Tugas Uas Pisi B/4117026

Tugas UAS

Internet Of Thing – Kualitas Udara

(Karbondioksida,Metana,dan Karbonmonoksida)

Mata Kuliah : Pengembangan dan Implementasi Sistem Informasi

Dosen : Endang Kurniawan, MM, M.Kom., CEH, CHFI, CIPM.

Link : https://endangkurniawan.com/guestbook.html

Nama : Arta Wahyu Ajifebrianto

Nim : 4117026 / B

PROGRAM STUDI SISTEM INFORMASI

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS PESANTREN TINGGI ‘DARUL ULUM’

JOMBANG

2019

Latar Belakang

Faktor kesehatan menjadi salah satu peran penting dalam meningkatkan kualitas hidup manusia. Rendahnya kualitas udara di kota padat penduduk dapat menyebabkan penurunan tingkat kesehatan secara signifikan. Karbon monoksida sebagai polutan utama berhak mendapatkan sorotan lebih dalam penanganannya. Penelitian ini fokus terhadap pendeteksian gas karbon monoksida di dalam ruangan. Pada penelitian sebelumnya telah dikembangkan IoT middleware yang dapat memecahkan masalah interoperabilitassintaksis. Sistem yang dikembangkan akan diintegrasikan dengan IoT middleware yang sudah ada. Untuk memudahkan interaksi dengan pengguna, pengembangan dilakukan dengan pembuatan aplikasi untuk telepon pintar berbasis sistem operasi Android yang memberikan antarmuka yang lebih mudah dimengerti oleh pengguna dan dapat memberikan pemberitahuan di aplikasi apabila nilai pembacaan sensor melebihi batas aman. Terdapat beberapa parameter untuk menguji sistem yang dikembangkan, diantaranya integrasi, pengujian sistem berbasis konteks, dan Quality of Service (QoS).

Berdasarkan hasil pengujian pada sistem ini, didapatkan bahwa sistem yang dikembangkan memiliki integritas data yang sempurna. Disisi lain, sistem yang dikembangkan memenuhi kaidah komputasi berbasis konteks.

Faktor kesehatan menjadi salah satu

peran penting dalam meningkatkan kualitas hidup manusia. Penggunaan berbagai macam sensor secara langsung sudah banyak diaplikasikan di beberapa negara maju untuk memonitor kondisi lingkungan, seperti kualitas air, udara, dan tanah. Salah 1satu ciri udara bersih adalah terbebas dari zat polutan, baik polutan primer maupun sekunder. Karbon Monoksida yang memiliki rumus kimia CO merupakan polutan terbesar, terutama pada kota – kota metropolitan. Gas CO tidak dapat terbentuk dari aktifitas alami, namun bisa dihasilkan dari pembakaran yang tidak sempurna seperti pada kendaraan bermotor yang tidak memiliki catalytic converter dan asap pabrik. CO sering dijuluki “Silent Killer” karena sifatnya yang tidak berwarna dan tidak berbau. Hemoglobin (Hb) dalam darah manusia yang bertugas untuk mengikat Oksigen (O2) dan mengedarkannya ke seluruh tubuh, akan lebih tertarik untuk mengikat CO dikarenakan berat jenisnya yang lebih ringan.

Studi Literatur

Lingkungan yang sehat sangat berpengaruh terhadap kesehatan fisik makhluk hidup. Faktor penting penunjang lingkungan yang sehat adalah kualitas udara yang memenuhi standar kesehatan. Udara mengandung oksigen yang dibutuhkan untuk hidup. Namun selain oksigen, terdapat zat lainnya dalam udara seperti karbon monoksida, karbon dioksida, formaldehid, jamur, virus, bakteri, debu dan sebagainya. Oksigen di dalam maupun di luar ruangan dapat terkontaminasi dengan zat-zat yang berbahaya bagi kesehatan. Dalam batasan tertentu kadar zatzat tersebut masih dapat dinetralisir namun jika melampaui batas normal maka dapat mengganggu kesehatan. World Health Organization (WHO) menyatakan bahwa terdapat zat berbahaya yang berasal dari bangunan, material konstruksi, peralatan, proses pembakaran atau pemanasan dapat memicu masalah kesehatan.Peningkatan aktivitas manusia telah memicu masalah pencemaran udara, sehinggadibutuhkan solusi untuk dapat meminimalisir efek yang dapat mengganggu kesehatan.Walaupun pada saat tertentu manusia dapat menggunakan indera untuk memperkirakan jikaudara di lingkungan sekitarnya berada pada level normal dan tidak tercemar ataupun sebaliknya,namun untuk melakukan pemantauan secara terus menerus, manusia dibatasi oleh ruang danwaktu. Untuk melakukan pemantauan secara real-time dan mendapatkan data mengenai kualitasudara dapat dilakukan dengan membangun suatu perangkat keras yang terhubung dengan sistem pemantauan kualitas udara. Penelitian ini merupakan pengembangan dari penelitian yang telah dilakukan sebelumnya ,yang menghasilkan prototipe detektor kualitas udara dengan menggunakansensor dan mikrokontroler. Prototipe tersebut dapat memberikan notifikasi melalui alarm mengenai kualitas udara di dalam ruangan yang terdeteksi oleh sensor. Pengembangan penelitian dilakukan dengan menambahkan fitur pemantauan data kualitas udara melalui platform Internet of Things (IoT). Data yang didapat dari sensor dikirimkan ke IoT platform, dan dapat dianalisa lebih lanjut untuk mendapatkan informasi mengenai kualitas udara di dalam ruangan. Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah bagaimana menggembangkan sistem notifikasi yang dapat menginformasikan mengenai kualitas udara pada suatu ruangan dan dapat merekam data kualitas udara melalui IoT. Penelitian ini bertujuan untuk membantu meningkatkan kesadaran mengenai pentingnya kualitas udara yang baik dan level kewaspadaan jika terjadi pencemaran yang disebabkan oleh gas maupun zat lainnya yang berbahaya bagi kesehatan manusia. Sistem yang dibangun dalam implementasinya diharapkan dapat bermanfaat untuk meningkatkan kesadaran mengenai pentingnya kualitas udara yang sehat dalam ruangan. Sistem ini dapat digunakan untuk bangunan dengan ruangan tertutup seperti di dalam rumah, ruangan sekolah, kantor, rumah sakit, hotel atau bangunan lainnya.

Metodologi Penyusunan Laporan

Penelitian ini mengacu pada model prototipe [10] dengan tahapan seperti pada Gambar

1. Penelitian ini dimulai dengan proses komunikasi (comunication) untuk menentukan tujuan

dan perencanaan cepat (quick plan) untuk mengidentifikasi kebutuhan dan pemodelan

(modeling quick design) dari sistem yang dirancang. Tahap selanjutnya adalah konstruksi

prototipe (construction of prototype) yang terkait dengan perakitan perangkat keras dan

pemrograman. Setelah perangkat keras dan program selesai dibuat, maka tahap berikutnya

adalah menyajikan sistem untuk dievaluasi (deployment delivery and feedback) oleh calon

pengguna untuk mendapatkan masukan mengenai sistem yang dibuat dan untuk pengembangan

selanjutnya.

Gambar 1 Model Prototipe

Variabel yang diamati adalah level kualitas udara dengan parameter zat-zat seperti

Ammonia (NH3), Nitrogen Oxcide (NOX), Alcohol, Benzena, Carbon Monoxide (CO), dan

Carbon Dioxcide (CO2) yang terkandung dalam udara di dalam ruangan. Sedangkan teknik

pengumpulan data dilakukan dengan melakukan studi literatur, eksperimen, pengujian

fungsionalitas alat, pengujian pengukuran nilai kualitas udara dan menyimpulkan hasil secara

keseluruhan.

Hasil Laporan

Metodologi penilitian menjelaskan urutan langkah-langkah yang akan digunakan dalam penelitian ini. Dengan adanya sistematika penulisan ini, proses penelitian diharapkan dapat dipahami dengan baik. Urutan penelitian akan dijelaskan pada gambar 2 dibawah ini.

 Gambar 2. Metodologi Penelitian 3.1 Dasar Teori

Peneliti akan menggunakan Internet of Things sebagai objek penelitian dengan menggunakan NodeMCU. Dasar teori yang digunakan 1diambil dari referensi 1ilmiah, jurnal penelitian yang diterbitkan oleh institusi terpercaya, dan beberapa penelitian yang dilakukan sebelumnya. 3.2 Perancangan Sistem

Peneliti akan mengembangkan sebuah sistem untuk mendeteksi kadar karbon monoksida dengan memanfaatkan IoT middleware berbasis event-driven yang sudah ada. Peneliti menggunakan sebuah sensor MQ7 pada setiap node. MQ7 merupakan sensor yang sensitif terhadap karbon monoksida (CO). Berikut di sediakan gambar rancangan sistem yang akan dibangun pada gambar 3 dibawah ini.

Gambar 3. Rancangan Sistem Deteksi Karbon

Monoksida

Implementasi Sistem

Dari perancangan tersebut, sensor dihubungkan dengan NodeMCU yang memiliki integrasi dengan modul WiFi ESP8266, sehingga data hasil pembacaan sensor dapat langsung dikirim ke IoT middleware melalui. jaringan WiFi. Bahasa Lua akan digunakan dalam memberikan perintah kepada NodeMCU. Perintah itu digunakan untuk menginisialisasi GPIO yang akan digunakan, beserta fungsi masing – masing GPIO yang digunakan.

Perintah yang dituliskan dalam bahasa Lua juga digunakan untuk mengonfigurasi koneksi WiFi yang digunakan 1untuk mengirim data 1sensor ke middleware.

Pada middleware, peneliti dapat langsung mengirim data ke middleware yang sudah di konfigurasi sebelumnya. Data dari node sensor diterima oleh middleware dan di teruskan ke data center. Di data center, akan dijalankan logika, yaitu jika nilai pembacaan sensor melebihi batasan aman, maka data center akan mengirimkan status kadar CO meningkat dan berbahaya. Namun jika nilai pembacaan sensor tidak melebihi batasan aman, maka data center akan mengirimkan status kadar CO di udara normal dan dalam keadaan aman. Data center juga bertugas menyediakan nilai rata – rata untuk aplikasi telepon pintar. Untuk mencapai itu semua, dibuat sebuah program menggunakan bahasa Python. 3.4 Pengujian dan Analisis

Pengujian akan dilakukan pada sebuah ruangan berukuran 5×5 meter. Node sensor akan diletakkan di sebuah ruangan tersebut. Node sensor akan dinyalakan dan dibiarkan selama 60 detik untuk memanaskan sensor dan mendapatkan hasil pembacaan sensor yang akurat. Setelah 60 detik, node sensor akan mulai mengirim data ke middleware setiap 30 detik sekali. Pada ruangan pengujian, disediakan middleware yang telah dikembangkan sebelumnya. Selanjutnya data dari middleware akan diteruskan ke data center untuk diolah dan disimpan. Data yang selesai diolah akan dikirmkan ke perangkat pengguna berupa laptop atau smartphone yang memiliki akses ke jaringan. Pada pengiriman data dari sensor ke middleware, akan diuji kinerja sistem berdasarkan Quality of Service.

IMPLEMENTASI

 Alur Komunikasi Sistem

Pada sistem ini ada tiga bagian utama berdasarkan tugasnya, yaitu node sensor CO menjadi publisher, 1Raspberry Pi 2 model B akan 1menjadi middleware, dan komputer beserta telepon pintar akan menjadi subscriber. Model dan ukuran data serta Quality of Service yang digunakan ditentukan oleh peneliti. Perancangan alur komunikasi sistem dapat dilihat pada gambar 4 berikut ini.

Gambar 4. Alur Komunikasi Sistem

Kesimpulan

Tahap akhir dari penelitian ini adalah pengambilan kesimpulan dan saran. Pengambilan kesimpulan dilakukan setelah proses perangkuman hasil analisis. Kesimpulan diharapkan dapat menjawab seluruh rumusan masalah yang telah disampaikan pada Bab I. Setelah itu, peneliti akan menerima saran dari hasil yang telah dicapai, yang akan digunakan untuk memperbaiki kesalahan pada pengembangan yang akan datang.