Tutorial ini dibuat untuk mengajarkan bagaimana cara menghubungkan Arduino dengan Platform Geeknesia sehingga data dari sensor dapat secara realtime terkirim ke cloud Geeknesia melalui internet.

Beberapa contoh aplikasi yang dapat dikerjakan :

• Pendeteksi ketinggian atau jarak via sensor ultrasonic secara remote
• Pemantau suhu dan kelembaban secara remote
• Tracking kendaraan via GPS module
• Alarm pendeteksi kehadiran secara remote

1. Struktural Koneksi

Sebelum memulai tutorial, alangkah baiknya kita memahami dulu struktur alur kerja sistem. Berikut adalah sebuah struktural koneksi dari input/sensor yang terhubung ke Geeknesia.

2. Contoh Aplikasi untuk alat pemantau suhu dan kelembaban

Bila anda sudah mengerti dengan struktural koneksi dari gambar di atas maka sekarang anda dapat mencoba mengaplikasikan dengan device yang anda inginkan. Pada pembahasan bagian ini, kami  menggunakan contoh alat pemantau suhu dan kelembaban jarak jauh melalui platform Geeknesia. Memakai Arduino Pro Mini dihubungkan dengan Internet melalui Router TP-LINK tipe TL-MR3020. Sensor yang digunakan adalah sensor suhu DHT21 yang akan memberikan informasi sekitar suhu dan kelembaban pada suatu lingkungan.

• Alat dan Bahan
  • Solder
  • Timah
  • Cutter
  • Multimeter
  • Tang pemotong
  • Test pen / obeng min kecil
• • Arduino Pro Mini 5v
  • Router TP-LINK tipe TL-MR3020
  • Kabel Lan
  • Kabel konektor
  • Kabel mini usb
  • FTDI USB
  • DHT21 (Temperature & Humidity Sensor)
  • Level Logic Converter

3. Open Case Router

Sebelum anda mengkoneksikan Arduino dengan router, anda harus membuka terlebih dahulu case router tersebut. Untuk anda yang baru pertama kali mencoba membuka router, ikuti perintah berikut :

Case ini terdiri dari dua bagian: dasar case berwarna putih dan tutup case berwarna abu-abu. Tutupnya memiliki dua engsel pengunci, satu tepat di atas konektor mini USB dan satu di sisi berlawanan sekitar 10 mm kiri "TP-LINK" logo. Tutupnya di lem pada keempat sisinya.

Anda dapat mencoba untuk membongkar itu terbuka dengan pisau tipis / obeng (-) kecil dengan sangat stabil. Mulai dari bagian atas port ethernet yang mana sisi ini tidak terkunci. Dilanjutkan sesuai dengan panah yang terdapat di gambar bawah ini menuju port "3G/4G USB" (tidak ada lem disana), sampai anda dapat membuka engsel pengunci di dekat logo “TP-LINK”.

Berikutnya lanjutkan membuka ke sisi dimana terdapat LED, tapi berhati-hati lah terhadap konduktor cahaya rapuh yang berada tepat di atas LED tersebut. Benda tersebut dapat dengan mudah tertekuk atau menghancurkan LED ketika anda menyongkel terlalu dalam. Setelah tiga sisi yang terbuka, anda dapat terus membuka tutup case sampai sisi yang tersisa. Jangan sampai engsel pengunci tersebut patah karena engsel pengunci berfungsi untuk menutup rapat tutup case yang telah dibuka.

4. Flash Router (Via LAN)

Setelah anda dapat membuka case router tersebut maka sekarang anda dapat melakukan proses flash pada router TP-LINK tipe TL-MR3020 tersebut, dengan mengikuti langkah – langkah berikut ini :

1. Bila anda sudah memiliki sebuah router TP-LINK tipe TL-MR3020 maka hubungkan kabel power mini usb tersebut ke port mini usb, lalu hubungkan kabel LAN dari LAN port router tersebut ke pc atau laptop anda. 
    
2. Buka browser dan masukan url ini : wiki.openwrt.org/toh/tp-link/tl-mr3020  
    
3. Setelah itu download file openwrt versi latest Attitude Adjustment yang terdapat di bawah kalimat INSTALLATION seperti di bawah ini :

   

4. Setelah anda mendownload file tersebut, masuklah ke router tersebut melalui browser dengan memasukkan alamat ip 192.168.0.254
    

5. Setelah itu anda akan memasukkan username dan password, isilah username dan password tersebut dengan data berikut :
   
   Username : admin
   Password : admin
    

   

6. Bila sudah masuk lalu klik system tools di sebelah kiri paling bawah, lalu masuk ke firmware upgrade

   

7. Klik Choose File dan pilih file yang telah di download sebelumnya, lalu klik upgrade maka proses flash akan dimulai lalu tunggu sampai selesai. Apabila telah melakukan proses flash, maka router akan melakukan reboot otomatis. Setelah selesai reboot, cabut kabel power ( mini usb ) dan hubungkan kembali.

   

8. Install sebuah aplikasi bernama PuTTy pada komputer anda. PuTTY adalah aplikasi untuk berkomunikasi dengan router melalui kabel LAN.
    

9. Bila anda sudah memiliki aplikasi PuTTY, hubungkan kembali kabel power mini usb dan hubungkan kabel LAN, lalu masuk ke aplikasi PuTTY lalu masuk ke TP-LINK memakai telnet (untuk new password ). Masukan IP address ini 192.168.1.1 dengan catatan pada “Internet Protocol (TCP/IP) Properties” , settingan ada pada “Obtain an IP address automatically” dan settingan ada pada “Obtain DNS server address automatically” (masuk ke control panel – network connections – properties – internet protocol).

   

10. Bila anda sudah masuk ke PuTTY, ketiklah “passwd” pada command line. Maka anda akan diharuskan membuat password yang baru. Setelah anda membuat password maka ada kalimat bahwa akses diterima dan diharuskan mengisi kembali password yang anda buat. 
     

11. Lalu ketik exit pada command line dan keluar dari aplikasi PuTTY. 
     

12. Setelah itu masuk ke PuTTY kembali, masukan IP address 192.168.1.1 dan pada Connection type pilihlah SSH, maka router akan menanyakan username dan password, isilah username “root” dan isilah password dengan password yang telah anda buat sebelumnya.

    

13. Bila anda sudah dapat masuk ke OpenWrt melalui PuTTY maka anda bisa melakukan setting network dan wireless dengan cara mengetik perintah command line. Namun, pelajarilah perintah - perintah standar OpenWrt untuk pemula yang perlu anda ketahui, yaitu : 
    - cd .. : “ change directory “ perintah untuk pindah ke direktori awal. 
    - cd xxxxxx : perintah untuk masuk ke dalam sebuah folder, misalnya ingin membuka folder bin maka anda memasukan perintah “ cd bin “ maka anda akan masuk ke dalam folder bin. 
    - ls : perintah untuk melihat isi atau melihat file yang ada dari sebuah folder yang sedang di buka. 
    - vi : perintah untuk mengedit file atau membuat file baru yang terletak pada folder aktif. Dibawah ini adalah perintah khusus ketika anda sedang melakukan pengeditan “vi”. 
        - :q! : perintah untuk keluar dari sebuah file tanpa melakukan penyimpanan. 
        - :wq : perintah untuk keluar dari file dengan file tersimpan secara otomatis. 
        - i : perintah untuk insert, memodifikasi isi file. 
        - Esc : perintah untuk keluar dari mode insert. 
    
    Berikut ini adalah contoh untuk masuk sebuah folder bin dan mengetahui file – file yang ada di dalam folder bin tersebut.

    

14. Setelah anda mengerti perintah ls, cd, dan vi, maka sekarang anda siap untuk mengedit setting config network dan config wireless dengan cara membuka file tersebut. Bila anda kesulitan untuk melakukan setting konfigurasi network dan wireless ikuti langkah – langkah berikut ini :
    - cd .. (enter)
    - ls
    - cd etc
    - cd config
    - vi network
    - atau anda bisa langsung masuk ke file configurasi network dengan cara ketik perintah :
      vi /etc/config/network

    

15. Setelah anda membuka file network maka anda akan melihat sebuah settingan program dan setting tersebut perlu diubah dengan cara menggunakan perintah " i " (perintah untuk mengubah suatu file ). Ubah lah sesuai dengan gambar berikut :

    

16. Setelah selesai, tekan "esc" kemudian ketik " :wq " lalu tekan enter.
     

17. Sekarang lakukan konfigurasi wireless dengan mengetikkan " vi /etc/config/wireless " kemudian enter.
     

18. Ubahlah setting wireless sesuai gambar kemudian save seperti cara sebelumnya.

    

     

     

19. Ketik " reboot " kemudian enter untuk reboot TP-Link anda
     

20. Tunggu sampai proses reboot selesai. Jika belum selesai di reboot, anda dipastikan belum bisa kemballi konek ke router melalui PuTTY.
     

21. Setelah anda berhasil masuk kembali ke OpenWRT, lakukan perrintah command line:
    ping yahoo.com
     

22. Apabila anda telah berhasil mendapatkan respon dari domain yahoo.com. Tekan kombinasi tombol CTRL + C untuk keluar dari ping mode.
     

23. Kemudian ketik perintah command line untuk melakukan download package "coreutils-stty" (setting speed pada serial device) sebagai berikut: 
    opkg update
    opkg install coreutils-stty
     

24. Lalu anda install opkg mosquitto dengan cara mengetik di command line :
    opkg install mosquitto-client libmosquitto
     

25. Setelah anda menginstall opkg mosquitto, ketik " i " untuk mengubah setting tersebut, lalu masukkan format settingan di bawah ini.

    
    
    Masukkan data yang ditandai sesuai dengan detail device yang sudah anda daftarkan di Geeknesia (Panduan) . Kemudian simpan file tersebut.
     

26. Ubahlah vile example sesuai dengan gambar dibawah dengan menjalankan perintah " vi /etc/init.d/example "

    

    Simpan kemudian reboot router anda.

5. Wiring Diagram

1. Rangkailah device sensor suhu dan kelembaban DHT21 ke Arduino Pro Mini seperti di bawah ini : (solder lah terlebih dahulu pin serial pada PCB router seperti tertanda lingkaran kuning di bawah ini )

   

2. Untuk menghubungkan antara arduino dan router, anda harus mempunyai sebuah level logic converter yaitu rangkaian yang dapat merubah tegangan digital 5v menjadi 3.3v, karena serial port pada router menggunakan tegangan  3.3v.
    
3. Hubungkan FTDI USB dengan Arduino Mini Pro untuk upload program, serial port FTDI USB bisa langsung di hubungkan dengan Arduino Mini Pro karena bisa secara otomatis mengkonfigurasi pin uploader seperti gambar di bawah ini :

   

7. Arduino Script Program

Bila anda telah dapat melakukan flash, setting konfigurasi router dan masuk ke Geeknesia, maka yang perlu anda lakukan sekarang adalah mengisi arduino pro mini dengan program khusus untuk sensor suhu DHT21.