purwarupa sistem pemantauan kualitas udara secara daring
TRANSCRIPT
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 2/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 3/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 4/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 5/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 6/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 7/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 8/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 9/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 10/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 11/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 12/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 13/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 14/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 15/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 16/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 17/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 18/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 19/138
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 .
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 20/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 21/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 22/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 23/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 24/138
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 .
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 25/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 26/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 27/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 28/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 29/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 30/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 31/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 32/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 33/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 34/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 35/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 36/138
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].
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 37/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 38/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 39/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 40/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 41/138
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 .
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 42/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 43/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 44/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 45/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 46/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 47/138
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 .
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 48/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 49/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 50/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 51/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 52/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 53/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 54/138
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-
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 55/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 56/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 57/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 58/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 59/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 60/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 61/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 62/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 63/138
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)
Aktor : Super admin, admin
Skenario :
Tabel 4.4 Skenario Use CaseKelola ISPU
Aksi Aktor Reaksi Sistem
1. Super admin/admin mengakses
menu ISPU untuk mengelola tabel
Indeks Standar Pencemar Udara.
2. Sistem menampilkan form tabel
ISPU.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 64/138
IV - 7
Aksi Aktor Reaksi Sistem
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
Aktor : Super admin, admin
Skenario :
Tabel 4.5 Skenario Use CasePesan
Aksi Aktor Reaksi Sistem
1. Super admin/admin mengakses
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’.
5. Super admin/admin mengklik
tombol ‘Balas’.
6.
Sistem menampilkan form untukmengisi balasan pesan.
7. Super admin/admin mengklik
tombol ‘Kirim’.
8.
Sistem mengirim pesan balasan ke
pengirim pesan jika tidak ada
gangguan internet.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 65/138
IV - 8
Aksi Aktor Reaksi Sistem
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
Aktor : Super admin, admin
Skenario :
Tabel 4.6 Skenario Use Case Kelola Tentang
Aksi Aktor Reaksi Sistem
1. Super admin/admin mengakses
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 66/138
IV - 9
Nama Use Case : Kelola Bantuan
Aktor : Super admin, admin
Skenario :
Tabel 4.7 Skenario Use CaseKelola Bantuan
Aksi Aktor Reaksi Sistem
1. Super admin/admin mengakses
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
Aksi Aktor Reaksi Sistem
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 67/138
IV - 10
Aksi Aktor Reaksi Sistem
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 :
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 68/138
IV - 11
Tabel 4.9 Skenario Use Case Tabel ISPU
Aksi Aktor Reaksi Sistem
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
Aksi Aktor Reaksi Sistem
1.
Pengguna mengakses navigasi
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 :
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 69/138
IV - 12
Tabel 4.11 Skenario Use Case Tentang
Aksi Aktor Reaksi Sistem
1.
Pengguna mengakses navigasi
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
Aksi Aktor Reaksi Sistem
1.
Pengguna mengakses navigasi
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
Aksi Aktor Reaksi Sistem
1. Pengguna mengakses navigasi
Rekaman Data.
2. Sistem menampilkan tabel data
kualitas udara, suhu udara, dan
kelembaban udara berdasarkan
tahun, bulan, mau pun hari.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 70/138
IV - 13
Nama Use Case : Kirim Data Sensor
Aktor : Arduino
Skenario :
Tabel 4.14 Skenario Use CaseKirim Data Sensor
Aksi Aktor Reaksi Sistem
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 71/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 72/138
IV - 15
Gambar 4.5 menggambarkan setiap tahap interaksi antar objek yang terjadi pada
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
Gambar 4.6 menggambarkan setiap tahap interaksi antar objek yang terjadi pada
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 73/138
IV - 16
Gambar 4.7 menggambarkan setiap tahap interaksi antar objek yang terjadi pada
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 74/138
IV - 17
Gambar 4.9 menggambarkan setiap tahap interaksi antar objek yang terjadi
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"
7. Kirim Pesan Galat
<jika data tidak valid>
8. Tampilkan Pesan
"Tambah Admin Gagal"
5. Simpan Data Admin
Gambar 4.10 Diagram Sequence Tambah Admin
Gambar 4.10 menggambarkan setiap tahap interaksi antar objek yang terjadi
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()
4. Kirim Pesan Sukses
<jika data valid>
6. Tampilkan Pesan
"Admin Berhasil Diperbarui"
7. Kirim Pesan Galat
<jika data tidak valid>
8. Tampilkan Pesan
"Admin Gagal Diperbarui"
5. Perbarui Data Admin
Gambar 4.11 Diagram Sequence Sunting Admin
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 75/138
IV - 18
Gambar 4.11 menggambarkan setiap tahap interaksi antar objek yang terjadi
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
Gambar 4.12 menggambarkan setiap tahap interaksi antar objek yang terjadi
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 76/138
IV - 19
Gambar 4.13 menggambarkan setiap tahap interaksi antar objek yang terjadi
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
Gambar 4.14 menggambarkan setiap tahap interaksi antar objek yang terjadi
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()
4. Kirim Pesan Sukses
<jika data valid>
6. Tampilkan Pesan
"Pesan Terkirim"
5. SimpanData Kontak
7. Kirim Pesan Galat
<jika data tidak valid>8. Tampilkan Pesan
"Pesan Belum Terkirim"
Gambar 4.15 Diagram Sequence Akses Kontak
Gambar 4.15 menggambarkan setiap tahap interaksi antar objek yang terjadi
pada diagram sequence akses kontak. Pengguna yang hendak mengirim pesan
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 77/138
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
Gambar 4.16 menggambarkan setiap tahap interaksi antar objek yang terjadi
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
Gambar 4.17 menggambarkan setiap tahap interaksi antar objek yang terjadi
pada diagram sequence akses bantuan. Ketika diakses oleh pengguna, navigasi
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 78/138
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
Gambar 4.18 menggambarkan setiap tahap interaksi antar objek yang terjadi
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 79/138
IV - 22
Gambar 4.19 menggambarkan setiap tahap interaksi antar objek yang terjadi
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 80/138
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
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 81/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 82/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 83/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 84/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 85/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 86/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 87/138
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)
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 88/138
IV - 31
Gambar 4.34 Rancangan Halaman Kelola Admin (Tambah Baru)
Gambar 4.35 Rancangan Halaman Kelola Admin (Profil Anda)
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 89/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 90/138
IV - 33
4.4.12 Perancangan Antarmuka Pengguna Halaman Pesan
Gambar 4.38 Rancangan Halaman Pesan
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 91/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 92/138
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
Keterangan gambar 5.2:
1. Pin 10 digunakan sebagai Slave Select (SS).
2.
Pin 11 digunakan sebagai Master Out Slave In (MOSI).
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 93/138
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
Keterangan gambar 5.3:
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 94/138
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
Keterangan gambar 5.4:
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.
Kapasitor berkutub senilai 100 µF.
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).
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 95/138
V - 5
11.
Kapasitor berkutub senilai 100 µF.
12. IC regulator tipe L7805CV digunakan untuk memfilter tegangan listrik masuk
menjadi 5 Volt.
13.
Kapasitor berkutub senilai 100 µF.
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 96/138
V - 6
Keterangan gambar 5.5:
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 97/138
V - 7
Gambar 5.6 Arduino dan Sensor Suhu/Kelembaban DHT11
Keterangan gambar 5.6:
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 98/138
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)
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 99/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 100/138
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)
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 101/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 102/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 103/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 104/138
V - 14
No. Use Case Berkas Fisik
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 105/138
V - 15
No. Use Case Berkas Fisik
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
Nama bidang Tipe Kunci Keterangan
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 106/138
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
Nama bidang Tipe Kunci Keterangan
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
Nama bidang Tipe Kunci Keterangan
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
Nama bidang Tipe Kunci Keterangan
id int(11) Primary Key id rentang isu
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 107/138
V - 17
Nama bidang Tipe Kunci Keterangan
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
Nama bidang Tipe Kunci Keterangan
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 108/138
V - 18
Tabel 5.7 Tabel tentang
Nama bidang Tipe Kunci Keterangan
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 .
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 109/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 110/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 111/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 112/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 113/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 114/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 115/138
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)
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 116/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 117/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 118/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 119/138
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 120/138
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
Jam Indeks KU Suhu (°C) Kelembaban (%) Kategori
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 121/138
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
Jam Indeks KU Suhu (°C) Kelembaban (%) Kategori
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
Jam Indeks KU Suhu (°C) Kelembaban (%) Kategori
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 122/138
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)
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 123/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 124/138
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
3 Arduino Data kualitas udara
kategori sedang.
Tampilan baris pada
tabel log, meteran
angular , dan sticky
note berwarna biru.
Sukses
4 Arduino Data kualitas udara
kategori tidak sehat.
Tampilan baris pada
tabel log, meteran
angular , dan sticky
note berwarna kuning.
Sukses
5 Arduino Data kualitas udara
kategori sangat
tidak sehat.
Tampilan baris pada
tabel log, meteran
angular , dan sticky
note berwarna merah.
Sukses
6 Arduino Data kualitas udarakategori berbahaya.
Tampilan baris padatabel log, meteran
angular , dan sticky
note berwarna hitam.
Sukses
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 125/138
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
2 Pengguna Memilih kronologi
bulan untuk melihat
rekaman data.
Tabel rekaman data
berdasarkan kronologi
bulan yang dipilih.
Sukses
3 Pengguna Memilih kronologi
hari untuk melihat
rekaman data.
Tabel rekaman data
berdasarkan kronologi
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
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 126/138
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.
Sistem memperbarui data
admin pada basis data,
kemudian menampilkan
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,
kemudian menampilkan
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.
Sistem memperbarui data
admin pada basis data,
kemudian menampilkan
data profil terbaru.
Sukses
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 127/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 128/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 129/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 130/138
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.
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 131/138
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;?>
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 132/138
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"><!-- Brand and toggle get grouped for better mobile display --><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>
<!-- Collect the nav links, forms, and other content for toggling --><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><!-- /.navbar-collapse -->
</div><!-- /.container --></nav>
<div class="container" style="min-height: 500px;"><div class="row">
<!-- <canvas id="mycanvas" class="img-responsive"></canvas><div id="loader">
<div id="a">0</div><div id="b">0</div>
</div> --><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-heading">
Monitoring</div> --><div class="panel-body"><div id="chart1div"></div><div id="chart2div"></div><!-- <div id="chart3div" class="text-center"></div> -->
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 133/138
</div></div>
</div>
<div class="col-md-8"><div class="panel panel-default"><!-- <div class="panel-heading"><h3 class="panel-title">Kualitas Udara</h3>
</div> --><div class="panel-body"><div class="row">
<!-- div class="col-md-6"><div id="chart2div"></div>
</div> --><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();
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 134/138
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"><!-- Brand and toggle get grouped for better mobile display -
-><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>
<!-- Collect the nav links, forms, and other content fortoggling -->
<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><!-- /.navbar-collapse -->
</div><!-- /.container -->
</nav>
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 135/138
<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);
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 136/138
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;
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 137/138
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>
7/23/2019 PURWARUPA SISTEM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA SECARA DARING
http://slidepdf.com/reader/full/purwarupa-sistem-pemantauan-kualitas-udara-secara-daring 138/138
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