T E L KO MNIK A , V ol . 17 No. 6,  Dec e mb er   20 1 9,  p p. 31 2 6 ~ 31 3 6   IS S N: 1 69 3 - 6 93 0 accr ed ited   F irst  Gr ad e b y K em en r istekdikti,  Decr ee  No: 2 1/E/ K P T /20 18   DOI:   10.12928/TE LK OM N IK A .v 1 7 i 6 . 11722   â—¼    31 26       Rec ei v ed   Nov e mb er  9 , 2 01 8 ; Rev i s e M ay  30 ,  20 1 9 A c c ep ted   J ul y   2 ,  20 1 9   Imp le men tat i on   smart  ho me u si ng     int ern et o f t hin g s       Af r iz al  M ay u b 1 , Fah m iz al* 2 , M a’ r u f  S h idiq 3   Un an Y u sm ania r  O ktiaw a t i 4 ,   Nu r  Ro h man  Ro sy id 5     1 G ra d u a te  Sc h o o l   o S c i e n c e   Ed u c a t i o n Uni v e rs i ty  o Be n g k u l u   2 ,3 ,4 ,5 Dep a rtm e n o El e c tr i c a l   En g i n e e ri n g  a n d  I n f o rm a ti c s Vo c a t i o n a l  Co l l e g e Uni v e r s i ta s  Gad j a h  M a d a   * Corre s p o n d i n g  a u t h o r,  e - m a i l :  f a h m i z a l @ug m .a c .i d       Ab strac t     Dev e l o p m e n i n   te c h n o l o g y   o i n fo rm a t i o n   to d a y   p r o v i d e s   v a ri o u s   fa c i l i ti e s   to   s u p p o rt  h u m a n   a c ti v i t y O n e   t e c h n o l o g y   th a f a c i l i ta t e s   h u m a n   i s   th e   u s e   o f   a u to m a te d   s y s t e m s th e   a p p l i c a t i o n   o s m a r t   h o m e   s y s te m   m a k e s   i e a s i e fo u s e r s   to   c o n tro l   h o u s e h o l d   e l e c tr o n i c   d e v i c e s Th i s   s tu d y   a d d re s s e s   o n e   o th e   s m a rt   h o m e   s o l u ti o n s   wi th   a u to m a ti o n   s y s te m s Th e   s y s te m   i s   b u i l t   u s i n g   ESP8 2 6 6   a n d   Ra s p b e rr y   P i   d e v i c e s b y   u t i l i z i n g   M Q TT REST  a n d   L a ra v e l   fra m e wor k   p ro t o c o l s Wi th   Ar d u i n o P y th o n   a n d   P H P   p ro g ra m m i n g ,   h o u s e h o l d   d e v i c e s   c a n   b e   c o n tr o l l e d   b o t h   a u to m a ti c a l l y   a n d   m a n u a l l y .   Con tr o l   s y s te m   c a n   b e   d o n e   b y   u s i n g   web c h a t b o t,   a n d   p h y s i c a l l y Th e   c o m m u n i c a ti o n   u s e d   u t i l i z e s   wir e l e s s   n e two r k W i t h     th e   d e s i g n e d   s y s te m th e   u s e r s   c a n   c o n tro l   t h e   d e v i c e g a i n   i n f o rm a ti o n   a n d   g e war n i n g Th e   i n f o rm a ti o n   p ro v i d e d   b y   th e   s y s te m   i s   o b ta i n e d   fro m   o p e n   d a t a   o n   t h e   i n t e rn e a n d   fro m   th e   s e n s o i n s ta l l e d   o n     th e  d e v i c e .         Key w ords In t e rn e t  o T h i n g s ,  M Q TT REST s m a rt  h o m e       Copy righ ©  2 0 1 9   Uni v e rsi t a s  Ahm a D a hl a n.  All  rig ht s  r e s e rve d .       1.  Int r o d u ctio n   Mo de r l i f t od ay   de ma nd s   hi g he r   mo bi l i ty ,   ev ery th i n i s   de s i gn ed   to   ma k e   h u ma n   l i fe  be c om es   e as i er.  T ec h no l o gy   do es   no es c ap i nto   o ne   of  t he   m aj or  probl em s   t ha de v e l o pe du r i n th i s   p erio d.  It   c an   b s ee n   fr om   th d ev el o pm en of  i nte r n et  ne tw ork   tha t   ha s   b oo m ed   i n   the   pa s d ec ad e fr om   th da ta  r es u l ted   fr om   Ci s c pr ed i c t i on i was   fo un t ha i the   p erio of   20 12   t 20 1 the   us o i nt ernet  us ag ha s   grown  by   13   ti m es   hi g he r   c om p ared  t the   prev i ou s   y ea r s  of  us e [ 1 - 4] .   Int erne to da y   i s   n ot  on l y   u s ed   to  ac c es s   em ai l s   an a r ti c l es b ut  a l s c an   b us e as   me an s   of  r em ote   el ec tr on i c   c on tr ol l er  b oth   at  w ork   an at  ho m e,  w hi c i s   c om m on l y   k no wn  as   s ma r ho m e.  Rem ote   c on tr o l   s y s tem   al l ows   on to  c on tr ol   ho us eh o l e l ec tr on i c   de v i c es   an y where   an d   an y t i me   by   us i n an y   c om pu t er  or   mo bi l e   ph on e   c on tai ne d   a   we brows er  a pp l i c ati on   th at  c an   op e we wh i c i s   us ed   to  c on tr ol   e l ec tr o ni c   de v i c es   i ho m s uc as   l i gh ts f an a i r   c on di t i o ne r  ( A C)   an ga r a g e [ 5 - 7] .   Int erne of   T h i ng s   ( IoT)   i s   a   pa r ad i g o th l ate s t   c o mm u ni c at i on s   whi c i s   en v i s i on e as   fut ur e,  t hi s   tec hn ol og y   ad ds   ev ery da y   de v i c es   wi th   a   m i c r oc on tr o l l er,   th e   de v i c e   a l l ows   s en de r - r ec ei v er  d i gi tal   c o m mu n i c ati on   an i s   c on n ec te to  c om m un i c ati on   p r ot o c ol   tha a l l ows   ea c de v i c e   to   c on ne c t   wi t h   oth er  de v i c es   [8] .   T he   c on c ep of   IoT   a i ms   t ma k e   th i nte r n et   mo r e   de pt a nd   brea dth   i i ts   us e F urth ermor e,   th e as of  i nte r ac ti on   be t wee d ev i c es   s uc as   ho me   ap p l i a nc es s urv ei l l an c c a me r as v eh i c l es   an d   oth er  eq u i pm en t ’ s   i s   pr es en te i n   F i gu r e   1.  T hi s   pa r ad i gm   c an   f i nd   a   v arie t y   of  ap p l i c a ti o ns   i n   ma ny   d i ffe r e nt  s c i en t i fi c   do ma i ns s uc as   s m art  ho me s ,   i nd us tr i al   a uto m ati o n,  a uto ma t i on   i t he   me di c a l   f i e l d,   i n tel l i ge nt  en ergy   ma na ge me nt  an d   i nte l l i g en ne tw ork  th at  are  ap p l i e d t o  th e  v eh i c l e,  tr aff i c  an d m an y  m ore.   A   s ma r ho me   s y s tem   be s i d es   c an   b c on tr o l l ed   r em o te l y i t   al s o   c an   prov i d i nfo r m ati o ab ou the   ac tu al   c on di t i o ns   i the   h om e on of  the m   i s   the   weat he r   i n forma ti on   an s ec urit y   i nfo r ma t i on .   S o   tha r es i de n ts   c an   ea s i l y   mo n i tor   th c o nd i t i o of  the   h ou s e   throu gh   the   d ev el op e i nte r f ac e.  In  ad di t i on s m art  ho m s y s tem   c an   al s i nte r ac wi t ot he r   da ta  s o urc es s uc as   i nte r ac ts   w i t we ath er  pred i c ti on   s y s tem ,   s t ha r es i de nts   c an   c o ns i de r   the   ac ti v i ti es   to  be   c arr i ed   out   [ 9 - 1 2].   T h i s   pa p er  ai ms   t un d ers tan t he   b as i c s   of  u s i ng   m es s ag q ue u i n te l e me tr y tr an s po r ( MQ T T )   protoc ol   as   me a ns   of  c om mu ni c at i o be tw ee t he   r em ot d ev i c w i t the   s erv er,  to  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO MNIK   IS S N: 1 69 3 - 6 93 0   â—¼     Imp l em en ta ti o n s ma r ho m e u s i n i nte r n et  o f th i ng s   ( A fr i z al   Ma y ub )   3127   de s i g   pl atf orm   th at  c o ns i s ts   of  h ardwar e   an s of twa r as   th f ou n da t i o i t he   ma nu fac ture   of  Int erne of   T h i ng s   ( I oT)   de v i c e,  an to   i mp l em en t   th r e s ul ts   of   the   d es i gn ed   pl atf or as   t he   ba s i s   for mak i ng  t he  s m art ho me .       2.      R es e ar ch  Me t h o d   2.1 S ma r t  Ho me A r chit e c t u r es   Home   i s  a  bu i l d i ng  t ha t c an no t b e s ep arate d f r om  h um an  l i fe  be c a us e h o me  i s  a  p r i ma r y   ne c es s i ty . To be   ab l e t fun c ti on  p hy s i ol og i c al l y , a  ho m e m us t b e e q ui p pe wi t h v a r i ou s  fa c i l i t i es   r eq ui r e d,   s uc as   e l ec tr i c i ty wat er,  l i gh t i ng   a nd   ot he r s   [ 13 ].   A l on wi t t he   d ev el o p me nts   tha LE D   to  th e d i g i ta l  era,  no wad ay s  t he r are  a l ot  o f res ea r c tr y i ng  t o m ak e a   ho me   be c om es  e as i er t c on tr ol T he   ter s ma r h o me   ha s   w i de l y   s tat e by   r e s ea r c he r s   an ac t i v i s ts   i a uto m ati on   f i e l d.  B ut  t o m ak e a   ho us e  i n to  a   s ma r t h o me i i s  ne e de d a   s y s tem  to  ha nd l e t hi s .   S ma r t   ho me   c on t r o l   s y s tem   ( S C S )   i s   s y s tem   to   m an a ge  an d   to   c on tr o l  a  ho m e i n   order   to  i mp r ov e   t he   s a fet y   an d   c om fort  of  ho me   own ers   b y   i m prov i n t he   s y s tem   o en v i r on me n tal   protec ti on ,   en ergy   s av i ng s , s i mp l i fy i ng   the   s ett i ng   o b o th  d i g i ta l  de v i c es  an d   m ec h an i c a l  de v i c es   be c om es   ea s i er [14] .           F i gu r 1.  S ma r de v i c es   on   s ma r t h o me   i l l us tr at i on       2.2 MQ T T  dan  RE S T   P r o t o cols   Me s s ag Q ue ui ng   T el em et r y   T r an s po r ( MQ T T )   P r oto c ol   i s   protoc o l   tha r un s   a ov er   T CP /I P  s tac k  an d h as  a  da t a p ac k et  s i z e wi t h s ma l l  l o w  ov erhead  ( m i n i mu m 2  by te s )  th at  ha s  an   i mp ac on   the   c o ns um pti o of  t he   p ower  s u pp l y   tha t   i s   al s o   qu i te  s m al l   [ 15 ].  T hi s   prot oc ol   i s     the   ty p e o d ata - a gn os t i c   pr oto c ol   wh i c h m ea ns   th at  i c an   tr a ns mi t   a ny   da t s uc h   a s   bi n ary   da t a,  tex ev en   X M or  J S O a n th i s   protoc o l   ap p l i es   pu bl i s h/s ub s c r i be   m od el   as   s ho wn  i F i gu r 2,   where  t he   mo de l   i s   di f ferent   fr om   mo s protoc o l   t ha ty pi c al l y   us es   c l i e nt - s erv er  mo d el B y   d efa ul t,   MQ T T   protoc o l   r u ns   on   T C P /IP   po r t   18 83 ,   the   prot oc ol   i s   w i de l y   us ed   i c om mu n i c ati on   Ma c h i n to  M ac hi ne   ( M2 M)  a nd   IoT.   T hi s   i s   be c a us MQ T T   i s   a pp r op r i ate   to   b us e on   de v i c es   tha t   h av l i m i te c ap a bi l i t i es   i ter ms   of  ba n dwi dth   a nd   da t tr an s mi s s i on   as   wel l   a s   i s   l i mi ted   to    the   r e l i ab i l i ty   of   da ta  tr a ns m i s s i on  [1 6] MQ T T  i s   a   me s s ag e - ba s e pro toc ol   wi th  t h ad dres s   of  me s s ag e s p ec i f i c al l y  me nti on ed  as  a  T o pi c .   Repres en tat i on al   S tat T r a ns fer  ( RE S T )   i s   an   arc h i tec t ure  of  c om m un i c ati on   me th od   tha t   us ed   HT T P   protoc o l   for  da ta  c h an g i n an th i s   me th od   i s   oft e ap pl i ed   i a pp l i c at i on   de v el op m en t.   T he   g oa l   i s   t m ak a   s y s tem   t ha t   ha s   go od   pe r f ormanc e q ui c k   an ea s y   to   b de v el op e ( s c al e),  p arti c u l a r l y   i n   t he   ex c ha n ge   an c o mm u ni c at i on   o da ta R E S T   i s   al s o   o ne   of   the   m ec ha n i s ms   of  i nte grati on   tha ha s   b ee v ery   do mi na nt  t be   us ed   o the   i nt ernet,  R E S T   ha s   fou r   es s en ti al   c om po n en ts   i i s uc as   URL  Des i g n,  H T T P   V erbs HT T P   Res p on s Code F or ma Res po n s [1 7 18 ].  In  F i g ure  i i s   ex pl ai n ed   th at  R E S T   s erv er  wi l l   ha nd l the   da ta  ex c ha ng e   proc es s  be twe en  R E S T  c l i en t w i th  the   da t ab as e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
     â—¼                IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO MNIK   V ol .   17 ,  No 6,  D ec em b er 20 19 :   31 2 6 - 31 3 6   3128         F i gu r 2 .   MQ T T   and  RE S T   A r c hi tec t ure       2.3 . O v er v iew o f  t h S mar t  Ho me S ys t em   S ma r ho m c on tr o l   s y s tem s   wor k   by   c on ne c ti ng   e l e c tr on i c   de v i c es   i th ho us wi t a   c on tr ol   d ev i c wh i c ha s   be en   de s i g ne to  c on n ec t   to  the   Int ernet  ne tw ork ei th er  wi r ed   or   wi r el es s T he s el ec tr on i c   de v i c es   w i l l   b c on tr ol l ed   b y   the   s tat o d ata   tr an s m i tt ed   ov er  MQ T T   protoc ol t he   da t a   i s   o bta i n ed   fr om   the   us er' s   c o mm a nd   or  tr i gg ere ba s ed   o d ata   fr om   oth er  s y s tem s s uc as   wea the r   predi c t i on   s y s tem In   ad di t i on   to   tak i ng   order s   i th f orm  of   s pe c i f i c   s tat es the   e l ec tr on i c   de v i c on   the   s m art  ho m s y s tem   c an   al s tr a ns mi d ata   t o   oth er  de v i c es s tha t   da t s uc as   te mp erature,   hu mi d i ty   a nd   s ec u r i ty   c on d i ti on s c an   be   m on i tored   r em ote l y   v i the   w eb T he   f ol l ow i n i s   the   de s i g of  s ma r h om e   s y s tem   as   whol w hi c i s   pres en ted   i n   F i gu r 3   ( a).   S ma r h om c on tr ol   s y s tem   de s i gn   i s   do ne   by   uti l i z i ng   m - P l atf orm S o me   of  t he   fe atu r es   tha t   wi l l   b c ov ere i thi s   s tud y   i nc l ud e   l i g hti ng   c on t r ol ai r   c o nd i ti on i ng   c on tr o l ga r a ge   do or  c on tr ol ,   a l l   of   w hi c h   c an   b r em ote l y   c on tr ol l ed   e i th e r   ma n ua l l y   or  au to ma t i c al l y P r ot oty pi ng   ho us i s   d on e   us i n C A s oft war e   an h as   s i z e   of  1: 30   of   th s i z of  t he   orig i n al   ho us e Ho us de s i g us ed   as   pro tot y pe s   i th i s   s tu dy   h as   two   f l oo r s ,   wi th   a   tot al   of   thre r o om s   o th f i r s f l oo r   an f ou r   r oo ms   on   the   s ec on f l o or,  wh ere  th d es i g of  prot oty pe   of  t hi s   h ou s i s   s ho wn   i n   F i gu r 3   ( b).   Ins tal l at i on   of   L i gh t   E mi tti n Di od e   ( L E D)   l i g hts   i e a c r oo m   as   ma ny   as   2 - 6   i t em s   i s   us ed   as   a   s ub s ti tut e   for  A l i g hti ng   i ns ta l l ati on s   s i mu l ati on   i t he   ho m e.  T h us o ho me   prototy pe s   wi t a   r at i of  1 : 30   i s   me an t   t be   ab l to  s i mu l ate   the   us of  m - Nod a s   r ep l ac em en t   of  the   ma n ua l  s wi tc h,  be c a us e t he   ma j orit y  of   the   el ec t r i c al  i ns tal l at i o n i the   ho us e p uts  th e l i gh s wi tc o a   r oo l oc at ed   i n   on e   pl ac e,  s o   th at  t i m pl e me nt   th s y s tem   of  the s e   pr oto ty pe s   i n   r ea ho me s us ers   s ho ul on l y   r ep l ac the   s w i tc pa r i nt m - no de   d ev i c e,  as   s ho w i F i gu r 4.    T he   us o m - No de   i a dd i ti on   to  be   us ed   to  c o ntro l   l i g hts c an   a l s b us ed   to   c on tr ol   oth er  ho us eh ol ap pl i an c es s uc as   wate r   p um ps pl an ts   wate r i ng f an   a nd   o the r   e q ui p me nt ’ s T hu s on l y   by   us i n a m - N od e th ho us eh o l d   ap pl i an c es   of  c on v en t i on al   eq ui p me nt  c an   be   tur ne d   i n to  c on ne c te to  th Int ernet  an c an   be   c on tr o l l ed   r e m ote l y .   I the   ga r ag e,  i ad di t i on   t c on tr o l   l i g hts m - No de   i s   a l s us ed   to  c on tr ol   a   s erv mo tor  w hi c th en   c an   b us ed   t o pe a nd   c l os e   the   g arage   do or  r em ot el y   a nd   au tom ati c a l l y In  F i gu r 5   ( a)  i c an   be   s e en   t ha f or  i ns ta l l a ti on   o n   the  f i r s t fl o or, i t n e ed s  fo ur  pi ec es  o f m - No de  fr om   E S P 82 66 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO MNIK   IS S N: 1 69 3 - 6 93 0   â—¼     Imp l em en ta ti o n s ma r ho m e u s i n i nte r n et  o f th i ng s   ( A fr i z al   Ma y ub )   3129     ( a)     G a r a g e R o o m   3 R o o m   1 R o o m   2   ( b)     F i gu r 3 .   ( a) D es i gn  of   a s ma r t h om e s y s tem  ( b) Hou s e p r oto ty p e d es i gn           F i gu r 4 .   I l l us tr ati on  o f u s i n g m - No de  as   a s wi tc h       m - no d c on f i gu r at i o on   the   s ec on f l o or  do es   no us E S P 82 66 bu i t   us es     the   Ras pb err y   P i t he   us e   of  R as pb err y   P i   i s   i nt en de to   tr y   t i mp l e me n m - N od e   s y s tem   o n   mu l t i p l e   de v i c es B y   us i ng   t he   R as pb err y   P i ,   th i ns ta l l ati o of  w i r i ng   the   l i g hts   o t he   s ec o nd   fl o or  wi l l   be   l i k i F i gu r 5   ( b),  w he r a l l   t he   c ab l l i g ht  w i l l   l ea t s pe c i f i c   l oc at i o n,  s uc c on fi gu r at i o i s   ap pro pria t to  be   ap p l i ed   to  ne b ui l di ng s be c au s the   de s i gn   o c ab l i ns ta l l at i on   c an   be   s et  up  fro m t h e b e gi nn i ng , s o i t  wi l l  n o i nte r f ere w i th  an  ex i s ti n g e l ec tr i c a l  i ns tal l at i on .     U s e r   B roke r   node     =   m - N ode   S ka la 1 : 30   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
     â—¼                IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO MNIK   V ol .   17 ,  No 6,  D ec em b er 20 19 :   31 2 6 - 31 3 6   3130   Ras pb err y   P i   h as   s ev eral   ad v an t ag es   c o mp are w i th   E S P 8 26 6 a mo n o the r s c an   be   c on ne c te wi t s om k i nd   of  c on n ec ti v i ty s uc as   W i - F i eth ernet  an B l ue t o oth In  ad di t i on   the   Ras p be r r y   P i  i s   al s o e q ui p pe w i th  an   o utp ut  th at  c an   be  us ed   as   a i nte r fac e,  s uc as   HDMI   an A u di o   J ac k s i th i s   s tud y the   au di o utp u w i l l   be   us e to   g i v war n i n gs   a nd   i nfo r m at i on   s uc as   w ea t he r   c o nd i ti on s as   w el l   as   c on g es ti o n.   T hi s   i nfo r ma t i on   d ata   wi l l   b e   ob t ai ne d   fr o s ev eral   prov i de r s   of   i n forma ti on   on   the   Int ernet  throu gh   A pp l i c at i o P r og r am mi ng   In terfac ( A P I) ,   the   us of  A P w i l l   al l ow   a n y   pe r s on   to   ob t ai da ta   a nd   to   i n teg r a te  i t   on   th de v i c th at  i s   be i ng   de v el op e d,  s tha th ere  wi l l   be   m ore  i nt eg r at ed   de v i c es   i the   fut ure.  T he   ex am p l es   of  da t ob ta i ne fr ee l y   fr om   w ea th er  da ta  prov i d er  am o ng   o t he r s   are  i nf orma ti o ab ou t   tem p erature,   hu m i d i ty pres s ure,  w i nd   s p ee d,  c l ou c on d i ti on s v i s i bi l i ty   an oth er  i nf ormat i o n.  T h da t i s   us e as  r efe r en c of  t he  s y s t em   de v el op e d i n t h i s  s tud y .       ( a)       ( b)     F i gu r 5 ( a)  I ns tal l at i on  of   m - Node  i ns t al l at i on  on   the   f i r s t fl o or   ( b)  m - Node  i ns t al l at i on  de s i gn  o n t h e s ec on d  fl oo r       3.       m - P latf o r m D es ign   3.1 . O v er v iew o f  t h e m - P l atf o r m   m - P l atf orm   i s   a   p l atf orm  t ha c o ns i s ts   o i nte grate s oft war e   an h ardwar us ed   t o   fac i l i tat IoT  proj ec t.  m - P l a t form  c on s i s ts   of  s ev eral   p ar ts m - Node m - B r ok er,  m - D as hb oa r an m - G ate way .   T he   e nti r e   s e c ti on   of   the   m - P l atf orm   i s   c on n ec ted   to   on an ot he r   i nt a   s i ng l i nte grate d s y s tem . Th e t o p ol o gy  of  m - P l atf or m s ho w i n Fi gu r 6   ( a).     3. 2 . m - No d e   A ny   d ev i c t ha c an   c o nn e c to  th I nte r n et,   r a ng i ng   f r om   c en s ors h i of  t he   s i mp l es t the   c om pl ex   c l ou d   s erv ers   are  the   pa r ts   of  t he   I oT  i whi c t he   p hras 'T h i ng s r efe r s   to  o bj ec ts     Flo o r   1   E S P 8266   E S P 8266   E S P 8266   E S P 8266   Ro o m   1   R o o m   2   Ro o m   3   G a ra g e   ( L a m ps )   ( L a m ps )   ( L a m ps )   ( L a m ps )     R a spbe rr y  P i   S pe a ke r   Flo o r   2   Ro o m   1   Ro o m   2   Ro o m   4   Ro o m   3   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO MNIK   IS S N: 1 69 3 - 6 93 0   â—¼     Imp l em en ta ti o n s ma r ho m e u s i n i nte r n et  o f th i ng s   ( A fr i z al   Ma y ub )   3131   tha v ary   wi de l y   s uc as   l am ps IP   c am eras the r m os tat s a l arm  c l oc k   a nd   o the r s   [19 ] A l l   el ec tr on i c   eq ui p me nt’ s   i th wor l c a be   c o mp o ne nt  of  th IoT  i i h as   i nte r n et  c on ne c t i v i ty the r efo r i n   th i s   s tu dy   i wi l l   be   ma de   a m - no d de v i c e   as   ad d i ti on a l   de v i c th at   i nte gra te   el ec tr on i c s   wi t th i n terne t .   O F i g ure  6   ( b) i nd i c ate t ha th m - N od e d ev i c r e q ui r es   th ab i l i ty   to  brid ge   b oth   t he   d ata   tr a ns mi s s i o fr om   t he   e l ec tr o ni c   de v i c t th i n ternet  a nd   v i c v ers a.  T he r efo r e,   t he r e   i s   l ot   of   c ho i c e   i n   d ev el op i ng   m - No de am on g   ot he r s   E S P 8 26 6,  R as pb err y   P i   an A r d ui n o.  A l l   t hree   de v i c es   are  ex a mp l es   o s om of  th el ec tr o ni c   pl atf orm   th at  c an   be   us e as   m - Node bu i th i s   s tud y the   di s c us s i o wi l l   b mo r foc us e on   th us o E S P 82 66   a nd   Ras pb err y   P i   [ 20 ],  thi s   i s   be c au s b oth   o the s de v i c es   ha v ha t he   a bi l i ty   to  c on ne c t   the   i nte r n et  by   us i n W i - F i   an eth er ne t.  I us e,  ea c m - Node   w i l l   ha v ea c h   'NodeI D'  a nd   'Node K ey as   i de n ti ty .   No d eID  an d   No de K ey   are  ob t ai ne d   fr om   th w eb s i te  of   'no de ma na ge r i whi c h t he y  w i l l  be  un i q ue .         ( a)       ( b)     F i gu r 6 .   ( a)  m - P l atf or m t o po l og y  ( b)  m - No de  t op ol o g y       3.3. m - B r o ke r   Cur r en tl y   th de v e l op me n t   of  IoT  i s   v ery   r ap i d,  r an gi n fr om   ho us eh o l a pp l i an c es ,   en terpr i s es   to   i nd us tr i al   e q ui p me nt T o   h an d l e   th I oT   de v i c es   th at  are  i nc r ea s i n i nu m be r ,   i ne ed ed   m es s ag i ng   i nte r me d i ary   ( brok er)   who   i s   a bl to  ha n dl th a mo u nt  o c om mu ni c at i on   am on g I oT dev i c es  [2 1 ].  A   brok er s erv es  to  br i dg e t h da ta  tr an s m i s s i on  be t wee the  c o nn ec te de v i c es In  thi s   r es e arc h,  wi l l   us the   MQ T T   prot oc ol   as   brok er.  A s   s ho wn  i F i gu r 7   ( a),  da t a   wi l l   be   tr an s m i tte t hrou gh   brok er  t ma r k   i as   a   t op i c   [22 ] T h ere  are  s ev er al   op e n - s ou r c proj ec ts   tha ha n dl th d e v el op me n of  MQ T T   B r ok e r on of  w hi c i s   m os qu i tt o.  T he   us of   mo s qu i tto   i thi s   r es e arc be c au s mo s qu i to   i s   e as y   to  i ns tal l   a nd   h av a l r ea dy   i mp l e me n ti n MQ T T  protoc o l s  v ers i on   3. 1.1  [ 23 ].       3.4. m - G atew a y   T he   de v e l op me nt  of  IoT  i n   the   fut ure  wi l l   c o mb i ne   th r ea l   w orld   w i th  t he   v i r tu al   wor l d,   where  t he   i nte r ac t i on   be t w ee d ev i c es   wi l l   ma k hu ma l i f be tte r H owev er,  t ma k v i r t ua l   ob j ec ts   c an   i nt erac w i th  us ers i c ert ai n l y   d oe s   n ot  l i k th c om mu ni c at i on   m ad e   by   th d ev i c e   to  ot he r   d ev i c es m oreov er,  i i s   ne c es s ary   for  a   s ol uti on   where   the   de v e l o pm e nt  o t hi s   i nte r ac t i on   c an   be   do ne   ea s i l y   by   a l l   d ev i c es   or  by   us ers   [24 ] T h i s   r es ea r c wi l l   tr y   to  c o mb i ne   tw pro toc ol     m - Node   I nte rne t   Electron ic D evices   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
     â—¼                IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO MNIK   V ol .   17 ,  No 6,  D ec em b er 20 19 :   31 2 6 - 31 3 6   3132   i order   t d ea l   w i th  the   ex i s ti ng   pro bl e ms th MQ T T   pr oto c ol   wi l l   ha nd l c o mm un i c ati o b etwe en   de v i c es wh i l t he   R E S T   pr oto c ol   w i l l   ha nd l c om mu n i c ati on s   b etwe en   th us er  a nd   the   d ev i c e.  F i gu r 7   ( b)  ex p l ai ne d   tha t   bo th  protoc o l s   wi l l   be   s et  to  us o Dat L ay er,  whe r ba s i c a l l y   a l l     th e d ata   ei t he r  r ec e i v ed   or r eq ue s t ed  o n e ac h p r ot oc ol   wi l l  b e s tored  i n  th e  s am d ata b as e.           ( a)   ( b)     F i gu r 7 .   ( a)  E x am p l of  a   s c he me  fo r   us i n g m - B r ok er ( b)  m - G ate w ay  arc hi t ec ture       3.5. m - D as h b o ar d   T be   ab l to  c o ntrol   or  v i e da ta  fr o IoT  de v i c es i i s   ne c es s ary   to  ha v an   i nt erfac e   s y s tem   tha c an   fac i l i t ate   us er  to  ma n ag th de v i c i l ar ge   qu an t i ti es T he r ar ma ny   ty pe s   of  i nt erfac es   tha c an   b u s ed bu th ere  i s   v ery   po pu l ar  i nte r f ac e   du t i ts   e as of  ac c es s ,   na me l y   we i nte r f ac e,  t hi s   i nte r fac c a b e as i l y   ac c es s ed   fr om   al l   ty p es   of  el e c tr on i c   de v i c es   s uc as   c o mp ut ers l ap t op s mo bi l ph o ne s   ev en   s m art  te l ev i s i on s   c a al s o   ac c es s   i t.  I thi s   s tud y wi l l   us w eb   i n terfac w i th  a   progr am m i ng   l an g ua g of  P H P   ( P HP   Hy pe r t ex P r ep r oc es s or)   a nd   J av aS c r i pt,   wh i l e   for   th ba s da t th at  us ed ,   i w i l l   c o mb i n My S Q wi t Mo ng oo   [2 5].   M - D as hb o ard   Des i gn   w i l l   be   m ad m oreo v er  us ers   c an   c us tom i z to  the i r   i nd i v i du al   ne ed s ,   s us ers   c a a dj us t   the i r   Das h bo ar m ore  fr e e l y on ex am p l e   of  the   targ et  r es u l ts   fr om   the   m - Das hb oa r d   c an   be   s e en   i F i g ure  8 T h us e   of   m - Das hb oa r d   c an   a l s fac i l i ta te  r es ea r c h ers   to  mo ni t or  th c on d i t i on   of  t he   d ev i c e,  t he   i nte r ac ti o d ata   b oth   fr om   an to  t he   m - Das hb o a r i s   de r i v ed   fr om   m - G ate w ay , w i th  c o mm u ni c at i o n m ed i a b y  us i ng  R E S T  prot oc ol .           F i gu r 8 .   E x am p l of  m - Da s hb oa r d     DB   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO MNIK   IS S N: 1 69 3 - 6 93 0   â—¼     Imp l em en ta ti o n s ma r ho m e u s i n i nte r n et  o f th i ng s   ( A fr i z al   Ma y ub )   3133   4.     T e stin g  and  Dis cuss ion   4.1 . Com mu n i ca t ion  of  M Q T T   T hi s   s tud y   us es   MQ T T   prot oc ol   as   th c om m un i c ati on   protoc ol   be tw ee de v i c es MQ T T   wor k s   by   us i ng   t he   t op i c   as   hi erar c hy   of  d ata   tr an s m i s s i on   w he r ea c t op i c   i s   r efe r en c of   the   da t tr an s m i tte d.  F or  ex am p l e,   a   de v i c want s   t tr a ns mi t   d ata   of   te mp erature   s en s ors mo r eo v er,   the   to pi c   ex am pl e   tha t ha c a be   us ed   i s   " de v i c e /1/ s e ns or/tem p"   aft er   de v i c e   tr an s mi ts   da ta   on   th i s   top i c the th ot he r   de v i c c a n   tak t he   d ata   by   s ub s c r i b i ng   to   th s am e   top i c T h erefore,  t op i c   s ho ul be   r eg ul a ted   s as   no t   to  ov erla o ne   a no th er.  T h c om po s i ti o of  th e t o pi c  us e d i n t h i s  s tu dy  are  28  to p i c s , s uc h a s  c an  b e s ee n  i n  Tab l 1.       T ab l e  1 T op i c   D i v i s i on   of  MQ T T   Floo r   R o o m   I t e m   Top ic   Mes s a g e   1 s t   f loo r   L iv ing   r o o m   lamp 1   r o o m/ 1 / la mp/ 1 / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON   lamp 2   r o o m/ 1 / la mp/ 2 / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON   lamp 3   r o o m/ 1 / la mp/ 3 / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON   lamp 4   r o o m/ 1 / la mp/ 4 / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON   door   r o o m/ 1 / d o o r / lo c k   0   L OC K ;   1   O P E N   d o o r   d e t e c t ion   r o o m/ 1 / d o o r / s t a t e   0   L OC K ;   1   O P E N   R o o 2   lamp 1   r o o m/ 2 / la mp/ 1 / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON   lamp 2   r o o m/ 2 / la mp/ 2 / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON   lamp 3   r o o m/ 2 / la mp/ 3 / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON   lamp 4   r o o m/ 2 / la mp/ 4 / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON   lamp 5   r o o m/ 2 / la mp/ 5 / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON   Ga r a g e   lamp 1   r o o m/ 3 / la mp/ 1 / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON   lamp 2   r o o m/ 3 / la mp/ 2 / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON   lamp 3   r o o m/ 3 / la mp/ 3 / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON   lamp 4   r o o m/ 3 / la mp/ 4 / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON   door   r o o m/ 3 / d o o r / 1 / loc k   0   C L OS E ,   1   =   OP E N   2 n d   Floo r   R o o 4   lamp 1   r o o m/ 4 / la mp/ 1 / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON   lamp 2   r o o m/ 4 / la mp/ 2 / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON     lamp 3   r o o m/ 4 / la mp/ 3 / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON   lamp 4   r o o m/ 4 / la mp/ 4 / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON   R o o 5   lamp 1   r o o m/ 5 / la mp/ 1 / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON   lamp 2   r o o m/ 5 / la mp/ 2 / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON     lamp 3   r o o m/ 5 / la mp/ 3 / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON   lamp 4   r o o m/ 5 / la mp/ 4   0   OF F;   1   =   ON   R o o 6   lamp 1   r o o m/ 6 / la mp/ 1   0   OF F;   1   =   ON   lamp 2   r o o m/ 6 / la mp/ 2   0   OF F;   1   =   ON   lamp 3   r o o m/ 6 / la mp/ 3   0   OF F;   1   =   ON     lamp 4   r o o m/ 6 / la mp/ 4   0   OF F;   1   =   ON   a ir  c o n d it ion ing   r o o m/ 6 / A C / s t a t e   0   OF F;   1   =   ON   A C   t e mp   r o o m/ 6 / A C / t e mp   inp u t   Te mp  ( D e f a u l t   =   2 0 )   Ou t d o o r   Ga r d e n   lamp   o u t / 1 / la mp/ s t a t e   0   OF F;   1   =   ON       4.1 . U se  C as e  S ce n a r io   Us ers   wi l l   be   ab l t c o ntrol   t he   ho me   el ec tr on i c   de v i c es   v i a   b utt o o t he   de v i c or   throug h t h e I nte r n et.  Us ers   c an  tu r n  on   or tur n  of f  th e l i gh ts , c on tr ol   ai r  c o nd i ti on i n g t e mp era ture,  op en  th e g ar ag e  do or an oth er  el ec tr o ni c   de v i c es  th a t a r e c on ne c te d t o  th e m - N od e.  Us ers  c an   ac c es s  th e i nt erfac e f r o m e i the r  s y s tem  c on tr o l  pa ge  fr om  th e n et wor k  or the  I nte r ne t n etwo r k . In   ad d i ti on   to   c on tr o l ,   us ers   c a a l s o   ob t ai i nf ormat i o fr o t he   m - No de ,   s uc as   t em pe r atu r e l i gh t   i nte ns i ty , d oo r  s ec urit y  c on di t i on s  a nd  ot he r s . The  i nt e r fac e u s ed  i n t h e f orm  of  w eb  an d c ha t bo t.  In  ge n era l , th i l l us tr ati on   o f th us e c as e s c en ar i i n t hi s  s tud y   i s  i l l us tr at ed   i n F i g ure 9   ( a).   In  ad di t i o to  wor k i n o t he   ord ers   of  us ers t hi s   s ma r h om e   s y s tem   c an   al s wor k   au to ma t i c al l y i ac c orda nc wi t t he   r u l es   s et   by   th us er,  the r are  s om e   au t o ma te s y s tem s   tha are  us ed   i n   th i s   s tud y t he s s y s tem s   are  us ed   t i mp r ov t he   c om fort  a nd   t he   s afe ty   of  us ers T he   s ec urit y   s y s tem   a pp l i e i t he   f orm  of  forc e do or  an d   wi nd o o pe n i n de tec t i on ,   th i s   de tec t i on   us es   s en s ors   th at   ha v be e i ns ta l l e o th e   do or  or  wi nd o w,  w hi c i th c on d i t i on   of  the   d oo r   i s   s up po s ed   to  b e   l oc k ed   b ut  i s   d ete c te op e n,  the   s y s tem   wi l l   a uto ma t i c al l y   s ou n a n   al arm   an n oti fy   us ers an d   prov i d bri ef  r e po r ts   to  s ec urit y   forc es   aro un the   ho u s e,  i ge n eral thi s  s y s tem  i s   i l l us tr at ed   i F i gu r 9   ( b).   W he t he   aft er no o a nd   m orni n arr i v ed the   au tom ati c   s y s tem   for  t he   ga r d en   l i g hts   wi l l   fun c ti on . Th i s  s y s tem  wi l l  tu r n o n t he  g arde n l i gh ts  i f t h e t i m e s ho ws  at  17 .30  a nd   wi l l  tu r n i t o ff a 05 .0 0.  T h d ata   t i m i s   o bta i ne d   fr om   the   s erv er  o the   i nte r n et.   B ut  ap art   b y   ti me to   turn    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
     â—¼                IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO MNIK   V ol .   17 ,  No 6,  D ec em b er 20 19 :   31 2 6 - 31 3 6   3134   the   l i gh ts   are  a l s ba s e on   da ta  fr om   th i nt en s i ty   of  th l i g ht  c om i ng   fr o the   l i g ht   s en s or,  the s e   s en s ors   c an   prov i de   i n for ma ti on   ab ou the   i n ten s i ty   of  l i gh at  t i me   an t h us er  c a s et    the   mi n i m um   ma r k   t tur l i gh ts   on   an d   of th g arde n   l i gh t,   i g en era l th i s   au t o ma te s y s tem   i l l us tr ate d i n Fi gu r 10   ( a).   T he   s ma r ho m s y s tem   c an   al s arr an g for  al l   of  the   de v i c es   c urr en tl y   on   th c on di t i o ns   i s   s et  ou wh en   us ers   c om e   fr om   ou ts i de   o ho m or  when   t he   us er  l ea v es   ho m e.  T hi s   s y s tem   i s   r efe r r ed   to   as   ho m e/a w a y   mo d e,  or  a   mo de   tha t   d et ermi n es   th pr es en c of  us ers Us ers   c an   s et  thi s   mo de   thr ou g the   web  or  thro ug c h atb o t,  th e r efo r the   us ers   no   l o ng er  ne ed   t turn  o or tur n o ff t h e l ec tr on i c  de v i c es . In  g en era l , t hi s  s y s te m i s  i l l us tr ate d i n Fi gu r e 1 0   ( b).           ( a)   ( b)     F i gu r e   9 .   ( a) Us c as e  di ag r am   ( b) Do or s ec urit y  de tec ti on  fl ow           ( a)   ( b)     F i gu r 10 .   ( a)  A ut om ati on  o f g arde n l i g hts   ( b) Ho me   a way  mo d e       T he r are  s ev era l   fe atu r es   on   th webs i te  t ha ar us ed   as   s ma r h om c on tr ol l ers ,   fea tures  de s i gn e t m ak e i ea s i er  for us ers   to  c o ntro l  ho us eh ol d ev i c es   at   ho me T hi s   w eb s i te  di s pl ay   c an   be   v i e wed  i F i gu r 11 T h ere  are  s om c o l um ns   tha d i v i d ea c h om de v i c b as ed   on   fun c t i on   a nd   r oo m.  T he   web,   wh i c i s   de s i gn e to   be   op e ne t hroug c om pu ter  or  l a pto de v i c e,  c an   al s o   be   op e ne v i m ob i l de v i c es   s uc h   as   A nd r oi an i P ho ne t hi s   i s   b ec au s e       C on t ro lli n Lam p AC,   D o or   an d   Ga rage   G et  Inf o rm at i o n  fr o m   h o m e     S tart   D o o   L o c k?   I   Door     O pe n?   End   A ctiv ate  A la rm   Notice  Use r   Ye s   Ye s   No   No     S tart   L u S et     L u x   T im     Se t T im e O n   En d   Y e s   Ye s   No   No   Tur n On   L a mp   T im     Se t T im e O f f   No   Tur n Of f   L a mp   Ye s     S tart   H o m e   M o d e   Awa y   Mo de   End   T u rn  O f f  A an d  L amp   Ope n Ga ra g e   Ye s   Ye s   No   No   T u rn  O n  AC a n d   La m p     L oc G a r a g e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO MNIK   IS S N: 1 69 3 - 6 93 0   â—¼     Imp l em en ta ti o n s ma r ho m e u s i n i nte r n et  o f th i ng s   ( A fr i z al   Ma y ub )   3135   the   w eb   di s p l ay   i s   de s i gn ed   r es po ns i v e l y   an m ob i l e - fr i e nd l y   mo r e ov er  th w eb   di s pl ay   c a a dj us t   the   s c r ee s i z of  t he   ac c es s i ng   d ev i c e.  T h m i n i atu r r es ul ts   of  prototy p es   de s i gn   of   s ma r t   ho me   are  pres e nte i F i g ure  12   a nd   v i d eo   [ 26 d i s pl ay s   the   tes r es ul ts   of  s m ar ho m de s i gn   us i ng   m - P l atf orm.           F i gu r 11 .   W e b a pp e aranc e wh e n o pe n ed  o n a  mo bi l e d ev i c e             F i gu r 12 .   T he  r es u l ts  of   prototy pe  de s i gn   of  a  ho us e a s  a  mi n i at ure s m art ho u s e       5.  Co n clus ion   T hi s   p ap er   ha s   de s c r i be t he   de s i g ni ng   proc es s   of   th s ma r t   ho me   us i n m - P l at form  by   us i ng   th f ea tur es   of   th w e bs i te   wh i c c a b ac c es s ed   us i ng   c om p ute r   or  l ap t o a nd   c a al s be   op e ne d   v i mo b i l de v i c es   s uc as   A n droi an d   i P ho ne .   T h i s   s tud y   us es   M Q T T   protoc o l   as   the   c o mm un i c ati on   prot oc o l   b etw ee n   d ev i c es MQ T T   wor k s   by   us i ng   th t op i c   as   a   hi erar c hy   of  da ta  tr a ns mi s s i o where  ea c top i c   i s   r efe r en c e   of  the   da t tr an s m i tte d.   F urthermor e,     m - P l atf orm   i s   pl an ne d   as   an   op e n - s ou r c proj ec t   tha c an   be   s tud i ed m od i fi ed ,   i m prov ed   an d   di s s em i na t ed T he r ef ore,  ev ery on w ho   w an ts   t c r ea te  t he   I oT  proj ec c a n   ea s i l y   c r ea te  prototy pe s   f or  the   proj ec th ey   want   t ma k e In  ad d i ti on by   ma k i ng   m - P l atf orm  as   a op e n - s ou r c proj ec t,  i i s   ex pe c te tha mo r pe op l wi l l   c on tr i b ute   to  the   m - P l atf orm  de v e l o p me nt  proc es s mo r eo v er,  t he   de v e l op me n of  IoT   i n   Ind on es i c a be   d on mo r ea s i l y   be c a us the r e   are   al r ea dy  pl atf or ms  th at  ha v e  ha n dl e d t h e c ore  pa r t o f  te c hn i c al  de v e l o pm e nt  to ol s  t o b ma d e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.