JURNAL PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALI

(1)

PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS

UDARA SECARA DARING

Azis Sugianto

Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknik, Universitas Widyatama, Jl. Cikutra 204 A, Bandung, 40125

E-mail: azis.sugianto@widyatama.ac.id

Abstrak - Sistem pemantauan kualitas udara melalui internet memberikan penyajian informasi mengenai kualitas udara di dalam maupun di luar ruangan di manapun, dan kapan pun. Senyawa gas polutan seperti NOx, CH4, NH3, CO, CO2, alkohol,dan benzena dapat berdampak buruk terhadap kesehatan apabila melampaui batas normal dan kurang diperhatikan. Sumber dan dampak pencemaran udara dapat menyebabkan masalah kesehatan sehingga menimbulkan kekhawatiran. Salah satu upaya penanggulangan pencemaran udara adalah dengan cara mengukur kualitas udara untuk mengategorikan kualitas udara. Pembangunan sistem ini bertujuan untuk mengukur dan memantau kualitas udara. Sistem dibangun menggunakan development Board Arduino Uno berbasis ATMega328P, sensor MQ-135 untuk mendeteksi kontaminan udara, sensor DHT11 digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban udara, serta Arduino Ethernet Shield sebagai penghubung ke web server. Sedangkan perangkat lunaknya dibangun menggunakan bahasa C Arduino untuk sistem benamnya, dan PHP-SQL untuk membangun aplikasi web di mana pengguna dapat melihat informasi kualitas udara melalui situs web. Pemanfaatan sensor MQ-135 untuk mengukur kadar kontaminan udara diharapkan mampu membantu penggunanya meminimalisasi risiko menghirup udara berbahaya. Peran web server dalam sistem ini adalah untuk menginformasikan kualitas udara kepada masyarakat melalui internet seefektif mungkin.

Kata kunci: MQ-135, DHT11, Polusi Udara, Arduino, web server.

(2)

I. PENDAHULUAN

olusi udara merupakan hadirnya satu atau lebih zat fisik, kimia, maupun biologi di udara dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan makhluk hidup, mengganggu estetika dan kenyamanan, atau merusak properti. Polusi udara dapat bersumber dari berbagai kegiatan alam seperti aktivitas gunung berapi, kebakaran hutan, gas alam beracun, dan lain-lain; kegiatan manusia seperti industri, transportasi, perkantoran, dan perumahan yang merupakan kontribusi terbesar dari pencemar udara yang dibuang ke udara bebas, sehingga dapat menyebabkan penurunan mutu udara dan pemanasan global jika dalam jumlah yang tidak wajar.

Polusi udara dewasa ini semakin menampakkan kondisi yang sangat memprihatinkan. Gangguan kesehatan, khususnya gangguan pernapasan yang merupakan akibat dari sifat polusi udara menjadi masalah penting yang harus diperhatikan. Berbagai upaya dilakukan untuk menanggulangi masalah ini, seperti eksplorasi sumber energi bersih, peremajaan mesin pabrik dan kendaraan agar lebih ramah lingkungan, dan lain-lain. Akan tetapi, dari berbagai upaya yang dilakukan masih terdapat kendala, salah satunya yaitu polusi udara yang sulit dirasakan secara tegas oleh indera manusia (kecuali kadar yang ekstrem), sehingga masih menimbulkan kekhawatiran masyarakat terhadap pencemaran udara yang membahayakan kesehatan. Oleh karena itu, pengamatan terhadap tingkat kualitas udara melalui media situs web dirasa perlu.

Situs web yang merupakan salah satu media informasi populer saat ini dinilai dapat memberikan informasi secara efektif melalui protokol internet, sehingga informasi mengenai kualitas udara dapat diakses oleh penggunanya agar memperoleh informasi mengenai kadar polusi udara, serta memperoleh informasi mengenai cara penanggulangannya berdasarkan klasifikasi tingkat kualitas udara (Indeks Standar Pencemar Udara).

II. LANDASAN PUSTAKA

2.1 Polusi Udara

Pencemaran udara dapat ditimbulkan oleh sumber-sumber alami maupun kegiatan manusia. Beberapa definisi gangguan fisik seperti polusi suara, panas, radiasi, atau polusi cahaya dianggap sebagai polusi udara. Sifat alami udara mengakibatkan dampak pencemaran udara dapat bersifat langsung dan lokal, regional, maupun global.

Jenis-jenis bahan pencemar udara didasarkan pada baku mutu udara yang dihirup sehari-hari menurut Peraturan Pemerintah Nomor 41 tahun 1999, meliputi sulfur dioksida (S02), karbon monoksida (CO), nitrogen dioksida (NO2), ozon (O3), hidrogen karbon (HC), PM10, PM2.5, TSP (debu), Pb (timah hitam), dan debu jatuh [1].

Berikut ini adalah standar kualitas udara mengacu pada keputusan Kepala Bapedal No. 107 tahun 1997 tentang standar kualitas udara lingkungan.

Tabel 1. Indeks Standar Pencemar Udara [2]

Kate-gori

Warna Rentang Indeks dan tidak berpengaruh

pada tumbuhan,

bangunan, atau pun

berpengaruh pada

kesehatan manusia

atau pun hewan, tetapi

berpengaruh pada

tumbuhan yang

sensitif dan pada nilai estetika.

Tidak Sehat

Kuning 101 – 199 Tingkat kualitas udara

yang bersifat

merugikan pada

manusia atau pun

kelompok hewan

yang sensitif atau bisa menimbulkan

kerusakan pada

tumbuhan.

yang dapat merugikan

kesehatan pada

sejumlah segmen

populasi yang

terpapar.

2.2 Perhitungan Indeks Kualitas Udara

Parameter-parameter dasar untuk Indeks Standar Pencemar Udara (ISPU) adalah partikulat (PM10), sulfur dioksida (S02), karbon monoksida (CO), ozon (O3), dan nitrogen dioksida (NO2). Setiap nilai hasil pengukuran parameter-parameter tersebut dikonversikan menjadi nilai ISPU dengan berpedoman pada tabel 2 [2].

(3)

Tabel 2. Batas Indeks Pencemar Udara

Formula untuk menghitung indeks dari setiap parameter adalah sebagai berikut.

𝐼 =_𝑋𝐼𝑎− 𝐼𝑏

2.3 Arduino Uno

Gambar 1. Arduino Uno Rev-3

Arduino Uno merupakan salah satu jenis papan pengendali mikro singlet-board yang bersifat open-source produksi Arduino. Arduino ini adalah sebuah papan pengendali mikro yang berbasis ATmega328. Arduino ini memiliki 14 pin digital masukan/keluaran (6 pin dapat digunakan sebagai keluaran PWM), 6 masukan analog, osilator Kristal 16 MHz, koneksi USB, catu daya, ICSP header, dan

tombol set ulang (reset). Berikut ini adalah rincian spesifikasi dari papan pengendali mikro Arduino Uno [3].

Tabel 3. Spesifikasi Arduino Uno

Microcontroller Atmega328

Tegangan operasi 5V

Tegangan masukan

(disarankan) 7-12V

Tegangan masukan (batas) 6-20V

Digital i/o pin 14 (6 pin memberikan

EEPROM 1 KB (Atmega328)

Kecepatan Clock 16 MHz

2.4 Arduino Ethernet Shield

Arduino Ethernet Shield menghubungkan papan microcontroller Arduino ke internet. Arduino Ethernet Shield berbasis Wiznet W5100 ethernet chip. Agar dapat terhubung dengan internet, kabel RJ45 digunakan untuk menghubungkan Arduino Ethernet Shield dengan koneksi internet. Uno, Duemilanove, dan Mega merupakan jenis papan pengendali mikro Arduino yang cocok dengan Arduino Ethernet Shield. Agar dapat diprogram, Ethernet library digunakan dengan cara mengimpornya di sketch pada Arduino SDK. Berikut ini adalah rincian spesifikasi Arduino Ethernet Shield [4].

(4)

 Operasi tegangan 5V (disediakan dari papan Arduino)

 Ethernet Controller: W5100 dengan internal 16 K buffer

 Kecepatan koneksi: 10/100 Mb

 Hubungan dengan Arduino pada SPI Port

Gambar 2. Arduino Ethernet Shield

2.5 Sensor Kualitas Udara MQ-135

Sensor gas MQ-135 adalah jenis sensor kimia yang sensitif terhadap senyawa NH3, NOx, alkohol, bensol, asap (CO), CO2, dan lain-lain. Sensor ini bekerja dengan cara menerima perubahan nilai resistansi (analog) bila terkena gas. Sensor ini memiliki daya tahan yang baik untuk penggunaan penanda bahaya polusi karena praktis dan tidak memakan daya yang besar. Berikut ini adalah spesifikasi dari sensor gas MQ-135 [5].

Gambar 3. Sensor Kualitas Udara MQ-135

2.6 Sensor Suhu dan Kelembaban DHT11

DHT11 mengukur suhu dan kelembaban relatif dengan keluaran sinyal digital yang terkalibrasi. Hasil pembacaan dapat langsung dibaca oleh microcontroller melalui antarmuka 1-wire. Transmisi sinyal sensor ini bekerja hingga 20 meter. Berikut ini adalah spesifikasi sensor suhu dan kelembaban relatif DHT11 [6].

Gambar 4. Sensor Suhu dan Kelembaban DHT11

Berikut ini merupakan spesifikasi sensor DHT11. Catu daya : 3V DC – 5,5V DC Antarmuka : 1-wire

Range : 20 - 90% RH; 0-50° C Akurasi

kelembaban

: ± 5% RH Akurasi suhu : ± 2° C

2.7 Modul Sensor Gas DT-Sense

DT-Sense merupakan sebuah modul sensor cerdas yang mampu memonitor perubahan konsentrasi gas LPG, iso-butana, propana, karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO2), metana (CH), Alkohol, atau kualitas udara (tergantung dari sensor gas yang digunakan). Modul ini kompatibel dengan sensor gas MQ-3 (alkohol), MQ-4 (metana), MQ-6 (LPG, iso-butana, dan propana), MQ-7 (CO), MQ-135 (kualitas udara), dan MG-811 (CO2). Modul sensor ini dilengkapi dengan antarmuka UART TTL dan I2_{C [7].}

Gambar 5. Modul Sensor Gas DT-Sense

(5)

Tabel 4. Konektor Antarmuka J3 DT-Sense

Output serial level TTL dari modul DT-Sense

5 SDA I2_{C-bus data}_input_/_output 6 SCL I2_C-bus_{clock input}

III. ANALISIS SISTEM

3.1 Analisis Arsitektur Sistem yang Diharapkan

Pemantauan kualitas udara di lebih dari satu lokasi yang teridentifikasi dapat dilakukan dengan cara mengidentifikasi perangkat sensorik. Lokasi perangkat-perangkat tersebut dapat diidentifikasi berdasarkan internet protocol (IP) yang telah diset pada masing-masing perangkat, karena IP setiap perangkat berbeda-beda. Atau dapat juga dengan menanamkan id unik pada setiap perangkat. Berikut ini adalah gambaran arsitektur sistem dengan lokasi yang berbeda dan geolocation merupakan proses untuk mengidentifikasinya.

Gambar 7. Arsitektur Sistem yang Diharapkan

3.2 Lingkup Sistem yang Dikembangkan

(Purwarupa)

Sistem yang dikembangkan masih berupa purwarupa dengan satu perangkat di sebuah lokasi. Purwarupa ini sebagai contoh untuk uji coba pada satu lokasi saja. Berikut adalah gambaran arsitektur sistem yang dikembangkan dalam tugas akhir ini.

Gambar 8. Arsitektur Purwarupa Sistem

3.3 Analisis Pengembangan Purwarupa

Sistem mampu mengirim data hasil baca sensor kualitas udara secara otomatis melalui internet. Perangkat yang dapat diletakkan di dalam ruangan maupun di luar ruangan, kemudian bertindak sebagai klien untuk mengirim data ke web server melalui router yang terhubung dengan internet.

3.3.1 Kebutuhan Perangkat Keras

Purwarupa sistem yang dikembangkan merupakan serangkaian perangkat keras terintegrasi. Perangkat keras tersebut terdiri dari microcontroller, sensor kualitas udara, sensor suhu dan kelembaban, serta Ethernet Shield.

Arduino merupakan development board yang tepat untuk pengembangan purwarupa, karena kemampuan Arduino untuk menyimpan sistem benam yang masih dalam tahap percobaan. Sistem benam untuk microcontroller pada Arduino dapat diprogram dengan menggunakan komputer. Arduino yang digunakan adalah Arduino Uno sebagai master dari seluruh perangkat dan Arduino Ethernet Shield sebagai penghubung Arduino dengan jaringan.

Sensor kualitas udara yang digunakan purwarupa ini adalah sensor MQ135. Sensor tersebut dapat secara langsung mendeteksi indeks kualitas udara yang bermanfaat untuk kategorisasi kualitas udara. Hal ini dikarenakan kemampuannya untuk mendeteksi berbagai jenis gas polutan. Sedangkan sensor suhu dan kelembaban udara yang digunakan adalah DHT11. Suhu dan kelembaban merupakan pertimbangan penting dalam pengukuran kualitas udara.

Sensor-sensor yang dihubungkan dengan Arduino dapat diinstruksikan untuk membaca nilai kualitas udara, suhu, dan kelembaban sesuai dengan sistem Nilai Sensor

Klien Metode Get Klien Metode Get Klien Metode Get Kirim Data Sensor

Kirim Data Sensor Kirim Data Sensor

www Server Tanggapan Server: Menyimpan

Data Sensor

lokasi 1: 192.168.102.3 lokasi 2: 192.168.102.4 lokasi 3: 192.168.102.5 Pengguna/Klien

Meminta Data Hasil

Tanggapan Server: Mengirim Data

(6)

benam yang telah diprogram. Data nilai sensor-sensor tersebut kemudian dibungkus oleh sistem benam yang terdapat pada Arduino Uno untuk dikirim ke web server menggunakan Arduino Ethernet Shield.

3.3.2 Kebutuhan Perangkat Lunak pada Web

Server

Web server terdiri dari kumpulan instruksi pemrograman web dan mesin basis data untuk menampung data. Dalam pengembangan sistem ini, data yang dikirim ke web server adalah data nilai sensor yang dikirim oleh Arduino. Kemudian data tersebut diolah oleh program PHP dan ditampilkan ke halaman web dalam beberapa jenis desain tampilan antarmuka.

Data yang disimpan dalam basis data terdiri dari data pembacaan sensor, data indeks standar pencemar udara, data pesan, dan data administrator. Data pembacaan sensor diperoleh dari Arduino, data indeks standar pencemar udara merupakan data aturan baku yang bersumber dari keputusan Kepala Bapedal No. 107 Tahun 1997, data pesan didapat dari pesan yang dikirim oleh pengguna melalui form, dan data administrator yang merupakan data hak akses dan identitas administrator.

IV. PERANCANGAN SISTEM

4.1 Gambaran Umum Sistem

Perancangan sistem meliputi perangkat lunak (arduino sketch, web) dan perangkat keras (rangkaian elektronika). Gambar di bawah ini merupakan gambaran umum sistem yang dibuat berdasarkan hasil analisis kebutuhan.

Gambar 9. Gambaran Umum Sistem

Gambar 9 merupakan perancangan sistem secara menyeluruh untuk sistem purwarupa sistem pemantauan kualitas udara.

Agar dapat mengirim data sensor ke web server, maka Ethernet Shield digunakan sebagai penghubungnya. Alamat IP dikonfigurasi pada Arduino, yang terdiri dari alamat IP Ethernet Shield dan alamat IP web server. Alamat IP Ethernet Shield harus setipe dengan alamat IP router yang terhubung ke internet. Arduino Ethernet Shield bertindak sebagai klien yang mengakses sebuah file PHP di web server dengan menggunakan metode GET untuk mengirim data sensor. File PHP tersebut selanjutnya menjalankan perintah query untuk memasukkan data sensor ke dalam basis data.

4.2 Pemodelan pada Sistem Pemantauan

Kualitas Udara

Pemodelan pada sistem dilakukan untuk menggambarkan setiap fungsi pada sistem secara rinci berdasarkan kajian hasil analisis. Sistem dimodelkan dalam beberapa modul pada Unified Modeling Language (UML).

4.2.1 Pemodelan Sistem Menggunakan Use Case

Berdasarkan kebutuhan sistem yang telah dikaji pada hasil analisis, maka dapat dibuat pemodelan sistem pada prototipe ini menggunakan diagram use case.

Gambar 10. Diagram Use Case Sistem Pemantauan

(7)

Tabel 5. Definisi Use Case

No. Use Case Deskripsi

1 Masuk Log Masuk Log merupakan proses

verifikasi yang dilakukan oleh super admin atau admin dengan

cara mengisi form sebelum

masuk ke area manajemen.

2 Dashboard Dashboard berfungsi

menginformasikan ringkasan konten pada sistem. Dashboard dapat diakses oleh super admin atau admin.

3 Kelola ISPU ISPU (Indeks Standar

Pencemar Udara) merupakan modul yang dapat diakses oleh super admin atau admin untuk

mengelola tabel yang

menginformasikan klasifikasi kualitas udara.

4 Pesan Super admin atau admin dapat

mengelola pesan berupa kritik maupun saran yang dikirim oleh pengguna.

5 Kelola

Tentang

Kelola Tentang dilakukan oleh super admin atau admin. Tentang merupakan informasi

mengenai “Sistem Pemantauan Kualitas Udara” yang

ditampilkan di navigasi

“Tentang” pada situs web yang

diakses oleh pengguna.

6 Kelola

Admin

Kelola Admin terdiri dari tambah, sunting, hapus, dan lihat profil. Super admin dapat

melakukan semuanya,

sedangkan admin hanya dapat melakukan lihat profil.

7 Keluar Log Keluar Log dilakukan oleh

super admin atau admin untuk keluar dari area manajemen dan mengakhiri sesinya.

8 Akses Tabel

ISPU

Navigasi Tabel ISPU

menginformasikan kualitas

udara terkini dan tabel

klasifikasi kualitas udara yang diakses oleh pengguna.

9 Akses

Kontak

Navigasi Kontak diakses oleh

pengguna yang hendak

mengirim komentar, kritik, maupun saran ke rincian alamat yang telah tertera atau bisa

melalui form yang telah

disediakan.

10 Akses

Tentang

Navigasi Tentang diakses oleh

pengguna untuk dapat

mengetahui informasi

mengenai Sistem Pemantauan Kualitas Udara.

11 Akses

Bantuan

Pengguna mengakses navigasi

Bantuan bila mengalami

kesulitan dalam menggunakan situs web.

12 Akses

Rekaman Data

Navigasi Rekaman Data

diakses oleh pengguna untuk mengetahui jejak data kualitas

udara, suhu udara, dan

kelembaban udara yang

tersimpan oleh basis data berdasarkan waktu.

13 Kirim Data

Sensor

Perangkat keras Arduino Uno dan Ethernet Shield mengirim data nilai sensor DHT11 dan MQ135.

Tabel 5. Definisi Aktor

No. Aktor Deskripsi

1 Super

Admin

Pengelola yang memiliki hak akses

penuh terhadap pengelolaan

sistem.

2 Admin Pengelola yang tidak memiliki hak

akses terhadap pengelolaan admin pada sistem.

3 Pengguna Pihak yang menerima informasi,

mengirim pesan, dan mengakses halaman depan situs web.

4 Arduino Perangkat keras sistem yang

bertindak sebagai klien untuk mengirim data nilai sensor.

4.2.2 Diagram Activity

Diagram activity menggambarkan aliran kejadian di dalam use case. Berikut ini adalah diagram activity untuk admin dan diagram activity untuk pengguna. a. Diagram activity admin

Gambar 11. Diagram Activity Admin

b. Diagram activity pengguna

Mulai

Area Admin

Form Masuk Log

Super Admin? Ya

Tidak

Kelola ISPU

Kelola Tentang Kelola Bantuan Kelola Admin

Perbarui Perbarui Perbarui Perbarui Tambah Hapus

(8)

Gambar 12. Diagram Activity Pengguna

4.3 Perancangan Perangkat Keras

Dibutuhkan komponen-komponen elektronika untuk membangun sistem pemantauan kualitas udara. Di antaranya adalah terminal daya listrik, sensor DHT11, sensor MQ135 + Modul DT-Sense, development board Arduino Uno, dan Arduino Ethernet Shield. Secara fungsionalitas, komponen-komponen tersebut digunakan untuk dapat mendukung kinerja sistem yang dibangun sesuai dengan hasil analisis. Berikut ini adalah perancangan komponen-komponen yang dimaksud.

Gambar 13. Perancangan Rangkaian Sirkuit Terminal Daya Listrik

Terminal daya listrik berfungsi untuk membagi daya listrik sebesar 12 Watt yang berasal dari adaptor menjadi 9 Watt dan 5 Watt. 9 Watt untuk menyuplai Arduino dan 5 Watt untuk menyuplai sensor-sensor. Komponen yang dibutuhkan terdiri dari 2 diode 1N4002, 2 kapasitor tak berkutub senilai 100 nF, 4 kapasitor berkutub senilai 100 µF, IC regulator L7809CV, dan IC regulator L7805CV.

Gambar 14. Perancangan Rangkaian Sensor dan

Develoment Board

Keterangan gambar 14: : Vcc (+)

4.4 Perancangan Antarmuka Pengguna

Gambar 15. Rancangan GUI Halaman Beranda

Gambar 16. Rancangan GUI Halaman Rekaman Data Mulai

Akses Rekaman Data

Akses Tabel ISPU Akses Tentang

Akses Beranda Akses Bantuan

(9)

V. IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM

5.1 Implementasi Perangkat Keras

Semua perangkat keras yang telah dirancang dan direalisasikan kemudian disatukan menjadi sebuah sistem yang terintegrasi secara utuh. Arduino Uno yang mengendalikan Arduino Ethernet Shield, DHT11, dan DT-Sense disatukan dengan menggunakan casing box.

Gambar 17. Implementasi Perangkat Keras

5.2 Implementasi Perangkat Lunak

Implementasi perangkat lunak terdiri dari instalasi firmware untuk development board Arduino melalui Arduino SDK, implementasi web service, dan perealisasian antarmuka pengguna grafis beserta fungsinya masing-masing.

5.3.1 Instalasi Firmware

Firmware merupakan perangkat lunak yang ditanam pada microcontroller agar berfungsi sesuai dengan kebutuhan. Pengembang dapat menulis kode sumber dan mengunggahnya ke dalam microcontroller yang tersemat pada Arduino Uno dengan menggunakan Aruino SDK.

Pengunggahan skrip yang telah ditulis dapat dilakukan dengan cara klik tombol Upload pada Arduino SDK.

Gambar 18. Tombol Upload pada GUI Arduino SDK

5.3.2 Implementasi Web Service untuk Controller

Data yang berasal dari sensor dikirim ke web server dengan menggunakan Arduino Ethernet Shield yang terhubung dengan router. Ethernet Shield mengantar data tersebut dengan menggunakan objek client yang melakukan method print. Method tersebut mencetak HTTP method request, yakni method GET untuk mengakses file PHP yang terdapat di web server. File tersebut bertugas untuk menerima data sensor yang dikirim melalui URL, kemudian menyimpannya ke basis data.

5.3.3 Implementasi Antarmuka Pengguna

Grafis (APG)

Berikut ini merupakan realisasi antarmuka pengguna grafis setelah dilakukan perancangan.

Gambar 19. Implementasi APG Halaman Beranda

Gambar 20. Implementasi APG Halaman Rekaman Data

5.3 Pengujian Perangkat Keras beserta Sistem

Benamnya

Pengujian terhadap perangkat keras yang telah diisi sistem benam dilakukan untuk memastikan sistem bekerja sesuai yang telah dirancang dan untuk mendeteksi adanya kesalahan pada perangkat keras maupun bug/kesalahan algoritma pada sistem benamnya.

5.3.1 Pengujian Sensor Kualitas Udara MQ-135

dan Sensor Suhu/Kelembaban DHT11

(10)

pengujian sensor MQ-135 dan DHT11 di daerah padat transportasi, di kawasan hijau, di siang hari, dan di malam hari.

Tabel 6. Pengujian Sensor MQ-135 Terhadap Perubahan Konsentrasi Gas

Jarak (cm)

1 Detik 5 Detik

Indeks Kategori Indeks Kategori

1 480

Berbaha-ya

>500 Berbahaya

2 289 Sangat

Tidak Sehat

474 Berbahaya

4 199 Tidak

Sehat

447 Berbahaya

6 160 Tidak

Pengujian sensor MQ135 terhadap perubahan konsentrasi gas dilakukan dengan cara memberikan gas butana (HC) yang dihasilkan dari korek api gas tepat di atas sensor MQ135.

Tabel 7. Pengujian Sensor MQ-135 dan DHT11 di Daerah Padat Lalu Lintas

Jam Indeks pengukuran dan pengujian sensor yang dilakukan pada tanggal 12/09/2014 di Jalan Cikutra. Berdasarkan data tersebut, daerah dengan kondisi lalu lintas yang padat merupakan daerah yang kualitas udaranya kurang baik. Kondisi seperti ini disebabkan oleh emisi gas buang yang dihasilkan oleh kendaraan bermotor.

Tabel 8. Pengujian Sensor MQ-135 dan DHT11 di Kawasan Hijau Universitas Widyatama. Pengujian yang dilakukan pada tanggal 12/09/2014 menghasilkan data yang menunjukkan bahwa kawasan hijau merupakan daerah dengan udara yang bersih karena pepohonan menghasilkan oksigen. Suhu yang tinggi dan tingkat kelembaban udara yang rendah berdasarkan data pada tabel 8 disebabkan oleh pancaran terik matahari pada jam pengujian.

Tabel 9. Pengujian Sensor MQ-135 dan DHT11 di Siang Hari

Tabel 9 menunjukkan data kualitas udara, suhu, dan kelembaban udara pada siang hari tanggal 30/08/2014. Pengukuran dilakukan setiap jam mulai dari jam 11:00 hingga 15:00 di dalam ruangan. Hasil dari pengujian sensor di siang hari menunjukkan kualitas udara dengan kategori rata-rata sedang dengan indeks rata-rata 54, suhu udara rata-rata 28,7 °C, dan kelembaban udara rata-rata 39,89 %. Suhu udara yang relatif tinggi dan kelembaban udara yang rendah mengindikasikan bahwa lingkungan dalam kondisi panas dan kering. Kondisi tersebut dapat dipengaruhi oleh terik matahari dan letak geografis.

(11)

5.3.2 Pengujian Konektivitas Arduino Ethernet

Shield dengan Web Server

Pengujian terhadap Arduino Ethernet Shield dilakukan untuk memastikan konfigurasi telah dilakukan dengan benar. Konfigurasi tersebut berpengaruh terhadap kelancaran koneksi internet untuk microcontroller, di mana microcontroller tersebut dapat mengirimkan data sensor ke web server. Pengujian dilakukan dengan cara memonitor komunikasi antara Ethernet Shield dengan server. Jika terhubung dengan server, maka serial monitor

akan menampilkan pesan “Tersambung di server

php” dan data sensor dapat dikirim ke server melalui

URL. Jika tidak terhubung dengan server, maka serial monitor akan menampilkan pesan “Gagal menyambungkan ke server web”.

(a)

(b)

Gambar 21. Pengujian Hubungan Ethernet Shield

dengan Web Server

Gambar 21 (a) adalah screenshot dari serial monitor jika Ethernet Shield tidak terhubung dengan web server. Gagalnya koneksi disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain adalah jaringan internet dari provider mengalami gangguan atau tidak stabil, komputer server yang sedang maintenance atau sedang reboot, kabel RJ45 yang mengalami

kerusakan, dan lain-lain yang menjadi kemungkinan faktor kegagalan koneksi. Gambar 21 (b) merupakan screenshot dari serial monitor jika Ethernet Shield terhubung dengan web server.

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

Penelitian dan pengembangan dengan judul “Sistem Pemantauan Kualitas Udara” telah mencapai akhir sehingga dapat diperoleh gagasan-gagasan untuk dijadikan kesimpulan. Gagasan-gagasan yang telah diperoleh disusun dalam urutan sebagai berikut. 1. Purwarupa sistem pemantauan kualitas udara

telah dibuat dan diuji. Secara fungsional, sistem telah mampu menampilkan informasi kualitas udara, suhu udara, dan kelembaban udara melalui situs web yang telah dibangun.

2. Pengguna yang mengakses halaman beranda dapat memperoleh informasi kualitas udara, suhu udara, dan kelembaban udara dalam rentang waktu 2-4 detik.

3. Tingkat kualitas udara, suhu udara, dan kelembaban udara berbeda-beda di setiap daerah. Hal ini tergantung dari beberapa faktor, antara lain aktivitas transportasi kendaraan bermotor, aktivitas industri, aktivitas alam, letak geografis, populasi, sinar matahari, dan jumlah lahan hijau. Penelitian dan pengembangan terhadap sistem ini masih dalam tahap purwarupa. Sehingga membutuhkan penelitian dan pengembangan lebih lanjut agar sistem dapat mencapai produk yang lebih utuh dan siap dipasarkan. Saran-saran di bawah ini merupakan masukan untuk penelitian dan pengembangan lebih lanjut.

1. Penggunaan sensor gas untuk setiap jenis gas yang menjadi parameter-parameter kualitas udara agar dapat meningkatkan akurasi dan kerincian.

2. Penambahan perangkat sensorik untuk di titik tertentu di sebuah kota.

3. WiFi Shield dan baterai dapat meningkatkan mobilitas.

4. Sensor tekanan udara dan weather meter dapat menambah varian informasi pada situs web. 5. Perancangan ulang casing box agar dapat tahan

cuaca hujan.

6. Penambahan fitur peta sistem informasi geografis berdasarkan penempatan perangkat sensorik di titik-titik daerah.

7. Pengembangan perangkat lunak untuk platform telepon seluler pintar.

(12)

DAFTAR REFERENSI

[1] Parameter Pencemar Udara dan Dampaknya

Terhadap Kesehatan,

http://www.depkes.go.id/downloads/Udara.PD F, Diakses 11 Maret 2014

[2] Republik Indonesia. 1997. Keputusan Kepala

Bapedal No. 107 tentang Perhitungan dan Pelaporan Serta Informasi Indeks Standar Pencemar Udara. Badan Pengendalian Dampak Lingkungan. Jakarta.

[3] Arduino Uno,

http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno, Diakses 13 Maret 2014

[4] Arduino Ethernet Shield,

http://arduino.cc/en/Main/ArduinoEthernetShie ld, Diakses 14 Maret 2014

[5] MQ Gas sensors,

http://playground.arduino.cc/Main/MQGasSen sors, Diakses 10 Maret 2014

[6] D-Robotics. 2010. DHT11 Humidity &

Temperature Sensor.

[7] DT-Sense Gas Sensor Manual. 2012.

DAFTAR PUSTAKA

Babin, Lee. 2007. Beginning Ajax with PHP (From Novice to Professional). New York: Apress.

Riley, Mike. 2012. Programming Your Home - Automate with Arduino, Android, and Your Computer. Dallas,