Peringatan Dini Mengenai Tinggi Air Sungai Melalui Media...

6
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) 1 AbstrakBanjir yang terjadi dikota-kota besar hampir datang setiap tahun, pada musim penghujan. Pada semua peristiwa banjir dibagi menjadi dua penyebab. Pertama, musibah sebagai malapetaka yang terjadi diluar kontrol manusia seperti tsunami, meluapnya air laut dan lain sebagainya. Kedua, merupakan peristiwa yang terjadi akibat kesalahan manusia sendiri. Penyebab kedua adalah penyebab banjir yang sering terjadi dikota-kota besar, yang disebabkan oleh penduduk disekitar bantaran sungai membuang sampah sembarangan sehingga menghambat aliran sungai dan menimbulkan banjir. Jumlah kerugian yang diakibatkan banjir datang berkisar ratusan ribu hingga puluhan juta, menggenangi perumahan penduduk di dekat aliran sungai, jenis kerusakan antara lain barang elektronik, sampai merusak jalanan. Untuk mengantisipasi datangnya banjir, maka dibutuhkan alat untuk mengukur ketinggian air sungai menggunakan mikrokontroler arduino dengan sensor ultrasonik dan motor servo. Untuk mengurangi kerugian akibat banjir maka informasi peringatan dini tentang ketinggian air yang bisa berubah sewaktu-waktu akan dikirim melalui media jejaring sosial (Twitter dan Facebook) dan broadcast Short Message Service (SMS). Pengukuran tinggi permukaan air sungai ini dilakukan dengan menggunakan mikrokontroler arduino dengan tambahan sensor ultrasonic kemudian data yang diperoleh akan dikirim ke media jejaring social (Twitter dan Facebook) dan peringatan ketinggian air status bahaya dikirim pada perangkat mobile berupa Short Message Service (SMS). Perangkat tersebut dapat menghitung ketinggian air dengan keakuratan mencapai 91%. Perangkat lunak dapat melakukan pengiriman data ketinggian air melalui media jejaring sosial dengan kecepatan rata-rata 10 hingga 11 detik. Perangkat lunak dapat melakukan pengiriman data peringatan bahaya berupa Short Message Service (SMS) dengan kecepatan 15 hingga 30 detik. Kata KunciArduino, Banjir, Broadcast Informasi, Early Warning System I. PENDAHULUAN UNGAI merupakan sumber kehidupan bagi masyarakat yang hidup di sepanjang bantaran sungai dan masyarakat perkotaan. Karena air sungai tersebut diolah menjadi sumber ar bersih dan disalurkan kemasyarakat. Ketika hujan maka akan terjadi luapan air di berbagai kawasan sehingga mengakibatkan genangan air di beberapa tempat sehingga dapat mengakibatkan banjir. Genangan air tersebut dapat diakibatkan dari pembuangan sampah kesungai oleh masyarakat yang tinggal di sekitar sungai, dan dampak dari perkembangan kawasan kota, sehingga mengakibatkan sedikitnya kawasan resapan air [1]. Akibat dari pembangunan tata ruang yang salah banyak masyarakat yang tidak lagi mempedulikan lingkungan disekitarnya. Banyak masyarakat yang membangun rumah di bantaran sungai dan membuang sampah ke sungai. Untuk mengurangi dampak kerugian yang diakibatkan oleh genangan air tersebut maka salah satu cara adalah harus mengetahui ketinggian permukaan air. Perangkat ukur yang digunakan saat ini masih banyak yang menggunakan tanda garis yang dibuat sedemikian rupa. Jadi pada penelitian ini, dibuat suatu alat yang mampu memberi peringatan dini mengenai tinggi permukaan air sungai secara digital. II. METODOLOGI A. Dasar Teori Pada bagian ini akan dijelaskan kajian pustaka atau dasar teori yang digunakan dalam menyelesaikan penelitian ini. 1) Mikrokontroler Arduino Arduino merupakan sebuah mikrokontroler single-board yang bersifat open-source [2]. Arduino dirancang sedemikian rupa sehingga memudahkan para penggunanya di bidang elektronika. Board Arduino didesain menggunakan processor Atmel AVR dan mendukung I/O pada board-nya. Software untuk Arduino terdiri dari compiler bahasa pemrograman standar dan boot-loader. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah C. Dalam sebuah mikrokontroler Arduino dapat pula ditanamkan berbagai macam library maupun metode selama kapasitas memori dari sebuah mikrokontroler mencukupi. Arduino juga menggunakan Integrated Development Environment (IDE) berbasis processing dimana processing adalah bahasa open-source untuk menuliskan program ke komputer lainnya [2]. Jika ada sebuah proyek yang memerlukan beberapa komputer untuk berkomunikasi dengan Arduino, maka processing tersebut dapat digunakan, sehingga komputer-komputer tersebut dapat saling berkomunikasi dengan Arduino. Supaya mikrokontroler Arduino dapat berfungsi, Arduino juga dapat dipasangkan dengan berbagai macam sensor. Pada artikel ini, teknologi mikrokontroler Arduino digunakan untuk mengolah data mengenai tinggi air sungai. Untuk gambar mikrokontroler Arduino dapat dilihat pada Gambar 1. 2) Sensor Ultrasonik SRF04 Sensor ultrasonik adalah sensor yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara dan digunakan untuk mendeteksi keberadaan suatu objek tertentu di depannya, Peringatan Dini Mengenai Tinggi Air Sungai Melalui Media Jejaring Sosial Menggunakan Mikrokontroler Muhammad Luthfi Attabibi, Muchammad Husni, dan Henning Titi Ciptaningtyas Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia E-mail: [email protected] S

Transcript of Peringatan Dini Mengenai Tinggi Air Sungai Melalui Media...

Page 1: Peringatan Dini Mengenai Tinggi Air Sungai Melalui Media ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-32812-5109100099-Paper.pdf · berinteraksi dengan aplikasi atau ... platform apapun.

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)

1

Abstrak—Banjir yang terjadi dikota-kota besar hampir

datang setiap tahun, pada musim penghujan. Pada semua

peristiwa banjir dibagi menjadi dua penyebab. Pertama,

musibah sebagai malapetaka yang terjadi diluar kontrol manusia

seperti tsunami, meluapnya air laut dan lain sebagainya. Kedua,

merupakan peristiwa yang terjadi akibat kesalahan manusia

sendiri. Penyebab kedua adalah penyebab banjir yang sering

terjadi dikota-kota besar, yang disebabkan oleh penduduk

disekitar bantaran sungai membuang sampah sembarangan

sehingga menghambat aliran sungai dan menimbulkan banjir.

Jumlah kerugian yang diakibatkan banjir datang berkisar

ratusan ribu hingga puluhan juta, menggenangi perumahan

penduduk di dekat aliran sungai, jenis kerusakan antara lain

barang elektronik, sampai merusak jalanan.

Untuk mengantisipasi datangnya banjir, maka dibutuhkan

alat untuk mengukur ketinggian air sungai menggunakan

mikrokontroler arduino dengan sensor ultrasonik dan motor

servo. Untuk mengurangi kerugian akibat banjir maka informasi

peringatan dini tentang ketinggian air yang bisa berubah

sewaktu-waktu akan dikirim melalui media jejaring sosial

(Twitter dan Facebook) dan broadcast Short Message Service

(SMS).

Pengukuran tinggi permukaan air sungai ini dilakukan

dengan menggunakan mikrokontroler arduino dengan tambahan

sensor ultrasonic kemudian data yang diperoleh akan dikirim ke

media jejaring social (Twitter dan Facebook) dan peringatan

ketinggian air status bahaya dikirim pada perangkat mobile

berupa Short Message Service (SMS). Perangkat tersebut dapat

menghitung ketinggian air dengan keakuratan mencapai 91%.

Perangkat lunak dapat melakukan pengiriman data ketinggian

air melalui media jejaring sosial dengan kecepatan rata-rata 10

hingga 11 detik. Perangkat lunak dapat melakukan pengiriman

data peringatan bahaya berupa Short Message Service (SMS)

dengan kecepatan 15 hingga 30 detik.

Kata Kunci—Arduino, Banjir, Broadcast Informasi, Early

Warning System

I. PENDAHULUAN

UNGAI merupakan sumber kehidupan bagi masyarakat

yang hidup di sepanjang bantaran sungai dan masyarakat

perkotaan. Karena air sungai tersebut diolah menjadi

sumber ar bersih dan disalurkan kemasyarakat. Ketika hujan

maka akan terjadi luapan air di berbagai kawasan sehingga

mengakibatkan genangan air di beberapa tempat sehingga

dapat mengakibatkan banjir.

Genangan air tersebut dapat diakibatkan dari pembuangan

sampah kesungai oleh masyarakat yang tinggal di sekitar

sungai, dan dampak dari perkembangan kawasan kota,

sehingga mengakibatkan sedikitnya kawasan resapan air [1].

Akibat dari pembangunan tata ruang yang salah banyak

masyarakat yang tidak lagi mempedulikan lingkungan

disekitarnya. Banyak masyarakat yang membangun rumah di

bantaran sungai dan membuang sampah ke sungai.

Untuk mengurangi dampak kerugian yang diakibatkan oleh

genangan air tersebut maka salah satu cara adalah harus

mengetahui ketinggian permukaan air. Perangkat ukur yang

digunakan saat ini masih banyak yang menggunakan tanda

garis yang dibuat sedemikian rupa. Jadi pada penelitian ini,

dibuat suatu alat yang mampu memberi peringatan dini

mengenai tinggi permukaan air sungai secara digital.

II. METODOLOGI

A. Dasar Teori

Pada bagian ini akan dijelaskan kajian pustaka atau dasar

teori yang digunakan dalam menyelesaikan penelitian ini.

1) Mikrokontroler Arduino

Arduino merupakan sebuah mikrokontroler single-board

yang bersifat open-source [2]. Arduino dirancang sedemikian

rupa sehingga memudahkan para penggunanya di bidang

elektronika. Board Arduino didesain menggunakan processor

Atmel AVR dan mendukung I/O pada board-nya. Software

untuk Arduino terdiri dari compiler bahasa pemrograman

standar dan boot-loader. Bahasa pemrograman yang

digunakan adalah C. Dalam sebuah mikrokontroler Arduino

dapat pula ditanamkan berbagai macam library maupun

metode selama kapasitas memori dari sebuah mikrokontroler

mencukupi.

Arduino juga menggunakan Integrated Development

Environment (IDE) berbasis processing dimana processing

adalah bahasa open-source untuk menuliskan program ke

komputer lainnya [2]. Jika ada sebuah proyek yang

memerlukan beberapa komputer untuk berkomunikasi dengan

Arduino, maka processing tersebut dapat digunakan, sehingga

komputer-komputer tersebut dapat saling berkomunikasi

dengan Arduino. Supaya mikrokontroler Arduino dapat

berfungsi, Arduino juga dapat dipasangkan dengan berbagai

macam sensor. Pada artikel ini, teknologi mikrokontroler

Arduino digunakan untuk mengolah data mengenai tinggi air

sungai. Untuk gambar mikrokontroler Arduino dapat dilihat

pada Gambar 1.

2) Sensor Ultrasonik SRF04

Sensor ultrasonik adalah sensor yang bekerja berdasarkan

prinsip pantulan gelombang suara dan digunakan untuk

mendeteksi keberadaan suatu objek tertentu di depannya,

Peringatan Dini Mengenai Tinggi Air Sungai Melalui

Media Jejaring Sosial Menggunakan Mikrokontroler Muhammad Luthfi Attabibi, Muchammad Husni, dan Henning Titi Ciptaningtyas

Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia

E-mail: [email protected]

S

Page 2: Peringatan Dini Mengenai Tinggi Air Sungai Melalui Media ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-32812-5109100099-Paper.pdf · berinteraksi dengan aplikasi atau ... platform apapun.

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)

2

Gambar 1. Tampilan dari mikrokontroler Arduino

Gambar 2. Tampilan dari sensor ultrasonik

frekuensi kerjanya pada daerah di atas gelombang suara dari

40 KHz hingga 400 KHz.

Sensor ultrasonik terdiri dari dari dua unit, yaitu unit

pemancar dan unit penerima. Struktur unit pemancar dan

penerima sangatlah sederhana, sebuah kristal piezoelectric

dihubungkan dengan mekanik jangkar dan hanya dihubungkan

dengan diafragma penggetar. Tegangan bolak-balik yang

memiliki frekuensi kerja 40 KHz – 400 KHz diberikan pada

plat logam. Struktur atom dari kristal piezoelectric akan

berkontraksi (mengikat), mengembang atau menyusut

terhadap polaritas tegangan yang diberikan, dan ini disebut

dengan efek piezoelectric. Kontraksi yang terjadi diteruskan

ke diafragma penggetar sehingga terjadi gelombang ultrasonik

yang dipancarkan ke udara (tempat sekitarnya), dan pantulan

gelombang ultrasonik akan terjadi bila ada objek tertentu, dan

pantulan gelombang ultrasonik akan diterima kembali oleh

oleh unit sensor penerima. Selanjutnya unit sensor penerima

akan menyebabkan diafragma penggetar akan bergetar dan

efek piezoelectric menghasilkan sebuah tegangan bolak-balik

dengan frekuensi yang sama.

Besar amplitudo sinyal elektrik yang dihasilkan unit sensor

penerima tergantung dari jauh dekatnya objek yang dideteksi

serta kualitas dari sensor pemancar dan sensor penerima.

Proses sensing yuang dilakukan pada sensor ini menggunakan

metode pantulan untuk menghitung jarak antara sensor dengan

obyek sasaran. Jarak antara sensor tersebut dihitung dengan

cara mengalikan setengah waktu yang digunakan oleh sinyal

ultrasonik dalam perjalanannya dari rangkaian Tx sampai

diterima oleh rangkaian Rx, dengan kecepatan rambat dari

sinyal ultrasonik tersebut pada media rambat yang

digunakannya, yaitu udara.

Waktu dihitung ketika pemancar aktif dan sampai ada

masukan dari rangkaian penerima dan bila pada melebihi batas

waktu tertentu rangkaian penerima tidak ada sinyal masukan

maka dianggap tidak ada halangan di depannya. Sensor

ultrasonik berfungsi untuk mengukur jarak ketinggian air.

Untuk gambar sensor ultrasonik dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 3. Motor servo

3) Motor Servo

Motor servo adalah sebuah motor dengan sistem umpan

balik tertutup, di mana posisi dari motor akan di informasikan

kembali ke rangkaian control yang ada di dalam motor servo.

Motor ini terdiri dari sebuah motor DC, serangkaian gear,

potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi

untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan

sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa

yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor

Karena motor DC servo merupakan alat untuk mengubah

energi listrik menjadi energi mekanik, maka magnet permanen

motor DC servolah yang mengubah energi listrik ke dalam

energi mekanik melalui interaksi dari dua medan magnet.

Salah satu medan dihasilkan oleh magnet permanen dan yang

satunya dihasilkan oleh arus yang mengalir dalam kumparan

motor. Resultan dari dua medan magnit tersebut menghasilkan

torsi yang membangkitkan putaran motor tersebut. Saat motor

berputar, arus pada kumparan motor menghasilkan torsi yang

nilainya konstan.

Secara umum terdapat 2 jenis motor servo. Yaitu motor

servo standar dan motor servo Continous. Servo motor tipe

standar hanya mampu berputar 180 derajat. Motor servo

standar sering dipakai pada sistim robotika misalnya untuk

membuat “ Robot Arm” (Robot Lengan). Sedangkan Servo

motor continuous dapat berputar sebesar 360 derajat. Motor

servo Continous sering dipakai untuk Mobile Robot. Pada

badan servo tertulis tipe servo yang bersangkutan. Motor servo

berfungsi untuk menggerakkan palang pintu air, motor servo

dapat bergerak membuka dan menutup palang pintu air. Untuk

gambar motor servo dapat dilihat pada Gambar 3.

4) Gammu

Gammu adalah service yang disediakan untuk membangun

aplikasi yang berbasis SMS gateway. SMS gateway adalah

sebuah gerbang yang menghubungkan antara komputer

dengan client melalui SMS. Client secara tidak langsung

berinteraksi dengan aplikasi atau sistem melalui SMS

gateway. Saat melakukan SMS informasi terpenting yang

diperlukan adalah nomor tujuan dan pesan, maka itu yang

sebenarnya diolah oleh SMS gateway adalah kedua data

tersebut.

Gammu digunakan untuk membangun aplikasi SMS

gateway dengan bahasa program atau platform apapun. Baik

itu web based dengan PHP maupun ASP. Gammu merupakan

Page 3: Peringatan Dini Mengenai Tinggi Air Sungai Melalui Media ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-32812-5109100099-Paper.pdf · berinteraksi dengan aplikasi atau ... platform apapun.

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)

3

Gambar 4. Arsitektur Sistem

perangkat lunak open source yang tersedia dalam bentuk

source code atau binary. Selain dapat digunakan untuk

mengirim atau menerima SMS, Gammu juga dapat melakukan

backup dan restore phonebook, serta upload atau download

file ke handphone. Gammu berfungsi sebagai service untuk

SMS Gateway [5].

B. Tahap Perancangan

Arsitektur sistem diilustrasikan pada Gambar 4.

Keterangan gambar dapat dijelaskan sebagai berikut.

1. Perangkat modul Arduino mendeteksi ketinggian air

dan kemudian mengirim data ke laptop/PC.

2. Laptop/PC mengolah data menggunakan NetBeans

dengan bahasa pemograman Java. Data tersebut diolah

menjadi beberapa level, level 1 dikategorikan status

Bahaya, level 2 dikategorikan status Siaga2, level 3

dikategorikan status Siaga1, dan level 4 dikategorikan

status Aman.

3. Data yang sudah diolah akan dikirimkan ke Facebook.

Data yang dikirimkan adalah jika data tersebut

mengalami perubahan status, misal dari status Aman

berubah ke status Siaga1, Siaga2, dan Bahaya atau

sebaliknya.

4. Data yang sudah diolah akan dikirimkan ke Twitter.

Data yang dikirimkan adalah jika data tersebut

mengalami perubahan status, misal dari status Aman

berubah ke status Siaga1, Siaga2, dan Bahaya atau

sebaliknya.

5. Jika data ketinggian air dalam status Bahaya maka

peringatan akan dikirimkan melalui SMS Gateway.

6. Selain mengirimkan data dengan status Bahaya

melalui SMS Gateway, perangkat mikrokontroler

Arduino juga akan melakukan aksi yaitu membuka

palang pintu air. Jika status sudah tidak lagi berbahaya

maka palang pintu air akan kembali menutup.

Diagram alir data level 0 merupakan alir dengan tingkat

tertinggi dalam DFD. Seluruh entitas eksternal yang

ditampilkan berikut aliran-aliran data utama menuju dan dari

sistem. Selain itu diagram alir level 0 menggambarkan

fungsionalitas sistem besarta aktor yang terlibat. Diagram alir

level 0 pada penelitian ini direpresentasikan oleh Gambar 5.

Sistem diawali dari perangkat mikrokontroler Arduino

dengan sensor ultrasonik, sensor ultrasonik akan mendapatkan

Perangkat Keras

Pengecekan

Tinggi Air

Pengolahan

Data Tinggi

Air

Kirim

Facebook

Kirim

TwitterUSER

Kirim SMS

Membuka

Palang Pintu

Air

Menutup

Palang Pintu

Air

Gambar 5. Data Flow Diagram Level 0

Tabel 1. Status ketinggian air

Level Status Ketinggian (Cm)

1 Aman 1 cm - 5 cm

2 Siaga1 6 cm - 10 cm

3 Siaga1 11 cm - 15 cm

4 Siaga2 16 cm - 20 cm

5 Siaga2 21 cm - 25 cm

6 Bahaya 26 cm - 30 cm

7 Bahaya 31 cm - 35 cm

jarak ketinggian permukaan air dan pengecakan ini akan

dilakukan secara terus-menerus sampai waktu yang

ditentukan.

Setalah melakukan pengecekan tinggi permukaan air

selanjutnya proses yang dilakukan adalah mengolah data

tinggi air, mengolah data menjadi beberapa status level

tergantung terhadap ketinggian air. Status level dikategorikan

menjadi status Aman, Siaga1, Siaga2, dan Bahaya. Untuk

lebih jelasnya status ketinggian air dapat dilihat pada Tabel 1.

Setiap pergantian status level data tersebut akan dikirim

melalui jejaring sosial seperti Facebook dan Twitter. Apabila

status level menunjukan status Bahaya maka data tersebut

tetap dikirim melalui jejaring sosial dan ditambah dengan

mengirimkan peringatan berupa pesan melalui SMS terhadap

masyarakat yang tinggal di bantaran sungai dengan SMS

Gateway. Selain itu perangkat mikrokontroler Arduino yang

sudah ditambahkan motor servo akan melakukan aksi yaitu

membuka palang pintu air.

III. PERANCANGAN DAN DESAIN SISTEM

A. Diagram Alir Data Inisialisasi Arduino

Ketika Arduino dinyalakan pertama kali, Arduino akan

melakukan inisialisasi pada fungsi setup. Apapun yang

diinisialisasikan pada fungsi setup ini hanya dilakukan sekali

ketika Arduino pertama kali dijalankan. Pada proses tersebut,

Arduino akan mengatur setting serial port dan inisialisasi

metode yang akan digunakan untuk proses pendeteksian serta

penentuan ketinggian permukaan air pada proses selanjutnya.

Diagram alir data inisialisasi Arduino ditunjukkan pada

Gambar 5.

B. Diagram Alir Data Mendeteksi Nilai Sensor Ultrasonik

Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai pendektesian

nilai sensor ultrasonik. Proses ini diawali sensor ultrasonik

Page 4: Peringatan Dini Mengenai Tinggi Air Sungai Melalui Media ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-32812-5109100099-Paper.pdf · berinteraksi dengan aplikasi atau ... platform apapun.

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)

4

User

Melakukan

inisialisasi

nilai pada

fungsi setup

Serial port,

sensor

ultrasonic,

motor servo

Memproses nilai

input secara

looping terhadap

nilai inisialisasi

Nilai

inisialisasi

Hasil

Gambar 5. Arsitektur Sistem

Sensor

Ultrasonic

Baca nilai

ketinggian air

Analog

input

Nilai

Ketinggian

Data hasil

proses

Gambar 6. Diagram alir data mendeteksi nilai sensor

mendapatkan data jarak ketinggian air sungai dengan bantuan

bidang datar (gabus) karena cara kerja dari sensor ultrasonik

dengan memantulkan frekuensi gelombang ultrasonik

kemudian menangkap lagi gelombang tersebut maka akan

didapat nilai ketinggian permukaan air. Diagram alir data

mendeteksi nilai sensor ultrasonik ditunjukkan pada Gambar

6.

C. Diagram Alir Data Menggerakkan Motor Servo

Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai alur sistem

untuk menggerakkan motor servo. Motor servo sendiri

berfungsi sebagai motor atau alat untuk membuka atau

menutup pintu palang air. Proses ini diawali mikrokontroler

Arduino atau bisa disebut perangkat keras meng-upload untuk

menjalankan program, kemudian mendapatkan nilai

ketinggian permukaan air setelah itu melakukan pengecekan

jika status level masih dalam status Aman, Siaga1, dan Siaga2

maka posisi motor servo masih dalam keadaan tertutup dan

bisa dikatakan dalam posisi normal, tetapi jika pengecekan

status level sudah dalam status Bahaya maka motor servo akan

membuka pintu palang air tersebut. Diagram alir data

menggerakkan motor servo ditunjukkan pada Gambar 7.

D. Diagram Alir Data Mengolah Data

Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai alur sistem

untuk mengolah data. Yang dimaksudkan mengolah data di

sini yaitu mengolah data ketinggian permukaan air. Proses ini

diawali mikrokontroler Arduino atau bisa disebut perangkat

keras meng-upload untuk menjalankan program, kemudian

mendapatkan nilai ketinggian permukaan air. Setelah

mendapatkan data ketinggian air maka proses yang dilakukan

selanjutnya adalah mengolah data. Mengolah data ini

dikategorikan menjadi beberapa status level, Status level

Aman, Siaga1, Siaga2, dan Bahaya. Status Bahaya adalah

status di mana jarak antara sensor ultrasonik sudah sangat

dekat dengan permukaan air, diharapkan masyarakat sekitar

bantaran sungai untuk mengungsi atau pindah ketempat yang

Perangkat

keras

UploadMendapatkan

nilaiPengecekan

Motor servo

bergerak

Start

Melakukan

Ya

Analog

input

Status Level

Gambar 7. Diagram alir data menggerakkan motor servo

Perangkat Keras

Mendapatkan

data

Mengolah

dataStatus Level

Analog

input

MelakukanData hasil

proses

Gambar 8. Diagram alir data mengolah data

Data Ketinggian

Facebook

Kirim

Data

Gambar 9. Diagram alir data pengiriman data melalui facebook

yang lebih aman. Status Siaga2 adalah status di mana jarak

antara sensor ultrasonik dengan permukaan air sudah sangat

dekat, diharapkan masyarakat sekitar bantaran sungai untuk

lebih waspada dan berhati-hati. Status Siaga1 dan Aman

adalah status di mana jarak antara sensor ultrasonik dengan

permukaan air masih dalam batas wajar atau batas normal.

Diagram alir data mengolah data ditunjukkan pada Gambar 8.

E. Diagram Alir Data Pengiriman Data Melalui Facebook

Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai alur sistem

pegiriman data ke Facebook. Data ketinggian permukaan air

ini dikirim melalui jejaring sosial agar masyarakat luas

mengetahui informasi ketinggian permukaan air pada sungai-

sungai tertentu yang terdapat mikrokontroler Arduino ini, dan

dapat mengingatkan satu sama lain agar lebih berhati-hati

terhadap bahaya banjir. Proses ini diawali data ketinggian

yang telah didapat. Data yang didapat berupa status level,

Status Aman, Siaga1, Siaga2, dan Bahaya. Jadi setiap

perpindahan status maka data tersebut akan dikirim melalui

jejaring sosial (Facebook). Diagram alir data pengiriman data

ke Facebook pada Gambar 9.

F. Diagram Alir Data Pengirian Data Melalui Twitter

Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai alur sistem

pegiriman data ke Twitter. Data ketinggian permukaan air ini

dikirim melalui jejaring sosial agar masyarakat luas

mengetahui informasi ketinggian permukaan air pada sungai-

Page 5: Peringatan Dini Mengenai Tinggi Air Sungai Melalui Media ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-32812-5109100099-Paper.pdf · berinteraksi dengan aplikasi atau ... platform apapun.

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)

5

Data Ketinggian

Twitter

Kirim

Data

Gambar 10. Diagram alir data pengiriman data melalui twitter

sungai tertentu yang terdapat mikrokontroler Arduino ini, dan

dapat mengingatkan satu sama lain agar lebih berhati-hati

terhadap bahaya banjir. Proses ini diawali data ketinggian

yang telah didapat. Data yang didapat berupa status level,

Status Aman, Siaga1, Siaga2, dan Bahaya. Jadi setiap

perpindahan status maka data tersebut akan dikirim melalui

jejaring sosial (Twitter). Diagram alir data pengiriman data ke

Twitter pada Gambar 10.

G. Diagram Alir Data Pengiriman SMS Gateway

Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai alur sistem

pengiriman SMS Gateway. Pengiriman pesan melalui SMS ini

ditujukan kepada masyarakat sekitar bantaran sungai agar

lebih cepat mendapatkan informasi atau peringatan dini

mengenai ketinggian permukaan air sungai. Proses ini diawali

dengan status level yang didapat, seperti status Aman, Siaga1,

Siaga2, dan Bahaya. Kemudian dilakukan pengecekan pada

status level tersebut, jika status level berada pada level Bahaya

maka sistem akan melakukan pengiriman pesan melalui SMS

kepada nomer yang telah didaftar yang berisikan tentang

peringatan ketinggian air sungai yang sudah memasuki status

level Bahaya atau sudah dalam keadaan tidak Aman lagi.

Diagram alir data pengiriman SMS Gateway pada Gambar 11.

1) Lingkungan Uji Coba

Uji coba dilakukan pada sebuah bak air untuk uji coba

sensor ketinggian air. Perangkat sensor diletakkan diatas pipa

berukuran 42 cm dan pipa diberi pelampung setebal 1 cm.

Pada uji coba ini, air dialirkan dengan selang air melalui

sensor kecepatan air untuk mengetahui kecepatan air yang

didapat dari sensor. Air yang melewati sensor kecepatan air

dialirkan ke dalam bak air untuk mengisi bak. Ketinggian dari

bak air didapatkan seiring ketinggian pelampung yang ada

dalam pipa. Kedua sensor tersebut dihubungkan ke

mikrokontroler Arduino. Sedangkan mikrokonroler Arduino

dihubungkan dengan aplikasi pada laptop dengan media kabel

USB. Untuk lingkungan uji coba memiliki spesifikasi sebagai

berikut.

Bak air dengan tinggi 33 cm

Perangkat sensor (mikrokontroler Arduino, sensor

ultrasonik, motor servo, breadboard, satu set kabel jumper,

kabel USB)

Pipa air

Selang air

Modem GSM Huawei e220

Alat ukur penggaris

Notebook TOSHIBA L510 Intel Core i3 CPU M330 2.13

GHZ dengan RAM 2.00 GB DDR3

Status Level

Pengecekan Kirim SMS

Kirim

DataStatus

Level

Gambar 11. Diagram alir data pengiriman SMS gateway

Tabel 2. Hasil uji coba fungsionalitas aplikasi

No Nama Uji Coba Hasil Uji

Coba

1 Uji coba pembacaan data mikrokontroler Berhasil

2 Uji coba pengolahan data tinggi air Berhasil

3 Uji coba pengiriman data melalui twiiter Berhasil

4 Uji coba pengiriman data melalui facebook Berhasil

5 Uji coba SMS gateway Berhasil

Tabel 3. Hasil keakuratan

Kategori

Percobaan Rata-rata Keakuratan

Rata-rata Error

Rate

Rendah 86,69 % 13,31 %

Sedang 93,15 % 6,85 %

Tinggi 95,20 % 4,8 %

Rata-rata 91,68 % 8,32 %

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Uji Coba Aplikasi

Pada bagian ini akan dilakukan pengujian pada perangkat

lunak yang telah dikembangkan. Adapun bentuk pengujian

yang dilakukan dapat dijelaskan sebagai berikut.

1) Uji Coba Fungsionalitas

Pada uji coba fungsionalitas dilakukan pengujian pada

sistem yang telah dikerjakan dan dianalisa hasilnya. Pada

Tabel 1 akan diperlihatkan macam-macam uji coba yang

fungsionalitas yang telah dilakukan.

Dari hasil uji coba pada Tabel 2 dapat dianalisa bahwa

semua fitur yang terdapat pada sistem pendeteksi dini banjir

menggunakan sensor kecepatan air dan ketinggian air pada

mikrokontroler Arduino berhasil diimplementasikan. Dari segi

uji coba fungsionalitas dan tingkat keberhasilan dari uji coba

ini dapat dikatakan aplikasi berjalan dengan baik.

2) Uji Coba Performa Akurasi

Dari percobaan dengan tiga kategori yang sudah dilakukan,

dapat diketahui bahwa penggunaan sensor ultrasonik untuk

mendeteksi ketinggian air kurang akurat. Dari beberapa kali

percobaan di tiga kategori yang berbeda, perbedaan hasil tiap

kategorinya tidak terlalu signifikan. Data keakuratan tiap

kategorinya dapat dilihat pada Tabel 3. Dapat disimpulkan

bahwa sensor tidak mampu membaca dengan pasti ketinggian

air. Namun secara perhitungan, mikrokontroler Arduino

mampu menghasilkan perhitungan dengan tingkat akurasi

yang tinggi yaitu sebesar 91%.

3) Uji Coba Performa Kecepatan Pengiriman Data

Pada uji coba ini aplikasi ini aplikasi akan mengirimkan

data sebanyak 10 kali pengiriman. Uji coba ini dilakukan

untuk mengetahui tingkat kesuksesan dalam pengiriman data

ke server. Waktu pengiriman dan penerimaan akan dicatat

Page 6: Peringatan Dini Mengenai Tinggi Air Sungai Melalui Media ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-32812-5109100099-Paper.pdf · berinteraksi dengan aplikasi atau ... platform apapun.

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)

6

untuk mengetahui waktu kirim dari aplikasi ke server. Dari

hasil uji coba didapatkan rentang waktu pengiriman data dari

aplikasi ke server berkisar antara 10 hingga 11 detik.

4) Uji Coba Performa Kecepatan Pengiriman SMS

Dari hasil uji coba dapat disimpulkan aplikasi SMS

gateway dapat berjalan sebagaimana mestinya. Sistem dapat

mengirimkan SMS secara otomatis saat indikator marker

berwarna merah dengan artian ketinggian air sudah melewati

batas aman. Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan

pengiriman selama 30 detik.

V. KESIMPULAN

Selama pengerjaan artikel ini, dapat diperoleh beberapa

kesimpulan sebagai berikut.

1) Perangkat keras mikrokontroler Arduino, sensor

ultrasonik, dan motor servo dapat digunakan untuk

mendeteksi jarak atau ketinggian air dan motor servo

dapat digunakan untuk membuka atau menutup layaknya

palang pintu yang sebenarnya, perangkat tersebut dapat

menghitung ketinggian air dengan keakuratan mencapai

91%.

2) Perangkat lunak dapat melakukan pengiriman data

ketinggian air. Data yang sudah diolah atau sudah

dikategorikan berdasarkan status ketinggiannya seperti

status Aman, Siaga1, Siaga2, dan Bahaya dapat dikirim

melalui jejaring sosial (Twitter dan Facebook) dengan

kecepatan rata-rata 10 hingga 11 detik.

3) Perangkat lunak dapat mengirimkan pesan singkat berupa

SMS. Pesan berisi peringatan untuk segera mengungsi

atau pindah ke tempat lebih aman. Pesan tersebut

dikirimkan apabila ketinggian air sudah melebihi batas

aman atau dalam kategori status Bahaya dengan

kecepatan pengiriman rata-rata 30 detik hingga 1 menit.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis M.L.A. mengucapkan terima kasih kepada Tuhan

Yang Maha Esa, karena hanya dengan karunia, rahmat, dan

hidayah-Nya penulisan artikel ini dapat terselesaikan dengan

baik. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua

pihak yang terkait dalam penyelesaian penulisan artikel ini.

DAFTAR PUSTAKA

[1] M. F. Naufal, “MFNST,” [Online]. Available: http://ini-robot.com/2011/10/sensor-jarak-ultrasound-ping.html. [Diakses 13

April 2013].

[2] “Arduino,” [Online]. Available: http://www.arduino.cc/. [Diakses 7 Maret 2013].

[3] P. Parallax, “Parallax Inc.,” [Online]. Available:

http://www.parallax.com/Portals/0/Downloads/docs/prod/acc/28015-PING-Sensor-Product-Guide-v2.0.pdf. [Diakses 13 April 2013].

[4] Kodoatie, Sugiyanto R. Beberapa Penyebab Banjir dan Metode

Pengendaliannya Dalam Perspektif Lingkungan. Yogyakarta: Pustaka Pelajar, 2001.

[5] Aswandi, 2010. [Online]. Available:

http://aswandi.or.id/2010/04/09/install-service-dan-start-gammu-untuk-sms-gateway\. [Diakses 30 Mei 2013].

.