Sistem Kendali LED RGB Berbasis ESP32 Dual-Core dan FreeRTOS dengan Sinkronisasi Multi-Platform
Isi Artikel Utama
Abstrak
Sistem pencahayaan cerdas umumnya bergantung pada konektivitas internet sehingga fungsionalitasnya menjadi terbatas ketika akses jaringan tidak tersedia. Penelitian ini bertujuan merancang dan mengimplementasikan sistem kendali pencahayaan cerdas berbasis mikrokontroler ESP32 dual-core yang mengintegrasikan beberapa platform kendali, yaitu dashboard web React.js, Telegram Bot, dan mechanical switch sebagai kendali lokal. Sistem memanfaatkan Firebase Realtime Database sebagai layanan sinkronisasi berbasis cloud serta dilengkapi fitur adaptive brightness menggunakan sensor LDR untuk menyesuaikan tingkat kecerahan LED secara otomatis berdasarkan kondisi pencahayaan lingkungan. Untuk meningkatkan pengelolaan tugas, FreeRTOS digunakan untuk memisahkan proses komunikasi jaringan dan rendering LED pada inti prosesor yang berbeda. Evaluasi sistem dilakukan melalui pengujian fungsional, latensi, dan penanganan konflik data. Hasil pengujian menunjukkan bahwa seluruh fungsi sistem berjalan sesuai state machine yang dirancang dengan tingkat keberhasilan operasional 100% (18/18 skenario). Pengujian latensi menghasilkan rata-rata waktu respons 645 ms pada kendali lokal tekan singkat, 1202 ms pada kendali lokal tekan lama, 1844 ms pada dashboard web, 2018 ms pada Telegram Bot, dan 334 ms pada pembaruan telemetri sensor LDR. Sistem tetap dapat dioperasikan secara lokal ketika koneksi internet terputus serta menjaga konsistensi data melalui sinkronisasi saat koneksi kembali tersedia. Kontribusi utama penelitian ini adalah menunjukkan bahwa pemisahan tugas (task pinning) menggunakan FreeRTOS pada ESP32 dual-core mampu mencegah blocking dan menjaga responsivitas sistem saat memproses komunikasi jaringan dan rendering animasi LED secara bersamaan. Arsitektur yang diusulkan menawarkan kebaruan berupa sinkronisasi multi-platform secara real-time yang tetap andal dengan dukungan kendali lokal dan sinkronisasi ulang setelah koneksi internet terputus.
Rincian Artikel
Artikel ini berlisensiCreative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Referensi
Al Furuqi, S. H., Hafsin, M. A., & Haryono. (2022). IoT-based remote light control system using Bot Telegram application. Jurnal Teknik Informatika (JUTIF), 3(6), 1475–1482. https://doi.org/10.20884/1.jutif.2022.3.6.313
Arm, J., Baštán, O., Mihálik, O., & Bradáč, Z. (2022). Measuring the performance of FreeRTOS on ESP32 multi-core. IFAC-PapersOnLine, 55(4), 292–297. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2022.06.048
Ayeni, P. O., & Adesoba, O. C. (2024). IoT-based home control system using NodeMCU and Firebase. Journal of Edge Computing, 4, 17–34. https://doi.org/10.55056/jec.814
Bestari, D. N., & Wibowo, A. (2023). An IoT-based real-time weather monitoring system using Telegram Bot and ThingsBoard platform. International Journal of Interactive Mobile Technologies (iJIM), 17(6), 4–19. https://doi.org/10.3991/ijim.v17i06.34129
Chi, H., Zeng, Q., & Du, X. (2023). Detecting and handling IoT interaction threats in multi-platform multi-control-channel smart homes. Proceedings of the USENIX Security Symposium 2023.
Chiesa, G., Di Vita, D., Ghadirzadeh, A., Herrera, A. H. M., & Rodriguez, J. C. L. (2020). A fuzzy-logic IoT lighting and shading control system for smart buildings. Automation in Construction, 120, 103397. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2020.103397
Foltýnek, P., Babiuch, M., & Šuránek, P. (2019). Measurement and data processing from Internet of Things modules by dual-core application using ESP32 board. Measurement and Control, 52(7–8). https://doi.org/10.1177/0020294019857748
Hercog, D., Lerher, T., Truntič, M., & Težak, O. (2023). Design and implementation of ESP32-based IoT devices. Sensors, 23(15), 6739. https://doi.org/10.3390/s23156739
Irsyada, R., Haq, M. A., Rohmah, N. A., Saputra, P. A. H., & Jannah, R. (2022). Implementasi NodeMCU ESP8266 dan sensor cahaya pada lampu berbasis Internet of Things. Jurnal Ilmiah Sistem Informasi dan Ilmu Komputer, 2(1). https://doi.org/10.55606/juisik.v2i1.514
Kholik, M., Setiawan, B., & Fauzi, A. (2023). Design and implementation of a smart home system with the Internet of Things (IoT) using ESP32. Inspiration: Jurnal Teknologi Informasi dan Komunikasi. https://doi.org/10.35585/inspir.v13i1.39
Munthe, C. C., & Febriandirza, A. (2024). Smart home innovation: IoT-based lighting control system design. Mechatronics and Automation Technology. https://doi.org/10.3233/ATDE241310
Paudel, N., & Neupane, R. P. (2021). A general architecture for a real-time monitoring system based on the Internet of Things. Internet of Things, 14, 100367. https://doi.org/10.1016/j.iot.2021.100367
Prameswari, C. A. (2026). Sistem smart home berbasis ESP32 dengan RTOS dan MQTT serta aplikasi Flutter untuk monitoring real-time. Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan, 14(2). https://doi.org/10.23960/jitet.v14i2.9367
Prasetyo, M. A., Kusumawardana, A., Mustika, S. N., & Rizal, R. F. (2026). IMPLEMENTASI SISTEM MONITORING DAN KENDALI GENSET LPG SECARA NEAR REAL-TIME MENGGUNAKAN ESP32-S3 DAN FIREBASE: IMPLEMENTATION OF A NEAR REAL-TIME LPG GENERATOR MONITORING AND CONTROL SYSTEM USING ESP32-S3 AND FIREBASE. Rabit: Jurnal Teknologi dan Sistem Informasi Univrab, 11(1), 822-836. https://doi.org/10.36341/rabit.v11i1.7135
Putra, F. P., Sabirin, S., & Soetanto, H. (2025). Prototype of Internet of Things-based control system using Telegram with Bot API method. Jurnal Syntax Transformation, 6(2). https://doi.org/10.46799/jst.v6i2.1055
Ramadan, A., Martana, M. R., & Ramadanu, N. S. (2026). ESP8266-based automatic light control system based on PIR sensor and Blynk application monitoring. Tech: Journal of Engineering Science, 2(2), 181–196. https://doi.org/10.69836/tech.v2i1.830
Saputra, T., & Surapati, U. (2024). Analysis of the effectiveness of IoT-based automatic street lighting control using linear regression method. IJSECS, 4(2). https://doi.org/10.35870/ijsecs.v4i2.2878
Serepas, F., Papias, I., Christakis, K., Dimitropoulos, N., & Marinakis, V. (2025). Lightweight embedded IoT gateway for smart homes based on an ESP32 microcontroller. Computers, 14(9), 391. https://doi.org/10.3390/computers14090391
Taiwo, O., & Ezugwu, A. E. (2021). Internet of Things-based intelligent smart home control system. Security and Communication Networks, 2021, Article 9928254. https://doi.org/10.1155/2021/9928254
Wijayanti, M. (2022). Prototype smart home dengan NodeMCU ESP8266 berbasis IoT. Jurnal Ilmiah Tek, 1(2), 101–107. https://doi.org/10.56127/juit.v1i2.169
Yamin, M. I., Ariman, Dinata, R. M., & Purnomo, N. (2026). Comparative performance evaluation of MQTT, WebSocket, and Firebase on ESP32-C3 for real-time IoT communication. JATI (Jurnal Mahasiswa Teknik Informatika), 10(3), 3917–3923. https://doi.org/10.36040/jati.v10i3.18056