MENGONTROL LED MENGGUNAKAN PLATFORM IoT (BLYNK) PADA SMARTHPHONE
5.3 Dasar Teori
5.3.1 Platfrom IoT
Platform IoT adalah sistem atau layanan berbasis cloud yang menyediakan infrastruktur dan alat untuk menghubungkan, mengelola, dan mengontrol perangkat Internet of Things (IoT) secara efisien. Platform ini memungkinkan pengembang dan
perusahaan untuk membangun solusi IoT tanpa harus membuat sistem backend dari nol. Dengan adanya platform ini, pengembangan sistem IoT menjadi lebih cepat, hemat biaya, dan mudah untuk diskalakan.
Contoh platform IoT
1. AWS IoT Core
2. Microsoft Azure IoT Hub
3. Google Cloud IoT Core
4. ThingsBoard
5. Blynk
6. Node-RED
Fitur Platform IoT:
1. Menambahkan, mengkonfigurasi, memperbarui, dan memantau perangkat IoT dari jarak jauh.
2. Mengumpulkan data sensor dari perangkat IoT dan menyimpannya di cloud secara aman.
3. Memungkinkan analisis dan reaksi instan terhadap data yang masuk, misalnya untuk sistem peringatan dini.
4. Menyediakan dashboard atau grafik interaktif untuk menampilkan data secara real time.
5. Menyediakan fitur autentikasi, enkripsi, dan kontrol akses untuk menjaga keamanan data dan perangkat.
6. Dapat terhubung dengan layanan cloud, API, sistem enterprise, atau teknologi AI/ML untuk fungsi lanjutan.
7. Mendukung berbagai protokol komunikasi seperti MQTT, HTTP, CoAP, LoRaWAN, NB-IoT, dan lainnya.
8. Menyediakan fitur untuk membuat logika otomatis (jika-maka/if-this-then-that) untuk menjalankan aksi tertentu.
9. Mengirimkan peringatan otomatis melalui email, SMS, atau aplikasi saat terjadi kejadian tertentu.
10. Memungkinkan pembaruan software/firmware perangkat secara remote tanpa perlu mencabut alat.
Fungsi utama Platform IoT:
1. Menghubungkan Perangkat
2. Mengelola Perangkat Secara Terpusat
3. Mendukung Analisis Data
4. Mempermudah Pengembangan Aplikasi
5. Memastikan Keamanan Data
6. Skalabilitas Sistem
5.3.2 BLYNK
Gambar 1 BLYNK
Blynk adalah platform IoT (Internet of Things) yang memungkinkan pengguna mengontrol perangkat berbasis mikrokontroler seperti ESP8266, ESP32, dan Arduino secara real-time melalui aplikasi mobile dan dashboard berbasis web. Blynk sangat populer di kalangan pengembang karena kemudahan penggunaannya dalam membuat antarmuka grafis untuk proyek IoT.
Fitur BLYNK:
• Dashboard Mobile dan Web: Antarmuka pengguna berbasis drag-and-drop. • Virtual Pins: Untuk komunikasi data antara aplikasi dan perangkat.
• Device Management: Manajemen perangkat IoT dalam skala kecil hingga besar.
• Eventor dan Automations: Untuk membuat aksi otomatisasi berdasarkan kondisi tertentu.
• Blynk.Console: Platform berbasis web untuk mengelola proyek dan perangkat. • Blynk.Edgent: Untuk koneksi WiFi dan provisioning perangkat otomatis. Komponen Utama Dalam BLYNK:
• Widget: Tombol, slider, grafik, dsb., untuk antarmuka pengguna.
• Auth Token: Kode unik yang menghubungkan proyek Blynk dengan perangkat. • Virtual Pin (V0, V1, dst.): Jalur komunikasi data non-fisik.
Kelebihan:
• User-Friendly Interface
Antarmuka aplikasi mobile dan web sangat mudah digunakan, cukup drag-and-drop untuk membuat dashboard IoT.
• Cross Platform
Mendukung berbagai jenis mikrokontroler seperti ESP8266, ESP32, Arduino, dan Raspberry Pi.
• Cloud-Based
Tidak perlu membuat server sendiri, karena Blynk sudah menyediakan layanan cloud yang stabil dan siap pakai.
• Virtual Pin System
Memudahkan komunikasi data antara perangkat dan aplikasi tanpa harus menggunakan pin fisik.
• Realtime Control dan Monitoring
Bisa mengontrol dan memantau perangkat secara langsung dari jarak jauh. • Mendukung Otomatisasi dan Notifikasi
Bisa membuat aksi otomatis berdasarkan kondisi tertentu dan mengirim notifikasi (email/Telegram).
• Community Support
Komunitas pengguna Blynk cukup besar dan aktif, banyak contoh proyek dan dokumentasi tersedia.
Kekurangan:
• Fitur Penuh Berbayar (Blynk 2.0)
Versi terbaru (Blynk IoT 2.0) membatasi fitur dalam versi gratis, seperti jumlah perangkat dan widget terbatas.
• Ketergantungan pada Internet dan Cloud
Perangkat tidak bisa dikontrol jika koneksi internet atau server Blynk terganggu. • Kurang Cocok untuk Proyek Skala Industri Tanpa Lisensi
Untuk proyek besar, diperlukan lisensi komersial yang bisa cukup mahal. • Pembelajaran Terbatas jika Terlalu Mengandalkan GUI
Karena sebagian besar konfigurasi hanya melalui aplikasi, pengguna bisa jadi kurang memahami proses backend-nya.
• Penggunaan RAM dan Flash
Library Blynk dapat mengonsumsi cukup banyak memori pada mikrokontroler dengan resource terbatas.
5.3.3 Pengertian ESP32
ESP32 adalah modul mikrokontroler terintegrasi yang memiliki fitur lengkap dan kinerja tinggi. Modul ini merupakan pengembangan dari ESP8266, yang merupakan modul WiFi populer. ESP32 memiliki dua prosesor komputasi, satu prosesor untuk mengelola jaringan WiFi dan Bluetooth, serta satu prosesor lainnya untuk menjalankan
aplikasi. Dilengkapi dengan memori RAM yang cukup besar untuk menyimpan data.
Fitur yang berguna seperti TCP/IP, HTTP, dan FTP. Modul ini juga dilengkapi fitur pemrosesan sinyal analog, dukungan untuk sensor, dan dukungan untuk perangkat masukan/keluaran (I/O) digital. ESP32 juga memiliki dukungan untuk konektivitas Bluetooth. Dapat digunakan untuk mengendalikan perangkat yang terhubung dengan Bluetooth.
Beberapa spesifikasi utama ESP32 antara lain:
1. Prosesor: Dual-core Xtensa LX6 240 MHz
2. Memori: RAM 520 KB, Flash Storage hingga 16 MB
3. Konektivitas: Wi-Fi 802.11 b/g/n, Bluetooth 4.2 (Classic + BLE)
4. GPIO: Hingga 36 pin I/O
5. Sensor & Modul Tambahan: ADC, DAC, Touch Sensor, PWM, I2C, SPI, UART
Kelebihan ESP32:
1. Memiliki modul WiFi dan Bluetooth
2. Memiliki pin input ADC yang banyak
3. Memiliki sumber daya bangun yang berbeda
4. Memiliki banyak periferal
5. Lebih serbaguna
Kekurangan ESP32:
1. Lebih mahal daripada ESP8266
2. SRAM terbatas
3. Hanya mendukung Wi-Fi 2.4GHz
4. Resolusi ADC terbatas
5. Konsumsi daya lebih tinggi
6. Alat pengembangan yang kompleks
7. Tegangan operasi 3.3V, sehingga suplai listrik pada rangkaian tidak boleh lebih dari 3.3V
Gambar 2. Esp32 Wrover Cam GPIO
Gambar diatas merupakan kaki pin yang ada pada Esp32 cam berikut penjelasan dari pin-pin Esp32.
1. ADC: Analog Digital Converter. Rentang tegangan masukan 0-1v 2. RST: reset modul
3. GND: Ground
4. I2C: komunikasi 2 kawat kabel
5. PWD :power input
6. GPIO: GIPO input dan Output
7. Touch: pin untuk sensor input
8. Hall Snesor pin
9. PWM Cable
10. OnBoard Led: pin untuk led di Esp32.
11. SPI function.
12. Camera function pin.
5.3.4 LED
LED (Light Emitting Diode) adalah komponen elektronik yang memancarkan cahaya saat dialiri arus listrik. LED termasuk dalam keluarga dioda, namun memiliki kemampuan memancarkan cahaya dalam berbagai warna seperti merah, hijau, biru, putih, dan lainnya.
LED bekerja berdasarkan prinsip elektroluminesensi, yaitu proses di mana bahan semikonduktor memancarkan cahaya saat dialiri arus listrik. Saat tegangan diberikan pada kaki LED (anoda dan katoda), elektron bergerak dan menghasilkan foton (cahaya).
Gambar 2. LED
Struktur dasar LED:
LED memiliki dua kaki:
• Anoda (positif): Kaki Panjang
• Katoda (negatif): Kaki pendek
Saat pemasangan, arus harus mengalir dari anoda ke katoda agar LED menyala. Jika terbalik, LED tidak akan menyala.
Jenis-Jenis LED:
1. ED Standar: Untuk indikator biasa
2. LED RGB: Bisa menghasilkan berbagai warna
3. LED SMD: Dipasang di permukaan PCB
4. LED High Power: Untuk penerangan tinggi 5. 7-Segment Display: Untuk menampilkan angka
5.3.5 Cara Kerja Sistem Kontrol LED dengan Platform IoT (Blynk)
Sistem kontrol LED menggunakan platform IoT seperti Blynk bekerja dengan konsep komunikasi data dua arah antara perangkat mikrokontroler (ESP32) dan aplikasi mobile Blynk. Proses dasarnya adalah sebagai berikut:
- Perangkat ESP32 Terhubung ke Internet
ESP32 menggunakan modul WiFi untuk tersambung ke jaringan internet rumah atau hotspot sehingga dapat berkomunikasi dengan server cloud Blynk. - Autentikasi dengan Auth Token
Untuk menghubungkan perangkat ESP32 dengan proyek Blynk, diperlukan Auth Token — kode unik yang didapat dari aplikasi Blynk saat membuat proyek baru. Token ini harus dimasukkan ke dalam kode program ESP32. - Aplikasi Blynk Mengirim Perintah
Pengguna menekan tombol virtual pada aplikasi Blynk di smartphone. Perintah ini dikirim ke server cloud Blynk. - Server Cloud Blynk Meneruskan Perintah ke ESP32
Server menerima perintah dari aplikasi dan meneruskannya ke ESP32 secara real-time. - ESP32 Menerima Perintah dan Mengendalikan LED
ESP32 membaca perintah tersebut, kemudian menyalakan atau mematikan LED sesuai perintah. - Feedback ke Aplikasi
Status LED bisa dikirim kembali ke aplikasi Blynk untuk menampilkan keadaan LED secara real-time (menyala atau mati).
5.3.6 Komunikasi Data dalam Sistem IoT
Dalam sistem IoT, komunikasi data yang efisien dan aman sangat penting. Berikut beberapa istilah dan protokol yang sering digunakan:
- MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)
Protokol komunikasi ringan dan efisien untuk perangkat IoT. Memiliki model publish-subscribe, cocok untuk perangkat dengan sumber daya terbatas. - HTTP/HTTPS
Protokol komunikasi web yang umum digunakan, mudah dipahami dan diimplementasikan, namun kurang efisien dibanding MQTT. - CoAP (Constrained Application Protocol)
Protokol khusus untuk perangkat IoT dengan sumber daya terbatas, bekerja di atas UDP. - WebSocket
Protokol yang memungkinkan komunikasi dua arah secara real-time antara client dan server.
5.3.7 Keamanan dalam IoT
Keamanan adalah aspek kritis dalam IoT, terutama saat mengontrol perangkat dari jarak jauh melalui internet.
- Autentikasi dan Otorisasi
Menjamin hanya pengguna yang berwenang yang dapat mengakses dan mengendalikan perangkat. - Enkripsi Data
Data yang dikirim antar perangkat dan server harus dienkripsi (misalnya menggunakan SSL/TLS) agar tidak mudah disadap. - Update Firmware
Perangkat IoT harus dapat diperbarui software-nya secara remote (OTA – Over The Air) untuk memperbaiki celah keamanan. - Firewall dan Segmentasi Jaringan
Memisahkan jaringan IoT dari jaringan utama agar bila terjadi serangan tidak menyebar.
5.3.8 Contoh Implementasi Pengontrol LED dengan Blynk dan ESP32
Komponen yang dibutuhkan:
- ESP32 Development Board
- LED
- Resistor 220 ohm
- Kabel Jumper
- Smartphone dengan aplikasi Blynk
Prinsip kerja:
LED dihubungkan ke salah satu GPIO ESP32, misal GPIO 2. Ketika tombol di aplikasi Blynk ditekan, ESP32 menerima perintah untuk menyalakan atau mematikan LED.
5.3.9 Manfaat Menggunakan Platform IoT untuk Kontrol LED
- Remote Control
Dapat mengontrol LED dari mana saja melalui smartphone. - Pengembangan Mudah
Platform Blynk menyediakan antarmuka drag-and-drop yang memudahkan pembuatan kontrol. - Realtime Monitoring
Status LED dapat langsung dilihat di aplikasi. - Otomatisasi
Bisa membuat skenario otomatis, misalnya LED menyala saat waktu tertentu atau berdasarkan sensor lain.
Kesimpulan
Penggunaan platform IoT seperti Blynk memudahkan pengontrolan perangkat elektronik, seperti LED, secara real-time melalui smartphone. Dengan menghubungkan mikrokontroler ESP32 ke internet dan menggunakan fitur autentikasi melalui Auth Token, pengguna dapat mengirim perintah dari aplikasi Blynk untuk mengendalikan LED dari jarak jauh dengan mudah dan responsif.
Platform IoT menyediakan infrastruktur yang memungkinkan pengelolaan perangkat secara terpusat, pengumpulan data secara aman, serta fitur monitoring dan otomatisasi yang memperluas fungsi perangkat IoT. Selain itu, protokol komunikasi seperti MQTT dan HTTP mendukung pengiriman data yang efisien dan aman, meskipun keamanan tetap menjadi aspek penting yang harus diperhatikan, termasuk autentikasi, enkripsi data, dan pembaruan perangkat lunak.
Implementasi sederhana pengontrol LED menggunakan ESP32 dan Blynk menunjukkan manfaat praktis dari teknologi ini, yaitu kontrol jarak jauh, monitoring status secara real-time, dan kemudahan pengembangan aplikasi IoT tanpa perlu membangun sistem backend dari awal. Dengan begitu, platform IoT seperti Blynk menjadi solusi efektif untuk mengembangkan aplikasi IoT yang hemat waktu dan biaya, terutama untuk aplikasi skala kecil hingga menengah.
