IR-PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA BAB I PENDAHULUAN

1

SKRIPSI RANCANG BANGUN PENDUKUNG… RAJA BUGATTI BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Cuaca dan iklim merupakan bagian yang melekat dengan kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya. Cuaca dapat diartikan sebagai peristiwa serta proses fisis yang terjadi pada atmosfer dalam lingkup waktu dan tempat tertentu. Sedangkan iklim merupakan karakter kecuacaan suatu tempat atau daerah, dan bukan hanya merupakan cuaca rata-rata (Wirjomiharjo dan Swarinoto, 2007). Iklim dan cuaca, terdiri dari berbagai unsur seperti: a). Pancaran surya, b). Suhu tanah dan udara, c). Tekanan udara, d). Angin, e). Kelembaban udara dan tanah, f). Keawanan, g). Presipitasi, h).

Penguapan. Jika salah satu unsur cuaca berubah (terutama pancaran surya) maka satu atau lebih unsur lainnya akan berubah, perubahan secara menyeluruh itulah yang disebut perubahan cuaca (Klimatologi (Suatu Pengantar), 2009). Cuaca mempengaruhi kehidupan baik terhadap manusia, binatang maupun tanaman (Tjasyono, 2012).

Sebagai contoh, dalam pemilihan tempat tinggal, manusia akan memilih kawasan hunian yang memiliki iklim nyaman untuk beraktivitas. Kemudian, dalam kegiatan pertanian dimana kesuksesan dalam bercocok tanam juga sangat bergantung terhadap iklim dan cuaca. Iklim dan cuaca juga turut memengaruhi kondisi kesehatan manusia, seperti maraknya penyakit flu ketika terjadi perubahan cuaca menuju musim hujan.

Dengan kehidupan manusia yang terdampak langsung oleh iklim dan cuaca ini,

diperlukan lembaga maupun sistem yang mengawasi kedua hal tersebut. Lembaga yang

bertugas melakukan pengamatan cuaca dan iklim di Indonesia adalah BMKG (Badan

Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika). BMKG memiliki status Lembaga

Pemerintah Non Departemen (LPND) dengan tugas : melaksanakan tugas

pemerintahan di bidang Meteorologi, Klimatologi, Kualitas Udara dan Geofisika sesuai

dengan ketentuan perundang-undangan yang berlaku. Hal ini mencakup pelaksanaan,

SKRIPSI RANCANG BANGUN PENDUKUNG… RAJA BUGATTI pembinaan dan pengendalian observasi, dan pengolahan data dan informasi di bidang

meteorologi, klimatologi, dan geofisika. BMKG memiliki berbagai cabang di tiap daerah di Indonesia. Salah satunya adalah Stasiun Meteorologi Kelas II BMKG Maritim Tanjung Perak yang memiliki tugas khusus untuk mengamati cuaca di wilayah maritim. Pengamatan cuaca di wilayah maritim memiliki peran penting bagi ramalan dan peringatan dalam membantu kapal serta operator lepas pantai lainnya untuk menghindari parahnya kondisi cuaca di laut (Stander, 2016). Dalam menjalankan tugas khusus ini, BMKG Maritim II Perak ditunjang 3 bagian pokok yaitu tim observer, pengolahan data dan forecaster. Setiap observer dalam tim observasi melakukan pengamatan cuaca langsung di lapangan setiap satu jam sekali selama 24 jam.

Pengamatan ini meliputi pengamatan suhu udara, intensitas matahari, curah hujan, angin, tekanan udara dan awan. Hasil pengamatan ini kemudian dimasukkan ke dalam komputer lalu di kirim ke BMKG pusat. Tim Observer juga berkewajiban mengirim hasil pengamatan tiap tiga jam ke WMO (World Meteorological Organization).

Sejak tanggal 9 Juni 2020, BMKG mulai menerapkan perubahan sistem kerja yang disesuaikan dengan adaptasi era new normal berdasarkan Peraturan Pemerintah (PP) Nomor 21 Tahun 2020 Tentang Pembatasan Sosial Berskala Besar (PSBB).

Peraturan Pemerintah tersebut merupakan bentuk percepatan penanganan masalah

kesehatan yang sangat serius yaitu pandemi Coronavirus Disease 2019 (COVID-19)

yang sedang merundung dunia terutama Indonesia. Dikutip dari Merriam-

Webster.com, COVID-19 merupakan penyakit pernapasan ringan hingga berat yang

disebabkan oleh coronavirus (sindrom pernapasan akut parah coronavirus 2 dari genus

Betacoronavirus), yang ditularkan terutama oleh kontak dengan bahan infeksius

(seperti cairan pernapasan atau droplet) atau dengan benda atau permukaan yang

terkontaminasi oleh virus penyebab, dan ditandai terutama oleh demam, batuk, dan

sesak napas dan dapat berkembang menjadi pneumonia dan pernapasan. Salah satu

perubahan sistem kerja Stasiun Meteorologi Kelas II BMKG Maritim Tanjung Perak

yang disesuaikan dengan adaptasi era new normal adalah optimalisasi kegiatan di

SKRIPSI RANCANG BANGUN PENDUKUNG… RAJA BUGATTI tempat kerja dengan memberlakukan tugas kedinasan di rumah atau disebut juga work

from home (WFH) dan pengaturan waktu kerja yang tidak terlalu panjang yang akan mengakibatkan kekurangan waktu untuk beristirahat yang dapat menyebabkan penurunan sistem kekebalan tubuh bagi pekerja yang masih bertugas di kantor atau work from office (WFO). Pengaturan adaptasi tersebut diterapkan dengan ketentuan

WFH 75% dan WFO 25% dari jumlah pegawai.

Dalam penerapan kegiatan yang sesuai dengan protokol era new normal,

pegawai membutuhkan sistem operasional berbasis internet sebagai sarana observasi

yang efisien dan efektif, terutama untuk pegawai yang melakukan WFH. Namun, pada

saat kunjungan penulis ke Stasiun Meteorologi Kelas II BMKG Maritim Tanjung

Perak, didapat bahwa mayoritas pelaksanaan observasi cuaca masih menggunakan

peralatan analog dan alat-alat tersebut tidak tersinkronisasi alias terpisah. Terdapat tiga

hal yang tinggi urgensinya berdasarkan pengamatan penulis yaitu : a). Kemungkinan

human error dalam mengamati alat ukur cuaca; b). Tidak efektifnya waktu dikarenakan

alat masih analog dan terpisah, dimana data yang didapat masih harus di masukkan

secara manual (ketik) ke dalam komputer (Excel). Hal ini akan menghambat penerapan

pengurangan jam kerja bagi pegawai yang WFO; dan c). Kinerja pegawai terutama

observer dalam penerapan kegiatan WFH akan menurun karena tidak tersedianya

sistem kerja yang mendukung kebijakan new normal. Padahal, dengan berkembangnya

teknologi, proses pengamatan cuaca di banyak tempat telah ter digitalisasi dan bisa

dilakukan secara online. Terdapat beberapa peneliti sebelumnya yang telah membuat

AWS (Automatic Weather Station) versi mereka sendiri. Sebagai contoh, penelitian

yang dilakukan oleh John Joseph, F.J, pada Tahun 2019 menciptakan sistem

pemantauan cuaca baru menggunakan berbagai sensor yang terhubung ke Raspberry

Pi. Parameter cuaca yang diamati adalah suhu, kelembaban, konsentrasi PM 2.5 dan

PM 10 dan Air Quality Index (AQI) dimonitor lalu divisualisasikan secara grafis yang

hasilnya terbukti menjadi kerangka kerja yang kuat untuk menganalisis parameter

cuaca. Selain itu, terdapat penelitian dari Weerasinghe, R.M. et al pada Tahun 2011

SKRIPSI RANCANG BANGUN PENDUKUNG… RAJA BUGATTI yang menghasilkan AWS dengan sistem yang terdiri dari tiga modul terpisah untuk

pengumpulan data, penyimpanan data, serta komunikasi data. Hasil dari data cuaca tersebut dapat dilihat secara waktu nyata melalui antarmuka pengguna grafis (GUI) yang terletak di stasiun pusat. Lalu, terdapat penelitian yang dilakukan oleh Nur Achmad, S.P. pada Tahun 2019 yang membangun sebuah system mini weather station portable dengan nama Amicagama (Alat Monitoring Cuaca Gadjah Mada) dengan konsep skalabilitas tinggi. Artinya, sistem ini dirancang untuk dipakai oleh publik, dengan memudahkan pengguna mengelola node sesuai keinginan masing-masing.

Penelitian lainnya dilakukan oleh Babu, R Suresh et al pada Tahun 2018 yang memiliki banyak kesamaan dengan alat otomatisasi pengamatan cuaca buatan penulis. Dalam penelitian ini digunakan NodeMCU sebagai modul internet sekaligus ‘jantung’ dari alat itu sendiri. Sensor yang digunakan adalah soil moisture sensor, rain gauge sensor, dan sensor DHT 11 yang merupakan sensor suhu pada tahap awal pengembangan alat otomatisasi pengamatan cuaca buatan penulis.

Dari beberapa contoh penelitian tersebut, diketahui bahwa pembuatan AWS

maupun pendigitalisasian pengamatan cuaca bukanlah hal yang mustahil dilakukan

walaupun masih terbilang cukup kompleks. Terlebih lagi, AWS tersebut telah

tersambung dengan internet (IoT) yang menjadikan aksesibilitas pengamatan cuaca

untuk menunjang kinerja pegawai dari rumah semakin tinggi. Disini, penulis ingin

melanjutkan jurnal penulis untuk menghasilkan suatu pendukung sistem pengamatan

cuaca berbasiskan IoT yang sesuai dengan kebutuhan di masa pandemi COVID-19

serta kemudahan penggunaan tim observer di Stasiun Meteorologi Kelas II BMKG

Maritim Tanjung Perak. Tidak hanya itu, penulis akan mencoba melaksanakan

optimasi terhadap alat tersebut dengan melakukan packaging serta melakukan proses

komparasi hasil data dengan alat milik BMKG Maritim II Perak selama 24 jam. Hal ini

merupakan fitur maupun permintaan dari tim observer yang akan menjadikan alat

penulis semakin optimal dan semakin sesuai dengan kebutuhan dari tim observer

Stasiun Meteorologi Kelas II BMKG Maritim Tanjung Perak.

SKRIPSI RANCANG BANGUN PENDUKUNG… RAJA BUGATTI 1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah diatas, rumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana membangun pendukung sistem pengamatan cuaca BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika) berbasis IoT?

2. Berapa akurasi pendukung sistem pengamatan cuaca BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika) berbasis IoT yang telah dibangun?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Membangun pendukung sistem pengamatan cuaca BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika) berbasis IoT

2. Menentukan akurasi pendukung sistem pengamatan cuaca BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika) berbasis IoT yang telah dibangun.

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah yang harus diperhatikan pada penelitian ini adalah:

1. BMKG yang menjadi tempat penelitian adalah Stasiun Meteorologi Kelas II BMKG Maritim Tanjung Perak.

2. Besaran atau parameter yang diukur oleh sistem pendukung pengamatan cuaca BMKG berbasis IoT ini adalah temperatur bola kering (dry bulb temperature), temperatur bola basah (wet bulb temperature), titik embun (dewpoint), kelembaban relatif (RH)/humidity, QFF, dan QFE.

3. Optimasi yang dilakukan adalah optimasi yang sesuai dengan instruksi dari Tim Observer Stasiun Meteorologi Kelas II BMKG Maritim Tanjung Perak.

4. Peralatan Stasiun Meteorologi Kelas II BMKG Maritim Tanjung Perak yang

menjadi referensi.

SKRIPSI RANCANG BANGUN PENDUKUNG… RAJA BUGATTI 5. Penelitian dilakukan dengan mengikuti peraturan new normal COVID-19 yang

berlaku.

6. Kalibrasi awal sensor tidak dilakukan.

7. Kesalahan absolut merupakan prosentase error.

8. Dalam skripsi ini istilah ‘pendukung sistem pengamatan cuaca BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika) berbasis IoT’ akan sesekali disingkat menjadi ‘instrumen’.

9. Terminologi ‘pendukung’ digunakan dikarenakan instrumen yang dibangun belum membaca seluruh parameter yang di amati oleh tim observer. Sehingga, intrumen ini hanya bekerja sebagai pendukung dari keseluruhan proses observasi yang dilakukan tim observer Stasiun Meteorologi Kelas II BMKG Maritim Tanjung Perak.

1.5 Manfaat Penelitian

Dikarenakan pentingnya pengamatan cuaca Stasiun Meteorologi Kelas II

BMKG Maritim Tanjung Perak bagi kapal-kapal yang hendak pergi ke laut serta

wilayah di sekitar laut, diiringi dengan kondisi new normal yang diakibatkan pandemi

COVID-19, maka keefektivan dan ketepatan kerja tim observer harus sangat di

optimasi. Diharapkan pendukung sistem pengamatan cuaca berbasis IoT ini dapat

membantu efektivitas kinerja dari tim observer Stasiun Meteorologi Kelas II BMKG

Maritim Tanjung Perak serta menjadi opsi alternatif yang dapat di deploy pada kala

kondisi new normal membutuhkannya.