Abstrak —Sistem pemantauan kadar gas pada tambang batu bara berbasis  IoT  menggunakan  teknologi  komunikasi  LoRa  adalah sebuah sistem portabel yang berfungsi untuk memantau kadar gas yang berbahaya di tambang menggunakan dua sensor dan modul GPS  untuk  mengetahui  posisi  dari  alat  ini,  serta  menggunakan LoRa sebagai modul komunikasi. Pembuatan alat ini didasarkan oleh  adanya  gas  yang  berbahaya  untuk  manusia  di  daerah pertambangan, dari segi kecelakaan kerja seperti kebakaran atau ledakan  yang  dikarenakan  gas  CH 4 dan  juga  sistem  pernapasan yang akan terganggu jika terlalu banyak terpapar gas CO 2 . Sistem ini  dapat  memantau  perubahan  konsentrasi  gas.  Sensor  yang digunakan  adalah  sensor  gas  jenis  MQ-02  dan  MQ-135.  Dalam penelitian ini mengimplementasikan sistem IoT untuk pemantauan  kadar  gas  di  tambang  batu  bara.  Alat  ini  nantinya dapat  dibawa  oleh  pengguna  asalkan  masih  dalam  jarak  yang stabil untuk komunikasi antar LoRa. Ketika LoRa di transmitter mengirimkan  data,  maka  LoRa  di receiver akan  menerima  data tersebut  dan  mengolahnya.  Data  kemudian  dikirim  melalui komunikasi serial ke NodeMCU, dan diteruskan ke aplikasi yang ada  di  smart  phone.  Pengujian  sensor  gas  dilakukan  dengan beberapa  bahan  seperti  asap  dari  kertas  dan  asap  rokok.  Hasil yang  didapatkan  di  pengujian  tersebut  berbeda.  Jarak komunikasi  maksimal  yang  bisa  dilakukan  di  daerah  perkotaan kurang  lebih  600  meter.  Konsentrasi  gas  yang  terukur  saat pengujian  relatif  naik  turun  dikarenakan  faktor  alam  seperti adanya angin.
Kata  Kunci — Arduino,  IoT,  Konsentrasi  Gas,  LoRa,  Tambang Batubara .

## I. PENDAHULUAN
ERTAMBANGAN adalah cara untuk  mengambil  mineral dan sumber energi yang tersimpan di bawah tanah yang kita pijak  ini.  Seperti  batu  bara,  minyak,  emas,  kapur,  dan sejenisnya. Saat ini, industri pertambangan mineral dan sumber energi sudah dilakukan hampir di seluruh dunia. Di masa lalu, ada  orang  yang  dikirim  untuk  mengecek  kondisi  tambang  di beberapa  bagian.  Mereka  memiliki  tugas  untuk  melaporkan kondisi  tambang  dengan  waktu  nyata.  Metode  ini  sangat membuang- buang waktu dan tidak efektif [1].
Untuk  tujuan  memperbaiki  sistem  komunikasi  yang  ada  di daerah  tambang,  dan  untuk  mencapai  keinginan  dalam mobilitas  tinggi  serta  keefektifan  waktu,  dibutuhkan  sebuah sistem  yang  mendukung.  Sistem  pemantau  yang  berbasis  IoT dapat membantu untuk mengirim data kondisi tambang secara waktu nyata [1].
Kondisi  tambang  batu  bara  yang  diobservasi  antara  lain adalah kadar karbon dioksida dan kadar gas metana. Di bagian sensor  terdiri  atas  sensor  gas  CO 2 (MQ-135),  dan  sensor  gas CH 4 (MQ-2). Sensor- sensor tersebut telah disesuaikan dengan kondisi kadar gas yang ada di tambang [2].
Saat ini sistem yang diperlukan adalah sistem wireless sensor network ,  dimana  sistem  ini  mempunyai  volume  kecil  dan ringan. Dengan keuntungan tersebut, lokasi dari wireless node dapat  berpindah-pindah  dan  dapat  dilepas  maupun  dipasang seperlunya. Wireless node ini mengungguli sistem komunikasi yang  masih  menggunakan  kabel  dan  bisa  dipasang  di  daerah yang  tidak  ada  manusia.  Dalam  suatu  kasus  ketika  jalur komunikasi  terputus  karena  suatu  masalah, wireless  node tersebut tetap dapat melakukan komunikasi dan menyampaikan informasi [3].
Sistem  ini  sendiri  di  bagian  processing  memakai  sebuah mikrokontroler. Untuk sistem komunikasi antara node dengan receiver memakai  modul  LoRa.  Modul  LoRa  dikondisikan untuk  menerima  informasi  dari  node  dan  mengirim  informasi tersebut  ke  LoRa  lainnya  untuk  dikirim  ke receiver yang selanjutnya  akan  dipublish  ke  sebuah  aplikasi  dengan menggunakan  bantuan  NodeMCU.  Hasil  yang  diharapkan adalah alat ini dapat membantu mengurangi tingkat kecelakaan atau kematian di daerah pertambangan [4].

## Sistem Pemantauan Kadar Gas pada Tambang Batu bara Berbasis IoT Menggunakan Teknologi Komunikasi LoRa
Fauzi Muhammad Ikhsan, dan Muhammad Rivai Departemen Teknik Elektro, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) e-mail : muhammad_rivai@ee.its.ac.id
P
Tabel 1. Komposisi udara bersih di atmosfer Gas Konsentrasi Volume (%) PPM Nitrogen 78,08 780,840 Oksigen 20,95 209,460 Argon 0,934 9,340 Karbon dioksida 0,033 330 Neon 0,00180 18 Helium 0,00050 5 Metana 0,00020 2 Kripton 0,00010 1 Tabel 2. Kadar gas pada area tambang batu bara Gas Ambang batas O 2 Konsentrasi minimum 19.5% CH 4 Konsentrasi maksimum 5000 ppm 𝐶𝑂 2 Konsentrasi maksimum 5000 ppm 𝐶𝑂 Konsentrasi maksimum 25 ppm

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## A. Kandungan Gas pada Tambang Batubara
Di  area  pertambangan,  persentase  dari  oksigen  akan berkurang  dalam  suatu  proses  yang  dikenal  sebagai pengenceran oleh mesin pembakaran, api dan pembakaran kayu suhu rendah, yang dalam proses tersebut menambahkan gas-gas lain seperti karbon monoksida dan karbon dioksida. Salah satu gas  yang  berbahaya  lainnya  dalam  pertambangan  adalah metana. Gas  metana biasanya ada karena terlepas dari fraktur material  saat  penambangan  berlangsung.  Dengan  kondisi tertentu,  konsentrasi  gas  metana  dapat  menciptakan  ledakan ketika berada di antara 5% sampai 15%. Ketika konsentrasinya sudah  melebihi  15%  maka  yang  terjadi  hanyalah  adanya kebakaran  tanpa  ledakan.  Dan  di  bawah  5%  maka  tidak  akan terjadi  kebakaran  atau  ledakan.  Tabel  1  menunjukkan komposisi udara yang ada di atmosfer kita. Tabel 2 adalah gas yang ada di area pertambangan beserta batas kadar gas tersebut.

## B. Sensor Gas MQ-02
Bahan  utama  dari  sensor  ini  adalah  SnO 2 dengan konduktivitas  rendah  pada  udara  bersih.  Jika  terdapat kebocoran  gas,  konduktivitas  sensor  menjadi  lebih  tinggi. Setiap kenaikan konsentrasi gas maka konduktivitas sensor juga naik.  MQ-2  sensitif  terhadap  gas  LPG,  Propana,  Hidrogen, Karbon  Monoksida,  Metana  dan  Alkohol  serta  gas  mudah terbakar di udara lainnya. Sensor gas dan asap ini mendeteksi konsentrasi  gas  yang  mudah  terbakar  di  udara  serta  asap  dan output  membaca  sebagai  tegangan  analog.  Sensor  dapat mengukur  konsentrasi  gas  mudah  terbakar  dari  300  sampai 10.000 sensor ppm, dapat beroperasi pada suhu dari -20 sampai 50  °  C  dan  mengkonsumsi  kurang  dari  150  mA  pada  5V  [5]. Gambar 1 merupakan karakteristik sensitivitas sensor gas MQ- 02  terhadap  gas  yang  dapat  dideteksi.  Sumbu  X  menandakan konsentrasi  gas,  sumbu  Y  menandakan  rasio  resistensi  dari sensor  (Rs/Ro).  Dimana  Rs  adalah  resistensi  dari  berbagai macam  gas,  sementara  Ro  adalah  resistensi  sensor  dalam 1000ppm Hydrogen [6]. Kalibrasi sensor gas agar didapatkan
Gambar 1. Kurva karakteristik sensitivitas MQ-02.
Gambar 2. Kurva karakteristik sensitivitas MQ-135.
Gambar 3. Blok diagram modul NEO-6M.
Gambar 4. Pin diagram RF96.
Gambar 5. Flowchart sistem pemantauan.
Gambar 6. Diagram blok sistem.
nilai  ppm  dari  gas  yang  diinginkan  yaitu  dengan  melakukan analisa  dari  kurva  karakteristik  sensitivitas  dari  sensor  dan menggunakan  rumus power  function dengan  persamaan  (1), sehingga  didapatkan  persamaan  (2)  untuk  mendapatkan  nilai ppm dari gas yang diukur.
𝑦 =  𝑎. 𝑥 𝑏 (1)
jadi,
𝑝𝑝𝑚 = 𝑎. (𝑅𝑠 𝑅𝑜 ⁄ ) 𝑏 (2)
Dengan  menggunakan power  regression maka  didapatkan scaling  factor (a),  dan exponent (b),  untuk  gas  yang  akan diukur. Lalu menggunakan persamaan (3) untuk mendapatkan nilai Ro.
𝑅𝑜 = 𝑅𝑠. 𝑠𝑞𝑟𝑡(𝑎 𝑝𝑝𝑚
⁄
, 𝑏) = 𝑅𝑠. 𝑒𝑥𝑝 (𝑙𝑛(𝑎 𝑝𝑝𝑚
⁄ ) / 𝑏) (3)
Untuk  nilai  Rs  dapat  diperoleh  melalui  website  resmi  dari BMKG untuk konsentrasi gas CH 4 dan CO 2 di udara saat ini.
C. Sensor Gas MQ-135
Sensor MQ-135 merupakan sebuah modul sensor yang dapat digunakan  untuk  menentukan  kadar  konsentrasi  gas-gas berbahaya dalam udara. Modul ini dapat mendeteksi gas CO 2 , gas  amonia,  bensol,  alkohol,  serta  gas  berbahaya  lainnya. Modul  ini  cocok  digunakan  pada  proses  penentuan  kualitas udara  ( air  quality  control ).  Sensor  dengan  seri  MQ  ini digunakan  karena  sensor  jenis  ini  hemat  biaya  dan  mudah tersedia  di  pasaran.  Sensor  MQ-135  membutuhkan  waktu pemanasan  lebih  sedikit,  memberikan  respon  cepat  dan sensitivitasnya  baik  [7].Prinsip  kerja  dari  sensor  ini  adalah ketika  timah  dioksida  (partikel  semikonduktor)  dipanaskan  di udara pada suhu tinggi, oksigen diserap di permukaan. Di udara bersih,  elektron  donor  dalam  timah  dioksida  tertarik  ke  arah oksigen  yang  diserap  pada  permukaan  bahan  sensor.  Ini mencegah  aliran  arus  listrik.  Dengan  adanya  gas  pereduksi, kerapatan  permukaan  oksigen  yang  teradsorpsi  berkurang karena  bereaksi  dengan  gas  pereduksi.  Elektron  kemudian dilepaskan ke dalam timah dioksida, yang memungkinkan arus mengalir  bebas  melalui  sensor  [8].  Gambar  2  merupakan karakteristik sensitivitas sensor gas MQ-135 terhadap gas yang dapat dideteksi.
Tabel 3. Pengujian sensor terhadap udara bersih Waktu (s) Konsentrasi Gas (PPM) MQ-02 MQ-135 0 2,78 399,51 8 2,74 396,20 16 2,64 394,02 24 2,61 398,96 32 2,62 396,20 40 2,57 395,66 48 2,61 395,11 56 2,60 361,85 64 2,57 386,50 72 2,59 381,77 80 2,62 375,57 Tabel 4. Pengujian sensor terhadap asap rokok Waktu (s) Konsentrasi Gas (PPM) MQ-02 MQ-135 0 1,85 397,90 8 1,82 2788,26 16 1,83 8180,23 24 1,83 3061,75 32 1.84 2773,59 40 1,84 8641,89 48 1,84 8273,45 56 1,83 9361,80 64 1,82 4243,80 72 1,82 8027,94 80 1,83 8631,76 Tabel 5. Pengujian sensor terhadap asap kertas Waktu (s) Konsentrasi Gas (PPM) MQ-02 MQ-135 0 4,28 662,79 8 3,69 578,34 16 3,46 3087,70 24 3,45 926,01 32 3,45 755,36 40 3,45 2598,61 48 3,44 3235,56 56 3,45 1220,46 64 3,45 1486,26 72 3,45 3244,55 80 3,45 4902,44
Tabel 6. Pengujian sensor terhadap asap kerta. Volume (mL) CO 2 (PPM) 1 791,39 2 1047,65 3 1165,79 4 1270,81 5 2605,32 6 2940,79 7 4098,41 8 5401,81 9 6670,25 10 9648,77 Tabel 7. Pengujian sensor terhadap asap batubara. Volume (mL) CH 4 (PPM) 1 0,59 2 0,68 3 0,85 4 0,96 5 1,00 6 1,14 7 1,30 8 1,77 9 2,97 10 3,05 Tabel 8. Pengujian LoRa Jarak (m) Data Terkirim Data Diterima MQ-02 MQ-135 MQ-02 MQ-135 100 0,91 361,64 0,91 361,64 200 0,91 360,18 0,91 360,18 300 0,91 309,91 0,91 309,91 400 0,91 297,6 0,91 297,6 500 0,91 348,38 0,91 348,38 600 0,91 321,66 0,91 321,66

## D. GPS u-Blox NEO-6M
Modul  GPS  dengan  jenis  NEO-6M  berukuran  ringkas  ini (25x35mm  untuk  modul,  25x25mm  untuk  antena)  berfungsi sebagai  penerima  GPS  yang  dapat  mendeteksi  lokasi  dengan menangkap  dan  memproses  sinyal  dari  satelit  navigasi.  Jenis GPS  ini  cukup  dapat  diandalkan  karena  memiliki  keakuratan yang  cukup  baik  dan  juga  beberapa  fitur  yang  cukup menguntungkan  di  antaranya  terdapat  baterai  cadangan  data, built-in elektronik kompas, dan built-in antena keramik untuk menangkap  sinyal  dengan  kuat.  Sistem  posisi  u-Blox  6  yang memiliki  50  kanal  menawarkan Time-To-First-Fix (TTFF) dalam waktu di bawah 1 detik. Di mesin akuisisi, dengan 2 juta korelator, mampu melakukan pencarian waktu/frekuensi ruang paralel  yang  masif,  memungkinkannya  menemukan  satelit secara  instan  [9].  Untuk  blok  diagram  dari  Modul  NEO-6M dapat dilihat pada Gambar 3.

## E. LoRa RF96
RF96 menggabungkan modem LoRa spread spectrum yang mana mampu mencapai jangkauan cukup jauh secara signifikan
dari  sistem  yang  ada  berdasarkan  modulasi  FSK  atau  OOK. LoRa  juga  memberikan  keuntungan  yang  signifikan  pada selektivitas  dan  kinerja  pemblokiran  gangguan,  lebih  lanjut dapat meningkatkan keandalan dalam komunikasi tanpa kabel [10].  Pengguna  dapat  menentukan  penyebaran  spektrum  pada modulasi bandwidth (BW), faktor penyebaran (SF) dan tingkat koreksi kesalahan (CR). Standar modulasi GFSK, FSK, OOK, dan  GMSK  juga  disediakan  untuk  memungkinkan  terjadinya kompatibilitas dengan sistem yang telah ada atau standar yang sudah  ada  seperti  MBUS  nirkabel  dan  IEEE  802.15.4g  [11]. Untuk pin diagram dari LoRa RF96 dapat dilihat pada Gambar 4.

## F. LoRa RF96
NodeMCU  merupakan  sebuah Firmware  Open-Source dan Development  Kit yang  dapat  membantu  membangun  produk berbasis IoT. NodeMCU dikembangkan untuk mempermudah Penggunaan  API  ( Application  Programming  Interface )  yang canggih  untuk  perangkat  keras  IO.  API  dapat  mengurangi pekerjaan  berlebih  untuk  mengkonfigurasi  dan  memanipulasi perangkat  keras.  NodeMCU  dirancang  memiliki Input dan Output seperti  perangkat  keras  Arduino  (IO) [12], [13].NodeMCU  menggunakan  MCU  Wi-Fi  dengan  biaya terendah  yaitu  ESP  8266.  ESP8266  Merupakan  Chip  Wi-Fi paling  terintegrasi.  Ukuran  Chip  adalah  5mm  x  5mm. ESP8266EX  minimal  membutuhkan  rangkaian  eksternal  dan pengintegrasian  32-bit  Tensilica  MCU,  standar  antarmuka digital  periferal,  sakelar  antena,  balun  R, Power  Amplifier , penguat  penerima  dengan noise rendah,  filter  dan  modul manajemen daya. Semua diintegrasikan dalam satu paket kecil [14].
G. Blynk
Blynk  merupakan  platform sebuah  layanan server yang digunakan untuk mendukung project Internet of Things dengan aplikasi berbasis iOS dan Android yang dapat dikontrol dengan Arduino  atau  Raspberry  Pi  dengan  menggunakan  akses Internet. Blynk merupakan dasbor digital di mana aplikasi ini dapat  membangun  antarmuka  grafis  bagi  pengguna  dengan tombol  hanya drag dan drop [15]. Blynk  diciptakan  dengan tujuan untuk control dan monitoring hardware secara jarak jauh menggunakan  komunikasi  data  internet  ataupun  intranet (jaringan LAN). Kemampuan menyimpan data dan menampilkan  data  secara  visual  baik  menggunakan  angka, warna ataupun grafis semakin memudahkan dalam pembuatan project di bidang Internet of Things.

## III. PERANCAGAN SISTEM

## A. Gambaran Umum
Alat yang dirancang bertujuan untuk memonitor kadar gas di area  tambang  batu  bara  terutama  kadar  gas  metana,  dan  gas karbon dioksida. Untuk flowchart dari sistem dapat dilihat pada Gambar  5. Perancangan  alat  berupa  sebuah  board  yang  berisi mikrokontroler Arduino Uno dilengkapi dengan dua sensor gas, modul  GPS,  LoRa  (RF96),  LCD  display,  NodeMCU,  dan terminal  catu  daya.  Sensor  gas  digunakan  untuk  mengetahui
Gambar 7. Sistem secara keseluruhan untuk pengujian.
Gambar 8. Grafik pengambilan data.
Gambar 9. Tampilan pengambilan data pada aplikasi Blynk.
kadar  gas  di  area  tambang  batu  bara.  Modul  GPS  akan mengambil  data  dari  satelit  untuk  mengetahui  lokasi  dari  alat ini  dengan  menunjukkan latitude dan longitude .  LCD digunakan  untuk  menampilkan  data  yang  didapatkan  dari sensor. Mikrokontroler akan membaca data dari sensor-sensor yang  terhubung,  kemudian  data  tersebut  akan  dikirim  dengan modul LoRa. Alat dilengkapi dengan sel surya sebagai sumber daya  pada  bagian  kotak transmitter .  Data  yang  dikirim  akan diterima  oleh  mikrokontroler  pada  kotak receiver melalui modul  LoRa.  Selanjutnya  data  diolah  dan  diteruskan  ke NodeMCU  dan  LCD  display.  Setelah  data  diterima  oleh NodeMCU, selanjutnya data akan dikirim ke aplikasi Blynk di smartphone  untuk  memonitor  kadar  gas  dan  lokasi  dari transmitter .

## B. Diagram Blok Sistem
Sensor yang digunakan adalah sensor gas MQ-02 dan sensor gas  MQ-135.  Kedua  sensor  tersebut  diletakkan  pada  kotak transmitter bersama  dengan  modul  GPS,  LCD,  LoRa,  serta terminal  catu  daya.  Sensor  MQ-02  digunakan  untuk mengetahui  kadar  gas  CH 4 ,  dan  sensor  MQ-135  digunakan untuk mengetahui kadar gas CO 2 . Sedangkan LoRa digunakan untuk  mengirim  data  sensor  yang  telah  didapat.    Sensor  gas MQ-02, MQ-135 dan  modul  GPS dibaca oleh mikrokontroler Arduino Uno setiap 8 detik sekali. Hasil pembacaan dari sensor ini akan dikirimkan dengan menggunakan modul LoRa. Selain itu akan ditampilkan pada LCD display. Data yang dikirim akan diterima dengan LoRa pada kotak receiver . Pada kotak receiver juga  terdapat  mikrokontroler  Arduino  Uno  untuk  mengolah data  sensor  yang  diterima  odari  LoRa.  Kemudian  juga  ada mikrokontroler  NodeMCU  ESP8266  untuk  mengirimkan  data yang diterima ke aplikasi Blynk di smartphone . Blok diagram dapat dilihat pada Gambar 6.

## IV. PENGUJIAN DAN ANALISIS

## A. Pengujian Sensor Gas
Pengujian  dilakukan  dengan  empat  kondisi,  yaitu  kondisi pertama  merupakan  kondisi  ketika  udara  bersih  atau  udara bebas, kondisi kedua ketika ada asap rokok, dan kondisi ketiga ketika ada asap kertas antara lain:
1) Pengujian Sensor Terhadap Udara Bersih
Pada  pengujian  ini  dilakukan  dengan  udara  yang  ada  pada sekitar  lokasi  uji.  Pengujian  dilakukan  dengan  tidak memperhitungkan adanya polusi yang ada pada lokasi uji. Data yang  didapat  cukup  bervariasi.  Hasil  pengujian  dapat  dilihat pada Tabel 3.
2) Pengujian Sensor Terhadap Asap Rokok
Pada  pengujian  ini  dilakukan  dengan  membakar  rokok hingga menghasilkan asap. Pengujian ini tidak memperhitungkan kondisi yang dapat mengganggu pengujian, seperti angin, jarak antara asap dengan sensor, dan asap  yang dikeluarkan  oleh  rokok  juga  bisa  tidak  stabil.  Karena  faktor tersebut  data  yang  terbaca  berubah-ubah  tidak  mengikuti perubahan  volume  asap.  Hasil  pengujian  dapat  dilihat  pada Tabel 4.

## 3) Pengujian Sensor Terhadap Asap Kertas
Pada pengujian ini dilakukan dengan membakar kertas hingga menghasilkan  asap.  Pengujian  ini  tidak  memperhitungkan kondisi yang dapat mengganggu pengujian, seperti angin, jarak antara  asap  dengan  sensor,  dan  asap  yang  dikeluarkan  oleh kertas juga bisa tidak stabil. Karena faktor tersebut data  yang terbaca berubah-ubah tidak mengikuti perubahan volume asap. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 5.

## B. Pengujian Sensor Per Volume
Pengujian  sensor  per  volume  antara  lain:  (1)Pengujian Sensor  MQ-135.  Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui respon sensor terhadap volume asap yang diberikan. Asap yang digunakan adalah asap yang dihasilkan dari pembakaran kertas. Metode pengujian ini dilakukan dengan membakar kertas dan memasukkan asapnya ke dalam botol. Untuk mengambil asap digunakan  tabung  suntik  yang  ada  ukuran  volumenya,  dan memiliki satuan ukuran mililiter.. Pengujian dilakukan dengan memberikan sensor asap yang telah diambil dari botol melalui tabung  suntik.  Hasil  yang  didapatkan  setiap  kenaikan  satu mililiter  volume,  nilai  ppm  yang  terbaca  juga  naik.  Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 6;  (2)Pengujian Sensor MQ- 02.  Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  respon  sensor terhadap  volume  asap  yang  diberikan.  Asap  yang  digunakan adalah asap yang dihasilkan dari pembakaran batu bara. Metode pengujian  ini  dilakukan  dengan  membakar  batu  bara.  Hasil pengujian  dapat  dilihat  pada  Tabel  7.Pengujian  dilakukan dengan memberikan sensor asap yang telah diambil dari botol melalui  tabung  suntik.  Hasil  yang  didapatkan  setiap  kenaikan satu mililiter volume, nilai ppm yang terbaca juga naik.

## C. Pengujian Lora
Jarak terjauh untuk Receiver menerima data dari Transmitter adalah 600m. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi, seperti interferensi  objek  yang  menjadi  penghalang,  atau  gangguan frekuensi  dari  sinyal  yang  ada  pada  daerah  perkotaan.  Untuk bentuk  fisik  dari  alat  sistem  pemantauan  dapat  dilihat  pada Gambar 7. Untuk data yang didapatkan dapat dilihat pada Tabel 8.

## D. Pengujian  Keseluruhan
Pengujian  alat  secara  keseluruhan  dilakukan  di  Kabupaten Samboja,  Kalimantan  Timur,  dengan  mengambil  tempat pengujian  di  area  pertambangan.  Pengujian  dilakukan  dengan menempatkan transmitter di  area  yang  memiliki  rata-rata batubara  relatif  sedikit.  Sedangkan receiver diletakkan  pada jarak  sekitar  1  Km.  Gambar  8  menunjukkan  pengamatan dilakukan  selama  696  detik.  Hasil  yang  didapatkan  adalah konsentrasi  gas  CH 4 dan CO 2 berubah-ubah  namun perubahannya  relatif  rendah.  Konsentrasi  gas  CH 4 termasuk rendah  dengan  nilai  tertinggi  sebesar  14,96  ppm  dan  nilai terendah sebesar 12,48 ppm. Konsentrasi gas  CO 2 juga masih termasuk  rendah  dengan  nilai  tertinggi  sebesar  1230,32  ppm dan nilai terendah sebesar 1134,34 ppm. Nilai konsentrasi CO 2 yang  relatif  rendah  disebabkan  oleh  penempatan transmitter dengan lokasi yang minim batu bara, sedangkan nilai konsntrasi
gas CH 4 yang rendah dikarenakan kualitas batu bara yang ada di  lokasi  tersebut  termasuk  buruk,  atau  bisa  dikatakan  tidak layak  untuk  diambil  sebagai  hasil  tambang.  Dengan  jarak sejauh 1 Km receiver masih bisa menerima data yang dikirim oleh transmitter dengan  baik.  Tampilan  dari  aplikasi  Blynk berisi  nilai  konsentrasi  gas  yang  diobservasi  oleh  sensor  gas CH 4 dan  CO 2 beserta  tampilan  dari  google  maps  yang menunjukkan lokasi dari transmitter juga receiver seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9.

## V. KESIMPULAN
Pada penelitian ini telah dirancang dan dibuat sebuah sistem pemantauan  kadar  gas  pada  tambang  batu  bara  berbasis  IoT menggunakan  teknologi  komunikasi  LoRa. Modul GPS dapat membaca  lokasi  dengan  baik  ketika  berada  di  luar  ruangan. LoRa dapat mengirimkan data dengan baik dalam jarak kurang lebih 600m jika dicoba di area perkotaan,  namun  LoRa dapat mengirimkan data hingga 1,6 Km di area pertambangan. Nilai rata-rata CH 4 dan CO 2 di area pertambangan adalah 18,72 ppm dan  2196,20  ppm.  Dalam  aplikasi  Blynk,  data  yang  diterima dari  Node  MCU  belum  bisa  secara  cepat  sampai  ke  aplikasi dikarenakan  ada  faktor  yang  mempengaruhi,  seperti  jaringan seluler lemah, pengiriman data juga menjadi lemah.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] G. L. Borhade, M. B. Kadu, and R. P. Labade, “GSM Operated
Wireless Sensor Based Mine Security and Safety Approach,” in Communication, Control and Automation, ICCUBEA 2017 , 2017.
[2] S.  Molina,  I.  Soto,  and  R.  Carrasco,  ““Detection  of  Gases  and Collapses in Underground Mines using WSN,” in Proceedings of the IEEE International Conference on Industrial Technology , 2011, pp. 219–225.
[3] J.  Wang  and  P.  Wang,  “Based  on  Wireless  Sensor  Network  Coal Mine  Gas  Monitoring  System,”  in Proceedings  of  the  2012 International  Conference  on  Industrial  Control  and  Electronics Engineering, ICICEE 2012 , 2012, pp. 1291–1294.
[4]
M.  R.  Hendrik  Hermawan,  “Sistem  Pemantauan  Gunung  Berapi Berbasis IoT Menggunakan NodeMCU dan LoRa.”
[5] L.  A.  Akbar  and  M.  Rivai,  “Rancang  Bangun  Sensor  Node  pada Wireless  Sensor  Network  Menggunakan  Deret  Sensor  Gas  dan Jaringan Syaraf Tiruan untuk Mendeteksi Kebakaran Hutan,” J. Tek. ITS , vol. 5, no. 2, pp. A192–A197, Sep. 2016.
[6]
L.  Hanwei  Electronics  Co.,  “Technical  Data  MQ-2  Gas  Sensor,”
2019. .
[7] V.  A.  Ravindra  and  S.  M.  Rajbhoj,  “Identification  of  Toxic  Gases Using  Electronic  Nose,”  in 2017  International  Conference  on Computing,  Communication,  Control  and  Automation,  ICCUBEA 2017 , 2017, pp. 1–5.
[8] Radi,  M.  Rivai,  and  M.  H.  Purnomo,  ““Study  on  Electronic-Nose- Based  Quality  Monitoring  System  for  Coffee  Under  Roasting,” J. Circuits, Syst. Comput. , vol. 25, no. 10, 2016.
[9] Z. Wei, Y. Song, H. Liu, Y. Sheng, and X. Wang, “The research and implementation of GPS intelligent transmission strategy based on on- board  Android  smartphones,”  in Proceedings  of  2013  3rd International  Conference  on  Computer  Science  and  Network Technology, ICCSNT 2013 , 2014, pp. 1230–1233.
[10] Radi, Murtiningrum, B. Purwantana, F. S. Muzdrikah, M. S. Nuha, and M. Rivai, “Design of Wireless Sensor Network (WSN) with RF Module  for  Smart  Irrigation  System  in  Large,” 2018  Int.  Conf. Comput. Eng. Netw. Intell. Multimedia, CENIM 2018 - Proceeding , no. May 2019, pp. 181–185, 2018.
[11] Hope  Microelectronics  Co.,  “Low  Power  Long  Range  Transceiver Module V1.0,” vol. 98, p. 121, 2014.
[12] S.  L.  H.  Siregar  and  M.  Rivai,  “Monitoring  dan  Kontrol  Sistem Penyemprotan  Air  Untuk  Budidaya  Aeroponik  Menggunakan
NodeMCU ESP8266,” J. Tek. ITS , vol. 7, no. 2, 2019.
[13] M. Husni, D. O. Siahaan, H. T. Ciptaningtyas, H. Studiawan, and Y. P. Aliarham, “Liquid volume monitoring based on ultrasonic sensor and Arduino microcontroller,” in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering , 2016, vol. 128, no. 1.
[14] L. K. P. Saputra and Y. Lukito, “Implementation of Air Conditioning Control  System  Using  REST  Protocol  Based  on  NodeMCU ESP8266,” in Proceeding of 2017 International Conference on Smart Cities,  Automation  and  Intelligent  Computing  Systems,  ICON- SONICS 2017 , 2017, vol. 2018-Janua, pp. 126–130.
[15]
N.  A.  Z.  M.  Noar  and  M.  M.  Kamal,  “The  Development  of  Smart
Flood  Monitoring  System  Using  Ultrasonic  Sensor  with  Blynk Applications,” 2017  IEEE  Int.  Conf.  Smart  Instrumentation,  Meas. Appl. ICSIMA 2017 , vol. 2017-Novem, no. August, pp. 1–6, 2018.