SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS PEMANTAU KUALITAS UDARA DI KOTA CILEGON

(1)

(2)

SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS PEMANTAU KUALITAS UDARA

DI KOTA CILEGON

Anggoro Suryo Pramudyo

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Jl. Jend. Sudirman km.3 Cilegon-Banten-Indonesia 42435

pramudyo@untirta.ac.id

Abstrak

Banyaknya industri di kota Cilegon mengakibatkan kota tersebut rentan terhadap pencemaran udara. Pemeriksaan kualitas udara yang dilakukan oleh BPLH Kota Cilegon baru dapat diketahui hasilnya setelah satu minggu. Alat pemantau udara yang ada di beberapa kota besar harganya sangat mahal dan akses mendapatkan informasinya sangat terbatas. Oleh karena itu, perlu dibuat sebut sistem informasi geografis pemantau kualitas udara. Komponen sistem yang dibuat terdiri atas agen pemantau kualitas udara, gateway, server SIG, dan pengguna. Agen bertugas membaca kadar kandungan CO. Setiap 15 menit sekali agen mengirimkan data ke

gateway melalui SMS. Kemudian gateway akan mengirimkan kembali data tersebut ke server SIG melalui

jaringan internet. Data akan disimpan di server SIG dan apabila ada pengguna yang meminta informasi tentang kualitas udara, server SIG akan memberikannya dalam bentuk peta. Pengguna sistem ini terdiri atas dua kelompok, yaitu administrator dan pengguna biasa. Administrator berhak untuk menambahkan, mengubah dan menghapus data suatu agen dari peta. Pengguna biasa hanya dapat mengakses peta yang di dalamnya telah terdapat titik-titik posisi agen beserta informasinya. Informasi yang diberikan merupakan kadar CO di titik agen tersebut berada. Pengguna dapat mengakses Server SIG melalui internet browser, baik dari komputer maupun

smart phone.

Kata kunci : google maps, pemantau kualitas udara

1. Pendahuluan

Cilegon merupakan kota Industri yang terletak di provinsi Banten. Dengan banyaknya industri yang berada di Cilegon, membuat kota tersebut rentan terhadap pencemaran udara. Selain dari gas pembuangan industri, pencemaran udara juga dapat disebabkan oleh gas pembuangan kendaraan. Dengan banyaknya industri, kendaraan yang melintas di wilayah Cilegon merupakan kendaraan bertonase berat. Selain itu, dengan adanya pelabuhan Merak yang biasanya terjadi antrian panjangan pada waktu-waktu tertentu, menambah jumlah sumber pencemaran udara.

Pihak terkait seperti Bapedal dan BPLH setiap waktu tertentu melakukan pemeriksaan terhadap kualitas udara di Cilegon. Dengan menggunakan peralatan khusus yang diletakkan di titik-titik tertentu, petugas bisa mendapatkan data tentang kualitas udara. Namun biasanya hasil dari pemeriksaan di lapangan oleh petugas, baru dapat diketahui hasilnya setelah satu minggu kemudian [1]. Hal ini dirasa kurang efektif karena informasi yang dihasilkan tidak bisa langsung dipublikasikan ke masyarakat.

Di kota-kota lainnya seperti Balikpapan memang sudah ada yang memasang alat pemantau kualitas udara, seperti pada gambar 1. Namun, biaya yang dibutuhkan untuk pengadaan alat tersebut dapat dikatakan sangat mahal, yaitu sekitar Rp. 1 M per alat [3]. Selain itu, informasi tentang kualitas udara hanya bisa dilihat di titik tempat alat tersebut dipasang. Hal ini dirasa kurang efektif karena biaya pengadaan barang yang sangat mahal dan masyarakat tidak bisa mendapatkan informasi ini dari tempat lain.

Pusat Penelitian Informatika Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (P2I-LIPI) pada bulan November 2009 telah memublikasikan suatu tulisan di jurnal INKOM bahwa telah dibuat suatu alat

monitoring kualitas udara [4]. Namun informasi

yang didapatkan di base station controller belum berupa tampilan peta. Selain itu penambahan titik alat monitoring dirasa kurang diakomodir karena tampilan di perangkat lunak yang terlihat kaku.

Dari latar belakang tersebut, maka perlu dibangun sebuah sistem informasi dalam bentuk peta yang dapat memberikan informasi tentang kualitas udara pada tempat yang diinginkan secara realtime. Selain itu, sistem informasi yang dibangun harus

(3)

dapat diakses kapan pun dan di mana pun pengguna berada.

Gambar 1. Alat Pemantau Kualitas Udara di Kota Balikpapan [4]

Gambar 2. Tampilan visualisasi data di base station

controller [3] 2. Tinjauan Pustaka

2.1. Sistem Informasi Geografis

Sistem Informasi Geografis (SIG) atau dalam bahasa Inggris disebut Geographic Information

System (GIS) adalah suatu sistem informasi khusus

yang mengelola data yang memiliki informasi spasial (bereferensi keruangan) atau dalam arti yang lebih sempit, adalah sistem komputer yang memiliki kemampuan untuk membangun, menyimpan, mengelola dan menampilkan informasi bereferensi geografis, misalnya data yang diidentifikasi menurut lokasinya, dalam sebuah database.

Teknologi Sistem Informasi Geografis dapat digunakan untuk investigasi ilmiah, pengelolaan sumber daya, perencanaan pembangunan, kartografi dan perencanaan rute. Misalnya, SIG bisa membantu perencana untuk secara cepat menghitung waktu tanggap darurat saat terjadi bencana alam, atau SIG dapat digunaan untuk mencari lahan basah

(wetlands) yang membutuhkan perlindungan dari polusi.

2.2. Short Message Service [5]

SMS adalah sebuah layanan pengiriman pesan singkat dari dan ke ponsel, mesin faksimili, dan atau sebuah alamat IP. Saat sebuah SMS dikirim, SMS ini akan diterima oleh SMS Center (SMSC), SMSC ini akan mengatur pengiriman ke ponsel yang dituju. SMSC adalah perangkat lunak yang berada di jaringan operator telepon seluler dan mengatur proses yang menyangkut pengiriman pesan SMS, seperti mengatur pengiriman laporan diterimanya SMS serta menyimpan SMS tersebut. Jika pada saat SMS dikirim ponsel yang dituju sedang tidak aktif dan akan mengirimkannya kembali jika ponsel yang dituju tersebut terdeteksi aktif jika tanggal kadaluwarsa belum terlampaui.

2.3. Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip, didalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input output. Definisi lain dari mikrokontroler adalah suatu elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus. Mikrokontroler terdapat CPU, RAM, ROM, dan register-register.

2.4. Sensor [6]

Sensor adalah suatu alat yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan lingkungan baik secara fisik ataupun kimia. Sensor merupakan suatu peralatan yang digunakan untuk mendeteksi ataupun mengukur ukuran dari sebuah objek penelitian, yaitu dengan mengubah besaran fisis menjadi suatu sinyal listrik. Sensor umumnya dikategorikan menurut objek yang diukur dan memiliki peranan penting, baik dalam sebuah proses monitoring maupun proses pengendalian modern.

2.5. Java [7]

Java merupakan bahasa pemrograman compiler dan juga interpreter yang menjadikan Java dapat dijalankan pada platform yang berbeda. Java

compiler melakukan kompilasi pada source code

menjadi Java bytecode. Java bytecode merupakan instruksi mesin yang tidak spesifik terhadap prosesor komputer dan akan dijalankan pada platform menggunakan Java Virtual Mechine (JVM) yang biasa disebut dengan bytecode interpreter atau Java

runtime interpreter.

2.6. PHP

PHP merupakan sebuah bahasa pemrogran yang dirancang untuk sebuah website. Bahasa ini pertama kali dibuat oleh Rasmus Lerdorf pada tahun 1995. Sekarang PHP merupakan bahasa

(4)

pemrograman terpopuler yang digunakan oleh pengembang website. Tercatat saat ini PHP sudah diinstal di lebih dari 2,1 juta server dan di 244 juta

website. PHP awalnya merupakan singkatan dari Personal Home Page, namun sekarang berganti

menjadi PHP:Hypertext Preprocessor.

2.7. MySQL

MySQL adalah suatu structured query

language relational database management system

(RDBMS) yang memiliki fasilitas multithreaded dan

multi-user. MySQL AB membuat MySQL sebagai

perangkat lunak yang gratis di bawah lisensi GNU

General Public License (GPL), tetapi mereka juga

menjualnya dengan lisensi konvensional.

3. Perancangan Sistem

Secara keseluruhan sistem ini terbagi menjadi 4 bagian utama, yaitu:

1. Agen Pemantau Kualitas Udara

2. Gateway

3. Server SIG 4. Pengguna

Agen bertugas untuk membaca kadar kandungan suatu gas di udara. Setiap 15 menit sekali agen ini diprogram untuk mengirimkan data tersebut ke

Gateway melalui fasilitas SMS telepon seluler.

Apabila Gateway mendapatkan data dari agen, maka

Gateway akan mengirimkan kembali data tersebut

ke Server SIG melalui jaringan internet. Data akan disimpan di Server SIG dan apabila ada pengguna yang meminta informasi tentang kualitas udara,

Server SIG akan memberikannya dalam bentuk peta.

Pengguna merupakan orang yang menggunakan sistem ini. Terdiri atas dua kelompok, yaitu administrator dan pengguna biasa. Administrator memiliki hak untuk menambahkan informasi tentang suatu agen ke dalam peta. Hak ini digunakan apabila ada agen baru yang diaktifkan. Selain menambahkan, administrator juga bisa mengubah dan menghapus data suatu agen dari peta. Pengguna biasa hanya dapat mengakses peta yang di dalamnya telah terdapat titik-titik posisi agen beserta informasinya. Informasi yang diberikan merupakan kadar gas CO di titik agen tersebut berada. Pengguna dapat mengakses Server SIG melalui internet browser, baik dari komputer maupun smart phone.

Gambar 3.Komponen utama sistem keseluruhan

4. Hasil

Agen yang dibuat merupakan perangkat elektronik yang terdiri dari dua bagian. Bagian pertama bertugas untuk membaca kadar suatu gas di udara. Bagian ini berbasis mikroprosesor ATMEGA88 dan MQ-7 sebagai sensor karbon monoksida. Bagian kedua bertugas mengirimkan data yang didapat oleh bagian pertama ke Gateway melalui SMS. Bagian ini berbasis mikroprosesor ATMEGA8535 dan ditambah modem GSM. Skema dari kedua bagian ini dapat dilihat di lampiran. Agen ini diaktifkan dengan catudaya listrik sebesar 12V.

Gambar 4. Agen secara keseluruhan

Gateway yang dibuat merupakan suatu

komputer yang ditambahkan modem GSM untuk menerima SMS dan terhubung ke jaringan internet. Di komputer ini dijalankan suatu perangkat lunak yang dapat melakukan tugas gateway tersebut. Perangkat lunak ini dibuat mengunakan bahasa JAVA.

Server SIG merupakan sebuah komputer yang

bertugas sebagai server di jaringan internet. Komputer ini biasanya merupakan web server dan

database server. Bahasa pemrograman yang

digunakan di server ini adalah PHP dan MySQL sebagai database server. Server ini terhubung ke

server Google untuk mendapatkan layanan Google

Maps, sehingga peta yang ditampikan nantinya di pengguna adalah hasil dari layanan Google Maps.

Gambar 5. Tampilan Sistem Informasi Geografis Kualitas Udara

(5)

Warna pin pada peta dapat menunjukkan kualitas udara pada koordinat tersebut, yaitu hijau menunjukkan baik, kuning menunjukkan sedang, dan merah menunjukkan buruk. Apabila diklik maka akan tampil informasi detail pada koordinat tersebut yang disajikan dalam bentuk tulisan.

Selain dapat diakses melalui komputer (PC atau laptop), sistem informasi ini juga dapat ditampilkan dengan baik di smart phone yang terhubung ke internet. Dengan demikian, sistem informasi ini dapat diakses kapan pun dan di mana pun pengguna berada.

Gambar 6. Informasi pada salah satu titik

Gambar 7. Tampilan di komputer (laptop) dan di

handphone

5. Simpulan dan Saran

Simpulan yang diperoleh dari pembuatan karya ini adalah:

1. Sistem Informasi ini sudah dapat diakses secara online melalui http://elektro.untirta.ac.id/gis

meskipun data yang ditampilkan masih berupa data ujicoba.

2. Integrasi antara agen pemantau dan sistem informasi dapat dilakukan melalui SMS, meskipun masih harus melalui perantara, yaitu

sebuah komputer yang berfungsi sebagai SMS Gateway

3. Integrasi antara agen pemantau dan sistem informasi dapat dilakukan melalui SMS, meskipun masih harus melalui perantara, yaitu sebuah komputer yang berfungsi sebagai SMS

Gateway

Adapun saran untuk pengembangan selanjutnya adalah:

1. Agar dapat ditambahkan sensor-sensor yang lain, yang bukan hanya untuk mendeteksi kualitas udara, tetapi juga kualitas air, tanah, atau suara. 2. Agar dapat ditambahkan sensor arah dan

kecepatan angin, karena penyebaran gas sangat tergantung dari arah dan kecepatan angin. 3. Agar dapat diperbanyak jumlah agennya,

sehingga dapat memantau lebih banyak titik. 4. Agar dapat digunakan diseluruh wilayah

Indonesia dengan menggunakan satu pusat data.

Daftar Pustaka:

[1] “Polusi Udara Makin Kronis”, Banten Pos Online 18 September 2012, melalui

http://bantenpos- online.com/2012/09/18/polusi-udara-makin-kronis/ diakses tanggal 9 Desember 2014 [2] “Kualitas Udara Cilegon Buruk”, Antara News

6 Juni 2009, melalui http://www.antaranews.com/berita/143201/kual itas-udara-cilegon-buruk diakses tanggal 9 Desember 2014

[3] “Pemkot Bakal Pasang Dua Alat Pengukur Udara”, Balikpapanes.com 10 April 2011, melalui

http://balikpapaners.com/balikpapaners/index.p hp/news/ balikpapan/1633-pemkot-bakal-pasang-dua-alat-pengukur-udara.html diakses tanggal 9 Desember 2014

[4] Erwin, Sugiarto, Sakto. “Rancang Bangun Sistem Monitoring Kualitas Udara Menggunakan Teknologi Wireless Sensor Network (WSN)”, INKOM Vol. III No. 1-2 November 2009

[5] Candera, M.A. Rody,.(2004). SMS dan GSM Hacking: SMS, PDU, dan AT Commands, Neotek Dunia Teknologi Baru. Jakarta. [6] Darmayanto,C.,Iskandarianto, F. A., dan

Ya’Umar. (2008). Optimalisasi Kelembaban Udara Pada Tabung Baby Incubator Melalui Integrasi Pengendalian Temperatur Dan Kelembaban. ITS. Surabaya.

[7] Wahana Komputer, 2005. ”Membuat Aplikasi Profesional dengan Java”. Jakarta: PT Elex Media Komputindo.

(6)

Tabel 1. Struktur tabel gis_agen

Field Type Null Default no_hp varchar(20) No

lat varchar(20) No

lng varchar(20) No

keterangan text Yes NULL Tabel 2. Struktur tabel gis_data

Field Type Null Default Extra

id int(11) No auto_increment

no_hp varchar(20) No

var Varchar(20) No

nilai varchar(100) No

waktu timestamp Yes CURRENT_TIMESTAMP

Tabel gis agen digunakan untuk menyimpan data dari masing-masing agen. Data yang disimpan adalah nomor

handphone agen, koordinat (latitude dan longitude) serta keterangan yang bisa berisi deskripsi lokasi agen

berada. Tabel gis_data digunakan untuk menyimpan data-data yang dikirim oleh masing-masing agen. Listing program: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 <? mysql_connect("localhost","root",""); mysql_select_db("gis"); // koordinat cilegon $latCenter = "-5.965754"; $longCenter = "106.044731";

// untuk menyimpan data jika ada kiriman dari gateway if(!empty($_GET['hp']) && !empty($_GET['nilai'])) {

$query = "INSERT INTO gis_data (no_hp, nilai) VALUES ('+".trim($_GET['hp'])."', '".$_GET['nilai']."')"; mysql_query($query); exit(); } ?> <!DOCTYPE html> <html> <head>

html { height: 100% }

body { height: 100%; margin: 0; padding: 0 } #map-canvas { height: 100% } </style> <script type="text/javascript" src="https://maps.googleapis.com/maps/api/js?key=AIzaSyDxjneG-efw5najQzEfO1CQT_kAMLzwXbU&sensor=false"> </script> <script type="text/javascript"> google.maps.visualRefresh = true; function pasangInfo(marker, pesan) {

var infowindow = new google.maps.InfoWindow({ content: pesan

});

google.maps.event.addListener(marker, 'click', function() { infowindow.open(marker.get('map'), marker);

}); }

(7)

43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 function initialize() {

var myLatlng = new google.maps.LatLng(<? echo $latCenter; ?>,<? echo $longCenter; ?>); var mapOptions = { center: myLatlng, zoom: 13, mapTypeId: google.maps.MapTypeId.ROADMAP };

var map = new google.maps.Map(document.getElementById("map-canvas"), mapOptions);

<?

$query = "SELECT no_hp, lat, lng, keterangan FROM gis_agen"; $result = mysql_query($query);

while(list($no_hp, $lat, $long, $keterangan) = mysql_fetch_row($result)) { $agenID++;

$query = "SELECT nilai, waktu FROM gis_data WHERE no_hp = '".$no_hp."' ORDER BY waktu DESC LIMIT 0,1";

$result2 = mysql_query($query);

list($nilai, $waktu) = mysql_fetch_row($result2);

$info = "Kadar CO saat ini adalah ".$nilai." ppm.<br>Kualitas udara dalam kategori baik.<br><em><small>last update : ".$waktu."</small></em>";

?>

var marker_<? echo $agenID; ?> = new google.maps.Marker({

position: new google.maps.LatLng(<? echo $lat; ?>,<? echo $long; ?>),

map: map,

title: '<? echo $keterangan; ?>', icon:'green-dot.png'

});

pasangInfo(marker_<? echo $agenID; ?>, '<? echo $info; ?>'); <? } ?>

} // akhir dari function pasangInfo(marker, pesan)

google.maps.event.addDomListener(window, 'load', initialize); </script>

</head> <body>