1039
Jurnal Syntax Admiration
Vol. 1 No. 8 Desember 2020
p-ISSN : 2722-7782 e-ISSN : 2722-5356
Sosial Teknik
ANALISIS DESIGN BASIS DATA PADA SMARTHOME DENGAN
PENDEKATAN ERD (ENTITY RELATIONAL DIAGRAM)
Ahmad Halimi, Ardi Sudarmanto dan Sri Yanto Qodarbaskoro
Universitas Amikom Yogyakarta, Indonesia
INFO ARTIKEL
ABSTRAK
Diterima
27 November 2020
Diterima dalam bentuk revisi
10 Desember 2020
Diterima dalam bentuk revisi
Penelitian ini bertujuan untuk melakukan analisis design
pada sistem basis data yang digunakan pada smarthome
melalui pendekatan ERD (Entity Relational Diagram).
Dengan adanya penulisan ini diharapkan pengembangan
smarthome dapat merujuk pada model basis data yang
telah dilakukan dan berkonsentrasi pada pengembangan
sistem yang lain pada smarthome. Sistem smarthome
yang kami kemukakan disini terdiri atas 4 bagian utama
yakni: Sensor/Aktuator, MCU, Layanan awan dan
Aplikasi klien jarak jauh. Dari sistem inilah kemudian
disusun basis data yang diperlukan sehingga menjadi
sebuah basis data dasar yang dapat digunakan sebagai
dasar pembuatan basis data pada smarthome, dan
dikembangkan untuk sistem yang lebih kompleks
nantinya. Penelitian ini telah berhasil membuat sebuah
design basis data sesuai yang diharapkan dengan
menggunakan metode literature review terhadap
penelitian-penelitian sebelumnya. Kedepanya penelitian
ini dapat dilanjutkan dengan menambahkan penyimpanan
basis data untuk notifikasi/peringatan dari peralatan-
peralatan ataupun sensor yang ada pada smarthome.
Kata kunci:
internet of things;
smarthome; database;
basisdata
Pendahuluan
Smarthome atau rumah pintar adalah sebuah sistem yang memonitor dan mengatur
penggunaan listrik pada rumah tangga (Lou & Wang, 2009). Smarthome saat ini sudah
semakin popular dan berkembang di masyarakat (Haller et al., 2017). Banyak sekali
paper yang telah menjelaskan secara gamblang tentang aplikasi dan implementasi
smarthome. Pada awalnya smarthome hanya mengembangkan sebuah sistem yang
mampu memonitor dan mengatur saja, namun saat ini sudah banyak smarthome yang
juga mampu melakukan penyimpanan data-data dari sensor network yang dapat
digunakan untuk melihat tren penggunaan atau pencocokan biaya penggunaan listrik
(Rautmare & Bhalerao, 2016).
Design dan implementasi smarthome banyak dibahas pada penulisan-penulisan
sebelumnya. Penulisan ini banyak menekankan pada implementasi design smarthome
Ahmad Halimi, Ardi Sudarmanto dan Sri Yanto Qodarbaskoro
1040 Syntax Admiration, Vol. 1, No. 8, Desember 2020
dengan fitur-fitur yang disesuaikan dengan kebutuhan dan ketertarikan penulis, bahkan
salah satu jurnal mendesign sebuah sistem smart home yang terjangkau dengan standard
fungsionalitas yang diperlukan (Al Qorni et al., 2019). Pada design ini penulis
mengemukakan tentang fitur-fitur dasar, seperti memonitor ruangan atau rumah dengan
kamera secara real-time, mendapatkan notifikasi ketika ada gerakan yang tidak
diharapkan, melihat temperature dan kelembaban, serta mendapatkan notifikasi bila
keduanya mencapai batasan yang terlalu tinggi, serta kemudahan dalam mengaktifkan
dan menonaktifkan fitur-fitur notifikasi diatas sesuai dengan kebutuhan (Al Qorni et al.,
2019). Selain itu dikemukakan dalam penelitian yang lain tentang system rumah pintar
yang mampu membantu orangtua dengan secara otomatis dan cerdas dengan
mengontrol lingkungan rumah dan memastikan kesehatan dari orang tua, meningkatkan
kualitas hidup dan dapat digunakan pada rumah lansia dan atau orang berkebutuhan
yang tinggal sendiri (Haller et al., 2017). Sistem ini mendeteksi kelelahan atau wajah
mengantuk dari orang tua yang berada di rumah tersebut, untuk kemudian mengatur
kondisi ruangan agar lebih nyaman dan sesuai (Haller et al., 2017).
Dengan peralatan terkini yang ada dipasaran, pengembangan sistem smarthome
dapat dilakukan dengan berbagai sensor yang dibutuhkan (Herdianto, 2018), selain itu
sistem smarthome dapat pula dikembangkan untuk disesuaikan dengan kebutuhan
penggunaan listrik pengguna, sehingga dapat dilakukan otomasi dan efisiensi pada
sistem ini untuk menekan penggunaan energi (Lou & Wang, 2009). Penurunan
pemakaian energi listrik dapat berkurang dari 10% hingga 30% melelaui perancangan
sistem smarthome yang baik (Rautmare & Bhalerao, 2016).
Pada perkembangan terkini smarthome tidak lagi dirancang menggunakan
mikrokontroller, akan tetapi lebih kepada mini computer (Al Qorni et al., 2019). Dengan
penggunaan minicomputer ini banyak aktivitas dan kegiatan yang dapat dilakukan pada
sistem smarthome, dikarenakan dukungan perangkat yang memiliki sistem pemrosesan
yang baik dan dukungan kemudahan dalam penulisan program (Al Qorni et al., 2019).
Dengan semakin murahnya minicomputer dan munculnya produsen-produsen
minicomputer seperti Raspberry Pi, peneliti dapat mengembangkan sistem smarthome
ini menjadi sebuah distem yang benar-benar cerdas. Berbeda halnya dengan
penggunaan mikrokontroller yang memiliki keterbatasan dalam pemrosesan data dan
permintaan pengguna (Herdianto, 2018), yang mengakibatkan tampilan antarmuka
pengguna menjadi lebih sederhana (Azka et al., 2018), penggunaan mini komputer
seperti Rasbpery Pi, memungkinkan pengembang menambahkan fitur-fitur yang
diperlukan serta memperbaiki design antarmuka (Kusuma, 2018). Penggunaan mini
computer ini juga memugkinkan pengembang menambahkan fitur-fitur cerdas dan
menarik seperti penggunaan virtual assistance yang memudahkan pengguna dengan
kebutuhan khusus dan keterbatasan fisik untuk melakukan pengontrolan pada sistem
smarthome (Khattar et al., 2019). Berdasarkan referensi penelitian dan dengan semakin
besarnya kontribusi konsumsi energi rumah tangga pada penggunaan energi secara
global (Haller et al., 2017) dan semakin banyaknya penggunaan smarthome dan
perlunya penyimpanan data. Kami melihat perlunya membangun sebuah perancangan
Analisis Design Basis Data pada Smarthome dengan Pendekatan ERD (Entity
Relational Diagram)
Syntax Admiration, Vol. 1, No. 8, Desember 2020 1041
database yang bisa digunakan sebagai rujukan dan standar dalam pembuatan aplikasi
smarthome ini. Dengan adanya template database ini diharapkan peneliti dan praktisi
dibidang smarthome dapat menggunakan penelitian ini sebagai dasar dalam
membangun basis data dalam penerapanya pada smarthome aplikasi.
Metode Penelitian
Penyusunan penelitian ini dilakukan dengan melakukakn literature review
terhadap beberapa penelitian tentang smarthome yang ada sebelumnya (Snyder, 2019),
untuk kemudian mengidentifikais kebutuhan database yang secara umum dibutuhkan
dalam sistem yang ada. Penelitian ini dimulai dengan mengidentifikasi sistem
smarthome yang akan digunakan pada penelitian ini. Identifikasi sistem Smarthome ini
diperlukan untuk menentukan tabel-tabel dan atribut yang dibutuhkan dalam
perancangan basis data ini. Dari hasil identifikasi sistem ini kemudian dibuat
perancangan basis data yang diperlukan, hal ini kiatanya dengan menetukan table dan
atribut yang diperlukan, serta relasi dari table dan atribut tersebut. Penyusunan basis
data pada penulisan ini dilakukan dengan menggunakan ERD (Entity Relational
Diagram) (Al-Masree, 2015). Berikut merupakan alur dari penyusunan penelitian ini:
A. Sistem Smarthome
Sistem smarthome yang kami anggap mewakili secara umum dari banyak
implementasi smarthome yang telah ada adalah sebagai berikut (Rachman, 2017):
Mulai
Identifikasi sistem
smarthome
Perancangan basis
data
Penyusunan basis
data
Selesai
Ahmad Halimi, Ardi Sudarmanto dan Sri Yanto Qodarbaskoro
1042 Syntax Admiration, Vol. 1, No. 8, Desember 2020
1. Sensor Aktuator
Dalam proses monitor dan kontrol alat listrik, sensor dan aktuator adalah
bagian terdepan yang langsung berhubungan dengan perangkat listrik
(Herdianto, 2018). Sensor dalam hal ini berfungsi sebagai alat akuisisi data
lingkungan dalam rumah dan mengonversinya menjadi nilai atau pengukuran
dengan format data yang dikenali oleh MCU (Al Qorni et al., 2019). Sedangkan
aktuator disini merupakan sebuah alat yang menerima perintah dari MCU dalam
kaitanya untuk mengubah keadaan dari hidup ke mati atau sebaliknya. Biasanya
aktuator disini berupa relai yang berfungsi untuk mengkatifkan dan menon
aktifkan perangkat listrik.
2. MCU (Master Controller Unit)
Master Controller Unit adalah sebuah perangakat yang berupa
mikrokontroller atau microprocessor unit yang merupakan inti dari smarthome
itu sendiri (Nizar, 2015). Perangkat ini bertugas untuk mengumpulkan data dari
sensor mengirimkanya layanan awan (basis data ataupun webserver), sekaligus
menerima request atau permintaan dari pengguna dalam kaitanya dengan
pengontrolan peralatan listrik yang terhubung. Dengan berkembangnya
teknologi saat ini MCU mampu melakukan tugas-tugas yang lebih kompleks
seperti menentukan kontrol/status dari peralatan yang terhubung sesuai dengan
kondisi sekitar yang dimonitor memalui sensor. Selain itu MCU dapat
digunakan untuk melakukan penjadwalan untuk aktifasi dan deaktifasi pada
perangkat listrik dirumah. Raspberry Pi, Arduino adalah beberapa contoh dari
MCU Yang sering digunakan pada project-project smarthome saat ini.
3. Layanan Awan
Layanan awan ini merupakan layanan yang saat ini berkembang pesat dan
digunakan oleh kalangan industry, korporasi maupun individu. Layanan awan
menyediakan sebuah mesin virtual yang terkoneksi melalui internet sehingga
dapat diakses dari manapun juga (Herdianto, 2018). Pada penggunaan
smarthome ini layanan awan difungsikan untuk menyimpan data sensor dan
aktuator yang dikirimkan oleh MCU, selain itu layanan awan juga berfungsi
Sensor /
Aktuator
Peralata
n
Rumah
MCU
(Master
Controll
er Unit)
Layanan
Awan:
Basis
Data,
dan Web
Server
Aplikasi
klien jarak
jauh
Web
applications,
SMARTPhon
e
Applications
Intern
et /
Netw
ork
Analisis Design Basis Data pada Smarthome dengan Pendekatan ERD (Entity
Relational Diagram)
Syntax Admiration, Vol. 1, No. 8, Desember 2020 1043
menjembatani antara pengguna jarak jauh dan MCU dalam mengakses data
smarthome sebagain monitoring serta melakukan pengontrollan jarak jauh
kepada peralatan yang terhubung. Pada layanan awan ini biasanya para
pengembang menggunakannya sebagai webserver dan penyimpanan basis data.
4. Aplikasi Klien Jarak Jauh
Aplikasi klien Jarak Jauh merupakan antarmuka yang digunakan oleh
pengguna dalam memonitor dan mengontrol peralatan smarthome secara remote
(Sadikin et al., 2019). Aplikasi ini akan mengirimkan request ke layanan awan
terlebih dahulu sebelum kemudian diteruskan oleh layanan awan ke MCU.
Hasil dan Pembahasan
1. Perancangan basis data (Lubis, 2016)
Pe nguna Mengcontrol Alat
1 M
Memiliki
1
MemilikiRuang
1
TempatTerdapat
1
M
Perangkat
M
M
Pada diagram diatas diperlihatkan perancangan basis data dan relasional
diantara masing-masing entitas. Dalam design ini Penguna bisa melakukan kontrol
pada banyak alat yang terhubung dengan system smarthome seperti TV, Kulkas,
Lampu dan lain sebagainya. Pada sebuah smarthome alat-alat yang terhubung bisa
berupa sensor yang memberikan status dari alat, ataupun aktuator yang bertugas
sebagai alat terdepan dalam menerima perintah kontrol terhadap alat-alat yang
terhubung dengan system smarthome. Variasi dari alat-alat yang terhubung inilah
yang mendasari penulisan ini membuat sebuah entitas lagi yakni entitas perangkat.
Entitas ini digunakan untuk mendefinisikan lebih detail tipe dan jenis alat yang di
hubungkan. Selain itu, alat dan perangkat yang ada akan dipisahkan ke ruang atau
lantai yang ada pada rumah itu sendiri untuk menghindari adanya kerancuan saat
rumah tersebut memiliki banyak peralatan dan lantai. Dalam pengembanganya kami
menambahkan entitas tempat, sebagai persiapan Ketika system ini dikembangkan
untuk skala yang lebih besar. Entitas Tempat digunakan untuk memberi detail area
kepada system yang ada, apanila nantinya terdapat sebuah system awan yang
menggabungkan banyak system smarthome yang ada.
Ahmad Halimi, Ardi Sudarmanto dan Sri Yanto Qodarbaskoro
1044 Syntax Admiration, Vol. 1, No. 8, Desember 2020
2. Implementasi dan pembahasan
Perangkat
Alat
Lokasi
Ruang
Tempat
Penguna
Id_perangkat
PK
Nama_Perangkat
id_Alat
FK
id_Alat
PK
Nama_Alat
Id_Lokasi
PK
Id_Perangkat
FK
Id_Ruang
FK
Id_Ruang
PK
Id_tempat
FK
Nama_Ruang
Id_tempat
PK
Nama_Tempat
Id_penguna
FK
Id_penguna
PK
Nama
username
password
Status
Pada design ERD ini juga dibuat table table entitas yang memuat atribut yang
diperlukan. Entitas yang digunakan dalam design ini adalah penguna, alat, lokasi,
perangkat, ruang, dan tempat. Pada sistem database ini ditambahkan entitas
penguna yang memiliki artibut nama,username dan password untuk di gunakan
sebagai control hak akses pada sistem smarthome ini. Entitas alat di gunakan
sebagai identifikasi peralatan yang terhubung ke sistem smarthome ini. Variasi alat
yang terdapat pada sistem smarthome membuat perlunya pendefinisian alat secara
mendetails, oleh karena itu dibuat entitas baru yakni perangkat yang memiliki
artibut nama_perangkat, status dan id_alat. Entitas perangkat ini juga sebagai
penyimpan status dari perlatan listrik yang terhubung, sehingga pengguna
mengetahui apakah perangkat sedang ON atau OFF. Entitas lokasi memiliki artibut
id_perangkat dan id_ruang yang digunakan untuk memisahkan perangkat
berdasarkan lokasinya di dalam rumah. Tabel ruang memiliki artibut nama_ruang
dan id_tempat yang digunakan untuk memisahkan perangkat-perangkat
berdasarkan lokasinya pada sebuah rumah yang memiliki beberapa lantai. Entitas
tempat memiliki artibut id_tempat dan nama_tempat yang digunakan untuk
memisahkan sistem smarthome yang satu dengan yang lain saat beberapa sistem
smarthome digabungkan kedalam layanan awan nantinya. Hasil dari ERD ini dapat
diterapkan pada penelitian-peneilian sebelumnya yang menggunakan basis data
yang berbeda-beda, baik dalam system yang kompleks seperti pada penelitian
(Kayastha & Upadhyaya, 2019) yang berjudul Design and Implementation of a
Cost-Efficient Smart Home System with Raspberry Pi and Cloud Services, maupun
pada system yang lebih sederhana dan tidak memerlukan sensor dan aktuator yang
kompleks seperti penelitian yang dikemukakan oleh (Kusuma, 2018) yang berjudul
Rancang Bangun Smarthome Menggunakan Wemos D1 R2 Arduino Compatible
Berbasis ESP8266 ESP-12F. Penelitian sebelumnya tidak membahas model basis
data yang ada pada system yang dijalankan, dan umumnya hanya membahas tentang
basis data pada sistem yang dirancang. Penelitian ini membuat secara umum model
basis data dengan pendekatan ERD, sehingga dapat digunakan sebagai basis dalam
pembuatan sistem smarthome secara umum.
Detail tipe dan jenis atribut :
Analisis Design Basis Data pada Smarthome dengan Pendekatan ERD (Entity
Relational Diagram)
Syntax Admiration, Vol. 1, No. 8, Desember 2020 1045
Penguna
id_penguna (INT 11) (Primary Key)
nama (Varchar 32)
username (Varchar 32)
password (Varchar 32)
Alat
id_alat (INT 11) (Primary key)
nama_alat (Varchar 32)
id_penguna (INT11) (foreign key)
Perangkat
id_perangkat (INT 11) (Primary key)
status (enum) “ON”, “OFF”)
id_alat (INT 11) (foreign key)
Lokasi
id_lokasi (INT 11) (Primary key)
id_perangkat (INT 11) (foreign key)
id_ruang (INT 11) (foreign key)
Ruang
id_ ruang (INT 11) (Primary key)
nama_ruang (Varchar 32)
id_tempat (INT 11) (foreign key)
Tempat
id_ tempat (INT 11) (Primary key)
nama_tempat (Varchar 32)
Kesimpulan
Hasil pengujian dan analisa yang telah dilakukan dalam penelitian ini telah
menghasilkan sebuah rancangan basis data yang dapat digunakan sebagai rujukan dalam
membangun aplikasi smarthome. Kedepannya peneliti dan pengembang aplikasi
Smarthome dapat menyingkat waktu dalam pembuatan aplikasi dengan adanya dasar
rancangan basis data ini. Pengembangan basis data ini masih dapat dimungkinkan untuk
sistem smarthome yang lebih kompleks, seperti penambahan basis data untuk
menyimpan notifikasi, sehingga pengguna dapat melihat notifikasi-notifikasi yang
terjadi sebelumnya. Hal ini akan mempermudah dalam investigasi saat terjadi kerusakan
atau kejadian tak terduga pada sistem secara keseluruhan.
Ahmad Halimi, Ardi Sudarmanto dan Sri Yanto Qodarbaskoro
1046 Syntax Admiration, Vol. 1, No. 8, Desember 2020
BIBLIOGRAFI
Al-Masree, H. K. (2015). Extracting Entity Relationship Diagram (ERD) From
Relational Database Schema. International Journal of Database Theory and
Application, 8(3), 15–26.
Al Qorni, W., Azhar, A., & Yuniarti, E. (2019). Perancangan Sistem Kontrol Otomatis
Berbasis Web Menggunakan Raspberry Pi 3 Pada Smarthome. Al-Fiziya J. Mater.
Sci. Geophys. Instrum. Theor. Phys, 1(2), 15–24.
Azka, A. R., Marindani, E. D., & Nyoto, R. D. (2018). Rancang Bangun Sistem
Pengendali Smarthome Menggunakan Mikrokontroler dengan Speech Command
Pada Smarthome Android. J. Sist. Dan Tekn Ol. Inf, 6(2), 82.
Haller, H., Nguyen, V.-B., Debizet, G., Laurillau, Y., Coutaz, J., & Calvary, G. (2017).
Energy Consumption in Smarthome: Persuasive Interaction Respecting User’s
Values. 2017 9th IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition
and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS), 2,
804–809.
Herdianto, H. (2018). Perancangan Smart Home dengan Konsep Internet of Things
(IoT) Berbasis Smartphone. Jurnal Ilmiah Core IT: Community Research
Information Technology, 6(2).
Kayastha, S., & Upadhyaya, P. (2019). Design and Implementation of a Cost-Efficient
Smart Home System with Raspberry Pi and Cloud Services. 2019 Artificial
Intelligence for Transforming Business and Society (AITB), 1, 1–7.
Khattar, S., Sachdeva, A., Kumar, R., & Gupta, R. (2019). Smart Home With Virtual
Assistant Using Raspberry Pi. 2019 9th International Conference on Cloud
Computing, Data Science & Engineering (Confluence), 576–579.
Kusuma, N. A. A. (2018). Rancang bangun smart home menggunakan wemos d1 r2
arduino compatible berbasis esp8266 esp-12f. Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah: Jakarta.
Lou, Y.-I., & Wang, M.-L. (2009). Fraud risk factor of the fraud triangle assessing the
likelihood of fraudulent financial reporting. Journal of Business & Economics
Research (JBER), 7(2).
Lubis, A. (2016). Basis Data Dasar. Deepublish: Yogyakarta.
Nizar, M. (2015). Rancang bangun sistem ventilasi dan pencahayaan otomatis pada
smart home berbasis mikrokontroller atmega 328 menggunakan metode Fuzzy
Mamdani. Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim: Malang.
Rachman, F. Z. (2017). Smart Home Berbasis IoT. Prosiding Snitt Poltekba, 2(1), 369–
374.
Analisis Design Basis Data pada Smarthome dengan Pendekatan ERD (Entity
Relational Diagram)
Syntax Admiration, Vol. 1, No. 8, Desember 2020 1047
Rautmare, S., & Bhalerao, D. M. (2016). MySQL and NoSQL Database Comparison for
IoT Application. 2016 IEEE International Conference on Advances in Computer
Applications (ICACA), 235–238.
Sadikin, N., Sari, M., & Sanjaya, B. (2019). Smarthome Using Android Smartphone,
Arduino uno Microcontroller and Relay Module. Journal of Physics: Conference
Series, 1361(1), 12035.
Snyder, H. (2019). Literature Review as A Research Methodology: An Overview and
Guidelines. Journal of Business Research, 104, 333–339.
