakukan oleh peserta dalam mempelajari modul ini adalah :
a. Membaca tujuan pembelajaran sehingga memahami target atau goal dari
kegiatan belajar tersebut.
b. Membaca indikator pencapaian kompetensi sehingga memahami kriteria
pengukuran untuk mencapai tujuan pembelajaran.
c. Membaca uraian materi pembelajaran sehingga memiliki pengetahuan,
keterampilan dan sikap kompetensi yang akan dicapai.
d. Melakukan aktifitas pembelajaran dengan urutan atau kasus permasalahan
sesuai dengan contoh.
e. Melakukan aktivitas praktek pembelajaran dengan memahami setiap
langkah-langkah dengan baik.
f.
Mengerjakan latihan/soal atau tugas dengan mengisi lembar kerja yang
telah disediakan.
2
Nama Sekolah
: SMK Negeri 1 Cilegon
Mata Pelajaran
: Layanan Komputasi Awan (SaaS)
Kompetensi Keahlian
: Sistem Informatika, Jaringan dan Aplikasi
Kelas/Semester
: XIII/Ganjil
Materi Pembelajaran
: Menerapkan kecerdasan komputasi pada
skala kecil (Smart Home)
Alokasi Waktu
II.
:
6 x 45 menit (1 x pertemuan)
Inti
1.1. Kompetensi Dasar (KD)
3.22. Menerapkan kecerdasan komputasi pada skala kecil (smart home)
4.22. Membuat kecerdasan komputasi pada skala kecil (smart home)
1.2. Capaian Pembelajaran
Setelah mempelajari mater ini, diharapkan peserta didik dapat :
a. Menjelaskan tentang Smart Home dengan benar
b. Menerangkan tentang Internet of Thinks dengan baik
c. Mempresentasikan konsep kecerdasan komputasi dengan rasa tanggung
jawab.
d. Membuat kecerdasan komputasi pada skala kecil (smart home) dengan
percaya diri
1.3.
Pokok Materi
a. Smart Home
b. Internet of Thinks
c. Kecerdasan komputasi pada skala kecil (smart home)
d. Cisco Packet Tracer
3
1.4.
Peta Konsep / Struktur Materi
Internal Network
Intelligent Control
Home Automation
3 syarat
Smart Home
3 kategori
Comfort
1.5.
Healthcare
Security
Uraian Materi
a. Smart Home
Smart home merupakan salah satu penerapan dari cabang ilmu
pervasive computing. Beberapa istilah yang merujuk ke smart home antara
lain smart house, home automation, domotique, intelligent home, adaptive
home dan aware home. Definisi pertama dari smart home dijelaskan oleh
Lutolf (1992:277-278). Smart home merupakan sebuah konsep integrasi
dari beberapa service didalam rumah menggunakan sistem komunikasi
yang sama. Dan tetap menjamin keamanaan dan kenyamanan dengan
fungsi kecerdasan yang tinggi. Berlo dkk(1999) menjelaskan bahwa smart
home merupakan sebuah rumah atau tempat kerja, yang memiliki
teknologi untuk menjalankan perangkat dan sistem secara otomatis.
Definisi terbaru dan yang telah disepakati bersama dipublikasikan oleh
Intertek (2014), yaitu Smart Home adalah perpaduan dari jaringan
komunikasi yang terhubung ke perangkat rumah dan memungkinan untuk
dikontrol, dimonitoring dan diakses secara jarak jauh.
Secara umum smart home memerlukan 3 syarat agar bisa disebut smart,
yaitu :
1. Internal Network : berupa kabel, wireless2
2. Intelligent Control : berupa gateway untuk mengelola sistem
3. Home Automation : mengatur dan mengelola alat-alat untuk menunjang
fungsi rumah pintar
4
Menurut Anbasari (2013), kategori dari smart home dibedakan
menjadi 3 berdasar fokus penelitian dan requirement dari peneliti. 3
kategori tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 1. Kategori Smart Home
3 kategori smart home yaitu comfort, healthcare dan security. Comfort dan
Healthcare dapat berjalan secara remote maupun secara lokal di dalam
rumah. Sedang Security lebih menitik beratkan pada User Authentication
dan Device Authentication.
1. Comfort
Salah satu fungsi utama smart home ialah mampu memberikan
kenyaman yang lebih kepada penghuninya. Terdapat 2 metode yang
digunakan, metode pertama, smart home akan berfungsi dengan
mengenali kegiatan penghuni kemudian melakukan fungsi otomatisasi
terhadap alat-alat di rumah. Metode kedua, dengan melakukan remote
alat-alat rumah tangga dari jarak yang jauh.
2. Healthcare
Smart home mampu menggantikan fungsi perawat dan asisten rumah
tangga kepada pasien, orang tua, ataupun kepada orang sehat
sekalipun. Fungsi healthcare dapat berupa report monitoring kesehatan
penghuni yang dapat diakses oleh dokter ataupun monitoring keaadaan
penghuni yang secara langsung terhubung ke UGD rumah sakit terdekat
3. Security
5
Rumah yang terdapat teknologi didalamnya tentu akan rentan terhadap
serangan security. Permasalahan security yang paling sering terjadi
dikarenakan kelemahan dari penghuni itu sendiri dan metode
autentikasi yang mudah diterobos.
DISKUSIKAN
Apa yang
membedakan
Antara rumah
konvensIonal/biasa
dengan
rumah yang
berkonsep Smart
Home ?
b. Internet of Things (IoT)
Internet of Things (IoT) diperkenalkan pertama kali oleh Asthon (2009)
di 1999. IoT dapat dijelaskan sebagai 1 set things yang saling terkoneksi
melalui internet. Things disini dapat berupa tags, sensor, manusia dll. IoT
berfungsi
mengumpulkan
data
dan
informasi
dari
lingkungan
fisik
(environment), data-data ini kemudian akan diproses agar dapat dipahami
maknanya.
Kemampuan dari IoT untuk saling berkomunikasi ini membuat IoT dapat
diterapkan di segala bidang. Di bidang kesehatan(Lopez,2013), sensor IoT
dapat digunakan untuk memonitor kondisi pasien, sehingga kondisi pasien
tetap terpantau selama 24 jam. Di bidang pertanian, IoT dapat digunakan
sebagai sensor untuk memonitor kondisi tanah, suhu dan kelembapan yang
penting bagi tanaman. Di bidang smart building, IoT dapat digunakan untuk
memonitor penggunaan listrik tiap gedung (Chen, 2011). Selain itu IoT juga
dapat digunakan di bidang automation, transportasi, smart grid dan lainnya.
Menurut Tan (2014), teknologi dalam IoT dibagi menjadi beberapa
arsitektur layer. Layer pertama yaitu layer Perception, layer ini berfungsi
6
membaca dan mengumpulkan informasi dari lingkungan fisik (environment).
Kemudian, data akan dikirim ke layer network. Yang akhirnya data akan
digunakan didalam layer aplikasi.
Perception Layer bertanggung jawab untuk mengkonversi data menjadi
sinyal yang dikirim melalui network agar dapat dibaca oleh layer aplikasi.
Sebagai contoh, penggunaan barcode oleh minimarket. Didalam barcode
tersebut terdapat data seperti nama, harga dan stok barang.
Ketika
informasi
telah
didapatkan,
maka
layer
network
akan
bertanggung jawab untuk pengiriman data dari satu host ke host yang lain. Ada
berbagai macam teknik yang digunakan seperti ZigBee, Wifi, 6LoWPAN dll.
Sedangkan layer aplikasi berfungsi untuk memproses informasi yang
telah didapatkan untuk digunakan sesuai keperluannya.
APAKAH ANDA TAU...
IoT bekerja dengan memanfaatkan argumen pemrograman, di mana
masing-masing perintah argumen dapat menghasilkan interaksi antara
mesin yang telah terhubung secara otomatis tanpa campur tangan
manusia dan tanpa jarak yang tidak terbatas.
Jadi, Internet di sini adalah penghubung antara dua interaksi mesin.
Lalu di mana campur tangan manusia? Manusia dalam pekerjaan IoT
hanya menjadi pengatur dan pengawas mesin yang bekerja secara
langsung.
C. Kecerdasan Komputasi pada Skala Kecil (Smart Home)
Smart Home merupakan salah satu bentuk Internet of Things (IoT).
Smart Home menawarkan kualitas hidup yang lebih mudah dengan
mengenalkan otomatisasi peralatan rumah tangga dan asisten rumah tangga.
Otomatisasi ini berdasarkan context awar yang didapatkan dari memonitoring
lingkungan rumah itu sendiri. Seorang pengguna dapat mengontrol peralatan
rumahnya dari jarak jauh, misalkan ketika user tersebut masih dalam
7
perjalanan pulang, dia mampu menghidupkan AC untuk mendinginkan
ruangan, mengontrol pemanas air untuk mandi dan lain-lain.
Perkembangan kecerdasan komputasi dewasa ini sangat dibutuhkan
dalam berbagai sektor kehidupan, sehingga menunjang kinerja sektor-sektor
tersebut, salah satunya adalah aspek keamanan. Banyak sarana yang
dirancang secara otomatis untuk membantu kegiatan manusia dalam mengatur
keamanan
lingkungan
ataupun
ruangan
yang
memerlukan
tingkat
pengamanan yang lebih ketat. Terutama pada rumah bila ingin terhindar dari
kriminalitas seperti pencurian, perampokan, dan tindak kriminalitas lainnya,
serta musibah lain seperti kebakaran. Perancangan Modul Smart Home
menggunakan mikrokontroler Arduino dan cara berkomunikasi dengan
komputer, perancangan modul alarm dan catu daya yang digabungkan menjadi
satu, perancangan modul driver motor stepper, perancangan modul optikal
encoder untuk menentukan posisi kamera, dan perancangan aplikasi untuk
merekam keadaan rumah dengan webcam, perancangan program interface
modem sehingga dapat mengirim SMS automatis.
d. Cisco Packet Tracer
Packet Tracer adalah simulator alat-alat jaringan Cisco yang sering
digunakan sebagai media pembelajaran dan pelatihan, dan juga dalam bidang
penelitian simulasi jaringan komputer. Program ini dibuat oleh Cisco Systems
dan disediakan gratis untuk fakultas, siswa dan alumni yang telah berpartisipasi
di Cisco Networking Academy. Tujuan utama Packet Tracer adalah untuk
menyediakan alat bagi siswa dan pengajar agar dapat memahami prinsip
jaringan komputer dan juga membangun skill di bidang alat-alat jaringan Cisco.
Gambar 2. Aplikasi Cisco Packet Tracer
8
e. Desain Perangkat Keras
Sistem arsitektur untuk smart home harus memenuhi persyaratan
untuk dapat menjalankan fungsinya seperti monitoring keadaan rumah,
pemrosesan data, dan kontrol terhadap peralatan rumah tangga. Dalam
pembelajaran prakek ini akan digunakan prangkat smartphone untuk
monitoring keadaan rumah dan Home Gateway sebagai kontrol terhadap
perangkat rumah menggunakan simulator cisco packet tracer.
Gambar 3. Desain perangkat keras kecerdasan komputasi pada smart home
AYO KITA COBA
Lakukan praktek membuat kecerdasan komputasi
pada smart home dengan Cisco Packet Tracer
1.6.
Petunjuk Kerja / Praktek membuat kecerdasan komputasi pada smart
home dengan Cisco Packet Tracer
a. Peralatan
1. PC atau laptop dengan spesifikasi hardware yang baik
2. Software Cisco Packet Tracer Versi 7.1.1. keatas
b. Langkah Kerja
1. Nyalakan tombol on pada PC/laptop agar perangkat bisa digunakan
2. Jalankan aplikasi Cisco Packet Tracer
a) Tambahkan perangkat Home Gateway yang terletak pada menu
Network device -> Wireless -> Home Gateway.
9
b) Tambahkan perangkat IoT yang akan digunakan pada menu
End Devices -> Home -> pilih perangkat yang akan dipakai misal
jendela, lampu & kipas angin.
c) Atur konfigurasi antara perangkat IoT jendela dengan perangkat
Home Gateway dengan cara klik pada gambar jendela -> config
-> advanced -> I/O config -> network adapternya di rubah ke
wireless.
d) Lalu balik lagi ke menu config -> pada bagian settings -> rubah
ke home gateway pada IoT Server
10
e) Langkah selanjutnya adalah pengaturan pada meny wireless0 > SSID menjadi HomeGateway.
f) Lakukan langkah c,d & e untuk konfigurasi pada perangkat IoT
lampu & kipas angin.
g) Tambahkan perangkat semartphone untuk mengotrol IoT pada
menu end devices - > end devices -> smart device.
h) Klik gambar smartphone pada bagian config pilih wireless ->
SSID di isi dengan HomeGateway
11
i) Pada bagian desktop pilih IoT Monitor - > Lalu Login
j) Setelah itu akan terlihat perangkat IoT yang terhubung dengan
Gateway
k) Setalah klik tombol logi maka akan keluar menu desktop untuk
kontrol IoT dengan smartphone
12
l) Apabila kita klik tombol merah pada window/jendela maka
jendela akan terbuka dengan tombol berubah menjadi hijau,
begitu pula sebaliknya.
m) Begitu juga untuk tombol yang ada pada lampu yang terdiri dari
tombol off, dim & on.
n) Sama seperti perangkat IoT lainnya, pada perangkat kipas
angin juga bisa di kontrol untuk menghidupkan dan mematikan
serta menghidupkan kipas angin pada lavel low.
o) Apabila sampai tahapan ini dan berhasil dijalankan, maka
praktek dinyatakan berhasil dan selesai.
PENUGASAN.
Buatlah project baru membuat kecerdasan komputasi pada smart home
dengan Cisco Packet Tracer dengan perangkat IoT diantaranya AC,
Pintu Garasi & Pintu Rumah yang
13 bisa di control dengan smarthpone.
1.7.
Kesimpulan
Smart Home menjadi salah satu topik materi menarik pada modul
Layanan Komputasi Awan (SaaS) karena kebutuhan industri yang semakin
besar. Pada pembahasan modul ini smart home sebagai remote access dan
home automation. Smart Home merupakan salah satu bentuk IoT. Smart
Home menawarkan kualitas hidup yang lebih mudah dengan mengenalkan
otomatisasi peralatan rumah tangga dan asisten rumah tangga.
1.8.
Soal/Latihan
1) Otomatisasi peralatan rumah tangga dan asisten rumah tangga yang
menawarkan konsep kualitas hidup yang lebih mudah merupakan konsep
dari :
a. Internet of Things
b. Smart Home
c. Smart city
d. Smart building
e. Arduino
2) Secara umum smart home memerlukan 3 syarat agar bisa disebut smart
yaitu :
a. Internal Network, Intelligent Control, Home Automation
b. Internal Network, Intelligent Control, Comfort
c. Intelligent Control, Home Automation, Comfort
d. Intelligent Control, Home Automation, Security
e. Intelligent Control, Home Automation, HealthCare
3) Kemampuan smart home dalam mengenali kegiatan penghuni kemudian
melakukan otomatisasi peralatan listrik rumah tangga untuk memberikan
kemudahan kepada penghuni rumah termasuk smart home kategori….
a. Comfort
b. Health Care
c. Security
d. Intelligent
e. Services
14
4) IoT singkatan dari ....
a. Internal of Things
b. Internet of Thinkings
c. Internet of Thing
d. Internet of Things
e. Internal of Thinking
5) Fungsi dari Gateway adalah .....
a. Sebagai konsentrator pada jaringan dengan topologi star..
b. menghubungkan satu komputer dengan komputer lain dalam sistem
jaringan.
c. Penghubung jaringan.
d. komunikasi dua arah.
e. Mengoneksi sebuah jaringan komputer terhadap satu jaringan
komputer lain.
1.9.
Kunci Jawaban
1. b
2. a
3. a
4. d
5. e
1.10. Daftar Pustaka
Arif Setiawan, I Wayan Mustika, Teguh Bharata Adji. 2016. Jurnal
perancangan ontext-aware smart home dengan menggunakan internet
of things.
Modul PPG Sistem Informatika, Jaringan dan Aplikasi Kegiatan Belajar 3
Kecerdasan Komputasi Pada Skala Kecil, Menengah, dan Luas, 2021.
Oris Krianto Sulaiman dan Adi Widarma, Sistem Internet Of Things (Iot)
Berbasis Cloud Computing Dalam Campus Area Network, Universitas
Islam Sumatra Utara
https://id.wikipedia.org/wiki/Packet_Tracer
15