IoT Programming

Steve Jobs pernah berkata, “Untuk setiap penggemar hardware, ada 10 orang yang suka ngulik software. Software hobbyists”. Tidak persis benar, tetapi kira-kira begitulah kata-katanya. Itulah sebabnya dia (dan Steve Wozniak) membuat komputer Apple ][. Sebelumnya kalau mau ngoprek software, harus ngoprek kit komputer. Harus tahu hardware. Padahal ada orang yang tidak memiliki latar belakang hardware, tapi ingin ngoprek komputer.

Salah satu kesulitan ngoprek hardware adalah menyambung-nyambungkan komponen. Bahkan untuk sekedar menyambungkan LED juga tidak mudah. Padahal “hello world” di dunia hardware itu adalah blinking LED.

Jika menyambungkan 1 LED saja sudah susah, apalagi menyambungkan 6 LED (atau lebih). Itulah sebabnya jarang yang membuat tutorial untuk menyalakan LED lebih dari 1 buah.

Salah satu solusi yang kami tawarkan adalah  membuat LED board yang cocok dengan board yang umum ada di lapangan. Sebagai contoh, ini adalah tampilan ProcodeCG LED (6 buah LED) yang disambungkan dengan NodeMCU. Bersih kan? Tidak perlu ada kabel-kabel.

p_20170306_092518-nodemcu-procodecg-0001

Sekarang kita dapat membuat kode Knight Rider LED tanpa perlu pusing dengan kabel-kabelnya. Jadi orang yang gemar software tetapi tidak memiliki latar belakang hardware dapat juga ikut ngoprek IoT (Internet of Things).

[Nanti video dan kode untuk menyalakan LED tersebut akan saya unggah ke YouTube. Sekarang akses internet lagi lemot.]

Selamat ngoprek.

Ngoprek IoT

Sudah seminggu ini (atau mungkin lebih?) saya ngoprek Internet of Things (IoT). Apa sih IoT itu? Pada dasarnya ini adalah perangkat keras (hardware) dalam ukuran kecil yang dapat diprogram untuk mengambil data (misal data temperatur) dan meneruskannya ke internet. Teknologi elektronika dan komputer berkembang dengan pesat sehingga perangkat dapat menjadi lebih kecil dan murah. Demikian pula kecepatan akses internet menjadi lebih cepat dan juga lebih murah. Kedua hal inilah yang menyebabkan populernya IoT.

p_20170220_075632-kopi-iot-01
NodeMCU boards

Latar belakang saya memang elektronika, sehingga seharusnya tidak banyak kesulitan dalam ngoprek IoT ini. Kenyataannya ada hal-hal yang sangat spesifik sehingga harus saya oprek dulu sebelum bisa jalan. Tadi malam saya ngoprek sampai jam 2 pagi (eh, 2 malam?). he he he.

Saya memiliki banyak development boards. Begitu ada yang baru, beli atau minta. (Yang terakhir itu yang menarik, minta. he he he.) Terus dioprek. Hasilnya saya masukkan ke YouTube dan kodenya saya simpan di Github supaya dapat dimanfaatkan orang lain. Ayo ngoprek IoT juga.

Terlalu Awal

Salah satu “topi” yang saya pakai adalah sebagai “serial technopreneur“. Maksudnya saya sering membuat usaha (seperti bernomor seri, he he he) dalam dunia teknologi (kata techno dalam technopreneur itu). Ada banyak kegagalan yang telah saya lalui. Salah satunya adalah terlalu awal atau terlalu cepat dalam membuat sebuah usaha atau produk tertentu. Too early.

Tadi bongkar-bongkar rak buku dan menemukan beberapa buku. Salah satunya adalah buku yang ditampilkan di bagian kiri foto berikut. “Palm OS Programming“. For dummies pula. ha ha ha.

15800372_10154167340586526_8166599908409203346_o

Dahulu ada masanya sebuah produk yang disebut PDA, Personal Digital Assistant. Bentuknya sebesar handphone sekarang. Isinya adalah berbagai aplikasi, yang sekarang sudah digantikan oleh berbagai apps di handphone seperti kalender, notes, agenda, dan seterusnya. Perlu diingat pada jaman itu handphone hanya bisa telepon dan SMS.  Aplikasi hanya ada yang bawaan dari pabrikan.

Salah satu PDA yang paling populer pada jamannya adalah Palm Pilot. Sistem operasi yang digunakannya adalah Palm OS. Selain PDA Palm Pilot ada juga produk yang kompatibel, misalnya Handspring Visor. Saya punya yang Handspring Visor itu.

Pada waktu itu (dan sebetulnya sebelum Palm Pilot ngetop), saya membuat proposal untuk sebuah usaha – kalau sekarang nama kerennya adalah Start-Up – yang mengembangkan aplikasi untuk handphone. Tentu saja proposal saya tidak dipahami orang banyak dan mungkin ditertawakan.

Bagaimana mungkin mengembangkan aplikasi dengan memori yang terbatas? Memori handphone pada saat itu hanya Kilobytes ukurannya. Padahal saya sudah belajar pemrograman dengan memori yang terbatas. Itu jaman “komputer” Sinclair dan Apple ][ yang memorinya hanya Kilobytes. Programming menggunakan bahasa apa? Ya bahasa assembly atau bahkan machine code. Tidak masalah. Saya belajar pemrograman juga dari bahasa itu. Jadi sesungguhnya tidak ada masalah teknis.

Singkatnya, tidak ada yang tertarik untuk ikutan membuat perusahaan itu. Gagal. Sekarang, mobile apps developers sudah sangat banyak sekali.

Nah, ini adalah pengalaman buruk bahwa terlalu awal / terlalu cepat / too early dalam mengembangkan ide atau produk bukanlah hal yang baik. Namun, saya masih tetap seperti itu. Sampai sekarang. Terlalu banyak ide produk saya yang terlalu “maju” untuk jamannya. ha ha ha. Biarlah. Itulah saya.

Mengajarkan Debugging?

Bagaimana ya cara mengajarkan “debugging” (mencari sumber masalah dalam koding, sistem)?

Seringkali kita memberikan tutorial atau tugas tentang satu hal (kode pemrograman misalnya). Kemudian siswa mengikuti tutorial tersebut. Ketika ada masalah, tidak jalan, maka siswa kesulitan mencari sumber masalahnya. Ketika melapor, yang dilaporkan juga tugas tidak jalan. Nah ini membingungkan karena ada banyak hal yang membuat sebuah kode / sistem tidak jalan.

Hal yang sama juga terjadi dalam pengembangan sebuah sistem. Ketika ada masalah maka kita harus mencari sumber masalahnya dan memperbaikinya. Debugging.

Kemampuan debugging ini ternyata tidak dimiliki oleh semua orang. Namun semestinya bisa diajarkan. Bagaimana ya cara mengajarkannya yang baik?

Salah satu ide adalah dengan membuat soal yang memiliki kesalahan, kemudian siswa diminta untuk mencari kesalahan tersebut dan memperbaikinya. Semakin sering melakukan hal ini (mencari kesalahan dan memperbaikinya), mudah-mudahan meningkatkan kemampuan untuk debuggingnya.

Hal lain juga yang perlu diajarkan adalah bagaimana membagi-bagi sistem. Divide and conqueror. Ini bisa jadi topik terpisah.

Ketika Koding Menguasai

Semalam, pukul 1 malam (atau tepatnya pukul 1 pagi) saya terbangun. Teringat sebuah ide koding (pemrograman) LED yang saya buat beberapa waktu yang lalu. [Lihat tulisan saya tentang ini.] Saya ingin membuat sebuah kode lagi. Langsung saja saya tidak bisa tidur lagi.

Ada dua pilihan. Tetap memaksakan diri untuk tidur kembali (dengan risiko kehilangan ide dan juga tidur mungkin tidak nyenyak) atau bangun dan membuat kode, koding. Saya ambil pilihan yang terakhir. Langsung ambil laptop.

Sambil koding saya nyalakan TV. Eh, film yang sedang main adalah film horor. ha ha ha. Hmm … sudah malas saya mengubah channelnya untuk memilih film yang lain. Pikiran sedang fokus ke kode. Maka saya biarkan saja film horor itu tetap on. hiii. Koding berlanjut. Ternyata semangat koding mengalahkan seramnya film horor. Baru kali ini saya tahu. ha ha ha.

Setelah sekitar setengah jaman koding, beres. Ide terimplementasi. Untungnya tidak terlalu banyak masalah di kodenya. Saya upload kode ke akun sementara saya untuk kemudian besok saya upload ke github. Baru bisa tidur kembali. Nyenyak.

Ngoprek IoT

Kata IoT – Internet of Things – sedang ngetop sekarang. Dimana-mana saya melihat kata ini sebagai bagian dari seminar, kompetisi, startup, dan seterusnya. Pokoknya seru saja. Nah, sayapun tidak mau ketinggalan.

Saya mencoba menggunakan Arduino UNO dan board buatan DycodeX untuk kode IoT ini. (Sebetulnya saya punya banyak board lainnya, tapi itu untuk cerita terpisah.) Selain board ini saya juga menggunakan LED board buatan ProcodeCG. Berikut ini adalah beberapa video yang saya buat untuk menunjukkan demo / contoh kode dengan board-board di atas.

Dalam dunia hardware, IoT, salah satu cara memulai atau mencoba adalah membuat demo “blinking LED”. Kalau di dunia software, ini adalah “Hello World” versi hardware. Biasanya sih blinking LED-nya hanya satu LED. Kali ini saya mencoba menggunakan beberapa LED biar lebih seru.

Video di bawah ini menunjukkan demo Knight Rider, yaitu LED yang bergerak dari kiri ke kanan dan sebaliknya. Nama ini diambil dari film seri Knight Rider (jaman dahulu dan versi barunya). Dalam film tersebut ada mobil cerdas yang bernama KITT. Kalau dia aktif, maka ada LED yang bergerak-gerak seperti ini.

Dalam video di bawah ini, saya membuat Knight Rider LED juga tetapi dengan menggunakan board Arduino UNO.

Video di bawah adalah demo untuk membuat LED seperti meter yang ada di radio (equalizer). Board yang digunakan adalah DycodeX ESpectro.

Oh ya, kode-kode untuk demo di atas dapat dilihat dan diunduh dari koleksi saya di github.com yaitu di: https://github.com/rahard/BRiot-stuff. Selamat ngoprek.

Mainan IoT

Lagi seru-serunya topik IoT (Internet of Things). Maka saya pun tak mau ketinggalan ngoprek IoT. Pada dasarnya IoT ini adalah menghubungkan “things” ke internet. “Things” yang dimaksud di sini bisa apa saja. Biasanya sih dimulai dengan menghubungkan sensor (misal sensor temperatur) ke internet.

Beginilah konfigurasi yang saya gunakan saat ini. (Corat-coret di kertas bekas.)

14080070_10153796588911526_1526882988396792016_n

Untuk sensor, kali ini saya menggunakan SensorTag dari Texas Instrument. SensorTag ini memiliki banyak sensor; temperatur, kelembaban, akselerasi, tombol yang dapat ditekan dan seterusnya. Versi yang saya gunakan ini menggunakan Bluetooth (tepatnya BLE, Bluetooth Low Energy) untuk berkomunikasi.

Saat ini ada aplikasi bawan (untuk handphone iOS dan Android) yang dapat digunakan untuk memantau sensor-sensor tersebut. Aplikasinya bagus sekali. Nah, saya ingin membuat aplikasi serupa sehingga data dari sensor dapat saya proses sesukanya. (Misal mau dikirim ke server sendiri.) Saat ini selain dapat memantau data sensor, aplikasi ini dapat juga mengirimkan data tersebut melalui protokol MQTT ke server IBM. (Nampaknya TI ini memiliki partnership dengan IBM.) Saya mencoba menghubungkan aplikasi ini ke server MQTT lainnya tetapi belum berhasil. Ini juga salah satu alasan mengapa saya harus membuat aplikasi sendiri.

Untuk membuat aplikasi di handphone, ternyata ada tools yang menarik dari Evothings. Mereka membuat semacam interface sehingga kita dapat melakukan pemrograman di komputer desktop kita, kemudian mengirimkan kodenya ke handphone (yang dipasangi aplikasi Evothings Viewer). Maka aplikasi langsung dijalankan di handphone. Ini mengurangi kesulitan upload program ke handphone. (Sebetulnya kita bisa juga setup web server sendiri sih.)

Pemrograman di handphone tersebut ternyata menggunakan bahasa Javascript. Ada beberapa library yang perlu digunakan untuk mengakses sensor melalui BLE. Saya sudah mencoba beberapa library tersebut, belum ada yang sukses. Tidak ada error, tetapi outputnya masih kosong. (Harus melakukan debugging dulu dan saya belum terbiasa melakukan debugging dalam bahasa Javascript.)

Alternatif lain yang sedang saya pikirkan adalah menghubungkan sensor tersebut langsung dengan single board computer (SBC) semacam Raspberry Pi. Ternyata ada orang-orang yang juga sukses melakukan pendekatan itu. Saat ini saya tidak punya Raspberry Pi tetapi malah punya yang dari Getchip.com. Ini keren banget, $9 chip dan sudah bisa langsung jalan Linux di atasnya. Sudah ada Bluetooth 4.0 juga. Jadi hal lain yang ingin saya lakukan adalah melakukan pairing antara SensorTag TI ini dengan SBC dari Getchip.com ini. (Ini foto kedua benda tersebut yang saya ambil dari meja saya.)

13987404_10153796571416526_4784112517654812880_o

Saya masih belum berhasil mainan dengan getchip.com secara stabil. Entah kenapa koneksi ke benda ini via WiFi kok tidak stabil. Tersendat-sendat. Jadi malas juga koding langsung di sini. Ide lain adalah via komputer desktop saya dulu saja. Toh sama-sama Linux.

(Update: kalau saya sambungkan SBC getchip ini dengan USB ke Macbook, saya bisa akses dengan nama “chip.local”. Jadi saya bisa “ssh root@chip.local” dengan password default “chip”. Setelah itu saya bisa masuk ke console linux dengan koneksi yang lebih stabil. Saya bisa main-main dengan getchip ini seperti tutorial yang ada di sini. Misal, saya bisa sambungkan kabel ke ground untuk coba seperti switch dan dibaca via GPIO. Atau harusnya mainan dengan LED, tapi saya tidak punya breadboard dan LED.

root@chip:/sys/class/gpio# echo 415 > export
root@chip:/sys/class/gpio# cat gpio415/direction
in
root@chip:/sys/class/gpio# cat gpio415/value
1
root@chip:/sys/class/gpio# cat gpio415/value
0

)

Tadi saya pasang Bluetooth dongle yang 4.0 di komputer desktop saya (running Linux Mint). Kemudian menggunakan berbagai tools (bluez, dll.) untuk mencoba pairing dengan SensorTag ini. Belum berhasil. (Saya menggunakan panduan dari sini dan membaca data di sini. Saya lihat ada juga yang mencoba menggunakan python untuk ini.)

[To Do: Javascript vs Python. Pilih bahasa apa untuk kodingnya?]

Jika data sudah sampai di server MQTT – ini di cloud – maka saya akan dapat membuat berbagai aplikasi sendiri. Jadi tujuan akhirnya adalah saya dapat memantau sensor dari internet.

Nah, sekarang belum ada yang jalan … ha ha ha. Jadi masih ada banyak yang harus dikerjakan. Saya akan pilah-pilah dulu. (Divide and conquer.)

Selain itu dalam 2 atau 3 minggu ke dapan saya akan dapat IoT board lain dengan sensor yang langsung dihubungkan dengan boardnya. (Lihat board Espresso di smkholding.com dan DycodeX.)  Ini akan jadi thread yang berbeda. Asyik. Banyak oprekan.