Tulisan kali ini merupakan pembahasan praktek pengenalan konsep MQTT sebagai protokol paling terkenal yang digunakan pada dunia IOT. Praktek ini telah dilakukan pada kelas mikrokontroler di Jurusan Teknik Listrik - Fakultas Vokasi - Universitas Negeri Surabaya dan respon mahasiswa peserta kuliah sangat 'heboh' karena dengan MQTT-Python-Excel bisa mengumpulkan data pooling secara cepat namun sederhana karena menggunakan bahan-bahan yang sudah ada pada laptop mahasiswa.
Sebagai bahan bacaan agar tidak menimbulkan 'ndas ngelu' sebaiknya dibaca dulu tulisan mengenai perkenalan MQTT bisa di klik disini : https://www.aisi555.com/2023/10/pengenalan-protokol-iot-mqtt-melalui.html
Titik berat pada praktek ini adalah coding python dengan library siap pakai berupa :
- Paho-MQTT : Library untuk melakukan PUB-SUB data mqtt (baca disini)
- Xlwing : Library untuk pengolahan data ke excel (baca disini)
Praktek pertama yang saya berikan adalah pengambilan data hoby dari mahasiswa, cukup sederhana dengan script seperti dibawah ini :
import random
from datetime import datetime
from paho.mqtt import client as mqtt_client
import xlwings as xw
#file excel nama dan sheetnya harus sama, jangan lupa dibuka
wb = xw.Book('koleksi.xlsx')
sht = wb.sheets['data']
row = 5 #global var buat awal row
#server/broker mqtt
broker = 'broker.hivemq.com'
port = 1883
topicsub = "/unesa/hobi"
# client id random karena gak boleh sama antar client
client_id = f'python-mqtt-{random.randint(0, 100)}'
username = ''
password = ''
#koneksi
def connect_mqtt() -> mqtt_client:
def on_connect(client, userdata, flags, rc):
if rc == 0:
print("Connected to MQTT Broker!")
else:
print("Failed to connect, return code %d\n", rc)
client = mqtt_client.Client(client_id)
client.username_pw_set(username, password)
client.on_connect = on_connect
client.connect(broker, port)
return client
#subscribe ke mqtt broker
def subscribe(client: mqtt_client):
#routine ketika ada pesan masuk
def on_message(client, userdata, msg):
print(f"Received `{msg.payload.decode()}` from `{msg.topic}` topic")
to_excel(msg.payload.decode()) #kirim ke excel
# daftar pada kedua topic
client.subscribe(topicsub)
client.on_message = on_message
def to_excel(data):
datae = data.split(',')
sekarang = datetime.now()
global row
#menulis ke kolom excel
nim = 'B' + str(row)
nama = 'C' + str(row)
hobi = 'D' + str(row)
ct = 'E' + str(row)
sht.range(nim).value = datae[0]
sht.range(nama).value = datae[1]
sht.range(hobi).value = datae[2]
sht.range(ct).value = sekarang
row = row + 1
def run():
client= connect_mqtt()
subscribe(client)
client.loop_forever()
if __name__ == '__main__':
run()
Script diatas sangat 'straight forward, dimana ada sebuah topik '/unesa/hobi' yang akan dikirimkan data pesan melalui broker mqtt dan client cukup menginputkan teks 'nim,nama,hobi'. Tiap pesan akan diparsing / dipecah oleh tanda koma dan kemudian dilemparkan ke excel melalui package 'xlwings'.
Saking sederhananya koding python yg saya buat, kekurangannya tidak ada filtering terhadap mahasiswa yang sudah mengririmkan data masih bisa kirim data kembali, begitu juga dengan pesan-pesan ngawur yang akhirnya meng 'hang' kan script python. Tapi setidaknya mahasiswa merasakan kecepatan proses PUB-SUB dari MQTT yang ordenya milisecond. Pokonya konsepnya sudah tersampaikan dengan benar.
Untuk itu pada praktek selanjutnya yaitu pooling "JIKA PEMILU HARI INI" saya membuat lebih tertib dengan rincian sebagai berikut :
- Data pemilih yang berhak dan pass key
Pada gambar diatas saya mebuat data berupa NIM dari peserta voting yang berhak melakukan voting (saya ambil data peserta kuliah dan copas pada bagian bawah sheet pooling agar tidak kelihatan). Kemudian di kolom selanjutnya saya generate data nomor random sebagai password untuk melakukan voting secara sah.
Kalau pada kejadian voting atau pemilu sesungguhnya, mungkin password / passkey ini diberikan kepada pemilih saat pemberian surat undangan. Hati-hati jangan menempatkan formula random pada cell yg digunakan sebagai database karena nilai random akan berubah-ubah saat melakukan perubahan pada sheet. Jadi solusinya membuat formula pada kolom kosong di sebelah lalu copy paste valuenya saja pada kolom yang akan diambil datanya. Saya juga menambahkan status voting dari tiap nim agar tidak terjadi double voting.
- Pemilih hanya voting 1 kali
#ambil database pemilih
data_pemilih =[]
baris_awal=33 # baris awal dari data pemilih
baris=0
while sht.range('D'+str(baris + baris_awal)).value !=None :
dict_pilih= {'nim':sht.range('D'+str(baris + baris_awal)).options(numbers=lambda x: str(int(x))).value,
'key':sht.range('E'+str(baris + baris_awal)).options(numbers=lambda x: str(int(x))).value,
'pool':sht.range('F'+str(baris + baris_awal)).options(numbers=lambda x: str(int(x))).value}
data_pemilih.append(dict_pilih)
baris+=1
#ngecek data pemilih tampil dilayar
for x in data_pemilih:
print(x)Potongan koding diatas berfungsi sebagai pemindah data pemilih pada cell excel dan kemudian dipindahkan menuju variable berupa list python dengan tiap anggotanya merupakan dictionary seperti hasil dibawah ini :
Jadi ada sejumlah data list yang berisikan data seperti ini : {'nim': '22091387017', 'key': '20204', 'pool': '0'}. Data ini nanti akan membandingkan data['nim'] , data['key'] serta data['pool'] dengan hasil pengiriman data MQTT saat voting sehingga dapat mengecek mahasiswa yang berhak melakukan voting. Koding yang akan 'trap' data pemilih seperti berikut ini :
def to_excel(data):
datae = data.split(',') # parsing data yang masuk di topik mqtt
#kemudian tiap data di cek apakah pemilih terdaftar dan pascode benar serta belum vote
index_list=0
for y in data_pemilih:
#data pemilih sesuai dan belum vote
if y['nim'] == datae[0] and y['key'] == datae[1] and y['pool'] =='0':
#cek inputan nama pasangan calon presiden / wakil presiden
if datae[2].lower() == 'amin':
nilai = sht.range('D20').value + 1
sht.range('D20').value = nilai
elif datae[2].lower() == 'gofud':
nilai = sht.range('J20').value + 1
sht.range('J20').value = nilai
elif datae[2].lower() == 'praban':
nilai = sht.range('P20').value + 1
sht.range('P20').value = nilai
else : #calon presiden namanya salah
client.publish(topicsub + "/" + datae[0],"Hai " + datae[0] +", pilihan anda salah")
break
#kirim notif ke nim bahwa berhasil vote
client.publish(topicsub + "/" + datae[0],"Hai " + datae[0] +", Terimakasih sudah melakukan voting")
#update dict dari pool
data_pemilih[index_list]={'nim':str(datae[0]),'key':str(datae[1]),'pool':'1'}
#update cell hitungan voting di excel
sht.range('F' +str(index_list+ baris_awal)).value = 1
break
elif y['nim'] == datae[0] and y['key'] == datae[1] and y['pool'] !='0':
#kirim notif sudah melakukan vote
client.publish(topicsub + "/" + datae[0],"Hai " + datae[0] +", Sepertinya anda sudah voting tadi!")
break
elif y['nim'] == datae[0] and y['key'] != datae[1] :
#kirim notif passkey anda salah
client.publish(topicsub + "/" + datae[0],"Hai " + datae[0] +", passkey anda salah !")
break
index_list+=1
if index_list >= baris :
#kirim notif anda belum terdaftar
client.publish(topicsub + "/" + datae[0],"Hai " + datae[0] +", anda bukan pemilih sah !")
- Notifikasi status voting
Pada koding diatas dapat dilihat ada pengiriman notifikasi ke topik "/unesa/pemilu/[nim]" dimana nim merupakan nim dari pemilih. Sehingga pada aplikasi client bisa juga melakukan pengecekan status voting, asal kan subscribe pada topik yang sama.
Contoh proses voting dan notifikasi voting pada client smartphone IOTMQTTPANEL seperti berikut ini :
*)Topik Voting "/unesa/pemilu"
Memang tampilan IOTMQTTPANEL sangat 'rudimental' namun sudah mewakili konsep dan proses e-voting yang lebih cepat melalui mqtt-pyhton. Jangan lupa menambahkan gambar pasangan capres cawapres pada sheet excel dan mengatur lebar kolom/baris agar sesuai (contoh gambar paling atas). Dalam kesempatan berikutnya saya akan mencoba membuat tampilan UI voting lebih menarik, atau mungkin ada mahasiswa yang mau dapat nilai A secara otomatis? Kontak saya aja ya....
PS: Ehhh gak sampe seminggu saya berhasil membuat apk nya berbasis websocket. Jika mau belajar cara bikin aplikasi mqtt di html / javascript silahkan bisa request belajar private.
Koding lengkap :
from paho.mqtt import client as mqtt_client
import xlwings as xw
import random
#file excel nama dan sheetnya harus sama, jangan lupa dibuka
wb = xw.Book('koleksi.xlsx')
sht = wb.sheets['pool']
#server/broker mqtt
broker = 'broker.hivemq.com'
port = 1883
topicsub = "/unesa/pemilu"
# client id random karena gak boleh sama antar client
client_id = f'python-mqtt-{random.randint(0, 100)}'
username = ''
password = ''
#ambil database pemilih
data_pemilih =[]
baris_awal=33 # baris awal dari data pemilih
baris=0
while sht.range('D'+str(baris + baris_awal)).value !=None :
dict_pilih= {'nim':sht.range('D'+str(baris + baris_awal)).options(numbers=lambda x: str(int(x))).value,
'key':sht.range('E'+str(baris + baris_awal)).options(numbers=lambda x: str(int(x))).value,
'pool':sht.range('F'+str(baris + baris_awal)).options(numbers=lambda x: str(int(x))).value}
data_pemilih.append(dict_pilih)
baris+=1
#ngecek data pemilih tampil dilayar
for x in data_pemilih:
print(x)
#koneksi ke broker
def connect_mqtt() -> mqtt_client:
def on_connect(client, userdata, flags, rc):
if rc == 0:
print("Connected to MQTT Broker!")
else:
print("Failed to connect, return code %d\n", rc)
client = mqtt_client.Client(client_id)
client.username_pw_set(username, password)
client.on_connect = on_connect
client.connect(broker, port)
return client
#subscribe ke mqtt broker
def subscribe(client: mqtt_client):
def on_message(client, userdata, msg): #jika ada pesan masuk
print(f"Received `{msg.payload.decode()}` from `{msg.topic}` topic")
to_excel(msg.payload.decode())
# daftar pada kedua topic
client.subscribe(topicsub)
client.on_message = on_message
def to_excel(data):
datae = data.split(',') # parsing data yang masuk di topik mqtt
#kemudian tiap data di cek apakah pemilih terdaftar dan pascode benar serta belum vote
index_list=0
for y in data_pemilih:
#data pemilih sesuai dan belum vote
if y['nim'] == datae[0] and y['key'] == datae[1] and y['pool'] =='0':
#cek inputan nama pasangan calon presiden / wakil presiden
if datae[2].lower() == 'amin':
nilai = sht.range('D20').value + 1
sht.range('D20').value = nilai
elif datae[2].lower() == 'gofud':
nilai = sht.range('J20').value + 1
sht.range('J20').value = nilai
elif datae[2].lower() == 'praban':
nilai = sht.range('P20').value + 1
sht.range('P20').value = nilai
else : #calon presiden namanya salah
client.publish(topicsub + "/" + datae[0],"Hai " + datae[0] +", pilihan anda salah")
break
#kirim notif ke nim bahwa berhasil vote
client.publish(topicsub + "/" + datae[0],"Hai " + datae[0] +", Terimakasih sudah melakukan voting")
#update dict dari pool
data_pemilih[index_list]={'nim':str(datae[0]),'key':str(datae[1]),'pool':'1'}
#update cell hitungan voting di excel
sht.range('F' +str(index_list+ baris_awal)).value = 1
break
elif y['nim'] == datae[0] and y['key'] == datae[1] and y['pool'] !='0':
#kirim notif sudah melakukan vote
client.publish(topicsub + "/" + datae[0],"Hai " + datae[0] +", Sepertinya anda sudah voting tadi!")
break
elif y['nim'] == datae[0] and y['key'] != datae[1] :
#kirim notif passkey anda salah
client.publish(topicsub + "/" + datae[0],"Hai " + datae[0] +", passkey anda salah !")
break
index_list+=1
if index_list >= baris :
#kirim notif anda belum terdaftar
client.publish(topicsub + "/" + datae[0],"Hai " + datae[0] +", anda bukan pemilih sah !")
def run():
global client
client = connect_mqtt()
subscribe(client)
client.loop_forever()
if __name__ == '__main__':
run()SELAMAT BELAJAR !!
