Implementasi Wireless Sensor Network Sebagai Sistem Realtime Monitoring Kualitas Udara Berbasis Lora (Studi Kasus : Kota Blitar)

Abstract

Udara memiliki arti yang sangat penting dalam kehidupan manusia serta makhluk hidup lainnya. Setiap makhluk hidup membutuhkan udara untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya, sehingga udara merupakan sumber daya alam yang harus dijaga untuk kelangsungan setiap makhluk hidup. Udara merupakan salah satu komponen utama lingkungan yang sangat penting bagi kehidupan sehingga kualitas udara sangat perlu untuk dijaga. Salah satu cara untuk memperoleh kualitas udara adalah dengan melakukan pengendalian terhadap kualitas udara, dikarenakan banyaknya pencemaran udara pada saat ini (Yociko, 2016). Pencemaran udara disebabkan oleh sumber bergerak dan tidak bergerak, termasuk sektor transportasi, industri, dan rumah tangga. Faktor lain yang secara tidak langsung mempengaruhi terjadinya pencemaran udara adalah pertumbuhan penduduk dan tingkat urbanisasi. Perkembangan tata ruang sangat tidak seimbang, dan kesadaran masyarakat terhadap pencemaran udara yang masih rendah (Simandjuntak, 2013). Hasil dari faktor tersebut dapat menghasilkan substansi fisik seperti debu dan subtansi kimia seperti karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO2) dan sulfur dioksida (SO4) yang dapat menyebabkan dampak buruk pada kesehatan mahkluk hidup yang menghirup udara yang telah tercemar (Yociko, 2016). Dampak buruk pencemaran dapat menimbulkan gangguan kesehatan. ISPA adalah infeksi yang terjadi pada tenggorokan, saluran napas, dan paru-paru. Infeksi ini dapat menyebabkan fungsi pernafasan menjadi terganggu. Jika tidak segera diobati, ISPA dapat menyebar ke sistem pernapasan ke seluruh tubuh. Akibat infeksi, tubuh tidak bisa mendapatkan oksigen yang cukup, kondisi ini bisa berakibat fatal bahkan bisa menyebabkan kematian (Budiyono, 2010). Kualitas udara menjadi salah satu factor penting yang dapat mempengaruhi keberlangsungan hidup makhluk. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kualitas udara antara lain adalah Karbon Monoksida (CO) dan Karbon Dioksida (CO2). Menurut (Widodo, 2017). Udara bersih mengandung Kadar Karbon Monoksida (CO) bernilai antara 0,1 – 0,99 PPM, Karbon Dioksida (CO2) bernilai antara 310 – 330 PPM, Sulfur 0,003 – 0,02 PPM, Natrium Dioksida (NO2) 0,003 – 0,02 PPM, Hidrokarbon 0,1 – 0,99 PPM. Sedangkan untul kualitas udara tercemar mengandung Kadar Karbon Monoksida (CO) bernilai antara 5 – 200 PPM, Karbon Dioksida (CO2) bernilai antara 350 – 700 PPM, Sulfur 0,02 – 2 PPM, Natrium Dioksida (NO2) 0,003 – 0,02 PPM, Hidrokarbon 1 – 20 PPM. Apabila kualitas udara kurang baik dapat mengakibatkan gangguan kesehatan hingga kematian makhluk hidup. Dinas lingkungan hidup (DLH) Kota Blitar berupaya meningkatkan kesadaran masyarakat mengenai pentingnya menjaga kualitas udara dengan memanfaaat sistem monitoring lingkungan (SIMOLIN) untuk mengetahui kualitas udara. Tetapi sistem monitoring lingkungan (SIMOLIN) di Kota Blitar ini dirasa masih kurang dalam menyampaikan informasi karena tidak menjelaskan variabel kualitas udara dan serta jangkauan pemantuan sensor yang terbatas karena hanya dipasang di dua titik ruang terbuka hijau di Kota Blitar. Oleh karena itu perlu dikembangkan sistem monitoring kualitas udara yang tidak hanya dipasang di ruang terbuka hijau namun mendukung beberapa titik pemantauan untuk mengningkatkan jangkauan pemantuan kualitas udara yang saling terhubung secara nirkabel serta tidak terbatasi dengan lokasi pemasangan alat secara permanen. Diharapkan sistem ini dapat membantu SIMOLIN dalam menyampaikan informasi kepada masyarakat mengenai kualitas udara di Kota Blitar khususnya daerah yang jauh dari SIMOLIN dan tidak terhubung dengan internet. Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, penelitian ini akan mengembangkan sebuah sistem yang mengimplementasikan wireless sensor network berbasis LoRa (Long Range) untuk monitoring beberapa titik kualitas udara secara realtime. LoRa mampu mengirimkan data-data sensor menggunakan gelombang radio dengan jarak hingga beberapa kilometer sehingga sangat cocok diterapkan pada penelitian ini. Data-data yang dikirimkan adalah parameter-parameter kualitas udara seperti Karbon Monoksida (CO), Karbon Dioksida (CO2), Suhu dan Kelembapan udara di Kota Blitar. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk meningkatkan radius jangkauan sensor dengan menggunakan beberapa node dalam melakukan monitoring kualtias udara dan dapat menentukan kualitas udara dengan tepat. Supaya system ini dapat berjalan sesuai yang diinginkan, maka peneliti mengusulkan menggunakan Fuzzy Logic Sugeno untuk menentukan kualitas udara berdasarkan parameter-parameter yang dipilih. Fuzzy Logic Sugeno terbukti efektif sebagai system pendukung pengambilan keputusan seperti yang telah dilakukan pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Simorangkir (2017) yang berjudul “Rancang Bangun Pemantauan Kualitas Udara Pada Taman Wilayah Melalui Website Berbasis Arduino Menggunakan Logika Fuzzy”.