Rancang Bangun Sistem Pemantauan Kualitas Udara Berbasis Iot ( Internet Of Things ) dengan Sensor DHT11 dan Sensor MQ135
Rodhotul Muttaqin a , Wasi Sakti Wiwit Prayitno a , Natalia Erna Setyaningsih a , Upik Nurbaiti b
a Laboratorium Fisika, Gedung D9 kampus UNNES Sekaran, Kecamatan Gunungpati, Kota Semarang, 50229
b Program Studi  Fisika, Gedung D7 kampus UNNES Sekaran, Kecamatan Gunungpati, Kota Semarang, 50229 Corresponding Author: muttaqinfisika@mail.unnes.ac.id
Received: 31 th August  2023; Revised: 02 nd March 2024; Accepted: 12 th May 2024;
Available online: 12 th May 2024; Published regularly: July  2024

## Abstract
The  application  of  Occupational  Health  and  Safety  principles  is  very  important  in  laboratory  operations, especially in terms of the use of tools and chemicals that can endanger human health. This research aims to design and  build  an  Internet  of  Things  (IoT)  based  air  quality  monitoring  system  using  the  NodeMCU  ESP32 microcontroller.  This  system  is  designed  to  measure  air  quality  parameters  such  as  temperature,  humidity  ,and concentrations of harmful gases in the Materials Physics Laboratory unit. The  developed monitoring system uses 2 sensors,  namely  the  MQ-135  sensor  and  the  DHT  11  sensor.  The  MQ-135  sensor  is  a  chemical  sensor  that  is sensitive to CO 2 , alcohol, acetone, and others. Meanwhile, the DHT 11 sensor is used to measure temperature and humidity  parameters  in  the  room.  The  Wi-Fi  protocol  connects  These  two  sensors  to  the  NoduMCU  ESP32 microcontroller to send data to the cloud . Data sent to the cloud can be monitored in real-time using blynk cloud which is an Internet of Things (IoT) platform. The result of this research is a Prototype of IoT (Internet of Things) Based Air Quality Monitoring System. The monitoring system measurement graph shows a linear regression pattern for both temperature and humidity measurements with a coefficient of determination of 0.98 and 0.94 respectively. This shows that the DHT 11 sensor used can respond to changes in temperature and humidity that occur in the space in the test box. The coefficient of determination obtained from measuring alcohol content, acetone content and CO 2 content were 0.85, 0.97 and 0.93 respectively. This shows that the system can respond well to changes in the levels of alcohol, acetone and carbon dioxide in the room.
Key Words : Air quality monitoring system, Internet of Things, MQ135 sensor, DHT11 sensors, Blynk IoT

## Abstrak
Penerapan prinsip Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3) sangat penting dalam operasional laboratorium, terutama dalam hal penggunaan alat dan bahan kimia yang dapat membahayakan kesehatan manusia. Penelitian ini bertujuan  untuk  merancang  dan  membangun  sistem  pemantauan  kualitas  udara  berbasis  Internet  of  Things  (IoT) dengan menggunakan mikrokontroler NodeMCU ESP32.  Sistem ini dirancang untuk mengukur parameter kualitas udara  seperti  suhu,  kelembaban  dan  konsentrasi  gas  berbahaya  di  unit  Laboratorium  Fisika  Material.  Sistem monitoring yang dikembangkan menggunakan 2 sensor yaitu sensor MQ-135 dan sensor DHT 11.  Sensor MQ-135 merupakan  sensor  kimia  yang  sensitif  terhadap  CO 2 ,  alkohol,  aseton  dan  lain-lain.  Sedangkan  sensor  DHT  11 digunakan  untuk  mengukur  parameter  suhu  dan  kelembaban  pada  ruangan.  Kedua  sensor  ini  terhubung  dengan mikrokontroler NodeMCU ESP32 untuk mengirim data ke cloud menggunakan protokol Wi-Fi. Data yang dikirim ke cloud dapat dipantau secara real-time menggunakan blynk cloud yang merupakan platform Internet of Things (IoT). Hasil  dari  penelitian  ini  berupa  Prototype  Sistem  Pemantauan  Kualitas  Udara  Berbasis  IoT  (Internet  of  Things). Grafik  pengukuran  sistem  pemantauan  menunjukkan  pola  regresi  linier  baik  untuk  pengukuran  suhu  maupun kelembaban dengan koefisien determinasi masing-masing sebesar 0,98 dan 0,94. Hal ini menunjukkan bahwa sensor DHT  11  yang  digunakan  dapat  merespon  perubahan  suhu  dan  kelembaban  yang  terjadi  pada  ruang  pada  kotak pengujian.  Koefisien  determinasi  yang  diperoleh  dari  pengukuran  kadar  alkohol,  kadar  aseton  dan  kadar  CO 2
masing-masing  sebesar  0,85,  0,97  dan  0,93.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  sistem  mampu  merespon  dengan  baik perubahan kadar alkohol, aseton, dan karbon dioksida di dalam ruangan.
Kata Kunci : Sistem Pemantauan Kualitas Udara, Internet of Things, Sensor MQ 135, Sensor DHT11, Blynk IoT . .

## PENDAHULUAN
Laboratorium  adalah  tempat  kerja  yang  memiliki  potensi  risiko  tinggi,  seperti  bahan  kimia berbahaya, peralatan laboratorium yang kompleks, dan prosedur kerja yang rumit. Potensi bahaya yang mungkin  terjadi  di  laboratorium  diantaranya  adalah  kebakaran,  keracunan,  dan  kerusakan  peralatan (Athqiya et al., 2019). Kebocoran gas beracun yang disebabkan oleh kecelakaan kerja di laboratorium dapat  mengakibatkan  polusi  yang  berdampak  pada  kesehatan  pekerja  dan  peneliti  di  laboratorium (Feng  et  al.,  2021).  Polusi  udara  tidak  hanya  membahayakan  kesehatan  pekerja  dan  peneliti laboratorium tetapi juga berbahaya bagi lingkungan (Manisalidis et al., 2020).
Laboratorium  Fisika  Material  merupakan  salah  satu  unit  laboratorium  yang  didesain  untuk mengembangkan material agar dapat memiliki sifat dan karakteristik tertentu. Beberapa gas berbahaya yang  muncul  sebagai  dampak  rekayasa  material  antara  lain  adalah  gas  Ammonia  (NH 3 ),  Alcohol, Benzena, Carbon Monoxide (CO), Gas Argon. Karbon monoksida (CO) adalah salah satu polusi udara beracun  yang  dihasilkan  dari  pembakaran  tidak  sempurna  bahan  bakar  yang  mengandung  karbon (Diharja et al., 2019). Dalam batasan tertentu kadar zat-zat tersebut masih dapat dinetralisir namun jika melampaui batas normal maka dapat mengganggu kesehatan(Waworundeng and Lengkong, 2018).
Suhu  dan  kelembaban  udara  yang  baik  sangat  penting  untuk  menjaga  kualitas  dan  stabilitas lingkungan  di  dalam  laboratorium.  Untuk  suhu,  rentang  yang  ideal  biasanya  antara  20-25  derajat Celsius (Butler et al., 2013). Untuk kelembaban udara, rentang yang ideal berkisar antara 40-60% RH ( Relative  Humidity ).  Kelembaban  yang  terlalu  rendah  dapat  mengeringkan  bahan  kimia  dan membuatnya  lebih  mudah  terbakar,  serta  dapat  mempengaruhi  kualitas  hasil  percobaan  (Hp,  2022). Pemantauan  kualitas  udara  di  laboratorium  juga  penting  untuk  memastikan  kualitas  udara  yang  baik dan aman untuk pekerja laboratorium dan pengunjung laboratorium. Pemantauan kualitas udara dapat dengan  mudah  dilakukan  dengan  menggunakan  tren  terbaru  dalam  teknologi  informasi  yaitu  dengan menerapkan IoT(Srinivas and Kumar.Ch, n.d.). Pemantauan kualitas udara di laboratorium dilakukan untuk memastikan bahwa level zat-zat berbahaya yang terdapat di udara tidak melebihi batas aman.
Sensor MQ-135 adalah sebuah sensor gas yang digunakan untuk mendeteksi beberapa jenis gas seperti  karbon  monoksida  (CO),  nitrogen  dioksida  (NO 2 ),  amonia  (NH 3 ),  sulfur  dioksida  (SO 2 ),  dan gas  lain  yang  dapat  mempengaruhi  kualitas  udara  (Hp,  2022).  Sensor  MQ-135  bekerja  dengan  cara mengukur perubahan resistansi ketika gas dideteksi berada di sekitarnya. Ketika gas yang diinginkan terdeteksi,  resistansi  sensor  akan  berubah  dan  memberikan  output  analog  berupa  tegangan  atau  arus listrik  (Indahwati,  n.d.).  Sensor  MQ-135  umumnya  digunakan  dalam  aplikasi  yang  berhubungan dengan  pengukuran  kualitas  udara  seperti  pada  peralatan  deteksi  kebakaran,  pengaturan  sistem ventilasi,  atau  peralatan  monitoring  kualitas  udara  dalam  ruangan.  Dengan  menggunakan  sensor  ini, pengguna  dapat  memantau  kualitas  udara  dan  mengambil  tindakan  yang  diperlukan  untuk  menjaga lingkungan yang sehat dan aman.
Internet  of  things (IoT)  atau Internet  of  object ,  yaitu  integrasi  benda  dengan  dunia  internet, dengan  menambahkan  perangkat  keras  dan  atau    perangkat  lunak  menjadi  cerdas  sehingga  dapat berkomunikasi satu sama lain baik melalui teknologi wireless atau kabel, dengan menggunakan sensor yang  tertanam  (Radouan  Ait  Mouha,  2021).  Teknologi  IoT  ( Internet  of  Things )  dapat  digunakan sebagai solusi untuk pemantauan kualitas udara di laboratorium. Dengan menggunakan teknologi IoT, sistem  pemantauan  dapat  memberikan  data  dan  informasi  yang  akurat  dan  dapat  diandalkan  tentang kualitas  udara  di  laboratorium  secara real-time .  Selain  itu,  teknologi  IoT  juga  dapat  memungkinkan pengiriman  data  yang  cepat  dan  efisien  ke  pusat  pemantauan,  sehingga  memudahkan  pengambilan keputusan  dan  tindakan  yang  tepat  dalam  mengatasi masalah  kualitas  udara  di laboratorium.  Dengan
Copyright © 2024, JPLP, e ISSN 2654-251X
semua  pemikiran  ini, Internet  of  Things (IoT)  adalah  diharapkan  untuk  terus  memperluas jangkauannya  sehubungan  dengan  jumlah  perangkat  dan  fungsi,  yang  dapat  dijalankan  (Hussein, 2019). Oleh karena itu, perancangan dan pembuatan sistem pemantauan kualitas udara berbasis IoT di laboratorium  dapat  membantu  memastikan  keselamatan  dan  kesehatan  pekerja  laboratorium  dan pengunjung laboratorium.
Penelitian  ini  merupakan  pengembangan  dari  penelitian  sebelumnya.  Penelitian  Srinivas (Srinivas  and  Kumar.Ch,  n.d.)  telah  menghasilkan  protoype  system  monitoring  dan  deteksi  gas berbahaya  dengan  tampilan  M1632  LCD  dengan  menggunakan  Arduino  Uno  R3.  Modul  Wi-Fi  ESP 8266 digunakan sebagai koneksi perangkat keras dengan internet agar data dapat dikirim baik melalui email maupun SMS.
Penelitian Salamah (Salamah et al., 2022) menghasilkan sistem deteksi gas CO2 dengan sensor MQ135 menggunakan Arduino Mega menunjukkan hasil pengujian yang cukup baik. Linearitas sistem ini  meiliki  nilai  R2  =  0.9896.  Kelemahan  sistem  ini  adalah  belum  adanya  koneksi  antara  sistem mikrokontroller  dengan  Wifi  sehingga  proses  pengambilan  data  dilakukan  secara  manual  dengan melihat tampilan monitor sistem.
State  of  the  art dari  penelitian  ini  adalah  dengan  mengembangkan  Sistem  Pemantauan  Kualitas Udara Berbasis Internet of Things  (IoT)  menggunakan mikrokontroller NodeMCU ESP32 yang memiliki beberapa  kelebihan  seperti  Wi-Fi  internal,  pin  out  yang  lebih  banyak,  pin  analog  yang  lebih  banyak, memori yang lebih besar. Dengan kelebihan ini system diharapkan menjadi lebih cepat dan lebih stabil. Tampilan kualitas udara, suhu dan kelembaban akan  disajikan dalam tampilan monitor berukuran 32 inch sehingga memudahkan pengunjung dan pekerja laboratorium untuk membaca hasil pengukuran.

## BAHAN DAN METODE
Penelitian ini merupakan penelitian rancang bangun yang dilaksanakan di Laboratorium Fisika Universitas  Negeri  Semarang  pada  tahun  2023.  Metode  ini  melibatkan  langkah-langkah  yang sistematis  dalam  merencanakan  dan  melaksanakan  suatu  proyek,  dimulai  dari  identifikasi  kebutuhan dan  masalah  yang  ingin  diselesaikan,  merancang  solusi  atau  produk  yang  sesuai,  kemudian membangunnya, dan akhirnya menguji serta mengevaluasi hasilnya.
Tabel 1: Alat dan bahan penelitian
No Nama Alat/Bahan Jumlah 1 ESP32 Devkit V1 1 unit 2 Sensor DHT11 1 unit 3 Sensor MQ135 1 unit 4 Buzzer 1 unit 5 Baterai rechargeable tipe 18650 2 buah 6 Modul LM2596 1 unit 7 Kotak cashing ukuran 12 cm x 12 cm x 6 cm 1 buah 8 Kotak kaca ukuran 60 cm x 30 cm x 35cm 1 buah 9 Botol spray 1 buah 10 Alkohol 1 liter 11 Aseton 1 liter 12 Air 1 liter
Diagram  blok sistem menjelaskan  tentang  bagaimana  sistem  pemantuan  kualitas  udara  di  Laboratorium Fisika  Material  ini  dapat  bekerja.  Sensor  yang  digunakan  adalah  Sensor    MQ135  dan  Sensor  DHT  11.  Sensor MQ135  bekerja  dengan  prinsip  resistansi  gas  yang  berubah  ketika  terpapar  gas  tertentu  (Gessal  et  al.,  2019), sehingga  dapat  menghasilkan  keluaran  analog  yang  dapat  dibaca  oleh  mikrokontroler.  Sensor  ini  memiliki akurasi  yang  baik  dibandingkan  dengan  alat  referensi  berdasarkan  hasil  penelitian  (Susilawati  et  al.,  2020). Sensor DHT 11 digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban ruang Laboratorium Fisika Material. DHT11
adalah  salah  satu  sensor  yang  digunakan  untuk  mengukur  suhu  dan  kelembaman  ( humidity )  (Hardianti  et  al., 2019).  Sifat-sifat  benda  yang  bisa  berubah  akibat  adanya  perubahan  suhu  disebut  sifat  termometrik (Fathulrohman et al., 2018). Diagram blok rancangan  sistem pemantauan udara berbasis IoT dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Diagram Blok Rancang Bangun Sistem Pemantauan Kualitas Udara Berbasis Internet of Things (IoT)
Desain  Sistem  Pemantauan  Kualitas  Udara  Berbasis  Internet  of  Things    (IoT)  di  Laboratorium  Fisika Universitas Negeri Semarang dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 2. Desain Sistem Pemantauan Kualitas Udara Berbasis Internet of Things  (IoT)
Pengujian  performa  sistem  dilakukan  dengan  memberikan  gas  di  sekitar  area  instrumen.  Pengujian  sistem dilakukan  pada  kotak  uji  yang  dibagi  dua  ruang  yaitu  ruang  uji  dan  ruang  instrumen.  Pengukuran  konsentrasi  gas
dilakukan  dalam  rentang  waktu  tertentu  sampai  tercapai  nilai  konsentrasi  maksimum  gas  tercapai  pada  kotak  uji dengan menguapkan gas yang dideteksi

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  penelitian  ini  adalah Prototype  Sistem  Pemantauan Kualitas  Udara  Berbasis  Iot  (Internet Of  Things)  Di  Laboratorium  Fisika.  Rancangan  perangkat  keras  dimulai  dari  pembuatan  desain  box cashing dengan tiga dimensi dengan menggunakan software autocad. Desain box cashing dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 3.  Desain cashing perangkat keras sistem pemantauan kualitas udara berbasis IoT.
Desain  3D  ini  selanjutnya  dicetak  dengan  menggunakan  printer  3D.  Ukuran  dari  box  cashing  ini adalah 12 cm x 12 cm x 6 cm. Terdapat 2 bagian lubang pada tutup bagian atas yang berbentuk persegi panjang dan lingkaran yang digunakan sebagai tempat sensor DHT 11 dan sensor MQ 135.  Penampakan hasil cetak beserta rangkaian elektronika sistem pemantauan kualitas udara dapat dilihat pada gambar 4.
(a)                                                                                 (b)
Gambar 4. (a) Tampak atas alat monitoring gas ruangan (b) Rangkaian elektonika sistem pemantauan kualitas udara.
1 2 3 4 5 6
Gambar  4  menunjukkan  desain  keseluruhan  dari  instrumen  sistem  pemantauan  kualitas  udara. Intrumen sistem pemantauan udara berisi bagian-bagian berikut:
1. Modul sensor DHT 11 berfungsi untuk mengukur temperatur dan kelembaban udara.
2. Modul  sensor  MQ135  berfungsi  untuk  mengukur  kandungan  gas  CO2,  alkohol  dan  aceton  di udara.
3. Arduino ESP32 Devkit v1 berfungsi sebagai mikrokontroller yang mengatur jalannya sistem
4. Modul LM2596 berfungsi untuk stepdown power supply.
5. Buzzer berfungsi untuk menghasilkan suara ketika kualitas udara berada pada level tidak aman.
6. Baterai rechargeable tipe 18650 sebagai sumber tegangan yang dibutuhkan oleh sistem.
Sensor  DHT  11  dan  sensor  MQ135  ditempatkan  pada  bagian  luar box  cashing supaya  dapat mengukur  kualitas  udara  dengan  akurat.  Pemasangan  baterai rechargeable ke  dalam  sistem  berfungsi untuk membuat sistem selalu dapat menyala meskipun suplai tegangan listrik sedang mati. Tegangan dua baterai rechargeable tipe  18650  yang  dipasang  secara  seri  adalah  7,2  volt  .  Oleh  karena  itu  diperlukan modul  penurun  tegangan  ( stepdown  power  supply )  agar  memperoleh  tegangan  kerja  dari  sistem  yaitu sebesar 5 volt. Modul penurun tegangan yang digunakan adalah modul LM2596. Pin Analog sensor DHT 11 dan MQ 135 dihubungkan  masing-masing pada pin 13 dan 34. Sedangkan buzzer dihubungkan pada pin 4.

## Hasil Prototype Perangkat Lunak
Software  atau  perangkat  lunak  yang  digunakan  pada  rancangbangun  sistem  pemantuan  udara  ini adalah Arduino IDE sebagai software untuk membuat program pada mikrokontrol dan aplikasi Blynk IoT untuk menampilkan data untuk pengguna secara realtime . Blynk adalah platform Internet of Things (IoT) yang  memungkinkan  pengendalian  perangkat  fisik  secara  jarak  jauh  melalui  aplikasi  seluler.  Platform Blynk  digunakan  untuk  memantau  ( monitoring )  kualitas  udara  di  laboratorium    dengan  menautkan perangkat  keras  ke  platform  Blynk  dan  mengatur  koneksi  dengan  protokol  Wi-Fi.  Tampilan  aplikasi Blynk pada telepon seluler yang telah kembangkan  dapat dilihat pada gambar 5.
Gambar 5. Tampilan aplikasi Blynk pada telepon seluler untuk pemantuan kualitas udara.
Aplikasi Blynk juga digunakan untuk menampilkan data melalui komputer desktop yang dipasang di  depan  laboratorium  sehingga  peneliti  dapat  dengan  mudah  melihat  tampilan  sistem.  Gambar  6 menunjukkan aplikasi Blynk yang ditampilkan pada komputer desktop.
Gambar 6. Tampilan Aplikasi Blynk pada komputer desktop .
Pada  aplikasi  Blynk  peneliti  menampilkan  5  buah  pengukur  ( gauge )  yang  menampilkan  lima besaran  yang  diukur  yaitu  temperatur,  kelembaban,  dan  kadar  gas  (Aceton,  Alkohol  dan  CO 2 )    dalam satuan part  per  million (ppm).  Pada  gauge  temperatur  memiliki  nilai  batas  antara  0  sampai  100  dengan satuan  derajat  celcius.  Besaran  kelembaban  memiliki  batas  0  sampai  100  dengan  satuan  %  kelembaban relatif.  Kandungan  gas  CO 2 pada  gauge  tampilan  aplikasi  Blynk  memiliki  rentang  400  sampai  dengan 2000  ppm.  Nilai  ini  merupakan  nilai  yang  masih  sangat  aman  untuk  kesehatan  jauh    di  bawah  nilai ambang CO 2 maksimal  yang dikeluarkan  oleh OSHA ( Occupational Safety and Health Administration ) yaitu  5000  ppm  dengan  paparan  8  jam.  Nilai  gauge  dari  gas  aceton  tercatat  0  sampai  100  ppm. Pengambilan nilai ini adalah nilai pada batas aman yang masih diperbolehkan untuk paparan aceton yaitu sekitar  250  ppm  selama  10  jam  paparan  yang  dikeluarkan  oleh  NIOSH  ( National  Institute  for Occupational Safety and Health ). Nilai gauge dari alkohol adalah 0 sampai dengan 100 ppm.

## Pengujian Sensor MQ135
Sensor gas tipe MQ-135 adalah salah satu jenis perangkat sensor gas yang umum digunakan dalam penelitian  yang  melibatkan  gas.  Keunggulan  dari  sensor  ini  adalah  kemampuannya  dalam  mendeteksi berbagai jenis gas, sensitivitas yang tinggi, tanggapan yang cepat, serta kestabilan yang andal, dan masa pakai  yang  lama  (Biswal  et  al.,  2019)(Saha  et  al.,  2018).  Sensor  yang  menggunakan  material semikonduktor  SnO 2 ini  menggunakan  interaksi  antara  gas  yang  dideteksi  dengan  perubahan  nilai resistansi pada sensor (Rani et al., 2020)(Kasbe et al., 2015). Terdapat 4 pin pada sensor MQ135 yaitu pin VCC, Gnd, D0 dan A0. Oleh karena keluaran analog yang diubah menjadi ppm maka pin yang digunakan
yaitu  A0.  Selain  itu,  terdapat  bagian  sensor  yang  penting  dalam  konversi  ppm  yaitu  resistor  beban  atau Rload (RL). Resistor beban ini harus disesuaikan dengan datasheet yang ada.
Nilai  yang  terbaca  pada  serial  monitor  masih  berupa  tegangan  analog  dan  belum  terkalibrasi. Selanjutnya untuk mengkalibrasi agar nilai pembacaan sensor menjadi nilai ppm ( part per million ). Tahap awal  yang  dilakukan  adalah  menentukan  sepuluh  titik  koordinat  dari  gambar  grafik  karakteristik sensitivitas  sensor  MQ-135  untuk  gas  aseton,  alkohol,  karbon  dioksida.  Titik-titik  koordinat  untuk beberapa gas tersebut diperoleh dengan menggunakan bantuan aplikasi WebPlotDigitizer (Umbu, 2023). Gambar  grafik  karakteristik  sensitivitas  sensor  MQ-135  yang  diperoleh  dari datasheet ditunjukkan  pada Gambar 7
Gambar 7. Karakteristik sensitivitas sensor MQ135 untuk beberapa gas (ELECTRONICS CO.,LTD, n.d.).
Grafik  diatas  adalah  acuan  untuk  mengkalibrasi  sensor  agar  bisa  menemukan  nilai  ppm.  Untuk mencari nilai Rs/ Ro perlu mencari nilai Rs dan nilai Ro. Dimana Rs adalah nilai resistansi Sensor pada konsentrasi gas dan Ro adalah tahanan sensor pada udara yang bersih. Rs/ Ro juga bisa disebut sebagai rasio. Pada saat udara bersih, rasio sebesar 3,6. Untuk mencari nilai Rs, diperlukan rumus :
(1)
Dimana nilai Vc adalah tegangan input untuk sensor MQ-135 dan RL adalah nilai tahanan yang ada pada  MQ-135  sebesar  10K.  VRL  adalah  nilai  tegangan  pada  tahanan  RL.  Setelah  didapatkan  nilai  Rs maka selanjutnya menghitung nilai Ro menggunakan rumus sebagai berikut :
(2)
Setelah  itu  rumus  pencarian  Rs  dan  Ro  dimasukkan  pada  pemograman  pada  Arduino  IDE. Kemudian debug  code  program ke  mikrokontroler  yang  digunakan  dan  telah  terhubung  dengan  sensor MQ-135.  nilai  Ro  sebesar  10K  pada  saat  RL  sebesar  10K.  Setelah  mendapatkan  nilai  Ro  dan  Rs, selanjtnya  dapat  menghitung  rasio  dari  sensor.  Berdasarkan  grafik  pembacaan  gas  amonia  pada  gambar 4.7, didapatkan rasio pada saat 1 nilai ppm adalah 100, pada saat 0,9 nilai ppm adalah 140 dan pada saat 0,8  nilai  ppm  adalah  185.  Untuk  menghubungkan  nilai  rasio  dan  nilai  ppm,  menggunakan  persamaan logaritmik seperti pada rumus dibawah ini :
(3)
dengan : y = ratio (Rs/Ro) x = ppm
m = kemiringan garis pada grafik
b = titik persimpangan

## Hasil Pengujian Performa Pengukuran Sistem
Pengukuran  tiap  parameter  besaran  yang  akan  diukur  dilakukan  dengan  menggunakan  kotak  kaca berukuran 60 cm x 30 cm x 35cm yang disekat menjadi dua bagian tetapi masih terdapat lubang diantara dua  ruang  tersebut.  Gambar  8  menunjukkan  proses  pengukuran  suhu  dan  kelembaban  dengan menggunakan kotak kaca.
Gambar 8. Proses pengukuran kelembaban dengan kotak kaca yang terdiri dari 2 ruang .
Penggunaan kotak kaca bertujuan untuk memudahkan proses pengukuran pada ruang tertutup yang tidak terganggu oleh kondisi lingkungan sekitar. Pemisahan ruang uji dan ruang instrumen bertujuan agar hasil pengukuran menjadi lebih akurat karena instrumen tidak secara langsung terkena bahan yang akan diukur kadarnya.
Pengukuran  suhu  dan  kelembaban  dilakukan  dengan  menyemprotkan  air  pada  ruang  uji  (kotak kaca)  secara  berkala  tiap  menit  dan  mencatat  hasilnya  pada  tabel  pengamatan.  Selain  itu  peneliti  juga menggunakan  alat  pembanding  yang  dimasukkan  dalam  ruang  instrumen.  Hasil  pengukuran  suhu  dan kelembaban dapat dilihat pada grafik yang ditunjukkan pada gambar 9.

## Gambar 9. Grafik Pengukuran Suhu dan Kelembaban dengan Alat Ukur Konvensional dan Alat Monitoring
Grafik pada gambar 9 menunjukkan perbandingan pengukuran temperatur dan kelembaban dengan menggunakan alat ukur thermohygrometer ( Global Instrument ) yang banyak dijual dipasaran dengan alat
y = 0,0248x + 27,549 R² = 0,6576 y = 0,0983x + 28,143 R² = 0,9893 27 27,5 28 28,5 29 29,5 30 30,5 31 0 10 20 30 Su hu ( ᵒC ) Waktu (menit) Pengukuran Temperatur dengan Alat Ukur vs Alat Monitoring Suhu Alat Konvensional Suhu Monitoring Linear (Suhu Alat Konvensional ) Linear (Suhu Monitoring) y = 0,2098x + 63,382 R² = 0,9424 y = 0,1487x + 68,689 R² = 0,9553 63 65 67 69 71 73 0 5 10 15 20 25 30 Kele m b ab an ( %) Waktu (menit) Pengukuran Kelembaban dengan Alat Konvensional vs Alat Monitoring Kelembapan Alat Konvensional Kelembapan Monitoring
Linear (Kelembapan Alat Konvensional) Linear (Kelembapan Monitoring)
ukur monitoring kualitas udara yang dikembangkan. Grafik pengukuran sistem monitoring menunjukkan pola  regresi  linear  baik  untuk  pengukuran  suhu  maupun  kelembaban  dengan  koefisien  determinasi masing-masing 0,98 dan 0,94. Hal ini menunjukkan jika sensor DHT 11 yang digunakan dapat merespon perubahan  suhu  dan  kelembaban  yang  terjadi  pada  ruang  di  kotak  uji.  Grafik  pengukuran  untuk  alat thermohygrometer  ( Global  Instrument )  menghasilkan  koefisien  determinasi  yang  kurang  baik  pada pengukuran  suhu  yaitu  sebesar  0,65.  Hal  ini  kemungkinan  disebabkan  karena  respons  sensor  pada  alat acuan  ini  terlambat  atau  alat  sudah  mengalami  kerusakan  pada  sensor  temperaturnya.  Koefisien determinasi pengukuran kelembaban pada alat thermohygrometer ini masih baik dengan nilai 0,95. Hal ini menunjukkan  bahwa  alat  thermohygrometer  masih  merespon  dengan  baik  perubahan  kelembaban ruangan.
Pengukuran konsentrasi gas Alkohol, gas Aseton dan gas karbon dioksida (CO 2 ) dilakukan dengan menggunakan box kaca yang sama yang digunakan untuk pengukuran suhu dan kelembaban. Pengukuran gas  dilakukan  satu  persatu  untuk  masing-masing  jenis  gas.  Gas  dihasilkan  dengan  menguapkan  alkohol pada  ruang  uji  (bagian  kanan)  dan  mencatat  perubahan  konsentrasi  alkohol  dalam  box  kaca  dengan menggunakan screen recorder pada PC yang digunakan untuk monitor.

## Gambar 10. Hasil pengukuran kadar alkohol dengan menggunakan sistem pemantauan.
Grafik  10  menunjukkan  hasil  pengukuran  kadar  alkohol  pada  ruang  uji  pada  box  kaca.  Kadar alkohol  meningkat  cepat  pada  ruang  dalam  waktu  kurang  dari  20 detik  sudah mencapai  nilai  maksimal. Hal  ini  disebabkan  karena  sifat  alkohol  yang  memang  mudah  menguap.  Koefisien  determinasi  yang diperoleh  dari  pengukuran  kadar  alkohol  ini  sebesar  0,85.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  sistem  mampu merespon dengan baik dengan perubahan kadar alkohol di dalam ruangan.
y = 4,8087x - 7,5046 R² = 0,8544 15,00 25,00 35,00 45,00 55,00 65,00 75,00 85,00 95,00 105,00 1 6 11 16 21 Kad ar A lk o h o l (p p m ) Waktu (s)

## Pengukuran MQ135 untuk kadar Alkohol
Copyright © 2024, JPLP, e ISSN 2654-251X
Gambar 11. Hasil pengukuran kadar CO 2 pada ruang box kaca
Pengukuran  gas  CO 2 dilakukan  dengan  membakar  obat  nyamuk  bakar  untuk  menghasilkan  gas karbon  dioksida.  Grafik  pada  gambar  11  menunjukkan  hasil  pengukuran  CO 2 yang  menghasilkan koefisien determinasi 0,97. Hal ini menunjukkan jika sistem pemantauan mampu  mendeteksi perubahan konsentrasi gas CO 2 yang terjadi di dalam ruang. Pengukuran gas aseton dilakukan dengan menguapkan aseton cair pada ruang uji. Perubahan konsentrasi aseton di ruang uji dipantau dengan merekam layar pada tampilan Blynk desktop. Hasil pengukuran Aseton dapat dilihat pada gambar 12.

## Gambar 12. Grafik pengukuran kadar aseton sistem pemantauan
Kadar aseton yang dapat diukur oleh sistem menghasilkan koefisien determinasi sebesar 0,93. Hal ini menunjukkan jika sistem telah mampu mengukur perubahan kadar aseton dalam ruangan. Dari ketiga
y = 0,8676x + 402,01 R² = 0,9726 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 10 30 50 70
90 110 130 150 170 190 Kad ar C O2 ( p p m ) Waktu (5s) Pengukuran MQ135 untuk kadar CO2 y = 0,2092x - 4,9381 R² = 0,93 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 50 100 150 200 250 Kad ar A seto n ( p p m ) Waktu (5s) Pengukuran MQ135 untuk kadar Aseton
parameter  gas  masing-masing  telah  menunjukkan  respon  yang  baik  dari  sensor  terhadap  perubahan konsentrasi gas

## KESIMPULAN
Penelitian  telah  berhasil  mengembangkan  sistem  pemantauan  kualitas  udara  berbasis internet  of things (IoT).  Hasil  pengukuran  menunjukkan  koefisien  determinasi  dari  masing-masing  parameter  yang diukur  memiliki  nilai  rata-rata  0,91.  Hal  ini  menunjukkan  jika  sistem  dapat  merespon  perubahan konsentrasi  gas  yang  diujikan  pada  kotak  uji.  Monitoring  kualitas  udara  mencakup  suhu,  kelembaban, kadar alkohol, kadar aseton, dan kadar CO 2 dalam ruang laboratorium. Pemantauan kualitas udara dapat dilakukan  mealui smartphone dengan  aplikasi Blynk maupun  melalui  desktop  PC  dengan  mengakses Blynk cloud .

## UCAPAN TERIMA KASIH
Kami ucapkan terimakasih kepada Universitas Negeri Semarang yang melalui Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat (LPPM) yang telah mendanai penelitian ini dengan melalui Dokumen Pelaksanaan  Anggaran  (DPA)  Lembaga  Penelitian  dan  Pengabdian  Kepada  Masyarakat  (LPPM) Universitas  Negeri  Semarang  (UNNES)  Nomor  DPA:  023.17.2.690645/2023.10  Revisi  2  sesuai  dengan Surat  Perjanjian  Pelaksanaan  Penelitian  Tenaga  Kependidikan  Fungsional  Khusus  Dana  DPA  LPPM UNNES Tahun 2023 Nomor: 384.12.4/UN37/PPK.10/2023

## DAFTAR PUSTAKA
Athqiya, A.A., Haqi, D.N., Alayyannur, P.A., Paskarini, I., Sugiharto, F.M., 2019. Hazard Identification, Risk Assessment, and Determining Controls in Laboratories. Indian J. Public Health Res. Dev. 10, 877. https://doi.org/10.5958/0976-5506.2019.01688.7
Biswal,  A.,  Subhashini, J.,  Pasayat,  A.K.,  2019.  Air quality  monitoring  system  for indoor  environments using  IoT.  Presented  at  the  The  11th  National  Conference  On  Mathematical  Techniques  And Applications, Chennai, India, p. 020180. https://doi.org/10.1063/1.5112365
Butler,  J.M.,  Johnson,  J.E.,  Boone,  W.R.,  2013.  The  heat  is  on:  room  temperature  affects  laboratory equipment–an observational study. J. Assist. Reprod. Genet. 30, 1389–1393. https://doi.org/10.1007/s10815-013-0064-4
Diharja,  R.,  Rivai,  M.,  Mujiono,  T.,  Pirngadi,  H.,  2019.  Carbon  Monoxide  Sensor  Based  on  Non- Dispersive  Infrared  Principle.  J.  Phys.  Conf.  Ser.  1201,  012012.  https://doi.org/10.1088/1742- 6596/1201/1/012012
Electronics Co.,Ltd, H., N.D. Technical Data Mq-135 Gas Sensor.
Fathulrohman,  Y.N.I.,  Saepuloh,  A.,  Kom,  M.,  2018.  Alat  Monitoring  Suhu  Dan  Kelembaban Menggunakan Arduino Uno 2.
Feng,  L.,  Wang,  J.,  Chen,  Y.,  Ding,  C.,  2021.  Detection  and  Early  Warning  of  Toxic  Gases  Based  on Semiconductor Wireless Sensors. J. Sens. 2021, 1–11. https://doi.org/10.1155/2021/6988676
Gessal, C.I.Y., Lumenta, A.S.M., Arie S.M., A.S.M., 2019. Kolaborasi Aplikasi Android Dengan Sensor MQ-135 Melahirkan Detektor Polutan Udara. J. Tek. Inform. 14.
Hardianti, D., Rizki, M., Yanti, F., 2019. Penggunaan Dht11 Dan Arduino Uno Sebagai Pendeteksi Suhu Pada Laptop. Relativ.
J. Ris. Inov. Pembelajaran Fis. 1, 38.
https://doi.org/10.29103/relativitas.v1i2.1463
Hp,  G.M.,  2022.  Air  Quality  Monitoring  and  Alert  System  Using  MQ135  Gas  Sensor  with  Arduino Controller 3.
Hussein, A.H., 2019. Internet of Things (IOT): Research Challenges and Future Applications. Int. J. Adv. Comput. Sci. Appl. 10.
Indahwati,  E.,  n.d.  Rancang  Bangun  Alat  Pengukur  Konsentrasi  Gas  Karbon  Monoksida(CO) Menggunakan Sensor Gas MQ-135 Berbasis Mikrokontroller Dengan Komunikasi Serial USART. Kasbe, M.S., Deshmukh, S.L., Mujawar, T.H., Bachuwar, V.D., Deshmukh, L.P., Shaligram, A.D., 2015.
An Electronic nose with LabVIEW using SnO2 Based Gas Sensors: Application to test freshness of the fruits 6.
Manisalidis,  I.,  Stavropoulou,  E.,  Stavropoulos,  A.,  Bezirtzoglou,  E.,  2020.  Environmental  and  Health
Impacts of Air
Pollution: A Review. Front. Public Health 8, 14.
https://doi.org/10.3389/fpubh.2020.00014
Radouan  Ait  Mouha,  R.A.,  2021.  Internet  of  Things  (IoT).  J.  Data  Anal.  Inf.  Process.  09,  77–101. https://doi.org/10.4236/jdaip.2021.92006
Rani,  S.U.,  Rajarajeswari,  S.,  Jaimon,  J.G.,  2020.  Real-Time  Air  Quality  Monitoring  System  Using Mq135 And Thingsboard. J. Crit. Rev. 7.
Saha, A.K., Sircar, S., Chatterjee, P., Dutta, S., Mitra, A., Chatterjee, A., Chattopadhyay, S.P., Saha, H.N., 2018.  A  raspberry  Pi  controlled  cloud  based  air  and  sound  pollution  monitoring  system  with temperature  and  humidity  sensing,  in:  2018  IEEE  8th  Annual  Computing  and  Communication Workshop  and  Conference  (CCWC).  Presented  at  the  2018  IEEE  8th  Annual  Computing  and Communication  Workshop  and  Conference  (CCWC),  IEEE,  Las  Vegas,  NV,  pp.  607–611. https://doi.org/10.1109/CCWC.2018.8301660
Salamah,  U.,  Hidayah,  Q.,  Kusuma,  D.Y.,  2022.  CO2  detection  system  in  mixed  gas  using  MQ-135 sensor. Newton-Maxwell J. Phys. 2. https://doi.org/10.33369/nmj.v2i2.18730
Srinivas,  D.C.,  Kumar.Ch,  M.,  n.d.  Toxic  Gas  Detection  And  Monitoring  Utilizing  Internet  Of  Things. Int. J. Civ. Eng. Technol. IJCIET 8, 614–622.
Susilawati, H., Rukmana, A., Apip, J., 2020. Rancang Bangun Prototype Monitoring Kadar Gas Co, Co2, Ch4 Berbasis Mikrokontroler Atmega328p Di Ruangan  Laboratorium Kimia.
Umbu,  A.B.S.,  2023.  Analisis  Grafik  Karakteristik  Sensitivitas  Sensor  MQ-135  Untuk  Menentukan Persamaan Hubungan Antara ppm dan Rs/Ro 11.
Waworundeng,  J.M.S.,  Lengkong,  O.,  2018.  Sistem  Monitoring  dan  Notifikasi  Kualitas  Udara  dalam
Ruangan dengan Platform IoT. CogITo Smart J. 4, 94–103.
https://doi.org/10.31154/cogito.v4i1.105.94-103