Purwarupa Sistem Pemantauan Kualitas Udara Melalui Web Berbasis WSN

Kualitas udara di DKI Jakarta khususnya di Jakarta Pusat, menurut hasil pengukuran Kementrian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (KLHK) tergolong sedang (Kementrian Lingkungan Hidup dan Kehutanan, 2016). Pencemaran udara di Provinsi DKI Jakarta pada umumnya bersumber dari kondisi lalu lintas kendaraan bermotor (sumber bergerak) (Rahmi, 2015). Sehingga untuk mengukur dampak polusi udara dibutuhkan pengukuran beberapa parameter pada beberapa tempat yang berbeda pada suatu wilayah.

Wireless Sensor Network (WSN) atau jaringan sensor nirkabel (Rawat, P., Singh, K. D., Chaouchi, H., & Bonnin, J. M., 2014) merupakan jaringan ad-hoc multi-hop nirkabel yang terdiri dari node berupa sensor nirkabel dan sink sebagai tujuan pengiriman data seperti yang ada pada gambar 1. Biaya alat yang murah namun dapat memberikan informasi lingkungan seperti suhu, tekanan, pencemaran udara dengan mengkonsumsi daya rendah, adalah keuntungan penggunaan WSN (Boubrima, A., Bechkit, W., Rivano, H., & Ruas, A., 2016) (Jaladi, A. R., Khithani, K., Pawar, P., Malvi, K., & Sahoo, G., 2017). Dengan menggunakan WSN, kondisi dan kualitas udara atau tingkat polusi udara berupa kandungan gas karbon monoksida (CO) dan Liquid Petroleum Gas (LPG) dapat dibaca menggunakan sensor dan kemudian dikirimkan kepada sink untuk kemudian diolah menjadi informasi (Al-Haija, Q. A., Al-Qadeeb, H., & Al-Lwaimi, A., 2013). Ardiuno platform, sebuah open-source electronic platform, dapat digunakan dalam merancang node sensor pada WSN. Data yang didapatkan dari sensor secara real time kemudian dimasukkan ke dalam sebuah database server melalui jaringan dengan menggunakan Raspberry Pi. Data tersebut dapat diakses secara real time melalui web server. Raspberry Pi adalah sebuah base station yang terdiri dari database server dan web server yang dibangun pada platform perangkat keras komputer (Boubrima, A., Bechkit, W., Rivano, H., & Ruas, A., 2016). Hal ini membuat Raspberry Pi memiliki kompleksitas yang tidak tinggi sehingga mudah untuk dikembangkan, dan tidak mengkonsumsi biaya yang tinggi.

Untuk mentransmisikan data hasil pembacaan sensor dari node sensor ke node sink, koneksi melalui Bluetooth dapat digunakan untuk mengimplemetasikan jaringan ad-hoc multi-hop pada sistem WSN (Kasar, A. R., Khemnar, D. S., & Tembhurnikar, N. P., 2013). Perangkat berbasis ZigBee seperti XBee juga dapat digunakan untuk mengimplementasikan jaringan ad-hoc multi-hop pada WSN (Kulkarni, D., Shaikh, S., Shirsath, A., & Kadam, T., 2015). ZigBee merupakan jaringan mesh nirkabel bertenaga rendah, berdaya rendah, yang dibangun di atas standard IEEE 802.15.4 (Zigbee, )(IEEE, ). Protokol ZigBee berstandard 802.15.4 sekarang ini tersedia di pasaran yang dapat digunakan untuk membuat purwarupa sistem nirkabel, seperti seri modul XBee dari Digi yang menerapkan standard IEEE 802.15.4 dan protokol jaringan ZigBee (Digi, ).

Pada penelitian ini dikembangkan sebuah sistem untuk memantau kualitas udara berbasis Wireless Sensor Network (WSN) menggunakan Arduino dan Raspberry Pi melalui jaringan ZigBee, yang dapat diakses melalui jaringan internet. Sehingga data kondisi kualitas udara, seperti suhu, kelembapan, kadar CO dan CO2 di lingkungan tersebut dapat tersimpan dan dapat dipantau dari halaman web melaluiĀ  perangkat-perangkat yang terhubung ke server melalui jaringan internet.

Pada paper ini dipaparkan pengembangan sistem pemantauan kualitas udara berbasis WSN pada platform perangkat keras Arduino pada node sensor dan Raspberry Pi pada node sink. Setiap node terhubung melalui jaringan mesh berbasis ZigBee menggunakan modul XBee Series-2. Dari hasil pengujian didapatkan sistem WSN yang dirancang dapat memantau data udara seperti suhu, kelembapan, kadar CO dan CO2 serta menyimpannya ke dalam database pada server. Informasi kualitas udara tersebut dapat ditampilkan melalui laman web yang terhubung ke server melalui internet.

Tulisan lengkap dari paper ini bisa didapatkan pada Jurnal Sains Terapan Vol.6 No.2 Tahun 2017

Add Comment

Required fields are marked *. Your email address will not be published.