PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING

7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING

http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 1/138

SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA

TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai Laporan Pelaksanaan Tugas Akhir

Jurusan Teknik Informatika

Azis Sugianto

0609U094

INTERFACING SYSTEM

SK BADAN AKREDITASI NASIONAL PERGURUAN TINGGI (BAN-PT)

Nomor: 041/BAN-PT/AK-XIV/S1/XII/2011

TEKNIK INFORMATIKA – FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS WIDYATAMA

BANDUNG

2014



i

LEMBAR PENGESAHAN

SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA

TUGAS AKHIR

Fakultas Teknik

Program Studi Teknik Informatika

Universitas Widyatama

Oleh :

Azis Sugianto

06.09.U094

Telah disetujui dan disahkan di Bandung, …. September 2014

Pembimbing,

Setiadi Yazid, Ir., M.Sc., Ph.D.

NID. 0315085402

Ka. Prodi Teknik Informatika, Dekan Fakultas Teknik,

Sriyani Violina, S.T., M.T. Setiadi Yazid, Ir., M.Sc., Ph.D.

NID. 0401067407 NID. 0315085402



ii

SURAT PERNYATAAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Menyatakan bahwa laporan skripsi ini adalah benar dan hasil karya sendiri. Bila

terbukti demikian, saya bersedia menerima segala akibatnya, termasuk pencabutan

kembali gelar Sarjana Teknik yang saya peroleh.

Bandung, September 2014

Azis Sugianto

Nama : Azis Sugianto

Tempat dan Tanggal Lahir : Kuningan, 28 Januari 1991

Alamat orang tua : Lingkungan Puhun, Dusun Lumbu RT 18

RW VII No. 890 Kec./Kel. Cigugur Kab.

Kuningan 45552



iii

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 mengukurdan 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 untukmenginformasikan kualitas udara kepada masyarakat melalui internet seefektif

mungkin.

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



iv

ABSTRACT

Air quality monitoring system provide the information of air quality over

the internet, anywhere and anytime. Compounds of pollutants gas such as NOx,

CH4, NH3, CO, CO2, alcohol, and benzene can be detrimental to health if beyond

normal limits and less attention.

Sources and effects of air pollution can cause concern. One of the efforts to

tackle air pollution is to measure air quality to categorize air quality. Development

of this system aimed to measure and monitor air quality. The system built using the

Arduino Uno development board based ATmega328P, MQ135 sensor to detect

airborne contaminants, DHT11 sensors are used to measure temperature andhumidity, and Arduino Ethernet Shield as a linker to the web server. While the

software is built using the C language for the Arduino embedded system, and PHP-

SQL to build a web application where users can view the air quality information

through the website.

Utilization of MQ-135 sensors to measure levels of airborne contaminants

is expected to help users minimize the risk of inhalation of harmful air. The role of

the web server in this system is to inform air quality to the public via the internet as

effectively as possible.

Keywords: MQ-135, DHT11, Air Pollution, Arduino, web server



v

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena

atas segala rahmat, karunia, dan kehendak-Nya, penulis dapat menyelesaikan Tugas

Akhir dan laporannya dengan judul “Sistem Pemantauan Kualitas Udara”.

Penulisan laporan Tugas Akhir merupakan salah satu syarat kelulusan di Prodi

Teknik Informatika Universitas Widyatama Bandung. Laporan ini berisi hasil

pengamatan dan penyelesaian dari permasalahan yang dihadapi dalam kegiatan

Tugas Akhir.

Dalam penulisan laporan Tugas Akhir ini, penulis menghadapi berbagai hambatan

dan kesulitan. Namun, berkat bantuan, bimbingan, dan dorongan dari banyak pihak

akhirnya Laporan Tugas Akhir ini dapat penulis selesaikan sebagaimana mestinya.

Penulis mengucapkan terima kasih dan memberikan penghargaan yang setinggi-

tingginya kepada seluruh pihak yang telah memberikan bantuan baik berupa

pikiran, tenaga, maupun waktu sehingga Laporan Tugas Akhir ini dapat

diselesaikan. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih banyak

kepada:

1. Allah SWT yang selalu memberikan nikmat yang berlimpah sehingga

Laporan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.

2. Bapak, Mamah, kedua Adikku serta segenap keluarga tercinta yang selalu

memberikan kasih sayang, semangat, doa, dan dorongan kepada penulis

untuk selalu berusaha dan pantang menyerah.

3.

Bapak Setiadi Yazid, Ir., M.Sc., Ph.D., selaku dosen pembimbing Tugas

Akhir sekaligus Dekan Fakultas Teknik Universitas Widyatama, terima

kasih atas petunjuk, ilmu, nasihat, serta pengarahannya dalam kegiatan

Tugas Akhir dan penulisan laporannya.

4. Ibu Sriyani Violina, S.T., M.T., selaku Ketua Prodi Teknik Informatika

Universitas Widyatama.

5. Bapak Yosi Malatta Madsu, S.T.,M.T., selaku Sekretaris Prodi Teknik

Informatika Universitas Widyatama.



vi

6. Bapak Sukenda, S.T., M.T., selaku Kepala Laboratorium Interfacing

System.

7.

Bapak dan Ibu dosen pengajar di Prodi Teknik Informatika Universitas

Widyatama yang telah membekali penulis dengan ilmu dan pengetahuan.

8. Bapak Danny Indra Gunawan yang selalu profesional siap sedia membantu

dalam proses administratif terhadap laporan Tugas Akhir ini.

9. Kekasihku Hany Fitaloka yang selalu memberikan semangat, doa, dan

dukungan tiada henti untuk terus berjuang menyelesaikan Laporan Tugas

Akhir ini.

10. Teman-teman kosan N2. Laurensius D.S., Gabriel Gigin Ginanjar, Dwi

Aditya H, Rahman Sidik, Septian Rizky, Agus Nugraha, Vicky Stephanus,

Bang Joe, Saepul. Terima kasih atas semangat, bantuan, dukungan, dan

doanya.

11. Teman-teman di 3Gen-ITDev. Adi Purnama, Lutfi Azhari, Fajarudin, Adi

Ahmad, dan Mustika. Terima kasih atas semangat, dukungan, dan doanya.

12. Teman-teman Teknik Informatika khususnya angkatan 2009 yang tidak bisa

penulis sebutkan satu persatu. Terima kasih atas dukungan, semangat, dan

doanya.

13. Semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung yang telah

memberikan bantuan dan dorongan kepada penulis dalam menyelesaikan

Laporan Tugas Akhir ini.

Semoga segala hasil karya penulis dalam kegiatan Tugas Akhir ini dapat

bermanfaat, menginspirasi, dan menjadi referensi dalam pelaksanaan

pengembangan selanjutnya, serta menjadi bahan pembelajaran bagi semua

pihak.

Bandung, September 2014

Penulis



vii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................. iSURAT PERNYATAAN ..................................................................................... ii

ABSTRAK ........................................................................................................... iii

ABSTRACT ........................................................................................................... iv

KATA PENGANTAR ......................................................................................... v

DAFTAR ISI ........................................................................................................ vii

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xi

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... ....xiii

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................. I-1

1.1 Latar Belakang Masalah ......................................................................... I-1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. I-2

1.3 Maksud dan Tujuan Penelitian ............................................................... I-2

1.4 Batasan Masalah ..................................................................................... I-3

1.5 Metode Penelitian ................................................................................... I-3

1.6 Sistematika Penulisan ............................................................................. I-4

BAB II LANDASAN PUSTAKA .................................................................... II-1

2.1 Polusi Udara ......................................................................................... II-1

2.2 Perhitungan Indeks Kualitas Udara ..................................................... II-4

2.3 Bagian Per Juta ..................................................................................... II-5

2.4 Kelembaban ......................................................................................... II-5

2.5 Suhu ...................................................................................................... II-5

2.6 Arduino ................................................................................................. II-6

2.7 Sensor Kualitas Udara MQ-135 ........................................................... II-9

2.8 Sensor Suhu dan Kelembaban DHT11 ............................................... II-11

2.9 Modul Sensor Gas DT-Sense ............................................................. II-12

2.10 Diode .................................................................................................. II-14

2.11 Kapasitor ............................................................................................ II-14

2.12 Resistor ............................................................................................... II-15

2.13 IC Regulator 78xx .............................................................................. II-15



viii

2.14 Arduino SDK ...................................................................................... II-16

2.15 Sublime Text ...................................................................................... II-16

2.16 FusionWidgets ................................................................................... II-16

2.17 Bahasa Pemrograman PHP ................................................................. II-17

2.18 AJaX ................................................................................................... II-18

2.19 Phpmyadmin ....................................................................................... II-18

BAB III ANALISIS SISTEM ........................................................................... III-1

3.1 Analisis Arsitektur Sistem yang Diharapkan (Geolocation) ............... III-1

3.2 Lingkup Sistem yang Dikembangkan (Purwarupa) ............................ III-33.3 Sumber dan Dampak Polusi Udara ..................................................... III-3

3.4 Berbagai Upaya Penanggulangan Pencemaran Udara ........................ III-5

3.5 Analisis Kategorisasi Kualitas Udara yang Ideal Bagi Kesehatan

Lingkungan ............................................................................................ III-6

3.5.1 Signifikansi Pengukuran Kualitas Udara ..................................... III-7

3.5.2 Kenyamanan Tubuh Manusia Terhadap Kondisi Udara .............. III-8

3.6 Analisis Kondisi Produk dengan Fungsi Sejenis ................................. III-9

3.7 Analisis Pengembangan Selanjutnya ................................................. III-13

3.7.1 Kebutuhan Perangkat Keras ....................................................... III-14

3.7.2 Kebutuhan Perangkat Lunak pada Web Server .......................... III-15

3.8 Hasil Analisis .................................................................................... III-16

BAB IV PERANCANGAN SISTEM ............................................................... IV-1

4.1 Gambaran Umum Sistem .................................................................... IV-1

4.2 Pemodelan Pada Sistem Pemantauan Kualitas Udara ......................... IV-2

4.2.1 Pemodelan Sistem Menggunakan Diagram Use Case ................. IV-2

4.2.2 Definisi Aktor Pada Diagram Use Case....................................... IV-4

4.2.3 Definisi Use Case ......................................................................... IV-4

4.2.4 Skenario Use Case ....................................................................... IV-5

4.2.5 Diagram Sequence...................................................................... IV-13

4.2.6 Diagram Activity......................................................................... IV-22

4.2.7 Diagram Class Sistem Pemantauan Kualitas Udara .................. IV-23

4.3 Perancangan Perangkat Keras ........................................................... IV-24



ix

4.4 Perancangan Antarmuka Pengguna Grafis Situs Web ....................... IV-26

4.4.1 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Beranda (SPKU) IV-26

4.4.2 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Rekaman Data ... IV-27

4.4.3 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Tentang .............. IV-27

4.4.4 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Bantuan .............. IV-28

4.4.5 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Kontak ............... IV-28

3.2.1 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Login Admin ...... IV-29

3.2.2 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Dashboard ......... IV-29

3.2.3 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Kelola ISPU ....... IV-30

3.2.4 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Kelola Admin .... IV-30

3.2.5 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Kelola Bantuan .. IV-32

3.2.6 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Kelola Tentang .. IV-32

3.2.7 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Pesan .................. IV-33

BAB V IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM ................................ V-1

3.3 Implementasi Perangkat Keras ............................................................. V-1

3.3.1 Pemasangan dan Konfigurasi Arduino Ethernet Shield ................ V-1

3.3.2 Terminal Daya Listrik ................................................................... V-3

3.3.3 Pemasangan Sensor Kualitas Udara MQ135 dan Modul DT-Sense

dengan Arduino Uno ..................................................................... V-5

3.3.4 Pemasangan Sensor Suhu dan Kelembaban DHT11 dengan Arduino

Uno .................................................................................................... 6

3.3.5 Pengintegrasian Seluruh Komponen ............................................. V-8

3.4 Implementasi Perangkat Lunak .......................................................... V-10

3.4.1 Instalasi Firmware ...................................................................... V-10

3.4.2 Implementasi Koneksi Internet Untuk Arduino Ethernet Shield V-12

3.4.3 Implementasi Web Service untuk Controller .............................. V-12

3.4.4 Implementasi Web Service untuk Admin dan Pengguna ............ V-13

3.4.5 Implementasi Antarmuka Pengguna Grafis (APG)..................... V-18

3.5 Pengujian Perangkat Keras beserta Sistem Benamnya ( Firmware) ... V-28

3.5.1 Pengujian Sensor Kualitas Udara MQ135 dan Sensor

Suhu/Kelembaban DHT11 .......................................................... V-29



x

3.5.2 Pengujian Konektivitas Arduino Ethernet Shield dengan

Web Server .................................................................................. V-32

3.6 Pengujian Perangkat Lunak Pada Web Server ................................... V-33

BAB VI PENUTUP ........................................................................................... VI-1

6.1 Kesimpulan .......................................................................................... VI-1

6.2 Saran .................................................................................................... VI-2

DAFTAR REFERENSI

LAMPIRAN



xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Indeks Standar Pencemar Udara ................................................... II - 3

Tabel 2.2 Batas Indeks Pencemar Udara....................................................... II - 4

Tabel 2.3 Spesifikasi Arduino Uno .............................................................. II - 6

Tabel 2.4 Spesifikasi Kondisi Standar Kerja Sensor MQ-135 ..................... II - 8

Tabel 2.5 Keterangan Struktur Sensor MQ-135 .......................................... II - 9

Tabel 2.6 Spesifikasi Sensor DHT11 ........................................................... II - 10

Tabel 2.7 Konektor Antarmuka J3 DT-Sense .............................................. II - 12

Tabel 2.8 Rincian Jenis Kapasitor ................................................................ II - 13

Tabel 3.1 Struktur Tabel Sensor untuk Sistem yang Diharapkan ................. III - 2

Tabel 3.2 Sistem Pemantauan Kualitas Udara yang Telah Dikembangkan . III - 7

Tabel 4.1 Definisi Aktor .............................................................................. IV - 4

Tabel 4.2 Definisi Use Case ......................................................................... IV - 4

Tabel 4.3 Skenario Use Case Masuk Log .................................................... IV - 6

Tabel 4.4 Skenario Use Case Kelola ISPU .................................................. IV - 6

Tabel 4.5 Skenario Use Case Pesan ............................................................. IV - 7

Tabel 4.6 Skenario Use Case Kelola Tentang ............................................. IV - 8

Tabel 4.7 Skenario Use Case Kelola Bantuan ............................................. IV - 9

Tabel 4.8 Skenario Use Case Kelola Admin ............................................... IV - 9

Tabel 4.9 Skenario Use Case Tabel ISPU ................................................... IV - 11

Tabel 4.10 Skenario Use Case Kontak ........................................................ IV-11



xii

Tabel 4.11 Skenario Use Case Tentang ....................................................... IV - 12

Tabel 4.12 Skenario Use Case Bantuan ....................................................... IV - 12

Tabel 4.13 Skenario Use Case Rekaman Data ............................................. IV - 12

Tabel 4.14 Skenario Use Case Kirim Data Sensor ...................................... IV - 13

Tabel 5.1 Implementasi Berkas Fisik Berdasarkan Use Case ..................... V - 13

Tabel 5.2 Tabel admin .................................................................................. V - 15

Tabel 5.3 Tabel bantuan ............................................................................... V - 16

Tabel 5.4 Tabel pesan .................................................................................. V - 16

Tabel 5.5 Tabel rentang_ispu ....................................................................... V - 16

Tabel 5.6 Tabel sensor ................................................................................. V - 17

Tabel 5.7 Tabel tentang ................................................................................ V - 18

Tabel 5.8 Pengujian Sensor MQ135 Terhadap Perubahan

Konsentrasi Gas ............................................................................................ V - 24

Tabel 5.9 Pengujian Sensor MQ135 dan DHT11 di Daerah

Padat Lalu Lintas .......................................................................................... V - 24

Tabel 5.10 Pengujian Sensor MQ135 dan DHT11 di Kawasan Hijau ......... V - 25

Tabel 5.11 Pengujian Sensor MQ135 dan DHT11 di Siang Hari ................ V - 25

Tabel 5.12 Pengujian Sensor MQ135 dan DHT11 di Malam Hari .............. V - 26

Tabel 5.13 Hasil Pengujian Web Server untuk Arduino .............................. V - 28

Tabel 5.14 Hasil Pengujian Web Server untuk Pengguna ............................ V - 29

Tabel 5.15 Hasil Pengujian Web Server untuk Admin ................................ V - 30



xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Arduino Uno Rev-3 .................................................................. II –

5

Gambar 2.2 Diagram Skematik Arduino Uno Rev-3 ................................... II – 6

Gambar 2.3 Arduino Ethernet Shield ........................................................... II – 7

Gambar 2.4 Diagram Skematik Arduino Ethernet Shield ............................ II – 8

Gambar 2.5 Sensor Kualitas Udara MQ-135 ............................................... II – 8

Gambar 2.6 Struktur Sensor MQ-135 .......................................................... II – 9

Gambar 2.7 Sensor Suhu dan Kelembaban DHT11 ..................................... II – 10

Gambar 2.8 Modul Sensor Gas DT-Sense ................................................... II – 11

Gambar 2.9 Diagram Skematik Modul Sensor Gas DT-Sense .................... II – 11

Gambar 2.10 Tata Letak Komponen DT-Sense ........................................... II – 12

Gambar 2.11 Diode dan Simbolnya ............................................................. II – 13

Gambar 2.12 Resistor dan Simbolnya .......................................................... II – 14

Gambar 2.13 IC Regulator dan Simbolnya .................................................. II – 15

Gambar 3.1 Arsitektur Sistem yang Diharapkan .......................................... III – 1

Gambar 3.2 Arsitektur Purwarupa Sistem yang Dikembangkan .................. III – 3

Gambar 3.3 Diagram Use Case Sistem yang Ada ........................................ III – 11

Gambar 4.1 Gambaran Umum Sistem ......................................................... IV – 1

Gambar 4.2 Diagram Use Case Sistem Pemantauan Kualitas Udara .......... IV – 3

Gambar 4.3 Diagram Sequence Super Admin/Admin Masuk Log .............. IV – 13

Gambar 4.4 Diagram Sequence Kelola ISPU .............................................. IV – 14



xiv

Gambar 4.5 Diagram Sequence Baca Pesan ................................................ IV – 14

Gambar 4.6 Diagram Sequence Balas Pesan ................................................ IV –

15

Gambar 4.7 Diagram Sequence Hapus Pesan .............................................. IV – 15

Gambar 4.8 Diagram Sequence Kelola Tentang .......................................... IV – 16

Gambar 4.9 Diagram Sequence Kelola Bantuan .......................................... IV – 16

Gambar 4.10 Diagram Sequence Tambah Admin ........................................ IV – 17

Gambar 4.11 Diagram Sequence Sunting Admin ........................................ IV – 17

Gambar 4.12 Diagram Sequence Hapus Admin .......................................... IV – 18

Gambar 4.13 Diagram Sequence Lihat Profil .............................................. IV – 18

Gambar 4.14 Diagram Sequence Akses Tabel ISPU ................................... IV – 19

Gambar 4.15 Diagram Sequence Akses Kontak .......................................... IV – 19

Gambar 4.16 Diagram Sequence Akses Tentang ......................................... IV – 20

Gambar 4.17 Diagram Sequence Akses Bantuan ......................................... IV – 20

Gambar 4.18 Diagram Sequence Akses Rekaman Data .............................. IV – 21

Gambar 4.19 Diagram Sequence Kirim Data Sensor ................................... IV – 21

Gambar 4.20 Diagram Activity Admin ......................................................... IV – 22

Gambar 4.21 Diagram Activity Pengguna .................................................... IV – 23

Gambar 4.22 Diagram Class Sistem Pemantauan Kualitas Udara .............. IV – 23

Gambar 4.23 Perancangan Rangkaian Sirkuit Terminal Daya Listrik ......... IV – 24

Gambar 4.24 Perancangan Rangkaian Sensor dan Development Board ...... IV – 25

Gambar 4.25 Rancangan Halaman Beranda ................................................ IV – 26



xv

Gambar 4.26 Rancangan Halaman Rekaman Data ...................................... IV – 27

Gambar 4.27 Rancangan Halaman Tentang ................................................. IV –

27

Gambar 4.28 Rancangan Halaman Bantuan ................................................ IV – 28

Gambar 4.29 Rancangan Halaman Kontak .................................................. IV – 28

Gambar 4.30 Rancangan Halaman Login Admin ........................................ IV – 29

Gambar 4.31 Rancangan Halaman Dashboard ............................................ IV – 29

Gambar 4.32 Rancangan Halaman Kelola ISPU ......................................... IV – 30

Gambar 4.33 Rancangan Halaman Kelola Admin (Semua Admin) ............. IV – 30

Gambar 4.34 Rancangan Halaman Kelola Admin (Tambah Baru) ............. IV – 31

Gambar 4.35 Rancangan Halaman Kelola Admin (Profil Anda) ................ IV – 31

Gambar 4.36 Rancangan Halaman Kelola Bantuan ..................................... IV – 32

Gambar 4.37 Rancangan Halaman Kelola Tentang ..................................... IV – 32

Gambar 4.38 Rancangan Halaman Pesan .................................................... IV – 33

Gambar 5.1 Sisi Bawah Arduino Ethernet Shield ......................................... V – 2

Gambar 5.2 Tampak Samping Arduino Ethernet Shield dan Arduino Uno V – 2

Gambar 5.3 Tampak Depan Arduino Ethernet Shield dan Arduino Uno .... V – 3

Gambar 5.4 Terminal Daya Listrik .............................................................. V – 4

Gambar 5.5 Arduino, MQ135, dan Modul Sensor Gas DT-Sense................ V – 5

Gambar 5.6 Arduino dan Sensor Suhu/Kelembaban DHT11 ...................... V – 7

Gambar 5.7 Casing Box untuk membungkus Arduino dan Sensor .............. V – 8

Gambar 5.8 Penggabungan Perangkat Keras ............................................... V – 9



xvi

Gambar 5.9 Tombol Upload pada GUI Arduino SDK ................................ V – 11

Gambar 5.10 Implementasi APG Halaman Beranda ................................... V –

19

Gambar 5.11 Implementasi APG Halaman Rekaman Data (Paling Kini) ... V – 20

Gambar 5.12 Implementasi APG Halaman Rekaman Data (Tahun) ........... V – 20

Gambar 5.13 Implementasi APG Halaman Rekaman Data (Bulan) ............ V – 21

Gambar 5.14 Implementasi APG Halaman Tentang .................................... V – 22

Gambar 5.15 Implementasi APG Halaman Bantuan ................................... V – 22

Gambar 5.16 Implementasi APG Halaman Kontak ..................................... V – 23

Gambar 5.17 Implementasi APG Halaman Login Admin ............................ V – 23

Gambar 5.18 Implementasi APG Halaman Dashboard ............................... V – 24

Gambar 5.19 Implementasi APG Halaman Kelola ISPU ............................ V – 24

Gambar 5.20 Implementasi APG Halaman Kelola Admin (Semua Admin) V – 25

Gambar 5.21 Implementasi APG Halaman Kelola Admin (Tambah Baru) V – 25

Gambar 5.22 Implementasi APG Halaman Kelola Admin (Profil Admin) . V – 26

Gambar 5.23 Implementasi APG Halaman Kelola Bantuan ........................ V – 26

Gambar 5.24 Implementasi APG Halaman Kelola Tentang ........................ V – 27

Gambar 5.25 Implementasi APG Halaman Pesan ....................................... V – 27

Gambar 5.26 Implementasi APG Halaman Baca Pesan .............................. V – 28

Gambar 5.27 Implementasi APG Halaman Balas Pesan ............................. V – 28

Gambar 5.28 Pengujian Hubungan Ethernet Shield dengan Web Server .... V – 32



I - 1

BAB I

PENDAHULUAN

Bab ini membahas mengenai latar belakang masalah, identifikasi masalah, rumusan

masalah, batasan masalah yang mendefinisikan ruang lingkup penelitian tugas

akhir, tujuan penelitian, metodologi yang digunakan dalam penelitian tugas akhir,

serta sistematika penulisan yang digunakan dalam penulisan tugas akhir.

1.1

Latar Belakang Masalah

Polusi 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.



I - 2

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

peringatan dini mengenai kadar polusi udara, serta memperoleh informasi

mengenai cara penanggulangannya berdasarkan klasifikasi tingkat kualitas udara.

Berdasarkan keadaan yang telah dijelaskan, penulis/pengembang bermaksud untuk

membangun perangkat yang dapat mengukur suhu, kelembaban, dan kualitas udara

yang kemudian hasil pengukuran tersebut ditampilkan di media situs web. Oleh

karena itu, penulis bermaksud membuat tugas akhir dengan judul “Sistem

Pemantauan Kualitas Udara”.

1.2 Rumusan Masalah

Berikut ini adalah masalah yang dirumuskan ke dalam bentuk pertanyaan

berdasarkan latar belakang masalah.

1. Bagaimana merancang dan membangun integrasi perangkat keras yang mampu

mendeteksi suhu, kelembaban relatif, dan kualitas udara?2. Bagaimana mengirim data kualitas udara, suhu, dan kelembaban relatif ke web

server ?

3.

Bagaimana merancang dan membangun situs web yang dapat

menginformasikan kualitas udara kepada masyarakat?

1.3 Maksud dan Tujuan Penelitian

Maksud dari penelitian ini adalah membangun sistem yang dapat mengukur kualitas

udara kemudian disajikan ke media situs web, berdasarkan latar belakang dan

rumusan masalah yang telah dikemukakan. Adapun tujuan dari penelitian yang

hendak dicapai berdasarkan perumusan masalah yang telah dikemukakan.

1. Merancang dan membangun perangkat keras terintegrasi yang mampu

mendeteksi dan memantau suhu, kelembaban relatif, dan kualitas udara melalui

internet.

2. Membuat perangkat yang dapat mengirim informasi kualitas udara, suhu, dan

kelembaban relatif ke web server .



I - 3

3.

Merancang dan membangun situs web yang dapat menginformasikan kualitas

udara berdasarkan pengukuran menggunakan sensor.

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah dibuat karena luasnya pembahasan dan keterbatasan waktu.

Berikut ini adalah batasan masalah yang dimaksud tanpa mengurangi inti

permasalahan.

1.

Gas yang diukur adalah karbon monoksida, karbon dioksida, metana, amonia,

alkohol, dan benzena sesuai dengan spesifikasi sensor kualitas udara MQ135

yang diuraikan dalam dokumen resmi technical data.

2.

Komunikasi data dari microcontroller ke web server

hanya menggunakan

Arduino Ethernet Shield .

3. Router harus memiliki koneksi internet yang stabil.

4.

Untuk penggunaan di luar ruangan (outdoor ), perangkat tidak dapat digunakan

dalam keadaan cuaca hujan.

1.5

Metode PenelitianMetode penelitian dilaksanakan dalam beberapa tahap. Berikut ini adalah tahapan-

tahapan metode penelitian yang dimaksud.

1. Analisis dan Pengumpulan Data

a. Studi Literatur

Pada tahap studi literatur, penulis mengumpulkan dan mempelajari literatur

mengenai pembangunan pemantauan kualitas udara dan pembangunan

aplikasi web.

b. Diskusi dan Wawancara

Diskusi dan wawancara dilaksanakan oleh penulis yang bertujuan untuk

memperoleh informasi atau wawasan mengenai tahapan pembangunan

pemantauan kualitas udara. Diskusi dan wawancara dilakukan kepada

Kepala Laboratorium Interfacing System serta pihak lain yang kompeten di

bidangnya.

2.

Perancangan dan Pembangunan



I - 4

Perancangan dan pembangunan sistem merupakan tahapan di mana seluruh

perangkat keras yang telah terkumpul kemudian dirangkai sedemikian rupa,

sehingga terbentuk sebuah sistem pemantauan kualitas udara yang terintegrasi.

3.

Pembangunan Perangkat Lunak

Pembangunan perangkat lunak dilakukan setelah seluruh perangkat keras

dibentuk. Tahap ini dipisahkan menjadi dua kelompok. Pertama, membangun

perangkat lunak ( firmware/embedded system) untuk microcontroller . Kedua,

membangun perangkat lunak berbasis web yang menyuguhkan berbagai

informasi seputar kualitas udara berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan

oleh sensor.

4. Pengujian

Tahap pengujian merupakan tahap untuk menguji ketepatan ukur sensor yang

kemudian ditampilkan di situs web. Selain itu, kecepatan pengiriman data dari

sensor ke web server menggunakan Ethernet Shield juga diuji.

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan diperlukan agar penulisan laporan tugas akhir dapat tersusunsecara teratur. Berikut ini adalah sistematika penulisan yang dimaksud.

Bab I Pendahuluan, berisi penjelasan mengenai latar belakang masalah, identifikasi

masalah, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan, metode penelitian, dan

sistematika penulisan.

Bab II Kajian Pustaka, berisi penjelasan-penjelasan atau kajian dari materi dan teori

yang relevan dengan topik, yang digunakan dalam pelaksanaan tugas akhir yang

meliputi Development Board Arduino, Ethernet Shield Modul , ATMega 328P , dan

pemrograman web.

Bab III Analisis Sistem, berisi penjelasan mengenai analisis kebutuhan sistem yang

meliputi analisis sumber dan dampak polusi udara, analisis kategorisasi kualitas

udara yang ideal bagi kesehatan lingkungan, analisis kondisi produk sejenis,

analisis pengembangan selanjutnya, dan hasil analisis.



I - 5

Bab IV Perancangan Sistem, menjelaskan mengenai perancangan sistem

pemantauan kualitas udara yang meliputi pemodelan sistem, perancangan

perangkat keras, perancangan basis data, dan perancangan user interface.

Bab V Implementasi Sistem, berisi penjelasan tentang implementasi sistem yang

sudah dirancang, lingkungan sistem, implementasi struktur program, implementasi

antar muka pengguna, dan pengujian sistem.

Bab VI Penutup, berisi pemaparan mengenai kesimpulan serta saran.



II - 1

BAB II

LANDASAN PUSTAKA

Bab II merupakan bab yang mengkaji pustaka dari berbagai sumber yang menjadi acuan

teori dalam pelaksanaan kegiatan tugas akhir. Kajian pustaka tersebut meliputi definisi

polusi udara, penggunaan SDK, dan penjelasan tentang komponen-komponen yang

digunakan dalam kegiatan tugas akhir. Untuk kajian pustaka ini akan dijelaskan mulai dari

sub bab 2.1 sampai dengan sub bab 2.13.

2.1

Polusi Udara

Polusi atau pencemaran udara berasal dari adanya satu atau lebih substansi fisik,

kimia, atau biologi di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan

manusia, hewan, dan tumbuhan, mengganggu estetika dan kenyamanan, atau

merusak properti. Kondisi demikian merupakan turunnya mutu udara ambient

sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara ambient tidak memenuhi

fungsinya.

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 [1].

Jenis-jenis bahan pencemar udara didasarkan pada baku mutu udara yang dihirup

sehari-hari menurut Peraturan Pemerintah Nomor 41 tahun 1999, yang meliputi:

sulfur dioksida (SO2), karbon monoksida (CO), nitrogen dioksida (NO2), oksidan

(O3), hidrogen karbon (HC), PM 10 , PM 2.5, TSP (debu), Pb (Timah Hitam),

dustfall (debu jatuh) [2].

1. Emisi Karbon Monoksida (CO)

Asap kendaraan merupakan sumber utama bagi karbon monoksida di berbagai

perkotaan. Data mengungkapkan bahwa 60% pencemaran udara di Jakarta

disebabkan karena benda bergerak atau transportasi umum. Karbon monoksida

http://id.wikipedia.org/wiki/Polusi_suara

http://id.wikipedia.org/wiki/Panas

http://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi

http://id.wikipedia.org/wiki/Polusi_cahaya

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Lokal&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Regional

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Global&action=edit&redlink=1



http://id.wikipedia.org/wiki/Regional

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Lokal&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Polusi_cahaya

http://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi

http://id.wikipedia.org/wiki/Panas

http://id.wikipedia.org/wiki/Polusi_suara



II - 2

yang meningkatkan di berbagai perkotaan dapat mengakibatkan turunnya berat

janin dan meningkatkan jumlah kematian bayi serta kerusakan otak.

2. Nitrogen Oksida ( NOx)

Proses ini disebabkan karena kandungan N dalam bahan bakar. NOx ini yang

ada di udara yang dihirup oleh manusia dapat menyebabkan kerusakan paru-

paru.

3.

Sulfur Oksida (SOx)

Emisi SOx terbentuk dari fungsi kandungan sulfur dalam bahan bakar, SOx ini

dapat menimbulkan serangan asma.

4.

Emisi Hidro Karbon ( HC )

HC ini terbentuk dari berbagai macam sumber, tidak terbakarnya bahan bakar

secara sempurna, tidak terbakarnya minyak pelumas silinder adalah salah satu

penyebab timbulnya HC. HC ini berbentuk gas methan (CH4), dapat

menyebabkan leukemia dan kanker.

5. Materi Partikulat ( PM )

Partikel debu dalam emisi gas buang terdiri dari bermacam-macam komponen.

Sebagian benda partikulat keluar dari cerobong pabrik sebagai asap hitam

tebal, tetapi yang paling berbahaya adalah butiran-butiran halus sehingga dapat

menembus bagian terdalam paru-paru.

6. Ozon (O3)

Suatu molekul yang stabil yang terdiri dari 3 atom oksigen. Jika jumlah ozon

sedikit membahayakan, tanaman, manusia dan jika jumlah ozon banyak akan

mengakibatkan problem masalah kesehatan dan pertanian.

Berikut ini adalah standar kualitas udara mengacu pada keputusan Kepala Bapedal

No.107 Tahun 1997 tentang standar kualitas udara ambient .



II - 3

Tabel 2.1 Indeks Standar Pencemar Udara [17]

No. Kategori Warna Rentang Indeks Dampak Kesehatan

1 Baik Hijau 0 - 50 Tingkat kualitas udara yang

tidak memberi efek bagi

kesehatan manusia atau hewan

dan tidak berpengaruh pada

tumbuhan, bangunan, atau pun

nilai estetika.

2 Sedang Biru 51 – 100 Tingkat kualitas udara yang

tidak berpengaruh pada

kesehatan manusia atau pun

hewan, tetapi berpengaruh pada

tumbuhan yang sensitif dan

pada nilai estetika.

3 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.

4 Sangat

Tidak

Sehat

Merah 200 – 299 Tingkat kualitas udara yang

dapat merugikan kesehatan

pada sejumlah segmen populasi

yang terpapar.



II - 4

No. Kategori Warna Rentang Indeks Dampak Kesehatan

5 Berbahaya Hitam 300 - 500 Tingkat kualitas udara yang

merugikan yang secara umum

dapat merugikan kesehatan

yang serius pada populasi.

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 [17].

Tabel 2.2 Batas Indeks Pencemar Udara

ISPU 24 jam PM10

(µg/m3)

24 jam SO2

(µg/m3)

8 jam CO

(µg/m3)

1 jam O3

(µg/m3)

1 jam NO2

(µg/m3)

0 0 0 0 0 0

50 50 80 5 120 282100 150 365 10 235 565

200 350 800 17 400 1130

300 420 1600 34 800 2260

400 500 2100 46 1000 3000

500 600 2620 57,5 1200 3750

Formula untuk menghitung indeks dari setiap parameter adalah sebagai berikut.

= −

−

( − ) +

Keterangan : I = ISPU terhitung

Ia = ISPU batas atas

I b = ISPU batas bawah

Xa = Ambient batas atas

X b = Ambient batas bawah

Xx = Kadar ambient nyata hasil pengukuran



II - 5

2.3 Bagian Per Juta

Bagian per juta (bpj) atau dalam Bahasa Inggris part per million (ppm) adalah salah

satu satuan konsentrasi untuk menyatakan perbandingan bagian dalam satu juta

bagian yang lain.

1 ppm artinya konsentrasi di mana terdapat 1 partikel di dalam setiap 1 juta partikel

pelarut, pelarut dalam kontaminan udara adalah ambient udara. Misalnya,

banyaknya polutan dalam udara bebas [3].

2.4 Kelembaban

Konsentrasi uap air di udara disebut kelembaban. Nilai konsentrasinya dapat

diekspresikan dalam kelembaban absolut dan kelembaban relatif. Perubahan

tekanan sebagian uap air di udara berhubungan dengan perubahan suhu [4].

1.

Kelembaban Absolut

Kelembaban mutlak mendefinisikan massa dari uap air pada volume tertentu

campuran udara atau gas, dan umumnya dilaporkan dalam gram per meter

kubik (g/m

3

).2. Kelembaban Relatif

Kelembaban relatif adalah metode untuk mengukur jumlah uap air di udara

dengan rasio terhadap uap air di udara kering. Kelembaban relatif biasa

diekspresikan dalam persen (%). Kelembaban relatif dari campuran udara dan

air dapat dihitung dengan cara berikut [19].

=(2)

()∗ × 100%

di mana:

RH adalah kelembaban relatif campuran;

(2) adalah tekanan parsial uap air dalam campuran; dan

()∗ adalah tekanan uap jenuh air pada temperatur tertentu dalam campuran.

2.5 Suhu

Derajat panas benda ditunjukkan oleh suhu. Hematnya, semakin tinggi suhu sebuah

benda, semakin panas benda tersebut. Suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh



II - 6

sebuah benda dalam ukuran mikroskopis. Setiap atom dalam sebuah benda masing-

masing bergerak, baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di tempat

getaran. Semakin tinggi energi atom-atom penyusun benda, semakin tinggi suhu

benda tersebut [5].

2.6 Arduino

Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source. Arduino

dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang.

Arduino menggunakan prosesor Atmel AVR, sedangkan dalam pengembangan

perangkat lunaknya memiliki bahasa pemrograman sendiri. Papan pengendali

mikro ini pertama kali dikembangkan pada tahun 2005 di Ivrea, Italia oleh Massimo

Banzi dan David Cuartielles. Hampir selama 9 tahun, Arduino telah menelurkan

berbagai jenis Arduino dengan masing-masing pengendali mikronya, antara lain

Arduino Uno, Arduino Duemilanove, Arduino Mega, Arduino Mini, Arduino

Esplora, dan lain-lain [6].

1. Arduino Uno

Gambar 2.1 Arduino Uno Rev-3

Arduino Uno merupakan salah satu jenis papan 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 [7].

Tabel 2.3 Spesifikasi Arduino Uno



II - 7

Microcontroller Atmega328

Tegangan operasi 5V

Tegangan masukan

(disarankan)7-12V

Tegangan masukan (batas) 6-20V

Digital i/o pin 14 (6 pin memberikan keluaran PWM)

PIN Input analog 6

Arus DC per i/o Pin 40 mA

Arus DC untuk 3.3V Pin 50 mA

Memori flash 32 KB (Atmega328), 2 KB digunakan oleh

bootloader

SRAM 2 KB (Atmega328)

EEPROM 1 KB (Atmega328)

Kecepatan Clock 16 MHz

Gambar 2.2 Diagram Skematik Arduino Uno Rev-3

2. Arduino Ethernet Shield



II - 8

Gambar 2.3 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.

Pin digital pada Arduino Uno yang digunakan oleh Arduino Ethernet Shield

adalah pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), dan 13 (SCK). Pin-pin tersebut

mendukung komunikasi SPI menggunakan SPI library. SS (Slave Select ), pin

pada masing-masing perangkat yang bisa digunakan untuk mengaktifkan dan

menonaktifkan perangkat spesifik. MOSI ( Master Out Slave In), jalur The

Master untuk mengirim data ke peripheral . MISO ( Master In Slave Out ), jalur

The Slave untuk mengirim data ke master. SCK (Serial Clock ), detak clock

yang menyinkronkan transmisi data yang dihasilkan oleh master. Berikut ini adalah rincian spesifikasi Arduino Ethernet Shield [8].

Memerlukan sebuah papan pengendali mikro Arduino

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



II - 9

Gambar 2.4 Diagram Skematik Arduino Ethernet Shield

2.7 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 [9].

Gambar 2.5 Sensor Kualitas Udara MQ-135

A. Kondisi standar kerja

Tabel 2.4 Spesifikasi Kondisi Standar Kerja Sensor MQ-135

Parameter Kondisi teknis Keterangan

Circuit voltage 5 V ± 0,1 AC atau DC



II - 10

Heating voltage 5 V ± 0,1 AC atau DC

Load resistance Bisa menyesuaikan

Heater resistance 33 Ω ± 5% Suhu ruangan Heating consumption Kurang dari 800 mW

Jangkauan pengukuran

10 – 300 ppm amonia.

10 – 1000 ppm bensol.

10 – 300 alkohol.

B.

Struktur dan konfigurasi, rangkaian pengukuran dasar

Gambar 2.6 Struktur Sensor MQ-135

Tabel 2.5 Keterangan Struktur Sensor MQ-135

# Bagian Bahan

1 Lapisan penginderaan gas Tin Dioksida (SnO2)

2 Elektroda Aurum atau emas (Au)

3 Garis elektroda Platina (Pt)

4 Koil pemanas (heater ) Campuran Nikel Kromium (Ni-Cr)

5 Keramik tubular Alumunium Oksida (Al2O3) 6 Jaringan anti ledakan Kasa stainless steel (SUS316 100-mesh)

7 Cincin penjepit Pelat tembaga nikel

8 Dasar resin Bakelite

9 Pin pin Pelat tembaga nikel

Penyesuaian sensitivitas sensor ditentukan oleh nilai resistansi dari MQ-135 yang

berbeda-beda untuk berbagai konsentrasi gas-gas. Jadi, ketika menggunakan

komponen ini, penyesuaian sensitivitas sangat diperlukan. Selain itu, kalibrasi



II - 11

pendeteksian konsentrasi NH3 sebesar 100 ppm atau alkohol sebesar 50 ppm di

udara juga diperlukan.

2.8 Sensor Suhu dan Kelembaban DHT11

Suhu dan kelembaban merupakan parameter kualitas udara, salah satu indikasi

pencemaran udara adalah suhu yang meninggi, dan kelembaban yang rendah.

Selain itu, parameter ini juga ada kaitannya dengan senyawa gas di udara, dan

perkembangan mikroorganisme yang dipengaruhi oleh besarnya kelembaban udara,

serta mempengaruhi pembacaan sensor MQ-135.

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 [10].

Gambar 2.7 Sensor Suhu dan Kelembaban DHT11

Tabel 2.6 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



II - 12

2.9 Modul Sensor Gas DT-Sense

Gambar 2.8 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 I2C [11].

Gambar 2.9 Diagram Skematik Modul Sensor Gas DT-Sense



II - 13

Gambar 2.10 Tata Letak Komponen DT-Sense

Tabel 2.7 Konektor Antarmuka J3 DT-Sense

Pin Nama Fungsi

1 GND Titik referensi ground untuk catu daya input

2 VCC Terhubung ke catu daya (5 Volt)

3 RX TTL Input serial level TTL ke modul DT-Sense

4 TX TTL Output serial level TTL dari modul DT-Sense

5 SDA I2C-bus data input /output

6 SCL I2C-bus clock input

Konektor INTERFACE (J3) berfungsi sebagai konektor untuk catu daya modul,

antarmuka UART TTL, dan antarmuka I

2

C.

Saat pertama diaktifkan, sensor MQ135 membutuhkan waktu beberapa detik

hingga stabil agar dapat mulai mendeteksi kualitas udara. Hal ini diindikasikan oleh

LED hijau yang terdapat pada modul DT-Sense. Jika sensor MQ135 telah stabil,

maka LED hijau akan berhenti berkedip-kedip.



II - 14

2.10 Diode

Diode adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat

semikonduktor. Diode berfungsi untuk mengalirkan arus listrik ke satu arah, dan

menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Dalam bidang elektronika, diode

dapat disamakan sebagai fungsi katup. Diode sebenarnya tidak menunjukkan

karakteristik kesearahan yang sempurna, melainkan mempunyai karakteristik

hubungan arus dan tegangan kompleks yang tidak linear dan tergantung pada

teknologi atau material yang digunakan serta parameter penggunaan. Contoh diode

sebagai penyearah arus adalah pada rangkaian adaptor. Adaptor menggunakan

diode untuk menyearahkan arus bolak-balik menjadi arus searah [12].

Gambar 2.11 Diode dan Simbolnya

2.11 Kapasitor

Kapasitor atau kondensator adalah alat yang dapat menyimpan energi di dalam

medan listrik dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan

listrik. Kapasitor memiliki satuan yang disebut Farad dari nama Michael Faraday.

Kapasitor diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatifserta memiliki cairan elektrolit yang biasanya berbentuk tabung, kapasitor jenis ini

disebut kapasitor berkutub. Sedangkan jenis yang tak berkutub kebanyakan nilai

kapasitasnya lebih rendah, tidak mempunyai kutub positif dan negatif pada kakinya,

kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna cokelat, merah, hijau seperti tablet atau

kancing baju [13].



II - 15

Tabel 2.8 Rincian Jenis Kapasitor

No. Jenis Kapasitor Gambar Simbol

1 Tanpa polaritas

2 Memiliki polaritas

2.12 Resistor

Resistor adalah komponen elektronik dua kutub yang didesain untuk mengatur dan

menahan tegangan listrik dan arus listrik, dengan resistansi tertentu dapatmemproduksi tegangan listrik di antara kedua kutubnya, nilai tegangan terhadap

resistansi berbandung dengan arus yang mengalir. Satuan dari nilai resistansi adalah

Ohm (Ω) diambil dari nama Georg Ohm [14].

Gambar 2.12 Resistor dan Simbolnya

2.13 IC Regulator 78xx

Sirkuit terpadu seri 78xx adalah sebuah keluarga sirkuit terpadu regulator tegangan

linear monolitik bernilai tetap. Fungsi dari IC ini adalah untuk mengatur atau

regulasi tegangan listrik menjadi tetap walaupun beban berubah dan tegangan

masukan berubah. Untuk spesifikasi IC individual, xx digantikan dengan angka dua



II - 16

digit yang mengindikasikan tegangan keluaran yang dirancang, contohnya 7805

mempunyai keluaran 5 Volt dan 7809 mengeluarkan 9 Volt. Keluarga 78xx adalah

regulator tegangan positif, yaitu regulator yang didesain untuk memberikan

tegangan keluaran yang relatif positif terhadap ground bersama [15].

Gambar 2.13 IC Regulator dan Simbolnya

2.14 Arduino SDK

Arduino SDK (Software Development Kit ) merupakan perangkat pengembangan

yang bersifat open source. Arduino SDK digunakan untuk mengembangkan

firmware yang kemudian diunggah ke dalam microcontroller . Arduino SDK

berbasis pada avr-gcc dan Processing SDK.

2.15 Sublime Text

Sublime Text adalah sebuah syntax editor ringan yang dibangun menggunakan

Python API. Fitur-fitur yang dimiliki oleh Sublime Text adalah minimap, membuka

skrip secara side by side, bracket highlight , kode snippets, drag and drop. Selain

itu, plugin yang sangat beragam sehingga bisa memudahkan pemrogram untuk

mengembangkan perangkat lunak. Sublime Text kompatibel dengan beragam OS

seperti Windows, Linux, dan Macintosh.

2.16 FusionWidgets

FusionWidgets memanfaatkan Flash dan JavaScript untuk menampilkan berbagai

macam meteran dan grafik termasuk di antaranya dia charts, meteran linear, Gantt

charts, grafik corong, sparklines dan kolom data-streaming , grafik garis dan area.

VI

1

VO

3

GND2



II - 17

Dapat diintegrasikan dengan teknologi web dan basis data. FusionWidgets biasa

digunakan untuk monitor saham, aplikasi pemantauan proses, dan aplikasi

finansial. Berikut ini adalah fitur-fitur dari FusionWidgets [18].

1. Animasi grafik dan meteran, gradien yang menarik.

2. Bekerja dengan semua teknologi web dan basis data seperti ASP, ASP.NET,

PHP, JSP, ColdFusion, Ruby on Rails, JavaScript dan HTML. Dapat

dikoneksikan ke basis data seperti MS SQL, MySQL, Oracle, PostgreSQL.

3. FusionWidgets membuat (render ) meteran dan grafik menggunakan JavaScript

dan Flash.

4. FusionWidgets memiliki kemampuan pelaporan pintar seperti real-time

charting , tooltips dan legenda interaktif yang memberikan pengguna

pengalaman pelaporan lengkap.

5. Lengkapnya berbagai grafik memungkinkan analisis yang tepat setiap saat.

Meteran dan grafik seperti dial charts, linear gauges, LEDs, cylinder gauge,

thermometers, Gantt charts, funnel & pyramid charts, bullet graphs and

sparklines memastikan data memiliki tampilan yang tepat, dan membantu pengguna menganalisa dengan benar setiap saat.

6. Kebanyakan grafik dan meteran di FusionWidgets mendukung kemampuan

real-time pembaruan. Grafik atau meteran memperbarui secara otomatis pada

interval tertentu dengan mengambil data baru, tanpa meminta muat ulang

halaman. Hal ini membuat pemantauan langsung saham, jaringan, atau data

manufaktur sangat mudah dan efektif.

2.17

Bahasa Pemrograman PHP

PHP merupakan singkatan rekursif (akronim berulang) dari PHP Hypertext

Preprocessor. PHP adalah bahasa pemrograman script yang paling banyak dipakai

saat ini atau dalam kata lain bisa diartikan sebuah bahasa pemrograman web yang

bekerja di sisi server ( server side scripting ) yang dapat melakukan konektifitas pada

database yang di mana hal itu tidak dapat dilakukan hanya dengan menggunakan

sintaks-sintaks HTML biasa. PHP banyak dipakai untuk memrogram situs Wet

dinamis, walaupun tidak tertutup kemungkinan digunakan untuk pemakaian lain.



II - 18

Contoh terkenal dari aplikasi PHP adalah phpBB dan MediaWiki ( software di

belakang Wikipedia). PHP juga dapat dilihat sebagai pilihan lain dari

ASP.NET/C#/VB.NET Microsoft, ColdFusion Macromedia, JSP/Java Sun

Microsystems, dan CGI/Perl . Contoh aplikasi lain yang lebih kompleks berupa

CMS yang dibangun menggunakan PHP adalah Wordpress, Mambo, Joomla!,

Postnuke, Xaraya dan lain-lain. Seperti yang telah disebutkan di atas bahwa PHP

adalah aplikasi di sisi server atau dengan kata lain beban kerja ada di server bukan

di client . Pada saat browser meminta dokumen PHP , webserver langsung

menggunakan modul PHP untuk mengolah dokumen tersebut. Jika pada dokumen

terkandung fungsi yang mengakses database maka modul PHP menghubungi

database server yang bersangkutan. Dokumen yang berformat PHP dikembalikan

webserver dalam format HTML, sehingga source code PHP tidak tampak di sisi

browser .

2.18 AJaX

AJaX adalah singkatan dari A synchronous J avaScript a nd X MLHTTP . AJaX

merupakan sebuah teknik pemrograman berbasis web untuk menciptakan aplikasiweb interaktif. Tujuannya adalah untuk memindahkan sebagian besar interaksi pada

komputer client . Melakukan pertukaran data dengan server di belakang layar,

sehingga halaman web tidak harus dibaca ulang secara keseluruhan setiap kali

seorang pengguna melakukan perubahan. Hal ini akan meningkatkan interaktivitas,

kecepatan, dan usability [16].

2.19 Phpmyadmin

phpMyAdmin adalah software yang dapat Anda pergunakan untuk membantu

mengelola database MySQL Anda melalui interface berbasis web. phpMyAdmin

merupakan sebuah tool yang dikembangkan menggunakan bahasa PHP dan

ditujukan untuk menangani administrasi MySQL melalui world wide web.

phpMyAdmin mendukung berbagai operasi pada MySQL, seperti membuat (create)

dan menghapus (drop) database, membuat, menghapus, atau mengubah (alter)

tabel, menghapus, mengedit, atau menambahkan field, mengeksekusi berbagai

perintah SQL, atau mengelola key pada field . Untuk kemudahan penggunaan pada



II - 19

berbagai pengguna, phpMyAdmin diterjemahkan pada lebih dari 50 bahasa di

seluruh dunia, dan mendukung LTR maupun RTL language. Berikut ini adalah fitur-

fitur yang dimiliki oleh phpMyAdmin.

1. Mendukung berbagai fitur MySQL (browse dan drop database, table, view,

field, dan index; create, copy, drop, rename, dan alter database, table, field,

dan index; maiintenance server, database dan table, dengan konfigurasi

server; execute, edit dan bookmark SQLstatement, bahkan batch-queries;

mengelola MySQL users dan privileges; mengelola stored procedure dan juga

trigger);

2. Impor data dari file CSV dan SQL;

3. Ekspor data pada berbagai format (CSV, SQL, XML, PDF, ISO/IEC 26300 –

OpenDocument Text dan Spreadsheet , Word , LATEX , dan lain-lain.

4. Mengadministrasi lebih dari satu server .

Kelebihan lain yang dimiliki oleh software ini adalah, phpMyAdmin hadir dengan

dokumentasi yang lengkap dan pengguna diperbolehkan memperbaharui atau

memperbarui halaman wiki phpMyAdmin untuk berbagi ide dan cara penggunaan

(howto) terkait dengan phpMyAdmin. Tim phpMyAdmin pun akan mencoba

membantu jika menghadapi masalah ketika mengoperasikan phpMyAdmin.

Dengan demikian, pengguna tidak diharapkan tidak merasa kesulitan ketika

menggunakan software ini.

phpMyAdmin merupakan software yang bersifat gratis ( freeware) dan tersedia

untuk berbagai macam sistem operasi Windows, termasuk Windows 3.1x, Windows

95, Windows 98, Windows ME, Windows NT 3.x, Windows NT 4.x, Windows 2000,

Windows XP, Windows 2003, Windows Vista, Windows 7, dan Windows 8.1.

Karena sifatnya yang gratis dan memiliki fitur dan fungsionalitas yang baik, maka

tidak heran phpMyAdmin merupakan salah satu perangkat yang banyak digunakan

untuk mengelola database MySQL baik untuk pengembangan aplikasi berbasis

database MySQL maupun untuk membantu mengadministrasikan database MySQL

pada webserver .



III - 1

BAB III

ANALISIS SISTEM

Bab III menjelaskan lebih lengkap mengenai analisis terhadap masalah-masalah

yang telah dikemukakan pada bab I. Selain itu, pada bab ini menjelaskan pula

mengenai pengumpulan kebutuhan, dan sistem yang sedang digunakan saat ini.

Analisis dilakukan agar sistem yang dibangun tepat sesuai permasalahan yang

dihadapi.

3.1 Analisis Arsitektur Sistem yang Diharapkan (Geolocation )

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.

Nilai Sensor

MQ135

Nilai Sensor

DHT11

Nilai Sensor

MQ135

Nilai Sensor

DHT11

Nilai Sensor

MQ135

Nilai Sensor

DHT11

Router Router Router

Internet

Klien Metode Get Klien Metode Get Klien Metode Get

Kirim Data SensorKirim 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

Gambar 3.1 Arsitektur Sistem yang Diharapkan



III - 2

Nilai yang terbaca oleh sensor dikirim ke web server melalui Arduino Ethernet

Shield dan router yang terhubung dengan internet. Lingkungan microcontroller

pada masing-masing lokasi bertindak sebagai klien untuk mengirim data nilai

sensor ke web server menggunakan perintah sebagai berikut.

client.print("GET /tugasakhir/ethernet.php?ppm=");client.print(ppm);client.print("&temp=");client.print(temp);client.print("&hum=");client.print(hum);client.print("&id_lok=");client.print(id_lok);client.println(" HTTP/1.1");

Perintah di atas adalah perintah untuk mengirim data dari microcontroller melalui

URL. Sintaksis yang berwarna biru merupakan perintah untuk identifikasi lokasi

sebuah perangkat sensorik. Masing-masing perangkat memiliki id lokasi yang

berbeda dan unik.

Berkas PHP (ethernet.php) pada web server terlebih dahulu memverifikasi IP

masing-masing klien (Ethernet Shield). Jika IP dikenali, kemudian berkas tersebut

menanggapi permintaan klien untuk mendapatkan (GET) data yang dikirim melalui

URL. Setelah data diperoleh, data tersebut kemudian disimpan oleh berkas PHP

tersebut ke dalam basis data. Berikut ini adalah struktur tabel untuk menyimpandata-data tersebut.

Tabel 3.1 Struktur Tabel Sensor untuk Sistem yang Diharapkan

Nama bidang Tipe Kunci Keterangan

id int(11) Primary Key id data sensor

id_lok varchar(30) id lokasi perangkat sensor

suhu decimal(10,0) Menampung nilai suhu

dari sensor

kelembaban decimal(10,0) Menampung nilaikelembaban dari sensor

ppm int(11) Menampung nilai ppm

kualitas udara

tanggal date Tanggal nilai sensor

terukur

jam time Waktu nilai sensor

terukur



III - 3

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.

Nilai Sensor

MQ135

Nilai Sensor

DHT11

Router

Internet

Klien Metode Get

Kirim Data Sensor

www Server

Tanggapan Server:

Menyimpan

Data Sensor

Pengguna/Klien

Meminta Data Hasil

Tanggapan Server:

Mengirim Data

Gambar 3.2 Arsitektur Purwarupa Sistem yang Dikembangkan

3.3 Sumber dan Dampak Polusi Udara

Udara mengalami pencemaran sebagai akibat dari aktivitas manusia maupun proses

alam. Asap kebakaran hutan, debu meteorit, aktivitas gunung berapi, dan pancaran

garam dari laut merupakan pencemaran udara secara alami. Sedangkan yang

disebabkan oleh aktivitas manusia, misalnya aktivitas kendaraan bermotor, industri,

pembuangan sampah, dan kegiatan rumah tangga telah memberikan sumbangan

besar kepada pencemaran udara.

Berikut ini merupakan dua jenis pencemar udara, antara lain sebagai berikut.



III - 4

1.

Substansi pencemar primer, adalah zat kimia yang ditimbulkan langsung dari

sumber pencemaran udara dalam konsentrasi yang membahayakan. Zat

tersebut berasal dari komponen udara alami seperti CO yang meningkat di atas

konsentrasi normal sebagai hasil dari pembakaran, atau zat yang tidak natural

ditemukan dalam udara, misalnya timbal.

2. Substansi pencemar sekunder, yaitu zat kimia berbahaya yang terbentuk di

atmosfer yang terbentuk melalui reaksi pencemar-pencemar primer.

Contohnya adalah pembentukan ozon dalam asap fotokimia.

Pencemaran udara dapat berdampak hujan asam, efek rumah kaca, kerusakan

lapisan ozon, terhadap kesehatan, dan tanaman. Berikut ini dampak-dampak dari

pencemaran udara yang dimaksud.

1. Polusi berdampak terhadap kesehatan dengan cara substansi pencemar yang

terdapat di udara masuk ke dalam tubuh melalui sistem pernapasan. Jarak yang

ditempuh oleh zat pencemar ke dalam tubuh tergantung dari jenis pencemar.

Saluran pernapasan bagian atas dapat terkena partikulat dengan ukuran besar,

sedangkan partikular berukuran kecil dan gas dapat mencapai paru-paru.

Penyebaran zat pencemar ke seluruh tubuh adalah melalui sistem peredaran

darah yang menyerap zat pencemar dari paru-paru. Penyakit pernapasan seperti

asma dan bronkitis merupakan dampak dari polusi udara.

2. Tanaman dapat terganggu pertumbuhannya dan rawan penyakit yang

disebabkan oleh polusi udara tingkat tinggi. Klorosis, nekrosis, dan bintik

hitam merupakan penyakit yang dialami tanaman sebagai akibat dari polusi

udara yang menghambat proses fotosintesis pada tanaman.

3. Pencemar udara seperti SO2 dan NO2 bereaksi dengan air hujan membentuk

asam. Hujan asam dapat mengakibatkan perubahan kualitas air permukaan,

merusak tanaman, melarutkan logam-logam berat yang terdapat dalam tanah

dengan air tanah, dan korosi yang merusak material dan bangunan.

4.

Efek rumah kaca disebabkan oleh keberadaan CO2, metana, ozon, dan N2O di

troposfer yang menyerap panas matahari yang dipantulkan oleh permukaan

bumi. Akibatnya panas terperangkap dalam lapisan troposfer dan



III - 5

menimbulkan fenomena pemanasan global. Pemanasan global bertanggung

jawab terhadap meningkatnya suhu rata-rata bumi, mencairnya es di kutub,

perubahan iklim regional dan global, serta perubahan siklus hidup flora dan

fauna.

5. Pelindung alami bumi yang berfungsi memfilter radiasi ultraviolet dari

matahari adalah lapisan ozon yang terbentuk dan terurai secara alami di

stratosfer. Kerusakan lapisan ozon disebabkan oleh emisi chlorofluorocarbon

atau CFC (pendingin ruangan, refrigerator, bahan pelarut, parfum, proses

pembuatan plastik, pembuatan busa, cairan pembersih, bahan aktif untuk

pemadam kebakaran) yang mencapai stratosfer dan bersifat sangat stabil

sehingga laju penguraian molekul-molekul ozon lebih cepat dari

pembentukannya, maka terbentuklah lubang-lubang pada lapisan ozon.

3.4 Berbagai Upaya Penanggulangan Pencemaran Udara

Berdasarkan sumber dan dampak udara yang telah dikemukakan pada subbab 3.1,

kekhawatiran terhadap polusi udara dapat diatasi dengan berbagai upaya sebagai

berikut.

1. Eksplorasi dan riset sumber energi bersih terbarukan.

2. Menaikkan pajak oleh pemerintah bagi industri yang melakukan pencemaran

udara.

3. Peremajaan mesin pabrik dan kendaraan agar lebih ramah lingkungan.

4. Memperbarui infrastruktur lalu lintas.

5.

Regulasi mengenai pembuangan limbah industri sehingga tidak mencemari

ekosistem atau lingkungan.

6. Menempatkan daerah industri atau pabrik jauh dari daerah pemukiman

penduduk.

7. Pengawasan terhadap penggunaan jenis-jenis pestisida dan zat kimia lain yang

dapat menimbulkan pencemaran udara.

8.

Tindakan tegas dari yang berwenang terhadap pelaku pencemaran lingkungan.

9. Memperluas gerakan penghijauan.



III - 6

10.

Memberikan kesadaran terhadap masyarakat tentang arti lingkungan hidup.

Diharapkan akan terbantu dengan karya ini.

11. Menggunakan kendaraan bermotor seefisien mungkin.

12.

Mengurangi pemakaian bahan bakar fosil.

13. Menyosialisasikan pelajaran lingkungan hidup (PLH) di sekolah dan

masyarakat.

14.

Tidak membakar sampah di pekarangan rumah.

15. Menguji emisi kendaraan secara rutin.

16. Mengurangi atau menghentikan penggunaan zat aerosol.

17.

Tindakan tegas terhadap pelaku pembalakan liar.

18. Pengukuran konsentrasi gas polutan sehingga diperoleh indeks kualitas udara.

Diharapkan akan terbantu dengan karya ini.

3.5 Analisis Kategorisasi Kualitas Udara yang Ideal Bagi Kesehatan

Lingkungan

Udara merupakan elemen lingkungan yang penting dalam keberlangsungan hidup

di planet ini, yang perlu dipelihara dan ditingkatkan kualitasnya secara serius,sehingga dapat mendukung makhluk hidup untuk hidup secara optimal.

Kualitas udara diindikasikan oleh aktivitas alam dan aktivitas manusia. Kegiatan

seperti transportasi, industri, dan rumah, serta aktivitas alam seperti gunung berapi,

kebakaran hutan, dan gas alam beracun menyumbang cukup banyak emisi gas yang

berbahaya. Manusia tidak dapat mengukur emisi gas tersebut menggunakan

inderanya. Kecuali jika pada tingkatan yang ekstrem, maka indera manusia akan

lebih peka kemudian bertindak preventif dalam menanggulangi gangguan udara

tersebut.

Mengacu pada tabel nilai ISPU (Indeks Standar Pencemar Udara) berdasarkan

keputusan Kepala Bapedal No. 107 Tahun 1997, kualitas udara

diklasifikasikan/dikategorikan menjadi 5 tingkatan, di antaranya adalah Baik (0-

50), Sedang (51-100), Tidak Sehat (101-199), Sangat Tidak Sehat (200-299), dan

Berbahaya (300-500). Nilai indeks tersebut diperoleh dari pengukuran konsentrasi

gas dari udara ambient .



III - 7

Pengklasifikasian tingkat kualitas udara dilakukan dengan tujuan untuk

memberikan pengetahuan mengenai kualitas udara. Sehingga dengan bekal

pengetahuan tersebut dapat dilakukan tindakan persiapan atau preventif

berdasarkan klasifikasi tingkat kualitas udara.

3.5.1 Signifikansi Pengukuran Kualitas Udara

Perkembangan pembangunan seperti industri dan transportasi yang tumbuh cepat,

selain memberikan manfaat positif, namun di sisi lain akan berdampak negatif,

salah satunya adalah berupa polusi udara yang dapat membahayakan kesehatan

manusia dan terjadinya penularan penyakit.

Hasil studi yang dilakukan oleh Ditjen PPM dan PL, tahun 1999 pada pusat

keramaian di 3 kota besar di Indonesia seperti Jakarta, Yogyakarta, dan Semarang

menunjukkan data sebagi berikut: kadar debu (SPM) 280 ug/m3, kadar SO2 sebesar

0,76 ppm, dan kadar NOx sebesar 0,05 ppm, di mana angka-angka tersebut telah

melebihi nilai ambang batas/standar kualitas udara.

Selain kualitas udara di luar ruangan, kualitas udara di dalam ruangan juga

merupakan masalah yang perlu mendapat perhatian, karena akan berpengaruh

terhadap kesehatan manusia. Kurangnya kualitas udara di dalam ruangan pada

umumnya disebabkan oleh kurangnya ventilasi udara, adanya kontaminasi di dalam

ruangan, kontaminasi dari luar ruangan, mikroba, bahan material bangunan,

aktivitas rumah tangga dari dapur berupa asap, dan lain-lain.

Kejadian kebakaran hutan berakibat menurunnya kualitas udara sampai tingkatan

yang dapat membahayakan kesehatan yang tidak dapat dihindarkan. Gangguan penyakit saluran pernapasan seperti ISPA, asma, dan pneumonia, serta penyakit

mata merupakan akibatnya. Di beberapa lokasi, debu mencapai 10 kali lebih banyak

dibanding dengan baku mutu lingkungan yang ditetapkan. Penderita ISPA pada

daerah bencana asap meningkat sebesar 1,8-3,8 kali lebih banyak dari jumlah

penderita ISPA pada periode yang sama tahun-tahun sebelumnya.

Beberapa kasus di atas mengakibatkan bahayanya polusi udara terhadap kesehatan,

sementara kesehatan lingkungan harus memiliki kualitas udara yang baik hingga



III - 8

sedang untuk mendukung keberlangsungan hidup makhluk hidup. Maka dari itu,

pengukuran kualitas udara menggunakan sensor diperlukan untuk membantu

menginformasikan klasifikasi kualitas udara secara rinci. Jika tanpa melakukan

pengukuran menggunakan sensor, maka nilai indeks klasifikasi kualitas udara tidak

dapat diperoleh, karena tanpa bantuan sensor tersebut, indera manusia tidak dapat

menentukan nilai hasil pengukuran untuk mengategorikannya.

3.5.2 Kenyamanan Tubuh Manusia Terhadap Kondisi Udara

Faktor-faktor penyebab ketidaknyamanan seperti dingin atau panasnya udara,

terlalu tinggi atau terlalu rendahnya kelembaban udara, dan tingkat polusi yang

mengganggu merupakan hal yang harus diantisipasi agar meraih kondisi nyaman.

Salah satu komponen udara yang berperan dalam kenyamanan tubuh manusia

adalah kadar oksigen yang cukup. Berkurangnya oksigen di udara dapat disebabkan

oleh tingginya tingkat polusi udara dan/atau lingkungan yang sangat lembab (RH

mendekati 100%), karena udara akan dipenuhi oleh uap air. Hal ini mengakibatkan

jantung mengalami kesulitan untuk memperoleh suplai oksigen dari paru-paru yang

dibutuhkan oleh darah, sehingga jantung terpacu untuk bekerja lebih keras. Padakondisi ini, kelembaban dapat dikurangi salah satunya dengan cara membuat

ventilasi yang bagus di dalam ruangan yang berfungsi sebagai sirkulator udara dan

jalan masuk sinar matahari. Sebaliknya, penguapan berlangsung secara cepat pada

kondisi lingkungan yang sangat kering (RH mendekati 0%). Pada kondisi ini,

jantung akan terpaksa memompa lebih keras untuk mendistribusikan darah karena

viskositas darah naik yang disebabkan oleh penguapan cairan darah.

Kadar kontaminan udara, cuaca dan iklim berpengaruh secara signifikan terhadap

kesehatan dan kenyamanan tubuh manusia. Kenyamanan tubuh manusia tergantung

pada tiga faktor, antara lain adalah suhu, kelembaban relatif, dan sirkulasi udara.

Suhu di dalam ruangan yang nyaman dipengaruhi oleh alat pemanas, ventilasi, dan

sistem pengondisi udara. Sedangkan suhu di luar ruangan dipengaruhi oleh

aktivitas alam, aktivitas kendaraan bermotor, aktivitas pabrik industri, letak

geografis, iklim, dan cuaca. Suhu udara yang nyaman untuk tubuh adalah sebesar

20 °C hingga 26 °C, dengan kelembaban udara relatif antara 30% sampai 60%. Jika



III - 9

terlalu dingin, tubuh kehilangan banyak panas sehingga dapat meningkatkan

tekanan pada otot, menimbulkan rasa tidak nyaman, dan pembuluh darah mengerut.

Persoalan kualitas udara dapat diantisipasi untuk memperoleh kenyamanan tubuh,

antara lain dengan cara pemeliharaan sistem ventilasi, pembersihan debu,

tersedianya pembersih udara, dan mengenali kemungkinan sumber jamur.

3.6 Analisis Kondisi Produk dengan Fungsi Sejenis

Pada tabel 3.1 terdapat informasi mengenai beberapa perangkat pemantau kualitas

udara yang telah dikembangkan dan diproduksi di pasaran. Gambar (perangkat

keras, antarmuka pengguna perangkat lunak), spesifikasi, keterangan dan fitur-fitur

perangkat tersebut diperlihatkan dalam tabel.

Tabel 3.2 Sistem Pemantauan Kualitas Udara yang Telah Dikembangkan

Perangkat Keterangan

Air Quality Meter (LUTRON AQ-

9901SD)

Sumber:

http://dutapersada-

instruments.blogspot.com/2014/01/air-

quality-meter-alat-untuk-mengukur.html

Menyimpan data ke kartu

memori.

Pengaturan alarm.

RS232/USB antarmuka

komputer.

Multifungsi untuk berbagai

pengukuran. CO2, CO, O2,

kelembaban, dan suhu.

Waktu sampling untuk

perekam data adalah 2 detikhingga 8 jam.

Rentang CO2: 0 hingga 4000

ppm.

Rentang O2: 0 hingga 30% x

0,1%.

Rentang CO: 0 hingga 1 ppm.

http://dutapersada-instruments.blogspot.com/2014/01/air-quality-meter-alat-untuk-mengukur.html








III - 10

Rentang kelembaban: 10

hingga 95% RH. Rentang suhu: 0 hingga 50 °C.

IQM 60 Indoor Air Quality Monitor

Sumber:

http://www.envcoglobal.com/catalog/prod

uct/indoor-air-quality-monitors/iqm-60-

indoor-air-quality-monitor.html

Perangkat ini memungkinkan

pemantauan simultan parameter-

parameter untuk kualitas udara

dalam ruangan. Parameter-

parameter yang diukur adalah

CO2, CO, VOC, NO2, O3, serta

suhu dan kelembaban.

Lebih dari satu sensor gas.

Sensor suhu dan kelembaban.

Sampling min/max/rata-rata.

Kapasitas penyimpanan data

internal yang besar.

Perangkat lunak pendataan

untuk PC.

Portabel.

Komunikasi nirkabel.

Q-Trak 7565 Indoor Air Quality Monitor Mengukur CO, CO2, suhu, dan

kelembaban.

Menampilkan hingga 5

pengukuran secara simultan.

Interval pendataan yang dapat

diset.

Perangkat lunak untuk

pendataan, analisis, dan hasil

dokumentasi.

Rentang pengukuran CO2 0

hingga 5000 ppm dengan



III - 11

Sumber:

http://www.envcoglobal.com/catalog/prod

uct/indoor-air-quality-monitors/q-trak-

7565-indoor-air-quality-monitor.html

akurasi ±3% pembacaan atau

±50 ppm.

Rentang pengukuran suhu 0

hingga 60 °C dengan akurasi

±0,6 °C.

Kelembaban relatif dapat

terukur dalam rentang 5 hingga

95% RH dengan akurasi ±3%.

CO dapat terukur dalam

rentang 0 hingga 500 ppm

dengan akurasi ±3%.

Papan Informasi Kualitas Udara

di Kota Pekanbaru

Sumber:

http://riauinfo.com/kualitas-udara-kota-

pekanbaru-tidak-sehat/

Wilayah Sumatera tepatnya di

Provinsi Riau, kebakaran hutan

merupakan hal yang sudah tidak

asing lagi. Polusi yang dihasilkan

dari kebakaran hutan tersebut telah

mencapai kondisi yang

mengkhawatirkan. Pemerintah

setempat berkoordinasi dengan

pemerintah pusat secara sigap

menanggapi bencana tersebut,

salah satunya adalah dengan

menempatkan papan informasi

kualitas udara di kota Pekanbaru.

Informasi tersebut bermanfaat

untuk masyarakat setempat agar

melakukan antisipasi dan

bertindak preventif terhadap

kondisi lingkungan yang kurang

baik.

http://www.envcoglobal.com/catalog/product/indoor-air-quality-monitors/q-trak-7565-indoor-air-quality-monitor.html








III - 12

Pengukuran kualitas udara

dilakukan oleh alat ini setiap 24

jam.

NWT Air Quality Monitoring Network

Sumber:

http://air.enr.gov.nt.ca/

Jaringan pemantauan kualitas

udara di wilayah barat laut

Kanada. Perangkat sensorik

diletakkan di stasiun yang

berlokasi di Fort Smith, Inuvik,

Norman Wells dan Yellowknife.

Setiap stasiun-stasiun tersebut

menguji dan menganalisis kualitas

udara secara terus menerus untuk

berbagai parameter termasuk debu

dan bahan kimia.

Pada situs web tersebut sudah

mendukung pemetaan informasi

kualitas udara di setiap stasiun

menggunakan GIS (Bing Maps).

Informasi Kualitas Udara dari BMKG

Sumber:

http://www.bmkg.go.id/

Informasi kualitas udara yang

disajikan oleh Badan Meteorologi

dan Geofisika melalui situs web

resminya terdiri dari konsentrasi

SO2, NO2, SPM, kimia air hujan,

Ozon (O3), gas rumah kaca, dan

aerosol (PM10). Data kualitas

udara ditampilkan setiap bulan

pada halaman web, dan disajikan

menggunakan gambar grafik

batang.

http://air.enr/



http://air.enr/



III - 13

Berdasarkan ulasan pada tabel 3.1, penggunaan sistem yang telah

dibangun/diproduksi sebelumnya secara umum dapat dimodelkan ke dalam

diagram use case sebagai berikut.

User

Get Air Quality Data Set Sampling IntervalSet Units

Calibrate Device(s)

Generate Report Choose Gas Target

Access Maps Import Data

Gambar 3.3 Diagram Use CaseSistem yang Ada

3.7 Analisis Pengembangan Selanjutnya

Berdasarkan uraian pada subbab-subbab sebelumnya, diperoleh konklusi bahwa

kekhawatiran terhadap polusi udara telah mendorong para peneliti dan pengembang

untuk menciptakan perangkat keras dan perangkat lunak yang mampu mendeteksi

tingkat pencemaran udara. Pada subbab 3.3 telah dibahas mengenai pengembangan

teknologi di antaranya mobile gadget dengan perangkat keras beserta sistem

benamnya yang mampu mendeteksi konsentrasi jenis gas polutan, website yang

handal menyajikan informasi kualitas udara di berbagai regional, dan papan

informasi kualitas udara yang memudahkan masyarakat sekitar untuk membacanya.

Pada situs web BMKG dan NWT Air Quality Monitoring Network informasimengenai kualitas udara dikelompokkan berdasarkan jenis substansi polutannya.

Hal ini memang bagus dengan tujuan untuk memperoleh kerincian, namun

menimbulkan kesulitan bagi masyarakat awam untuk mengerti tiap rincian

informasi mengenai berbagai jenis polutan beserta konsentrasinya. Selain itu,

perangkat microcontroller dan sensor-sensornya belum dapat secara otomatis

mengirim data sensor ke komputer server . Dalam kata lain, pengukuran konsentrasi

gas masih menggunakan perangkat sejenis Air Quality Meter (LUTRON AQ-



III - 14

9901SD) secara manual yang kemudian data hasil pengukuran tersebut diolah dan

ditampilkan di situs web.

Untuk mengembangkan sistem yang telah ada, pengembangan yang diusulkan oleh

pengembang/penulis adalah sistem yang 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.

3.7.1 Kebutuhan Perangkat Keras

Purwarupa yang diusulkan oleh pengembang/penulis 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 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.



III - 15

3.7.2 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.

3.7.2.1 Penyajian Informasi Kualitas Udara, Suhu, dan Kelembaban Udara

Pengguna yang mengunjungi situs web sistem pemantauan kualitas udara akan

disuguhi informasi mengenai kualitas udara, suhu, dan kelembaban udara.

Pengguna cenderung tertarik dengan informasi terbaru dengan penyajian yangmenarik. Sehingga untuk halaman awal situs web, informasi tersebut akan disajikan

dalam hitungan detik secara realtime, serta dalam bentuk tampilan antarmuka yang

menarik dan mudah dibaca.

Selain itu, data yang telah tersimpan di basis data dapat dilihat oleh pengguna

berdasarkan kronologi tahun, bulan, dan hari melalui tampilan antarmuka halaman

web. Kegunaan dari data tersebut adalah untuk mengetahui perbandingan

perubahan kualitas udara, suhu, dan kelembaban udara dari tahun ke tahun, bulan

ke bulan bahan, hari ke hari. Selain itu, data tersebut berguna untuk pembelajaran

dan uji sampel agar kualitas udara, suhu, dan kelembaban udara dapat diprediksi.

3.7.2.2 Peran Administrator sebagai Pengelola Situs Web

Administrator adalah aktor yang mengelola situs web melalui area administrator.

Sebelum mengaksesnya administrator harus melakukan verifikasi username dan

password . Administrator dapat lebih dari satu dan terdiri dari beberapa jenis hak



III - 16

akses. Dalam pengembangan purwarupa ini, administrator akan dibagi menjadi dua

jenis hak akses, yakni super administrator dan standar administrator. Hal ini

bertujuan untuk membedakan tugas dari dua jenis administrator tersebut. Super

administrator berperan sebagai pengelola seluruh konten termasuk data identitas

standar administrator, sedangkan standar administrator hanya dapat mengelola

konten tertentu.

3.8 Hasil Analisis

Telah diketahui bahwa pencemaran udara merupakan kerusakan lingkungan yang

disebabkan oleh aktivitas alam maupun aktivitas manusia dan mengakibatkan

gangguan terhadap kenyamanan, kesehatan. Hal demikian telah menimbulkan

kekhawatiran berbagai kalangan masyarakat. Dari pemerintah, kekhawatiran

tersebut ditanggapi dengan regulasi penggunaan kendaraan bermotor,

pembangunan infrastruktur, menaikkan harga BBM, riset energi terbarukan yang

bersih, dan lain-lain. Dari kalangan periset dan pengembang, menciptakan sebuah

alat pendeteksi kualitas udara merupakan salah satu cara dalam menanggapi

kekhawatiran tersebut.

Agar informasi kualitas udara dapat diperoleh oleh masyarakat umum, maka situs

web dikembangkan sebagai media pertukaran informasi yang dapat diakses di

manapun dan kapan pun melalui internet. Informasi tersebut diperoleh dari

pengukuran terhadap kualitas udara menggunakan sebuah perangkat sensorik.

Supaya perangkat pengukuran dapat mengirim data secara otomatis ke web server ,

maka penggunaan Ethernet Shield adalah salah satu solusinya.

Microcontroller menginstruksikan sensor untuk membaca nilai, kemudian nilai

yang terbaca tersebut dikirim ke web server menggunakan Ethernet Shield yang

telah diinstruksikan oleh microcontroller . Dalam kata lain, lingkungan

microcontroller bertindak sebagai klien terhadap web server sehingga pengiriman

data secara otomatis dapat terwujud.



IV - 1

BAB IV

PERANCANGAN SISTEM

Bab IV membahas mengenai perancangan dan pemodelan sistem yang dibangun

berdasarkan hasil analisis terhadap sistem. Perancangan dan pemodelan sistem

bertujuan untuk memperoleh gambaran terhadap sistem sebelum melakukan tahap

implementasi.

4.1 Gambaran Umum Sistem

Perancangan sistem meliputi perangkat lunak (arduino sketch, web) dan perangkatkeras (rangkaian elektronika). Gambar di bawah ini merupakan gambaran umum

sistem yang dibuat berdasarkan hasil analisis kebutuhan.

Router

Web Server

Internet

Nilai Sensor

MQ135

Nilai Sensor

DHT11

Klien Metode Get

Kirim Data Sensor

Tanggapan Server:Menyimpan

Data Sensor

Tanggapan Server:

Mengirim Data

Pengguna/Klien

Meminta Data

Hasil

Gambar 4.1 Gambaran Umum Sistem

Gambar 4.1 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



IV - 2

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. Basis data tersebut bermanfaat untuk ditampilkan pada

halaman web sistem pemantauan kualitas udara yang diakses oleh pengguna dengan

menggunakan fitur realtime maupun rekaman 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 pada bab sebelumnya. Sistem

dimodelkan dalam beberapa modul pada Unified Modeling Language (UML), di

antaranya adalah diagram use case, diagram sequence, dan diagram class.

4.2.1 Pemodelan Sistem Menggunakan Diagram Use Case

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

Berikut ini adalah diagram use case yang dimaksud.



IV - 3

Super Admin

Masuk Log

Kelola ISPU

Kelola Tentang

Admin

Kelola Admin

Keluar Log

Pesan

Pengguna

Kontak

Tentang

Bantuan

Tabel ISPU

Sunting Admin

<<include>>

Tambah Admin

Profil Anda

<<include>>

<<include>>

Kelola Bantuan

Hapus Admin

<<include>>

Rekaman Data

Arduino

Kirim Data Sensor

Gambar 4.2 Diagram Use Case Sistem Pemantauan Kualitas Udara



IV - 4

4.2.2 Definisi Aktor Pada Diagram Use Case

Berikut ini adalah tabel yang menjelaskan aktor-aktor yang terdapat pada sistem

berdasarkan model use case (gambar 4.1).

Tabel 4.1 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.

4.2.3 Definisi Use Case

Tabel di bawah ini menjelaskan mengenai fungsi dari masing-masing use case pada

gambar 4.1.

Tabel 4.2 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 ringkasankonten 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.



IV - 5

No. Use Case Deskripsi

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 adminuntuk 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.

4.2.4 Skenario Use Case

Skenario use case dibuat berdasarkan diagram use case untuk mendeskripsikan

setiap fase use case yang dibuat. Skenario use case dapat dilihat pada tabel-tabel di

bawah ini.



IV - 6

Nama Use Case : Masuk Log

Aktor : Super admin, admin

Skenario :

Tabel 4.3 Skenario Use Case Masuk Log

Aksi Aktor Reaksi Sistem

1. Super admin/ admin memasukkan

nama pengguna dan kata sandi.

2. Sistem memeriksa kecocokan nama

pengguna dengan kata sandi.

3.

Jika nama pengguna dengan kata

sandi tidak cocok, maka sistem

akan menampilkan pesan galat.

4. Jika cocok, maka sistem akan

memeriksa jenis hak akses admin,

apakah super admin atau admin.

5. Jika super admin, maka semua fitur

pada area manajemen akanditampilkan. Jika admin, hanya

kelola admin yang tidak

ditampilkan.

Nama Use Case : Kelola ISPU (Indeks Standar Pencemar Udara)


Skenario :

Tabel 4.4 Skenario Use CaseKelola ISPU


1. Super admin/admin mengakses

menu ISPU untuk mengelola tabel

Indeks Standar Pencemar Udara.

2. Sistem menampilkan form tabel

ISPU.



IV - 7


3.

Super admin/admin mengubahsalah satu atau lebih bidang ( field )

pada tabel, kemudian mengklik

tombol ‘Simpan’.

4.

Sistem meyimpan data yang telah

disunting oleh super admin/admin

ke database.

Nama Use Case : Pesan


Skenario :

Tabel 4.5 Skenario Use CasePesan



menu pesan pada area manajemen.

2.

Sistem menampilkan daftar pesan

yang telah dikirim oleh pengguna.

3. Super admin/admin mengklik

tombol ‘Baca’.

4. Sistem menampilkan rincian pesan

yang dikirim oleh pengguna,

beserta tombol ‘Balas’ dan

‘Kembali’.


tombol ‘Balas’.

6.

Sistem menampilkan form untukmengisi balasan pesan.


tombol ‘Kirim’.

8.

Sistem mengirim pesan balasan ke

pengirim pesan jika tidak ada

gangguan internet.



IV - 8


9.

Super admin/admin mengkliktombol ‘Batal’ untuk membatalkan

mengirim balasan pesan.

10. Sistem menutup form untuk

membalas pesan.

11. Super admin/ admin mengklik

tombol ‘Kembali’ untuk kembali ke

menu sebelumnya.

12. Sistem menampilkan daftar pesan

yang dikirim oleh pengguna.

13.

Super admin/admin mengklik

tombol ‘Hapus’ pada salah satu

pesan.

14. Sistem menghapus data

mengenai pesan yang dipilih

oleh super admin/admin dari

database.

Nama Use Case : Kelola Tentang


Skenario :

Tabel 4.6 Skenario Use Case Kelola Tentang



Kelola Tentang.

2.

Sistem menampilkan form dengan bidang yang telah terisi konten

mengenai ‘Tentang’.

3. Super admin/admin menyunting

‘Tentang’, kemudian mengklik

tombol ‘Simpan Perubahan’.

4. Sistem menyimpan perubahan

konten ‘Tentang’ ke database.



IV - 9

Nama Use Case : Kelola Bantuan


Skenario :

Tabel 4.7 Skenario Use CaseKelola Bantuan



Kelola Bantuan.

2. Sistem menampilkan form dengan

bidang yang telah terisi kontenmengenai ‘Bantuan’.

3. Super admin/admin menyunting

‘Bantuan’, kemudian mengklik

tombol ‘Simpan Perubahan’.

4.

Sistem menyimpan perubahan

konten ‘Bantuan’ ke database.

Nama Use Case : Kelola Admin

Aktor : Super admin, admin hanya akses ‘Profil Anda’

Skenario :

Tabel 4.8 Skenario Use CaseKelola Admin


1. Super admin mengakses menu

Kelola Admin.

2. Sistem menampilkan daftar semua

admin yang terdaftar.

3. Super admin mengklik tombol

‘Sunting’ pada salah satu admin.

4. Sistem menampilkan form untuk

menyunting admin.



IV - 10


5.

Super admin mengklik tombol‘Hapus’ pada salah satu admin.

6.

Sistem memunculkan kotak dialog

konfirmasi penghapusan data

admin.

7. Super admin mengklik tombol ‘Ya’

pada kotak dialog konfirmasi

penghapusan.

8. Sistem menghapus admin terpilih

dari database.

9.

Super admin mengklik tombol

‘Tidak’ pada kotak dialog

konfirmasi penghapusan.

10. Sistem menutup kotak dialog

konfirmasi penghapusan data

admin.

11. Super admin mengklik navigasi

‘Tambah Admin’ pada menu Kelola

Admin.

12.

Sistem menampilkan form untukmenambah/mendaftarkan admin

baru.

13. Super admin mengklik navigasi

‘Profil Anda’ pada menu Kelola

Admin.

14. Sistem menampilkan rincian data

super admin sesuai sesi masuk log

sebagai super admin.

15. Admin mengklik menu ‘Profil

Anda’.

16. Sistem menampilkan rincian data

admin sesuai sesi masuk log sebagai

admin.

Nama Use Case : Tabel ISPU

Aktor : Pengguna

Skenario :



IV - 11

Tabel 4.9 Skenario Use Case Tabel ISPU


1.

Pengguna mengakses navigasi

Tabel ISPU (Indeks Standar

Pencemar Udara).

2. Sistem menampilkan suhu,

kelembaban, dan kualitas udara

pada grafik realtime dan

menampilkan tabel ISPU.

Nama Use Case : Kontak

Aktor : Pengguna

Skenario :

Tabel 4.10 Skenario Use CaseKontak


1.


Kontak.

2. Sistem menampilkan informasi

kontak (alamat, no. hp, dan e-mail)

pengembang dan menampilkan

form untuk mengirim pesan ke

pengembang.

3. Pengguna mengirim pesan melalui

form yang disediakan.

4.

Sistem menyimpan rincian data pesan yang dikirim oleh pengguna

ke database.

Nama Use Case : Tentang

Aktor : Pengguna

Skenario :



IV - 12

Tabel 4.11 Skenario Use Case Tentang


1.


Tentang.

2.

Sistem menampilkan informasi

mengenai latar belakang dibuatnya

sistem, tentang pengembang.

Nama Use Case : Bantuan

Aktor : Pengguna

Skenario :

Tabel 4.12 Skenario Use CaseBantuan


1.


Bantuan.

2.

Sistem menampilkan informasi bantuan penggunaan sistem jika

pengguna mengalami kesulitan

dalam menggunakan sistem.

Nama Use Case : Rekaman Data

Aktor : Pengguna

Skenario :

Tabel 4.13 Skenario Use Case Rekaman Data


1. Pengguna mengakses navigasi

Rekaman Data.

2. Sistem menampilkan tabel data

kualitas udara, suhu udara, dan

kelembaban udara berdasarkan

tahun, bulan, mau pun hari.



IV - 13

Nama Use Case : Kirim Data Sensor

Aktor : Arduino

Skenario :

Tabel 4.14 Skenario Use CaseKirim Data Sensor


1. Arduino request untuk mengirim

data melalui URL menggunakan

method GET.

2.

Sistem menanggapi permintaanArduino dengan mengambil data

dari URL, kemudian

memasukkannya ke basis data.

4.2.5 Diagram Sequence

Interaksi fungsional dari diagram use case yang disusun berdasarkan urutan waktu

digambarkan oleh diagram sequence.

a.

Masuk Log

Super Admin/

Admin Form_MasukLog C_MasukLog E_Admin

1. Masukan

Nama Pengguna,

Kata Sandi

2. Verifikasi

Data Masuk Log

3. Validasi Data Masuk Log

4. Kirim Status Masuk Log<jika data tidak valid>5. Tampilkan

Pesan Galat

6. Kirim Status Log

<jika data valid>

7. Tampilkan

Dashboard

Gambar 4.3 Diagram Sequence Super Admin/Admin Masuk Log



IV - 14

Gambar 4.3 menggambarkan setiap tahap interaksi antar objek yang terjadi pada

diagram sequence masuk log. Aktor (super admin/admin) melakukan masuk log

dengan cara mengisi form yang terdiri dari bidang nama pengguna dan kata sandi.

Setelah form disubmit oleh aktor, status validasi dikirim ke aktor.

b. Kelola ISPU (Indeks Standar Pencemar Udara)

Super Admin/

Admin Form_ISPU C_ISPU E_ISPU

2. Panggil editISPU()

3. editISPU()

4. Kirim

Status Penyuntingan

5. Tampilkan

Tabel ISPU Terbaru

1. Sunting Data

Kategori ISPU Terpilih

Gambar 4.4 Diagram Sequence Kelola ISPU

Aktor (super admin/admin) melakukan penyuntingan terhadap tabel ISPU dengan

cara mengubah isi salah satu atau lebih bidang pada tabel. Setelah form disubmit

oleh aktor, sistem menampilkan tabel ISPU dengan data baru setelah disunting.

c. Pesan

Super Admin/

Admin Form_Pesan C_Pesan E_Pesan

2. Panggil

showDetilPesan()

3. showDetilPesan()

4.Kirim Rincian

Isi Pesan

5. Tampilkan

Isi Pesan

1. Baca Salah Satu Pesan

Gambar 4.5 Diagram Sequence Baca Pesan



IV - 15


diagram sequence baca pesan. Aktor (super admin/admin) membaca salah satu

pesan yang telah dikirim oleh pengguna.

Super Admin/

Admin Form_BalasPesan C_Pesan E_Pesan

2. Panggil replyMessage()

3. replyMessage()

4.Kirim Pesan Sukses

<jika data valid>

5. Tampilkan

Pesan "Balas Pesan Sukses"

1. Input Data

Balas Pesan Terpilih

6. Kirim Pesan Galat

<jika data tidak valid

atau tidak ada

koneksi internet>7. Tampilkan

Pesan "Balas Pesan Gagal"

Gambar 4.6 Diagram Sequence Balas Pesan


diagram sequence balas pesan. Aktor (super admin/admin) mengisi form untuk

membalas pesan yang dipilih.

Super Admin/

Admin Form_Pesan C_Pesan E_Pesan

1. Meminta Daftar

Data Pesan

2. Memilih Salah Satu

Pesan

3. Panggil showPesan()

4. showPesan()

5. Kirim Rincian Pesan

6. Tampilkan Rincian Pesan

7. Pilih Hapus

8. Tampilkan

Pesan Konfirmasi

9. Klik Ya

10. Panggil hapusPesan()

11. hapusPesan()12. Tampilkan Pesan Status

Penghapusan Sukses

Gambar 4.7 Diagram Sequence Hapus Pesan



IV - 16


diagram sequence hapus pesan. Untuk menghapus pesan, aktor (super

admin/admin) menghapus salah satu pesan, kemudian sistem akan menampilkan

kotak dialog konfirmasi penghapusan. Jika aktor memilih ya, pesan akan dihapus

dari database.

d.

Kelola Tentang

Super Admin/

Admin Form_KelolaTentang C_Tentang E_Tentang

2. Panggil editTentang()

3. editTentang()

4.Kirim Status

Penyuntingan5. Tampilkan

Isi Tentang Terbaru

1. Sunting Isi Tentang

Gambar 4.8 Diagram Sequence Kelola Tentang

Gambar 4.8 menggambarkan setiap tahap interaksi antar objek yang terjadi

pada diagram sequence kelola tentang. Untuk mengelola tentang, aktor (super

admin/admin) menyunting isi tentang pada sebuah form.

e. Kelola Bantuan

Super Admin/

Admin Form_KelolaBantuan C_Bantuan E_Bantuan

2. Panggil editBantuan()

3. editBantuan()4.Kirim Status

Penyuntingan5. Tampilkan

Isi Bantuan Terbaru

1. Sunting Isi Bantuan

Gambar 4.9 Diagram Sequence Kelola Bantuan



IV - 17


pada diagram sequence kelola bantuan. Untuk mengelola bantuan, aktor (super

admin/admin) menyunting isi bantuan pada sebuah form.

f.

Kelola Admin

Super Admin Form_TambahAdmin C_Admin E_Admin

1. Memasukkan Data

Admin Baru

2. Memanggil addAdmin()

3. addAdmin()

4. Kirim Pesan Sukses

<jika data valid>

6. Tampilkan Pesan

"Tambah Admin Sukses"


<jika data tidak valid>

8. Tampilkan Pesan

"Tambah Admin Gagal"

5. Simpan Data Admin

Gambar 4.10 Diagram Sequence Tambah Admin


pada diagram sequence tambah admin. Tambah admin dilakukan oleh super

admin dengan cara mengisi form tambah admin baru.

Super Admin Form_SuntingAdmin C_Admin E_Admin

1. Sunting Data Admin

yang Dipilih

2. Panggil editAdmin()

3. editAdmin()


<jika data valid>

6. Tampilkan Pesan

"Admin Berhasil Diperbarui"


<jika data tidak valid>

8. Tampilkan Pesan

"Admin Gagal Diperbarui"

5. Perbarui Data Admin

Gambar 4.11 Diagram Sequence Sunting Admin



IV - 18


pada diagram sequence sunting admin. Menyunting admin dilakukan oleh

super admin dengan cara memilih admin yang hendak disunting, kemudian

mengisi form sunting admin.

Super Admin Form_SuntingAdmin C_Admin E_Admin

1. Memilih Salah Satu Admin

2. Panggil showAdmin()

3. showAdmin()

4. Tampilkan Admin

5. Pilih Hapus

6. Tampilkan Kotak Dialog

Konfirmasi

7. Klik Ya

8. Panggil hapusAdmin()

9. hapusAdmin()10. Tampilkan Pesan

"Hapus Admin Sukses"

Gambar 4.12 Diagram Sequence Hapus Admin


pada diagram sequence hapus admin. Menghapus admin dilakukan oleh super

admin dengan cara memilih admin yang hendak disunting, sistem akan

menghapus data admin dari database.

Super Admin/

Admin Form_ProfilAdmin C_Admin E_Admin

1. Meminta Data Profil

2. Panggil showProfile()

3. showProfile()

4. Kirim Data Profil

5. Tampilkan Data Profil

Gambar 4.13 Diagram Sequence Lihat Profil



IV - 19


pada diagram sequence hapus admin. Super admin/admin dapat melihat

masing-masing profil yang terdapat pada database.

g.

Akses Tabel ISPU

Pengguna Form_TabelISPU C_ISPU E_ISPU

1. Meminta Data Tabel

ISPU2. Panggil show_tabel()

3. show_tabel()4. Kirim Data

Tabel ISPU5. Tampilkan Data

Tabel ISPU

Gambar 4.14 Diagram Sequence Akses Tabel ISPU


pada diagram sequence akses tabel ISPU. Pengguna mengakses navigasi ini

untuk melihat tabel ISPU.

h. Akses Kontak

Pengguna Form_Kontak C_Pesan E_Pesan

1. Memasukkan

Data Kontak 2. Panggil

send_message()3. send_message()


<jika data valid>

6. Tampilkan Pesan

"Pesan Terkirim"

5. SimpanData Kontak


<jika data tidak valid>8. Tampilkan Pesan

"Pesan Belum Terkirim"

Gambar 4.15 Diagram Sequence Akses Kontak


pada diagram sequence akses kontak. Pengguna yang hendak mengirim pesan



IV - 20

dapat melakukannya dengan cara mengisi form yang terdapat pada navigasi

Kontak.

i. Akses Tentang

Pengguna Form_Tentang C_Tentang E_Tentang

1. Meminta Tentang2. Panggil

show_tentang()3. show_tentang()

4. Kirim Data

Tentang

5. Tampilkan DataTentang

Gambar 4.16 Diagram Sequence Akses Tentang


pada diagram sequence akses tentang. Ketika diakses oleh pengguna, navigasi

ini menampilkan informasi mengenai sistem, latar belakang dibuatnya sistem,

tentang pengembang.

j.

Akses Bantuan

Pengguna Form_Bantuan C_Bantuan E_Bantuan

1. Meminta Data Bantuan2. Panggil

show_bantuan()3. show_bantuan()

4. Kirim DataBantuan

5. Tampilkan Data

Bantuan

Gambar 4.17 Diagram Sequence Akses Bantuan


pada diagram sequence akses bantuan. Ketika diakses oleh pengguna, navigasi



IV - 21

ini menampilkan informasi mengenai bantuan jika pengguna mengalami

kesulitan menggunakan sistem.

k.

Akses Rekaman Data

Pengguna Form_RekamanData C_RekamanData E_RekamanData

1. Meminta Rekaman Data2. Panggil

show_record()3. show_record()

4. Kirim Rekaman Data

5. Tampilkan Rekaman Data

Gambar 4.18 Diagram Sequence Akses Rekaman Data


pada diagram sequence akses rekaman data. Navigasi ini bermanfaat untuk

pengguna yang ingin mengetahui jejak data kualitas udara, suhu udara, dan

kelembaban udara berdasarkan kronologi waktu tahun, bulan, dan hari.

l. Kirim Data Sensor

Arduino C_Sensor E_Sensor

1. Mengambil Data Sensor

2. Mengirim

Data Sensor 3. Simpan

Data Sensor4. Kirim Feedback :

"Tersambung ke Server "

Gambar 4.19 Diagram Sequence Kirim Data Sensor



IV - 22


pada diagram sequence kirim data sensor. Arduino (Uno + Ethernet Shield)

bertindak sebagai klien untuk mengirim data sensor ke web server .

4.2.6 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

Mulai

Area Admin

Form Masuk Log

Super Admin?Ya

Tidak

Kelola ISPUKelola Tentang Kelola Bantuan Kelola Admin

Perbarui Perbarui Perbarui TambahPerbarui Hapus

Selesai

Gambar 4.20 Diagram Activity Admin



IV - 23

b.

Diagram activity pengguna

Mulai

Akses Rekaman DataAkses Tabel ISPU Akses TentangAkses Beranda Akses Bantuan

Selesai

Kirim Pesan

Gambar 4.21 Diagram Activity Pengguna

4.2.7 Diagram Class Sistem Pemantauan Kualitas Udara

Admin

uid

username

firstname

lastname

email joinda te

password

login()

form_add_admin()

show_profile()

show_all_admin()

update_profile()

delete_admin()

add_admin()

ISPU

id

kategori

warna

min

max

penjelasan`

show_tabel_rentang()

update_ispu()

show_to_user()

Pesan

id

nama

alamat

telp

email

waktu

isi_pesan

send_message()

show_detil_pesan()

show_pesan()

delete_pesan()

Bantuan

id

isi_bantuan

show_bantuan()

update_bantuan()

show_bantuan_depan()

Tentang

id

isi_tentang

show_tentang()

update_tentang()

show_tentang_depan()

Sensor

id

suhukelembaban

ppm

tanggal

jam

Gambar 4.22 Diagram Class Sistem Pemantauan Kualitas Udara



IV - 24

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 4.23 Perancangan Rangkaian Sirkuit Terminal Daya Listrik

+9V

-

12VGND

D11N4002

C1

100nF

C2

100uF

VI

1

VO

3

GND2

U17809

C3

100uF

1357 2468910

11121314151617

19

18

20

J1 ADIP20-Z-LC-R

9V DC

D21N4002

C4

100nF

C5

100uF

VI1

VO 3

GND

2

U27805

1

3

5

7

2

4

6

8

9

10 11

12

13

14

15

16

17

19

18

20

J2

ADIP20-Z-LC-R

5V DC

C6100uF



IV - 25

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 4.24 Perancangan Rangkaian Sensor dan Development Board

Keterangan gambar 4.24:

: Vcc (+)

: Ground (-)

: Enable Pin 2 (Data DHT11)

: Enable Pin 7 (TX DT-Sense ke RX Arduino)

: Enable Pin 8 (TX Arduino ke RX DT-Sense)

Gambar 4.24 merupakan perancangan integrasi sensor DHT11, MQ135+DT-Sense

dengan development board Ardiuno. Arduino yang diberi catu daya 12 volt 1 amper

mengendalikan data masuk dari pembacaan sensor-sensor. Sensor DHT11 melalui



IV - 26

pin 2, sedangkan modul DT-Sense berkomunikasi menggunakan antarmuka UART

TTL (komunikasi serial) melalui pin rx dan tx pada modul, serta pin 7 (rx) dan 8

(tx) pada Arduino. Arduino mengirim kode instruksi 0x41 (baca nilai MQ135)

melalui pin 8 ke pin rx pada modul DT-Sense, kemudian modul DT-Sense

menanggapinya dengan mengirim hasil baca sensor melalui pin tx ke pin 7 pada

Arduino.

4.4 Perancangan Antarmuka Pengguna Grafis Situs Web

Perancangan antarmuka pengguna grafis situs web dilakukan dengan tujuan untuk

meningkatkan kenyamanan, estetika, efisiensi dan kualitas situs web sebelum

diimplementasikan. Antarmuka pengguna grafis yang dirancang antara lain

halaman beranda, halaman rekaman data, halaman tentang, halaman bantuan, dan

halaman kontak. Rancangan tersebut bermanfaat sebagai gambaran pada tahap

implementasi. Di mana implementasi antarmuka pengguna grafis tersebut sudah

dapat difungsikan.

4.4.1 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Beranda (SPKU)

Gambar 4.25 Rancangan Halaman Beranda



IV - 27

4.4.2 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Rekaman Data

Gambar 4.26 Rancangan Halaman Rekaman Data

4.4.3 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Tentang

Gambar 4.27 Rancangan Halaman Tentang



IV - 28

4.4.4 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Bantuan

Gambar 4.28 Rancangan Halaman Bantuan

4.4.5 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Kontak

Gambar 4.29 Rancangan Halaman Kontak



IV - 29

4.4.6 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Login Admin

Gambar 4.30 Rancangan Halaman Login Admin

4.4.7 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Dashboard

Gambar 4.31 Rancangan Halaman Dashboard



IV - 30

4.4.8 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Kelola ISPU

Gambar 4.32 Rancangan Halaman Kelola ISPU

4.4.9 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Kelola Admin

Gambar 4.33 Rancangan Halaman Kelola Admin (Semua Admin)



IV - 31

Gambar 4.34 Rancangan Halaman Kelola Admin (Tambah Baru)

Gambar 4.35 Rancangan Halaman Kelola Admin (Profil Anda)



IV - 32

4.4.10 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Kelola Bantuan

Gambar 4.36 Rancangan Halaman Kelola Bantuan

4.4.11 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Kelola Tentang

Gambar 4.37 Rancangan Halaman Kelola Tentang



IV - 33

4.4.12 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Pesan

Gambar 4.38 Rancangan Halaman Pesan



V - 1

BAB V

IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM

Bab V merupakan pembahasan mengenai implementasi dan pengujian sistem

berdasarkan perancangan sistem pada bab sebelumnya. Implementasi sistem terdiri

dari implementasi perangkat keras dan implementasi perangkat lunak. Begitu pula

pengujian sistem, terdiri dari pengujian perangkat keras dan perangkat lunak.

Pengujian sistem dilakukan untuk memastikan kinerja sistem agar sesuai dengan

yang telah dirancang.

5.1 Implementasi Perangkat Keras

Subbab ini menjelaskan mengenai komponen-komponen elektronika yang

dibangun dan diintegrasikan berdasarkan perancangan perangkat keras pada bab

sebelumnya. Komponen-komponen tersebut terdiri dari development board

Arduino Uno, Arduino Ethernet Shield, sensor kualitas udara MQ135 beserta

modulnya DT-Sense, dan sensor suhu & kelembaban DHT11.

5.1.1 Pemasangan dan Konfigurasi Arduino Ethernet Shield

Arduino Ethernet Shield digunakan untuk menghubungkan Arduino Uno dengan

internet. Ethernet Shield dihubungkan ke router yang telah terkoneksi dengan

internet. Data yang diperoleh dari sensor dikirim oleh Arduino Uno dan Arduino

Ethernet ke web server menggunakan method HTTP GET.

Sebelum data dapat dikirim ke web server , dilakukan konfigurasi alamat IP

Ethernet Shield yang setipe dengan router , Mac address Ethernet Shield, dan

alamat IP web server . Konfigurasi tersebut menciptakan komunikasi yang sinkron

antara Ethernet Shield sebagai klien dan web server sebagai server .

Pemasangan Arduino Ethernet Shield dengan Arduino Uno dilakukan dengan cara

menempatkan Ethernet Shield di atas Arduino Uno. Kemudian kaki-kaki pin

Ethernet Shield disematkan ke Arduino Uno. Kaki-kaki pin tersebut antara lain

adalah bagian pin Analog, pin digital, dan pin ICSP.



V - 2

Gambar 5.1 Sisi Bawah Arduino Ethernet Shield

Gambar di atas merupakan bagian sisi bawah Arduino Ethernet Shield. Pada sisi ini

tertera MAC address dari Arduino Ethernet Shield. MAC address tersebut

dimasukkan ke konfigurasi jaringan dalam pengodean Arduino SDK. MAC address

setiap Arduino Ethernet Shield adalah berbeda-beda dan unik.

Gambar 5.2 Tampak Samping Arduino Ethernet Shield dan Arduino Uno


1. Pin 10 digunakan sebagai Slave Select (SS).

2.

Pin 11 digunakan sebagai Master Out Slave In (MOSI).



V - 3

3.

Pin 12 digunakan sebagai Master In Slave Out (MISO).

4. Pin 13 digunakan sebagai Serial Clock (SCK).

5. Arduino Uno sebagai Master .

6.

Arduino Ethernet Shield sebagai Slave.

Gambar 5.3 Tampak Depan Arduino Ethernet Shield dan Arduino Uno


1.

Soket untuk kabel RJ45. Kabel ini digunakan untuk berkomunikasi dengan

router kemudian ke web server .

2. Port USB debugger digunakan untuk mengunggah firmware ke

microcontroller ataupun untuk berkomunikasi serial antara Arduino Uno

dengan komputer menggunakan kabel USB.

3.

Female jack untuk voltase masuk dari adaptor. Arduino Uno dapat dialiri listrik

sebesar 7-12 Volt.

5.1.2 Terminal Daya Listrik

Terminal daya listrik dibuat untuk membagi masukan tegangan listrik sebesar 12

Volt dari adaptor menjadi dua bagian, yaitu 9 Volt dan 5 Volt. Bagian 9 Volt

digunakan untuk keperluan Arduino, sedangkan bagian 5 Volt digunakan untuk



V - 4

kebutuhan listrik sensor DHT11 dan modul DT-Sense untuk sensor MQ135.

Seluruh komponen terminal disatukan dalam rangkaian PCB matriks.

Gambar 5.4 Terminal Daya Listrik


1. Female jack untuk masukan catu daya dari adaptor 12 Volt 1000 mA.

2. Diode tipe 4002 untuk mengalirkan arus listrik ke satu arah.

3. Kapasitor tak berkutub 104 (100 nF).

4.

Kapasitor berkutub senilai 100 µF.

5. IC regulator tipe L7809CV digunakan untuk memfilter tegangan listrik masuk

menjadi 9 Volt.

6.


7. Kaki pin terminal tegangan listrik 9 Volt.

8. Male jack untuk suplai listrik ke Arduino sebesar 9 Volt.

9.

Diode tipe 4002.

10.

Kapasitor tak berkutub 104 (100 nF).



V - 5

11.


12. IC regulator tipe L7805CV digunakan untuk memfilter tegangan listrik masuk

menjadi 5 Volt.

13.


14. Kaki pin terminal tegangan listrik 5 Volt untuk suplai listrik sensor-sensor.

15. Resistor dengan hambatan sebesar 12 Ω.

16.

LED indikator.

5.1.3 Pemasangan Sensor Kualitas Udara MQ135 dan Modul DT-Sense

dengan Arduino Uno

Sensor kualitas udara MQ135 beserta modulnya DT-Sense digunakan untuk

mengukur mutu udara. Kemudian mutu udara tersebut dikategorikan ke dalam 5

bagian, antara lain baik, sedang, tidak sehat, sangat tidak sehat, dan berbahaya.

Kategorisasi tersebut mengacu pada dokumen Indeks Kualitas Lingkungan Hidup

(IKLH) yang dipublikasikan oleh Kementrian Lingkungan Hidup pada tahun 2010.

Pemasangan pin dengan menggunakan kabel dilakukan sesuai perancangan. Pin-

pin tersebut terdiri dari pin catu daya dan pin komunikasi serial.

Gambar 5.5 Arduino, MQ135, dan Modul Sensor Gas DT-Sense



V - 6


1. Sensor kualitas udara MQ135 yang telah terpasang pada modul DT-Sense.

2. Modul DT-Sense yang berfungsi sebagai driver untuk sensor MQ135. Modul

tersebut dihubungkan ke Arduino melalui antarmuka UART TTL.

3. Kabel biru menghubungkan pin TXD pada DT-Sense ke pin 7 (RX) pada

Arduino. DT-Sense mengirimkan hasil baca sensor ke Arduino.

4.

Kabel kuning untuk menghubungkan pin 8 (TX) pada Arduino ke pin RXD

pada DT-Sense. Arduino mengirim kode instruksi baca nilai sensor pada DT-

Sense.

5.

Kabel abu-abu untuk menghubungkan pin ground (GND) pada DT-Sense ke

terminal daya listrik.

6. Kabel merah untuk menghubungkan pin voltase (VCC) pada DT-Sense ke

terminal daya listrik. Listrik mengalir ke DT-Sense melalui kabel ini.

7. Pin keluaran tegangan listrik sebesar 5 Volt dari Arduino untuk terminal daya

listrik.

8. Pin GND dari Arduino untuk terminal daya listrik. Ground dapat disebut

sebagai kutub negatif listrik.

9. Pin 7 (RX) pada Arduino untuk menerima transmisi data sensor dari DT-Sense.

10.

Pin 8 (TX) pada Arduino untuk mengirim instruksi pembacaan nilai sensor ke

DT-Sense.

5.1.4 Pemasangan Sensor Suhu dan Kelembaban DHT11 dengan Arduino

Uno

Sensor DHT11 digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban udara. Suhu dan

kelembaban udara ada keterkaitannya dengan kualitas udara. Semakin tinggi suhu

udara, maka semakin rendah kelembaban udara. Tingginya suhu udara juga dapat

dipengaruhi oleh konsentrasi zat-zat polutan di udara, terutama yang dihasilkan dari

pembakaran yang tidak sempurna.



V - 7

Gambar 5.6 Arduino dan Sensor Suhu/Kelembaban DHT11


1. Arduino mengendalikan pembacaan nilai sensor DHT11.

2. Sensor suhu dan kelembaban DHT11.

3.

Pin ground (GND) ke terminal daya listrik.

4. Pin voltase 5 V ke terminal daya listrik.

5. Kabel merah dari DHT11 untuk memperoleh daya listrik dari terminal.

6.

Kabel hitam untuk ground (GND) dari DHT11 ke ground terminal.

7. Kabel biru untuk mengirim nilai data sensor DHT11 ke pin digital 2 pada

Arduino.



V - 8

5.1.5 Pengintegrasian Seluruh Komponen

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 5.7 Casing Box untuk membungkus Arduino dan Sensor

(a)



V - 9

(b)

(c)

Gambar 5.8 Penggabungan Perangkat Keras

Gambar 5.8 (a) merupakan tampak atas dari perangkat keras yang telah

digabungkan. Terlihat terminal daya listrik telah dihubungkan dengan Arduino dan

sensor-sensor. Gambar 5.8 (b) merupakan tampak depan dan Gambar 5.8 (c)

merupakan tampak belakang perangkat keras yang telah diintegrasikan. Kedua sisi

tersebut sengaja dibiarkan terbuka agar mendapat sirkulasi udara natural yang

dibutuhkan untuk mendukung kinerja sensor DHT11 dan MQ135.



V - 10

5.2 Implementasi Perangkat Lunak

Subbab ini membahas mengenai instalasi firmware untuk development board

Arduino melalui Arduino SDK, implementasi koneksi web server dengan

controller , implementasi web service, implementasi berkas berdasarkan use case,

dan perealisasian antarmuka pengguna grafis ( front-end ) beserta fungsinya masing-

masing (back-end ).

5.2.1 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. Di bawah ini merupakan kode sumber untuk

perangkat keras sistem.

#include <SPI.h>

#include <Dhcp.h>#include <Dns.h>#include <Ethernet.h>#include <EthernetClient.h>

#include <EthernetServer.h>#include <EthernetUdp.h>#include <util.h>

#include <DHT.h>#include <SoftwareSerial.h>

byte MAC[]=0x90,0xA2,0xDA,0x0D,0xCA,0xCC;byte IPADDR[]=169,254,251,109;byte GATEWAY[]=192,168,1,1;byte SUBNET[]=255,255,0,0;byte PHPSVR[]=202,67,15,51;EthernetClient client;

DHT dht;SoftwareSerial s(7,8); //rx, txunsigned int sensor, mq;

void setup()Serial.begin(9600);s.begin(38400);dht.setup(2);Ethernet.begin(MAC,IPADDR,GATEWAY,SUBNET);

void contactWebServer(float temp, float hum, unsigned int ppm)Serial.println("Sedang menyambungkan ke server web untuk mengirim data

sensor...");if(client.connect(PHPSVR, 85))

if(ppm>500)



V - 11

ppm=500;Serial.println("Tersambung di server php");

client.print("GET /tugasakhir/ethernet.php?ppm=");client.print(ppm);client.print("&temp=");client.print(temp);client.print("&hum=");client.print(hum);client.println(" HTTP/1.1");client.println("Host: 169.254.251.107:85");client.println("Connection: close");client.println();client.stop();

else

Serial.println("Gagal menyambungkan ke server web");

unsigned int bacaNilaiMQ135(void)s.write(0x41); //perintah baca nilai sensor (dt-sense mq135)delayMicroseconds(10);sensor = s.read();sensor=sensor*256 + s.read();return sensor;

void loop()delay(5);float suhu=dht.getTemperature();float lembab=dht.getHumidity();

delay(dht.getMinimumSamplingPeriod());Serial.print(lembab);Serial.print("%");

Serial.print("\t");Serial.print(suhu);Serial.print("* C");Serial.print("\n");

sensor = bacaNilaiMQ135();

Serial.print(sensor/1000 % 10 + 0x30);Serial.print("\t");Serial.print(sensor/100 % 10 + 0x30);Serial.print("\t");Serial.print(sensor/10 % 10 + 0x30);Serial.print("\t");Serial.print(sensor % 10 + 0x30);Serial.print("\t");Serial.println(sensor);Serial.print("\n");

mq=sensor;contactWebServer(suhu, lembab, mq);

Pengunggahan skrip di atas ke Arduino Uno dapat dilakukan dengan cara klik

tombol Upload pada Arduino SDK.

Gambar 5.9 Tombol Upload pada GUI Arduino SDK



V - 12

5.2.2 Implementasi Koneksi Internet Untuk Arduino Ethernet Shield

Ethernet Shield dengan menggunakan kabel RJ45 dihubungkan ke router yang

terhubung dengan internet, terlebih dahulu harus dikonfigurasi dengan cara

mengeset alamat IP Ethernet Shield dan alamat IP web server , agar data sensor

dapat dikirim ke komputer web server melalui internet.

Router biasanya dihubungkan dengan modem ADSL agar dapat terhubung dengan

internet. Namun dalam implementasi terhadap prototipe ini, router dan modem

ADSL diganti oleh komputer portabel ACER ASPIRE 4739 yang terhubung

dengan internet, di mana internet tersebut diperoleh dari USB stick modem AT&T.

Selanjutnya, Ethernet Shield dihubungkan ke komputer portabel dengan

menggunakan kabel RJ45. Internet dari komputer portabel harus dibagi supaya

Ethernet Shield dapat terhubung dengan web server melalui internet. Berikut ini

adalah langkah-langkah untuk membagi internet.

1. Klik kanan ikon Network pada menu toolbar sebelah kanan.

2. Pilih Open Network and Sharing Center .

3.

Klik koneksi internet yang hendak dibagi (dalam implementasi ini

menggunakan koneksi mobile broadband ).

4. Klik Properties, kemudian klik tab Sharing .

5.

Centang opsi Allow other network users to connect through this computer’s

Internet connection.

6. Pilih Local Area Connection, di mana pilihan tersebut merupakan koneksi

Ethernet yang hendak diberi koneksi internet.

5.2.3 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



V - 13

sensor yang dikirim melalui URL, kemudian menyimpannya ke basis data. Berikut

ini penggalan skrip objek client melakukan method print pada sketch Arduino.

client.print("GET /tugasakhir/ethernet.php?ppm=");client.print(ppm);client.print("&temp=");client.print(temp);client.print("&hum=");client.print(hum);client.println(" HTTP/1.1");

Jika diterjemahkan, maka skrip di atas merupakan aksi yang dilakukan oleh

microcontroller sebagai klien untuk meminta file ethernet.php ke web server

melalui URL. Data sensor dikirim melalui variabel URL, kemudian diterima oleh

file tersebut dengan menggunakan method GET. Di bawah ini merupakan

penggalan skrip pada ethernet.php untuk menerima data melalui variabel URL

kemudian data tersebut dimasukkan ke basis data.

$ppm = filter_input(INPUT_GET, 'ppm');$temp = filter_input(INPUT_GET, 'temp');$hum = filter_input(INPUT_GET, 'hum');$date=date(" Y-m-d ");$clock=date(" H:i:s ");mysql_query("insert into sensorvalues('','$temp','$hum','$ppm','$date','$clock')");

5.2.4 Implementasi Web Service untuk Admin dan Pengguna

Pada tabel 5.x merupakan implementasi file fisik hasil analisis dan perancangan

pada bab sebelumnya. File fisik yang terdapat pada tabel berupa file PHP.

Tabel 5.1 Implementasi Berkas Fisik Berdasarkan Use Case

No. Use Case Berkas Fisik

1 Masuk Log index.php

config.php

admin.php

2 Kelola ISPU config.php

ispuClass.php

admin.php



V - 14


3 Pesan config.php

pesanClass.php

admin.php

4 Kelola Tentang config.php

tentangClass.php

admin.php

5 Kelola Bantuan config.php

bantuanClass.php

admin.php

6 Kelola Admin config.php

adminClass.php

admin.php

7 Keluar Log config.php

admin.php

8 Tabel ISPU config.php

ispuClass.php

tabelispu.php

9 Kontak kontak.php

postpesan.php

pesanClass.php

10 Tentang config.php

tentangClass.php

tentang.php

11 Bantuan bantuan.php

bantuanClass.php

config.php



V - 15


12 Rekaman Data config.php

record.php

grafikClass.php

responseday.php

responsemonth.php

responsegrafday.php

responsegrafmonth.php

responsgrafyear.php

MultipleDS.xml

RealTime.xml

Berkas-berkas tersebut mengatur seluruh kebutuhan admin maupun pengguna

terhadap sistem. Kebutuhan tersebut di antaranya adalah data yang harus

dimanipulasi (create, read, update, delete). Agar data terkelola dan teratasi dengan

baik, maka dibutuhkan basis data. Berikut ini adalah implementasi basis data yang

dimaksud.

Tabel 5.2 Tabel admin


uid int(11) Primary Key id admin

username varchar(32) nama pengguna

password varchar(32) kata sandi

firstname varchar(99) nama depanlastname varchar(99) nama belakang

email varchar(50) e-mail

joindate date Tanggal admin

terdaftar

Tabel di atas merupakan tabel untuk menyimpan data super admin dan admin.

Untuk membedakan super admin dengan admin, maka uid untuk super admin



V - 16

adalah ‘1’, sedangkan admin yang lain menggunakan uid yang lain. Super admin

mau pun admin berwenang untuk mengelola seluruh kebutuhan pengguna sistem.

Tabel 5.3 Tabel bantuan


id int(11) Primary Key id bantuan

isi_bantuan text Isi bantuan

Tabel di atas merupakan tabel untuk menampung isi bantuan penggunaan sistem

yang dikelola oleh admin.

Tabel 5.4 Tabel pesan


id_pesan varchar(32) Primary Key id pesan

nama varchar(99) Nama pengirim

pesan

alamat text Alamat pengirim

telp varchar(32) Nomor telepon

email text E-mail pengirim

waktu datetime Waktu pesan

dikirim

pesan text Isi pesan

Tabel di atas merupakan tabel untuk menampung data pesan yang dikirim oleh

pengguna/pengunjung situs web.

Tabel 5.5 Tabel rentang_ispu


id int(11) Primary Key id rentang isu



V - 17


kategori varchar(30) Nama kategori tingkat kualitas

udara

warna varchar(15) Berisi kode warna tergantung

kategori kualitas udara

rentangmax int(11) Nilai maksimum untuk tingkat

kualitas udara tertentu

rentangmin int(11) Nilai minimum untuk tingkat

kualitas udara tertentu

penjelasan text Penjelasan berisi dampak

kesehatan sesuai kategori

Tabel rentang_ispu berisi data tetapan ISPU (Indeks Standar Pencemar Udara).

Data dapat diubah oleh admin jika ada perubahan ketentuan dari Kementrian

Lingkungan Hidup.

Tabel 5.6 Tabel sensor


id int(11) Primary Key id data sensor

suhu decimal(10,0) Menampung nilai suhu dari

sensor

kelembaban decimal(10,0) Menampung nilai kelembaban

dari sensor

ppm int(11) Menampung nilai ppm kualitasudara

tanggal date Tanggal nilai sensor terukur

jam time Waktu nilai sensor terukur

Tabel sensor menampung data nilai sensor yang masuk setiap sekon. Data tersebut,

terutama data ppm digunakan untuk menentukan kategori kualitas udara yang

mengacu pada tabel rentang_ispu.



V - 18

Tabel 5.7 Tabel tentang


id int(11) Primary Key id tentang

isi_tentang text Isi tentang

Tabel di atas menampung data tentang sistem, tentang pengembang, tentang

kualitas udara. Data tersebut dapat diubah-ubah (update) oleh admin.

5.2.5 Implementasi Antarmuka Pengguna Grafis (APG)

Tampilan antarmuka pengguna grafis menggunakan tema gelap. Gelap atau hitam

adalah kondisi ketika spektrum warna merah, hijau, biru bernilai nol. Dalam kata

lain, hitam merupakan representasi ketiadaan warna. Tujuan dari pendominasian

dengan gelap adalah penghematan daya. Karena kehadiran spektrum warna pada

layar membutuhkan daya untuk menembak foton cahaya pada sistem elektroniknya.

Berikut ini merupakan realisasi antarmuka pengguna grafis setelah dilakukan

perancangan pada bab sebelumnya, tepatnya pada subbab 4.5, yakni perancangan

antarmuka pengguna grafis situs web.

5.2.5.1 Implementasi Antarmuka Pengguna Grafis Halaman Beranda

Halaman beranda merupakan halaman awal (index) ketika membuka situs web

SPKU (Sistem Pemantauan Kualitas Udara). Pada halaman ini pengguna disajikan

dengan tampilan grafik garis realtime, meteran angular kualitas udara, dan sticky

note. Ketiga jenis tampilan atraktif tersebut menampilkan perubahan nilai indeks

kualitas udara, suhu udara, dan kelembaban udara yang diperoleh dari basis data

secara simultan. Data-data tersebut didapat dengan menggunakan AJaX untuk

sticky note dan tabel, serta XML untuk grafik garis realtime dan meteran angular .



V - 19

Gambar 5.10 Implementasi APG Halaman Beranda

Pada tampilan sticky note, perubahan warna latar belakang, kategori kualitas udara,

dan dampak kesehatan ditentukan oleh besarnya nilai indeks kualitas udara yang

diperoleh. Perubahan tersebut mengacu pada tabel ISPU (Indeks Standar Pencemar

Udara). Pada tampilan tabel pun demikian, perubahan warna baris tabel dan isi

kolom kategori ditentukan oleh nilai indeks kualitas udara. Begitu juga dengan

tampilan meteran angular , setiap perubahan warna mengindikasikan level kualitas

udara yang berasal dari nilai indeks kualitas udara.

5.2.5.2 Implementasi Antarmuka Pengguna Grafis Halaman Rekaman Data

Pengguna dapat melihat rekaman data yang tersimpan di basis data berdasarkan

kronologis waktu yang dipilih. Tampilan awal ketika pengguna mengakses navigasi

ini adalah sajian data kualitas udara, suhu udara, dan kelembaban udara paling kini.



V - 20

Gambar 5.11 Implementasi APG Halaman Rekaman Data (Paling Kini)

Gambar 5.11 menunjukkan tampilan awal ketika pengguna mengakses navigasi

Rekaman Data. Tampilan tersebut terdiri dari pilihan kronologis waktu dan tabel

rekaman data paling kini (hari ini, Y-mm-dd). Data yang muncul berdasarkan kapan

pengukuran dilakukan dalam hitungan jam setelah data yang masuk ke basis data

setiap sekon dirata-ratakan.

Gambar 5.12 Implementasi APG Halaman Rekaman Data (Tahun)

Gambar 5.11 merupakan tampilan ketika pengguna telah memilih rekaman data

berdasarkan kronologis tahun. Data disajikan dalam tabel yang terdiri dari kolom



V - 21

bulan, kualitas udara (rata-rata, max, min), suhu udara (rata-rata, terendah,

tertinggi), dan kelembaban udara (rata-rata, terendah, tertinggi).

Gambar 5.13 Implementasi APG Halaman Rekaman Data (Bulan)

Gambar 5.13 merupakan tampilan tabel rekaman data ketika pengguna memilih

kronologis bulan. Opsi kronologis bulan muncul berdasarkan kronologis tahun

yang dipilih oleh pengguna. Pada kronologis bulan terpilih, tampak hari ke berapa

saja pengukuran kualitas udara, suhu, dan kelembaban udara dilakukan.

5.2.5.3 Implementasi Antarmuka Pengguna Grafis Halaman Tentang

Informasi mengenai sistem dapat diperoleh oleh pengguna melalui halaman ini

dengan cara mengklik navigasi Tentang. Berikut ini tampilan antarmuka pengguna

grafis halaman Tentang.



V - 22

Gambar 5.14 Implementasi APG Halaman Tentang

5.2.5.4 Implementasi Antarmuka Pengguna Grafis Halaman Bantuan

Jika pengguna mengalami kesulitan dalam menggunakan situs web, pengguna dapat

mengklik navigasi Bantuan.

Gambar 5.15 Implementasi APG Halaman Bantuan

5.2.5.5 Implementasi Antarmuka Pengguna Grafis Halaman Kontak

Halaman ini berguna untuk pengguna yang hendak mengirim pesan berupa kritik,

saran, maupun komentar. Pesan tersebut dapat dikirim melalui alamat yang tertera

atau dengan cara mengirimnya melalui formulir pengiriman pesan yang terdiri dari



V - 23

bidang Nama, Alamat, Telepon, E-mail, Pesan, dan Kode Verifikasi. Kode

verifikasi digunakan untuk tujuan keamanan, memastikan bahwa yang mengisi

formulir adalah manusia, bukan bot.

Gambar 5.16 Implementasi APG Halaman Kontak

5.2.5.6 Implementasi Antarmuka Pengguna Grafis Halaman Login Admin

Halaman ini berfungsi untuk memverifikasi admin sebelum masuk ke area

manajemen. Jika username dan password admin cocok, maka admin dapat masuk

ke area manajemen. Sebaliknya, jika tidak cocok maka keluar pesan gagal login.

Gambar 5.17 Implementasi APG Halaman Login Admin



V - 24

5.2.5.7 Implementasi Antarmuka Pengguna Grafis Halaman Dashboard

Halaman dashboard merupakan halaman yang pertama ditampilkan kepada admin

ketika berhasil melakukan login. Dashboard menampilkan data kualitas udara,

suhu, dan kelembaban udara melalui grafik.

Gambar 5.18 Implementasi APG Halaman Dashboard

5.2.5.8

Implementasi Antarmuka Pengguna Grafis Halaman Kelola ISPUTabel indeks standar pencemar udara (ISPU) bersumber dari keputusan Kepala

Badan Pengendalian Dampak Lingkungan (Bapedal) No. 107 tahun 1997. Tabel ini

merupakan tabel dengan data yang sudah baku, namun dibuat dinamis jika terdapat

perubahan kebijakan/keputusan.

Gambar 5.19 Implementasi APG Halaman Kelola ISPU



V - 25

5.2.5.9 Implementasi Antarmuka Pengguna Grafis Halaman Kelola Admin

Kelola admin hanya dapat diakses oleh super admin. Super admin dapat menambah,

menyunting, dan menghapus standar admin. Selain itu, super admin juga dapat

melihat dan/atau menyunting profilnya.

Gambar 5.20 Implementasi APG Halaman Kelola Admin (Semua Admin)

Gambar 5.21 Implementasi APG Halaman Kelola Admin (Tambah Baru)



V - 26

Gambar 5.22 Implementasi APG Halaman Kelola Admin (Profil Admin)

5.2.5.10 Implementasi Antarmuka Pengguna Grafis Halaman Kelola Bantuan

Halaman kelola bantuan merupakan fitur untuk mengelola bantuan yang

ditampilkan pada halaman bantuan di situs web yang dilakukan oleh admin.

Gambar 5.23 Implementasi APG Halaman Kelola Bantuan



V - 27

5.2.5.11 Implementasi Antarmuka Pengguna Grafis Halaman Kelola Tentang

Pada halaman ini admin dapat melakukan penyuntingan terhadap konten tentang

yang ditampilkan pada halaman tentang di situs web.

Gambar 5.24 Implementasi APG Halaman Kelola Tentang

5.2.5.12

Implementasi Antarmuka Pengguna Grafis Halaman Pesan

Pada halaman ini, admin dapat melakukan pengelolaan pesan yang dikirim oleh

pengguna situs web. Admin dapat membaca, membalas dan menghapus pesan.

Gambar 5.25 Implementasi APG Halaman Pesan



V - 28

Gambar 5.26 Implementasi APG Halaman Baca Pesan

Gambar 5.27 Implementasi APG Halaman Balas Pesan

5.3 Pengujian Perangkat Keras beserta Sistem Benamnya (Firmware )

Sesuai dengan tujuan pengujian yang telah dikemukakan pada prolog bab ini,

pengujian terhadap perangkat keras yang telah diisi sistem benam dilakukan untuk

memastikan sistem bekerja sesuai yang telah dirancang dan untuk mendeteksi



V - 29

adanya kesalahan pada perangkat keras maupun bug /kesalahan algoritma pada

sistem benamnya.

5.3.1 Pengujian Sensor Kualitas Udara MQ135 dan Sensor

Suhu/Kelembaban DHT11

Pengujian sensor MQ135 dan DHT 11 dibagi menjadi tujuh bagian, antara lain

adalah pengujian sensor MQ135 terhadap perubahan konsentrasi gas, pengujian

sensor MQ135 dan DHT11 di luar ruangan, di dalam ruangan, di daerah padat

transportasi, di kawasan hijau, di siang hari, dan di malam hari. Untuk pengujian di

siang hari dan malam hari, faktor-faktor seperti sinar matahari, letak geografis,

cuaca, populasi, banyaknya kendaraan, industri, serta jumlah pepohonan juga

mempengaruhi kondisi lingkungan udara yang terbaca oleh sensor.

Tabel 5.8 Pengujian Sensor MQ135 Terhadap Perubahan Konsentrasi Gas

Jarak (cm)1 Detik 5 Detik

Indeks Kategori Indeks Kategori

1 480 Berbahaya >500 Berbahaya2 289 Sangat Tidak Sehat 474 Berbahaya

4 199 Tidak Sehat 447 Berbahaya

6 160 Tidak Sehat 224 Sangat Tidak Sehat

10 94 Sedang 165 Tidak Sehat

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 di atas menunjukkan perubahan konsentrasi gas yang terbaca

oleh sensor MQ135 dalam jarak dan lama paparan tertentu. Nilai yang terbaca

merupakan indeks kualitas udara yang dipakai untuk kategorisasi kualitas udara.

Mengacu pada data tabel 5.8, jika seseorang menghirup gas butana secara langsung,

maka dapat dipastikan dapat merugikan kesehatan yang serius.

Ketika pengujian dihentikan setelah 1 detik dan 5 detik, nilai yang terbaca oleh

sensor semakin berkurang mendekati kategori sedang. Hal ini dikarenakan sifat gas



V - 30

butana yang mudah menguap ke udara sehingga lingkungan sekitar sensor

mengalami netralisasi udara secara alami.

Tabel 5.9 Pengujian Sensor MQ135 dan DHT11

di Daerah Padat Lalu Lintas

Jam Indeks KU Suhu (°C) Kelembaban (%) Kategori

16:05 92 – 97 30 34 Sedang

16:07 93 – 96 30 34 Sedang

16:10 91 – 94 30 34 Sedang

16:15 101 – 103 30 34 Tidak Sehat

16:17 95 – 99 30 34 Sedang

Tabel 5.9 merupakan tabel yang memuat data hasil pengukuran dan pengujian

sensor yang dilakukan pada tanggal 12/09/2014 di Jalan Cikutra. Data tersebut

menunjukkan kondisi lingkungan yang padat lalu lintas dalam bentuk angka.

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. Emisi gas buang

menyumbang banyak substansi polutan yang mencemari kesehatan lingkungan.

Tabel 5.10 Pengujian Sensor MQ135 dan DHT11 di Kawasan Hijau


14:17 45 – 50 31 32 Baik

14:19 44 – 46 31 32 Baik

14:20 42 – 45 31 32 Baik

14:22 41 – 43 31 32 Baik

14:25 42 – 47 30 32 Baik

Tabel 5.10 merupakan tabel pengujian sensor di kawasan hijau yang berlokasi di

taman kampus Universitas Widyatama. Pengujian yang dilakukan pada tanggal

12/09/2014 menghasilkan data yang sesuai ekspektasi. Data pada tabel 5.10



V - 31

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 5.10 disebabkan oleh pancaran terik

matahari pada jam pengujian.

Tabel 5.11 Pengujian Sensor MQ135 dan DHT11 di Siang Hari


11 59 27,99 43,64 Sedang

12 60 28,82 41,44 Sedang

13 56 28,99 38,55 Sedang

14 54 28,92 38,43 Sedang

15 44 28,82 37,39 Baik

Tabel 5.11 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.

Tabel 5.12 Pengujian Sensor MQ135 dan DHT11 di Malam Hari


19 66.42 28,06 39,92 Sedang

20 58,70 27,87 40,63 Sedang

21 57,25 27,62 41,00 Sedang

22 51,66 26,95 41,00 Sedang

23 56,26 27,61 41,01 Sedang



V - 32

Tabel 5.12 menunjukkan data kualitas udara, suhu, dan kelembaban udara pada

malam hari tanggal 30/08/2014. Pada malam hari di dalam ruangan, hasil pengujian

sensor menunjukkan indeks kualitas udara rata-rata 56 dengan kategori sedang,

suhu udara rata-rata 27,6 °C, dan kelembaban udara rata-rata 40,71 %. Perubahan

waktu dari siang ke malam menyebabkan suhu menurun sebesar 1,1 °C dan

kelembaban udara bertambah sebesar 0,82 %. Terbenamnya matahari dapat

menurunkan suhu udara dan meningkatkan kelembaban udara. Kondisi tersebut

merupakan kondisi lingkungan udara yang nyaman dan normal bagi tubuh manusia.

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 melaluiURL. Jika tidak terhubung dengan server , maka serial monitor akan menampilkan

pesan “Gagal menyambungkan ke server web”.

(a)



V - 33

(b)

Gambar 5.28 Pengujian Hubungan Ethernet Shield dengan Web Server

Gambar 5.28 (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 5.28 (b) merupakan screenshot dari serial monitor jika

Ethernet Shield terhubung dengan web server .

5.4 Pengujian Perangkat Lunak Pada Web Server

Mesin server terdiri dari interpreter pemrograman web dan sistem manajemen basis

data. Program yang disimpan di web server merupakan program web yang terdiri

dari program PHP, HTML, javascript, XML, CSS dan program basis data SQL.

Pemrograman tersebut menghasilkan situs web yang difungsikan untuk memonitor

kualitas udara. Berikut ini adalah tabel hasil pengujian web server untuk Arduino,

Pengguna, dan Admin.



V - 34

Tabel 5.13 Hasil Pengujian Web Server untuk Arduino

No. Aktor Masukan Keluaran Status

1 Arduino Data sensor melalui

URL.

Sistem menerima data

sensor, kemudian

menyimpannya di

basis data.

Sukses

2 Arduino Data kualitas udara

kategori baik.

Tampilan baris pada

tabel log, meteran

angular , dan sticky

note berwarna hijau.

Sukses


kategori sedang.

Tampilan baris pada

tabel log, meteran


note berwarna biru.

Sukses


kategori tidak sehat.

Tampilan baris pada

tabel log, meteran


note berwarna kuning.

Sukses


kategori sangat

tidak sehat.

Tampilan baris pada

tabel log, meteran


note berwarna merah.

Sukses

6 Arduino Data kualitas udarakategori berbahaya.

Tampilan baris padatabel log, meteran


note berwarna hitam.

Sukses



V - 35

Tabel 5.14 Hasil Pengujian Web Server untuk Pengguna

No. Aktor Masukan Keluaran Status

1 Pengguna Memilih kronologi

tahun untuk melihat

rekaman data.

Tabel rekaman data

berdasarkan kronologi

tahun yang dipilih.

Sukses


bulan untuk melihat

rekaman data.

Tabel rekaman data


bulan yang dipilih.

Sukses


hari untuk melihat

rekaman data.

Tabel rekaman data


bulan yang dipilih.

Sukses

4 Pengguna Mengirim pesan

melalui form pada

navigasi Kontak.

Pesan terkirim dan

masuk ke basis data

pada server .

Sukses

Mengirim pesan

dengan bidang

belum terisi benar.

Notifikasi bidang

belum terisi secara

benar.

Sukses

Tabel 5.15 Hasil Pengujian Web Server untuk Admin

Pengujian Masukan Keluaran Status

Super Admin/

Admin

melakukan

masuk log.

Nama pengguna dan

kata sandi yang valid.

Tampilan antarmuka

Dashboard pada area

admin.

Sukses

Sembarang nama

pengguna dan

sembarang kata sandi.

Notifikasi berupa pesan

gagal login.

Sukses



V - 36

Pengujian Masukan Keluaran Status

Super Admin/

Admin

menyunting

tabel ISPU pada

menu Kelola

ISPU.

Satu atau lebih dari satu

data baru ISPU.

Sistem memperbarui data

pada basis data,

kemudian menampilkan

tabel ISPU terbaru.

Sukses

Super Admin

menyunting data

Admin.

Nama Depan, Nama

Belakang, E-mail, Kata

Sandi Baru. Salah satu

atau semua bidang.


admin pada basis data,


data admin terbaru.

Sukses

Ketik ulang kata sandi

tidak cocok.

Notifikasi bahwa bidang

ketik ulang kata sandi

belum cocok.

Sukses

Super Admin

menambah

Admin baru.

Nama Pengguna, Nama

Depan, Nama Belakang,

E-mail, Kata Sandi.

Sistem menyimpan data

admin baru ke basis data,


daftar semua admin.

Sukses

Super Admin/

Admin

menyunting data

profilnya

sendiri.

Nama Depan, Nama

Belakang, E-mail, Kata

Sandi Baru. Salah satu

atau semua bidang.


admin pada basis data,


data profil terbaru.

Sukses



VI - 1

BAB VI

PENUTUP

Bab keenam merupakan bab terakhir dari laporan tugas akhir yang dikerjakan oleh

pengembang/penulis. Bab ini membahas mengenai kesimpulan dan saran dari

seluruh kegiatan tugas akhir yang telah dilaksanakan.

6.1 Kesimpulan

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.



VI - 2

6.2 Saran

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.

Sistem ini masih menggunakan 1 sensor kualitas udara. Untuk penelitian

selanjutnya, lebih baik menggunakan sensor gas untuk setiap jenis gas yang

menjadi parameter-parameter kualitas udara. Penggunaan banyak sensor untuk

setiap jenis gas dapat meningkatkan akurasi dan menambah kerincian.

2. Perangkat sensor dan microcontroller dapat dikembangkan untuk di setiap titik

daerah di sebuah kota, terutama untuk daerah industri dan daerah padat lalu

lintas. Sehingga data sensor gas dari titik-titik tersebut dapat dimanfaatkan

untuk sampling dan dapat ditampilkan ke sebuah peta GIS.

3. Penggunaan Arduino WiFi Shield ataupun modul komunikasi radio dan baterai

dapat meningkatkan mobilitas perangkat microcontroller .

4.

Penambahan sensor tekanan udara dan weather meters untuk mengukur cuaca(curah hujan, kecepatan angin, arah angin) sehingga informasi yang

ditampilkan pada situs web lebih variatif.

5. Casing box dan perangkat microcontroller dan sensor dapat dirancang ulang

agar dapat tahan cuaca hujan.

6. Penambahan fitur peta sistem informasi geografis pada sistem pemantauan

kualitas udara berdasarkan perangkat sensorik yang berada di setiap titik-titik

daerah.

7. Pengembangan perangkat lunak untuk platform telepon seluler pintar dapat

dilakukan supaya menambah tingkat mobilitas dan dapat digunakan oleh lebih

banyak pengguna.

8. Untuk pengembangan lebih lanjut dengan tujuan produksi massal, perangkat

development board Arduino dapat diganti oleh custom development board

untuk menekan pengeluaran biaya produksi.



DAFTAR REFERENSI

[1] Pencemaran Udara, http://id.wikipedia.org/wiki/Pencemaran_udara,

Diakses 9 Maret 2014

[2] Parameter Pencemar Udara dan Dampaknya Terhadap Kesehatan,

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

[3] Bagian Per Juta, http://id.wikipedia.org/wiki/Bagian_per_juta, Diakses 10

Maret 2014

[4] Kelembaban, http://id.wikipedia.org/wiki/Kelembapan, Diakses 12 Mei

2014

[5] Suhu, http://id.wikipedia.org/wiki/Suhu, Suhu, Diakses 12 Mei 2014

[6] Arduino, http://en.wikipedia.org/wiki/Arduino, Diakses 10 Maret 2014

[7] Arduino Uno, http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno, Diakses 13

Maret 2014

[8] Arduino Ethernet Shield,

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

[9] MQ Gas sensors, http://playground.arduino.cc/Main/MQGasSensors,

Diakses 10 Maret 2014

[10] D-Robotics. 2010. DHT11 Humidity & Temperature Sensor .

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

[12] Diode, http://id.wikipedia.org/wiki/Diode, Diakses 1 Agustus 2014

[13] Kondensator, id.wikipedia.org/wiki/Kondensator, Diakses 1 Agustus 2014

[14] Resistor, http://id.wikipedia.org/wiki/Resistor, Diakses 2 Agustus 2014

[15] 78xx, http://id.wikipedia.org/wiki/78xx, Diakses 2 Agustus 2014

[16] AJAX, http://id.wikipedia.org/wiki/AJAX, Diakses 30 Juni 2014

[17] Republik Indonesia. 1997. Keputusan Kepala Bapedal No. 107 tentang

Perhitungan dan Pelaporan Serta Informasi Indeks Standar Pencemar

Udara. Badan Pengendalian Dampak Lingkungan. Jakarta.

[18] FusionWidgets Documentation, http://docs.fusioncharts.com/widgets/,

Diakses 25 Juni 2014

[19] Perry, R.H. dan Green, D.W. Perry’s Chemical Engineers’ Handbook (7th

Edition), McGraw-Hill, Persamaan 12-7.

http://id.wikipedia.org/wiki/Pencemaran_udara

http://www.depkes.go.id/downloads/Udara.PDF

http://id.wikipedia.org/wiki/Bagian_per_juta

http://id.wikipedia.org/wiki/Kelembapan

http://id.wikipedia.org/wiki/Suhu

http://en.wikipedia.org/wiki/Arduino

http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno#.UyHm8D9_tmy

http://arduino.cc/en/Main/ArduinoEthernetShield

http://playground.arduino.cc/Main/MQGasSensors

http://id.wikipedia.org/wiki/Diode

http://id.wikipedia.org/wiki/Kondensator

http://id.wikipedia.org/wiki/Resistor

http://id.wikipedia.org/wiki/78xx

http://id.wikipedia.org/wiki/AJAX

http://docs.fusioncharts.com/widgets/

http://docs.fusioncharts.com/widgets/

http://id.wikipedia.org/wiki/AJAX

http://id.wikipedia.org/wiki/78xx

http://id.wikipedia.org/wiki/Resistor

http://id.wikipedia.org/wiki/Kondensator

http://id.wikipedia.org/wiki/Diode

http://playground.arduino.cc/Main/MQGasSensors

http://arduino.cc/en/Main/ArduinoEthernetShield

http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno#.UyHm8D9_tmy

http://en.wikipedia.org/wiki/Arduino

http://id.wikipedia.org/wiki/Suhu

http://id.wikipedia.org/wiki/Kelembapan

http://id.wikipedia.org/wiki/Bagian_per_juta

http://www.depkes.go.id/downloads/Udara.PDF

http://id.wikipedia.org/wiki/Pencemaran_udara



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, Texas Raleigh, North California: The Pragmatic

Bookshelf.

Roger S. Pressman, Ph. D. 2012. Rekayasa Perangkat Lunak . Edisi 7. Penerbit Andi

Tim Pustenna ITB. 2011. Jurus Kilat Jago Membuat Robot. Dunia Komputer.

Republik Indonesia. 1999. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 41

tentang Pengendalian Pencemaran Udara. Presiden RI. Jakarta.

Kementrian Lingkungan Hidup. 2010. Indeks Kualitas Lingkungan Hidup 2009.

Jakarta: Asisten Deputi Urusan Data dan Informasi Lingkungan.



LAMPIRAN

config.php<?php$konek= mysql_connect('localhost','root','28011991');mysql_select_db('finalproject',$konek);?>

fungsi_ip.php<?phpfunction get_ip_address()

$ip_keys = array('HTTP_CLIENT_IP', 'HTTP_X_FORWARDED_FOR','HTTP_X_FORWARDED', 'HTTP_X_CLUSTER_CLIENT_IP', 'HTTP_FORWARDED_FOR','HTTP_FORWARDED', 'REMOTE_ADDR');

foreach ($ip_keys as $key) if (array_key_exists($key, $_SERVER) === true)

foreach (explode(',', $_SERVER[$key]) as $ip) // trim for safety measures$ip = trim($ip);// attempt to validate IPif (validate_ip($ip))

return $ip;

return isset($_SERVER['REMOTE_ADDR']) ? $_SERVER['REMOTE_ADDR'] : false;

function validate_ip($ip)

if (filter_var($ip, FILTER_VALIDATE_IP, FILTER_FLAG_IPV4 |FILTER_FLAG_NO_PRIV_RANGE | FILTER_FLAG_NO_RES_RANGE) === false)

return false;return true;

?>

fungsi_pass.php<?phpfunction hex($str='',$code='') $t='';if(($code>=0)and($code<100)) $t .=dechex(strlen($str)+$code)."g";

$str=strrev($str);for($i=0;$i<=strlen($str)-1;$i++) $t .=dechex(ord(substr($str,$i,1))+$code);

return $t;

function unhex($str='',$code='') $all=explode("g",$str);$head=hexdec($all[0])-$code;$content=$all[1];if($head==(strlen($content)/2)) for($i=0;$i<=$head-1;$i++)

$t .=chr(hexdec(substr($content,$i*2,2))-$code);$t =strrev($t);

return $t;?>

body.php<?phprequire_once("lib/config.php");

include_once("classes/ispuClass.php");include_once("classes/perangkatClass.php");?>

<nav class="navbar navbar-default navbar-fixed-top navbar-inverse"role="navigation"><div class="container"><div class="navbar-header"><button type="button" class="navbar-toggle" data-toggle="collapse" data-

target="#bs-example-navbar-collapse-1"><span class="sr-only">Toggle navigation</span><span class="icon-bar"></span><span class="icon-bar"></span><span class="icon-bar"></span>

</button>

<a class="navbar-brand" href="index.php"><span class="glyphicon glyphicon-globe"></span> SPKU</a></div>

<div class="collapse navbar-collapse" id="bs-example-navbar-collapse-1"><ul class="nav navbar-nav"><li class="dropdown"><a href="#" class="dropdown-toggle" data-toggle="dropdown">Pengetahuan

<b class="caret"></b></a><ul class="dropdown-menu"><li><a href="#">Definisi</a></li><li><a href="tabelispu.php">Indeks Standar Kualitas Udara</a></li><li><a href="#">Parameter dan Instrumen</a></li>

</ul></li><li><a href="record.php">Rekaman Data</a>

</li></ul><ul class="nav navbar-nav navbar-right"><li><a href="tentang.php">Tentang</a></li><li><a href="bantuan.php">Bantuan</a></li><li><a href="kontak.php">Kontak</a></li>

</ul></div>

</div></nav>

<div class="container" style="min-height: 500px;"><div class="row">

<div class="col-md-12"><legend style="color: #c6c6c6;">Sistem Pemantauan Kualitas Udara<div id="time" style="font-size: 14px;"></div>

</legend></div><div class="col-md-4"><div class="panel panel-default"><div class="panel-body"><div id="chart1div"></div><div id="chart2div"></div>

</div></div>

</div>

<div class="col-md-8"><div class="panel panel-default"><div class="panel-body"><div class="row">

<div class="col-md-12"><div id="val-col"></div>

</div><div class="col-md-12"><div class="table-responsive"><table class="table table-bordered"><thead>

<tr><th class="text-center">#</th><th class="text-center">Tanggal</th><th class="text-center">Jam</th><th class="text-center">Suhu (°C)</th><th class="text-center">Kelembaban (%)</th><th class="text-center">Indeks Kualitas Udara</th><th class="text-center">Kategori</th>

</tr></thead><tbody id="log"></tbody>

</table></div>

</div></div>

</div></div>

</div></div>

</div></div>

<script type="text/javascript">var chart1 = new FusionCharts("beauty/Charts/RealTimeLine.swf", "ChId1",

"330", "350", "0", "0");chart1.setDataURL("xml/MultipleDS.xml");chart1.render("chart1div");

</script><script type="text/javascript">

var chart1 = new FusionCharts("beauty/Charts/AngularGauge.swf", "ChId1","330", "190", "0", "0");

chart1.setDataURL("xml/RealTime.xml");chart1.render("chart2div");

</script><script type="text/javascript">

// var chart1 = new FusionCharts("beauty/Charts/Thermometer.swf","myChartId", "130", "380", "0", "0");

// chart1.setDataURL("xml/Thm2.xml");// chart1.render("chart3div");

</script><script>

setInterval(function() var d = new Date();document.getElementById("time").innerHTML = d;

,1000);</script>

<script type="text/javascript">

var xmlhttp=new XMLHttpRequest();

var xmlhttp2=new XMLHttpRequest();setInterval(function()xmlhttp.open("GET", "data.php", true);

xmlhttp.onreadystatechange = function()if (xmlhttp.readyState == 4 && xmlhttp.status == 200) document.getElementById("val-col").innerHTML=xmlhttp.responseText;

xmlhttp.send(null);

,5000); //60000

setInterval(function()document.getElementById("log").innerHTML=xmlhttp2.responseText;xmlhttp2.open("GET", "datatabellog.php", true);xmlhttp2.send();

,3000); //60000</script>

record.php<!DOCTYPE html><html lang="en">

<head><?php include 'view/header.php'; ?>

</head><body style="padding-top: 70px;color: #c6c6c6; background-color: #2f2f2f;">

<nav class="navbar navbar-default navbar-fixed-top navbar-inverse"role="navigation">

<div class="container">

<div class="collapse navbar-collapse" id="bs-example-navbar-collapse-1">

<ul class="nav navbar-nav"><li class="dropdown"><a href="#" class="dropdown-toggle" data-

toggle="dropdown">Pengetahuan <b class="caret"></b></a><ul class="dropdown-menu"><li><a href="#">Definisi</a></li><li><a href="tabelispu.php">Indeks Standar Kualitas

Udara</a></li><li><a href="#">Parameter dan Instrumen</a></li>

</ul></li><li class="active"><a href="record.php">Rekaman

Data</a></li></ul><ul class="nav navbar-nav navbar-right"><li><a href="tentang.php">Tentang</a></li><li><a href="bantuan.php">Bantuan</a></li><li><a href="kontak.php">Kontak</a></li>

</ul></div>

</div>

</nav>



<div class="container" style="min-height: 500px;">

<div class="row">

<legend style="color: #c6c6c6;">Sistem Pemantauan Kualitas Udara<h5>Rekaman Data</h5>

</legend><div class="col-md-2">

<?phpinclude_once "classes/dataRecordClass.php";$rec=new record();$rec->show_record();?>

</div><div class="col-md-10" id="graf">

<?php// $data=$rec->getData();// echo json_encode($data);

include_once"classes/grafikClass.php";

$graf=new grafik();$graf->showToDay();?>

</div></div>

</div>

<script>function chooseDay(x,y)var xmlhttp=new XMLHttpRequest();var xmlhttp2=new XMLHttpRequest();

xmlhttp.open("GET", "responseday.php?month="+x, true);xmlhttp.onreadystatechange = function()

if (xmlhttp.readyState == 4 && xmlhttp.status ==200)

document.getElementById("day").innerHTML =xmlhttp.responseText;

xmlhttp.send(null);

xmlhttp2.open("GET","responsegrafmonth.php?month="+x+"&year="+y, true);

xmlhttp2.onreadystatechange = function() if (xmlhttp2.readyState == 4 && xmlhttp2.status ==

200) document.getElementById("graf").innerHTML

= xmlhttp2.responseText;

xmlhttp2.send(null);

function chooseMonth(x)var xmlhttp=new XMLHttpRequest();var xmlhttp2=new XMLHttpRequest();

xmlhttp.open("GET", "responsemonth.php?year="+x, true);xmlhttp.onreadystatechange = function()

if (xmlhttp.readyState == 4 && xmlhttp.status ==200)

document.getElementById("month").innerHTML= xmlhttp.responseText;

document.getElementById("day").innerHTML ="";

xmlhttp.send(null);



xmlhttp2.open("GET", "responsegrafyear.php?year="+x,true);

xmlhttp2.onreadystatechange = function()

if (xmlhttp2.readyState == 4 && xmlhttp2.status ==200) document.getElementById("graf").innerHTML

= xmlhttp2.responseText;

xmlhttp2.send(null);

function dataOfTheChosenDay(x,y,z)var xmlhttp=new XMLHttpRequest();

xmlhttp.open("GET","responsegrafday.php?day="+x+"&month="+y+"&year="+z, true);

xmlhttp.onreadystatechange = function() if (xmlhttp.readyState == 4 && xmlhttp.status ==

200) document.getElementById("graf").innerHTML

= xmlhttp.responseText;

xmlhttp.send(null);

</script><php include 'view/footer.php'; ?></body></html>

dt_sense_mq_135_dht11.ino#include <SPI.h>

#include <Dhcp.h>#include <Dns.h>#include <Ethernet.h>

#include <EthernetClient.h>#include <EthernetServer.h>#include <EthernetUdp.h>#include <util.h>

#include <DHT.h>#include <SoftwareSerial.h>

byte MAC[]=0x90,0xA2,0xDA,0x0D,0xCA,0xCC;byte IPADDR[]=169,254,251,109;byte GATEWAY[]=192,168,1,1;byte SUBNET[]=255,255,0,0;byte PHPSVR[]=169,254,251,107; //replace with your web server ip addressEthernetClient client;

DHT dht;SoftwareSerial s(7,8); //rx, txunsigned int sensor, mq;//LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

void setup()Serial.begin(9600);s.begin(38400);dht.setup(2);Ethernet.begin(MAC,IPADDR,GATEWAY,SUBNET);

void contactWebServer(float temp, float hum, unsigned int ppm)Serial.println("Sedang menyambungkan ke server web untuk mengirim data

sensor...");if(client.connect(PHPSVR, 85))if(ppm>500)ppm=500;



Serial.println("Tersambung di server php");client.print("GET

/tugasakhir/ethernet.php?ppm=");client.print(ppm);client.print("&temp=");client.

print(temp);client.print("&hum=");client.print(hum);client.println(" HTTP/1.1");client.println("Host: 169.254.251.107:85");client.println("Connection: close");client.println();client.stop();

elseSerial.println("Gagal menyambungkan ke server web");

unsigned int bacaNilaiMQ135(void)s.write(0x41); //perintah baca nilai sensor (dt-sense mq135)delayMicroseconds(10);sensor = s.read();sensor=sensor*256 + s.read();return sensor;

void loop()delay(5);float suhu=dht.getTemperature();float lembab=dht.getHumidity();delay(dht.getMinimumSamplingPeriod());Serial.print(lembab);Serial.print("%");Serial.print("\t");Serial.print(suhu);Serial.print("* C");Serial.print("\n");sensor = bacaNilaiMQ135();Serial.print(sensor/1000 % 10 + 0x30);Serial.print("\t");Serial.print(sensor/100 % 10 + 0x30);Serial.print("\t");Serial.print(sensor/10 % 10 + 0x30);Serial.print("\t");Serial.print(sensor % 10 + 0x30);Serial.print("\t");

Serial.println(sensor);Serial.print("\n");mq=sensor;contactWebServer(suhu, lembab, mq);

MultipleDs.xml<chart caption='Grafik Realtime' subCaption='SPKU' dataStreamURL='sensor.php'refreshInterval='1' numberSuffix='' numberPrefix='' setAdaptiveYMin='1'xAxisName='Waktu' showRealTimeValue='1' realTimeValuePadding='50'labelDisplay='Rotate' slantLabels='1'>

<categories></categories><dataset seriesName='Kualitas Udara' showValues='0'>

</dataset><dataset seriesName='Suhu' showValues='0'></dataset><dataset seriesName='Kelembaban' showValues='0'></dataset><styles>

<definition><style type='font' name='captionFont' size='14' />

</definition><application>

<apply toObject='Caption' styles='captionFont' /><apply toObject='Realtimevalue' styles='captionFont' />

</application></styles>

</chart>



RIWAYAT HIDUP

Data Pribadi

Nama lengkap : Azis Sugianto Suparman

Tempat, tanggal lahir : Kuningan, 28 Januari 1991

Jenis kelamin : Laki-laki

Nama ayah : Ir. Maman Suparman

Nama ibu : Yayah Sopiah, S.Pd.

Anak ke : 1 dari 3 bersaudara

Riwayat Pendidikan

Formal

1996 - 1997 : TK Pertiwi Bogor

1997 - 1998 : SDN Katulampa VI Bogor

1998 - 2003 : SDN Cigugur 3 Kuningan

2003 - 2006 : SMPN 2 Kuningan

2006 – 2009 : SMAN 1 Kuningan

2009 – 2014 : Program Studi Teknik Informatika (konsentrasi :

Interfacing System) Universitas Widyatama Bandung

Informal2004 – 2006 : Juliana Jaya Computer Course Kuningan

Prestasi dan Pengalaman Kegiatan Ilmiah

PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING

Documents

Transcript of PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING