Pengenalan Internet of Things | Studi Kasus Kontrol dan Pemantauan Berbasis MQTT dan Blynk

This PPT discusses the Internet of Things. This PPT also give case studies control and monitor base MQTT and Blynk

1. Pengenalan IoT (Internet of Things ) 2025 Politeknik Negeri Malang Studi Kasus Kontrol dan Pemantauan Berbasis MQTT dan Blynk

2. Pengenalan IoT 2 Internet of Things (IoT) adalah konsep di mana objek fisik dilengkapi dengan sensor, perangkat lunak , dan konektivitas untuk saling bertukar data melalui internet tanpa interaksi manusia langsung . Definisi IoT

3. Pengenalan IoT 3 Perangkat Sensor/ Aktuator Menangkap data fisik atau memberikan aksi. Komponen Utama IoT Perangkat Edge / Embedded Microcontroller untuk pemrosesan lokal, dapat berupa ESP32, Arduino , atau Raspberry Pi . Jaringan dan Konektivitas Wifi , LoRa , ZigBee , Bluetooth , NB-IoT

4. Pengenalan IoT 4 Platform Cloud /Server Tempat penyimpanan dan pemrosesan data jarak jauh , seperti Blynk, ThingsBoard , AWS IoT . Komponen Utama IoT Aplikasi dan User Interface Menampilkan data dan kontrol sistem, dapat berupa Mobile Apps atau Web Dashboard .

5. Pengenalan IoT 5 Arsitektur Umum IoT Sumber: blog.indobot.co.id Perception Layer Layer fisik berupa sensor dan aktuator . Transport Layer Media Transmisi dan Protokol berupa WiFi , MQTT , HTTP , dan ZigBee . Processing Layer Pengelola data berupa Web Service, Data Center, dan Cloud . Application Layer Layanan spesifik untuk pengguna berupa Smart Home , Smart City, dan Smart Health .

6. Pengenalan IoT 6 Protokol Umum dalam IoT dan Perbandingannya Aspek MQTT CoAP HTTP / HTTPS WebSocket Kepanjangan Message Queuing Telemetry Transport Constrained Application Protocol Hypertext Transfer Protocol ( Secure ) - Model Komunikasi Publish / Subscribe Request / Response Client / Server Full-duplex (dua arah simultan) Ringan & Efisien Sangat Ringan Ringan Berat Sedang Transport Layer TCP /IP UDP TCP /IP TCP /IP Kelebihan Hemat bandwidth , cocok untuk sensor Cepat , overhead minimum Mudah digunakan, standar web Komunikasi dua arah real- time Kekurangan Membutuhkan broker MQTT Kurang kompatibel dengan browser Overhead besar, tidak hemat bandwidth Konsumsi resource lebih tinggi Contoh Aplikasi Monitoring sensor, tracking GPS Smart lighting , smart energy meter REST API IoT Dashboard Remote control, IoT dashboard interaktif

7. Pengenalan IoT 7 Aplikasi IoT Pemantauan pH tanah dan irigasi otomatis Pemantauan kendaraan untuk sistem logistik pintar Pencahayaan otomatis dan Smart Surveillance System Smart Agriculture Smart Home Transportasi

8. Studi Kasus Kontrol LED Berbasis MQTT dan Sensor Lingkungan 8 Mengembangkan perangkat IoT berbasis ESP32 untuk memantau kelembapan dan intensitas cahaya secara real- time , serta mengontrol LED secara otomatis melalui komunikasi MQTT dengan broker publik EMQX . Tujuan Sistem Arsitektur Sistem

9. Studi Kasus Kontrol LED Berbasis MQTT dan Sensor Lingkungan 9 Komponen yang Digunakan Perangkat Jumlah Fungsi ESP32 Dev Kit 2 Mikrokontroller DHT 11 1 Sensor Kelembapan LDR 1 Sensor Cahaya Resistor 10K Ω 1 Pull Down Resistor 220 Ω 2 Pembatas Arus LED 2 Aktuator OLED SSD1306 1 Menampilkan Data

10. Studi Kasus Kontrol LED Berbasis MQTT dan Sensor Lingkungan 10 Desain Komponen Wiring node Sender Pin Komponen Pin ES32 Data LDR D34 Data DHT11 D4

11. Studi Kasus Kontrol LED Berbasis MQTT dan Sensor Lingkungan 11 Desain Komponen Wiring node Receiver Pin Komponen Pin ES32 LED 1 D4 LED 2 D2 SCK D22 SDA D21

12. Studi Kasus Kontrol LED Berbasis MQTT dan Sensor Lingkungan 12 Tahapan Coding Node A ( Sender ) Inisialisasi Serial monitor diaktifkan sebagai alat bantu debugging , kemudian sensor DHT11 diinisialisasi pada pin D4. ESP32 selanjutnya terhubung ke jaringan WiFi menggunakan SSID dan password yang telah ditentukan. Setelah berhasil terkoneksi, perangkat akan menampilkan alamat IP-nya, lalu melanjutkan proses koneksi ke broker EMQX melalui port 1883 dengan autentikasi menggunakan username dan password yang telah dikonfigurasi. 2. Koneksi MQTT Fungsi mqttCallback () disiapkan untuk menerima pesan masuk ( subscribe ), meskipun pada kode ini tidak digunakan untuk kontrol, hanya sebagai log untuk topik masuk.

13. Studi Kasus Kontrol LED Berbasis MQTT dan Sensor Lingkungan 13 Tahapan Coding Node A ( Sender ) 3. Pembacaan dan Publikasi Data Sensor Fungsi publishSensorData () membaca data dari dua jenis sensor, yaitu DHT11 untuk mengukur suhu dan kelembapan udara, serta LDR untuk mengukur intensitas cahaya. Kemudian data tersebut dikirim ke tiga topik MQTT yaitu: sensor/suhu sensor/kelembapan Sensor/cahaya Sebelum dikirim, data dicek terlebih dahulu. Jika pembacaan suhu atau kelembapan gagal, sistem akan menampilkan pesan gagal tanpa mengirimkan data.

14. Studi Kasus Kontrol LED Berbasis MQTT dan Sensor Lingkungan 14 Tahapan Coding Node A ( Sender ) 4. Looping dan Pengiriman Berkala Dalam fungsi loop () sistem akan memastikan koneksi ke broker tetap aktif dan mengirimkan data dari sensor setiap 1 detik.

15. Studi Kasus Kontrol LED Berbasis MQTT dan Sensor Lingkungan 15 Tahapan Coding Node B ( Receiver ) Inisialisasi Program dimulai dengan memanggil pustaka WiFi.h dan PubSubClient.h untuk koneksi WiFi dan komunikasi MQTT , serta Wire.h , Adafruit_GFX.h , dan Adafruit_SSD1306.h untuk mengendalikan OLED display . Layar OLED disetel pada resolusi 128x64 piksel tanpa pin reset fisik (-1). Dua LED dikonfigurasi sebagai output pada GPIO 2 (LED1) dan GPIO 4 (LED2). Kredensial WiFi dan parameter MQTT (broker, port , username , password ) dideklarasikan. Objek WiFiClient dan PubSubClient diinisialisasi untuk komunikasi. Tiga variabel string disiapkan untuk menyimpan data suhu, kelembapan, dan cahaya, masing-masing diberi nilai awal "--" sebagai indikator belum tersedia data sensor.

16. Studi Kasus Kontrol LED Berbasis MQTT dan Sensor Lingkungan 16 Tahapan Coding Node B ( Receiver ) 2. Callback MQTT Fungsi callback () akan dijalankan setiap kali ada pesan masuk dari broker MQTT pada topik yang telah disubscribe . Pesan ini akan dibaca dan dikonversi menjadi string . Berdasarkan topik pesan, data disimpan ke variabel yang sesuai: Jika berasal dari topik sensor/suhu, data disimpan ke variabel suhu. Jika berasal dari sensor/kelembapan, data disimpan ke kelembapan. Selain itu, dilakukan logika pengendalian LED1: jika nilai kelembapan lebih dari 80%, maka LED dinyalakan ( HIGH ), jika tidak maka dimatikan (LOW). Jika berasal dari sensor/cahaya, data disimpan ke cahaya. Logika untuk LED2, LED akan menyala jika nilai cahaya kurang dari 200 (misalnya kondisi gelap), dan mati bila di atas nilai tersebut.

17. Studi Kasus Kontrol LED Berbasis MQTT dan Sensor Lingkungan 17 Tahapan Coding Node B ( Receiver ) 3. Tampilan ke OLED Fungsi tampilkanOLED () digunakan untuk memperbarui tampilan layar OLED dengan nilai suhu, kelembapan, dan cahaya terkini. Layar akan dibersihkan terlebih dahulu, lalu menampilkan data secara berurutan: Suhu dalam satuan Celcius Kelembapan dalam persen Cahaya dalam lux

18. Studi Kasus Kontrol LED Berbasis MQTT dan Sensor Lingkungan 18 Tahapan Coding Node B ( Receiver ) 4. Setup Fungsi setup() dijalankan sekali saat ESP32 menyala. Serial monitor diaktifkan untuk debugging , pin LED diset sebagai output , dan OLED menampilkan splash awal selama 1 detik. ESP32 lalu mencoba terhubung ke WiFi menggunakan SSID dan password yang diberikan. Setelah berhasil, koneksi ke broker MQTT dilakukan dengan kredensial yang tersedia; jika gagal, percobaan diulang setiap 5 detik. Setelah terkoneksi, ESP32 melakukan subscribe ke tiga topik: sensor/suhu, sensor/kelembapan, dan sensor/cahaya. OLED kemudian menampilkan tampilan awal sebagai antarmuka pengguna.

19. Studi Kasus Kontrol LED Berbasis MQTT dan Sensor Lingkungan 19 Tahapan Coding Node B ( Receiver ) 5. Loop Fungsi ini berjalan terus-menerus. Di dalamnya hanya terdapat client.loop () yang memastikan koneksi MQTT tetap aktif dan menangani komunikasi masuk dari broker secara kontinu.

20. Studi Kasus Pemantauan dan Kontrol LED Berbasis Blynk 20 Tujuan Sistem Membangun sistem IoT berbasis ESP32 yang mampu memantau suhu, kelembapan, dan intensitas cahaya secara real- time , serta mengendalikan LED secara jarak jauh melalui platform Blynk . Arsitektur Sistem

21. Studi Kasus Pemantauan dan Kontrol LED Berbasis Blynk 21 Komponen yang Digunakan Perangkat Jumlah Fungsi ESP32 Dev Kit 1 Mikrokontroller Resistor 10k Ω 1 Pull Down Resistor 220 Ω 2 Pembatas Arus DHT 11 1 Sensor Kelembapan LED 2 Aktuator

22. Studi Kasus Pemantauan dan Kontrol LED Berbasis Blynk 22 Desain Komponen Pin Komponen Pin ES32 LED 1 D12 LED 2 D13 LDR D34 Data DHT11 D4

23. Studi Kasus Pemantauan dan Kontrol LED Berbasis Blynk 23 Tahapan Coding Inisialisasi Program diawali dengan mendefinisikan tiga parameter penting dari platform Blynk , yakni BLYNK_TEMPLATE_ID , BLYNK_TEMPLATE_NAME , dan BLYNK_AUTH_TOKEN . Ketiganya merupakan identitas unik proyek yang digunakan untuk menghubungkan ESP32 dengan dashboard Blynk . Selanjutnya, nama dan kata sandi jaringan WiFi tempat ESP32 akan terhubung didefinisikan dalam variabel ssid dan pass . 2. Konfigurasi Sensor dan Aktuator Sensor suhu dan kelembapan DHT11 dihubungkan ke pin GPIO 4, sedangkan sensor cahaya (LDR) terhubung ke pin analog 34. Dua buah LED dikendalikan melalui pin GPIO 12 dan GPIO 13. Untuk membaca suhu dan kelembapan, digunakan pustaka DHT.h, sementara pengiriman data ke aplikasi Blynk dilakukan menggunakan pustaka BlynkSimpleEsp32.h.

24. Studi Kasus Pemantauan dan Kontrol LED Berbasis Blynk 24 Tahapan Coding 3. Pengiriman Data Sensor ke Blynk Fungsi kirimSensorKeBlynk () dipanggil secara berkala setiap satu detik menggunakan objek BlynkTimer . Fungsi ini membaca suhu dan kelembapan dari sensor DHT11, serta membaca nilai analog dari LDR untuk mengukur intensitas cahaya. Data tersebut kemudian dikirim ke Blynk melalui tiga virtual pin yaitu: Suhu ke V0 Kelembapan ke V1 Cahaya ke V2.

25. Studi Kasus Pemantauan dan Kontrol LED Berbasis Blynk 25 Tahapan Coding 4. Kontrol LED melalui Aplikasi Blynk Pengguna dapat menyalakan atau mematikan LED melalui aplikasi Blynk menggunakan dua widget tombol. Dua fungsi BLYNK_WRITE () disediakan untuk merespons perubahan nilai pada virtual pin : V1 mengendalikan LED1_PIN ( GPIO 12) V2 mengendalikan LED2_PIN ( GPIO 13)Ketika tombol pada aplikasi ditekan, nilai 1 atau 0 dikirim ke ESP32, dan LED akan menyala atau mati sesuai nilai tersebut.

26. Studi Kasus Pemantauan dan Kontrol LED Berbasis Blynk 26 Tahapan Coding 5. Fungsi setup() Pada awal dijalankan, fungsi setup() menginisialisasi komunikasi serial untuk debugging , memulai koneksi dengan Blynk , dan mengatur mode pin LED sebagai output serta pin sensor sebagai input . Selain itu, DHT11 diinisialisasi dan timer dijadwalkan untuk mengirim data sensor setiap 1 detik. 5. Fungsi loop () Fungsi loop () bertugas untuk menjaga koneksi dengan server Blynk dan memastikan timer terus berjalan agar data sensor terus dikirim tanpa henti.

27. Terima Kasih 202 5 Politeknik Negeri Malang