## Journal of Computer and Information Systems Ampera
Vol. 3, No. 2, May 2022 e-ISSN: 2775-2496
https://journal-computing.org/index.php/journal-cisa/index

## 99
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License .

## Implementasi Monitoring Dan Notifikasi Kualitas
Udara Menggunakan Arduino Berbasis IoT
Muhamad Muzakirin 1 , Ahmad Haidar Mirza 2
1,2 Informatics Departement , Bina Darma University, Palembang, Idonnesia Email: 1 muzakirin44@gmail.com, 2 haidarmirza@binadarma.ac.id

## Abstract
The results of this study are an IoT-based tool that can monitor air quality and data,  the  data.  which  is  very  influential  on  the  health  of  those  who  inhale  it, especially humans. By using sensors MQ7 and DHT11 where these sensors have their  respective  functions,  MQ7  functions  to  detect  CO  gas  (carbon  monoxide) while DHT11 functions to detect temperature and humidity, which can know the air quality every day. In this study using the prototype method to build hardware later. To  be  able  to  provide  accurate  and  precise information  to  users  and  the public to increase self-awareness in reducing air pollution levels. The first stage of this research is to collect data for 7 days in March 2022 in Penukal Abab Lematang Ilir  Regency.  Furthermore,  the  data  that  has  been  obtained  the  results  are calculated using excel. The result of calculating the highest average value for CO is 9.99 ppm on March 7, 2022, at 16:41 and the lowest average value of 1.83 ppm on March 1, 2022, at 10:34. The average for the overall value is 3.37ppm, so it can be concluded  that  the  air  quality  in  Penukal  Abab  Lematang  Ilir  Regency  is  still identified as good.
Keywords : Pollution, Internet of Things (IoT), Sensor

## 1. PENDAHULUAN
Udara  merupakan  faktor  yang  sangat  penting  dalam  kehidupan  kita sehari-hari,  tetapi  dengan  berkembangnya  pusat  kota  dan  industri, keadaan  udara  berubah.  Perubahan  ini  disebabkan  oleh  polusi  udara seperti  asap  industri,  kendaraan  lalu  lintas  dan  kebakaran  hutan. Pencemaran udara adalah penurunan kualitas udara,  dan bila digunakan akan memperburuk kualitas udara, yang pada akhirnya tidak cocok untuk organisme hidup.

## Journal of Computer and Information Systems Ampera
Vol. 3, No. 2, May 2022 e-ISSN: 2775-2496
https://journal-computing.org/index.php/journal-cisa/index
Dengan perkembangan teknologi saat ini dengan adanya mikrokontroler dan pengguna smartphone, teknologi pemantauan kualitas udara  dapat digunakan  di  satu  tempat.  Mikrokontroler  digunakan  sebagai  pengolah data dan oleh sensor dihubungkan ke mikrokontroler untuk mendapatkan nilai  yang  dapat  digunakan  sebagai  dasar  kualitas  udara    lokasi. Smartphone itu sendiri digunakan untuk menampilkan data yang diambil dari mikrokontroler, tetapi dapat memantau status kualitas udara  lokasi dari jarak jauh.
Internet  of  Things memliki  banyak  tantangan  dalam  perkembangannya sekarang. Manajemen system berupa alat dalam pengawasan ketersediaan alat Internet of Things yang berguna dalam system pemantauan sangatlah berguna untuk mengatasi tantangan. Didalam system pematauan berfungsi melakukan  pemonitoran  terhadap  alat  IoT  bisa  dari  berbagai  sumber, internet,  bahkan  alat  penyimpanan,  sehingga  ketika  terjadi  gangguan dalam  alat  IoT  dapat  diketahui  dengan  tepat.  Di  dalam process mengumpulkan information alat  yang  telah  dijalankan  oleh system pemantauan  kemudian memperkuat recource dari penganalisaannya[1].
Mikrokontroler adalah perangkat IC yang mencakup CPU, ROM, RAM, dan I/O.    CPU  memungkinkan  mikrokontroler  untuk  menjalankan  proses berpikir  berdasarkan program  yang diberikan. Mikrokontroler  biasanya digunakan pada perangkat elektronik  otomatis, mesin faks, dan perangkat elektronik  lainnya.  Mikrokontroler,  juga  dikenal  sebagai  komputer, berukuran  kecil,  mengkonsumsi  lebih  sedikit  daya,  dan  dapat  ditenagai oleh baterai [2].
Cara mengetahui kualitas udara ini sendiri yaitu memeriksa kadar udara menurut ISPU (Indeks Standar Pencemaran Udara), variable yang diamati didalam  penelitian  ini  adalah  Carbon  Monoxide  (CO)  dengan menggunakan  sensor  MQ-7.  Adapun  sensor  DHT11  sebagai  alat  untuk mengukur  suhu  dan  kelembaban  udara.  DHT11  ini  sendiri  memiliki kualitas terbaik karena mempunyai keunggulan seperti: dari segi respon yang  cepat,  kemampuan  anti-interface,  serta  pembacaan  yang  cepat. Dengan  teknologi  saat  ini,  akan  sangat  mempermudah  pengguna  dalam memonitoring  kualitas  udara  yang  bertujuan  untuk  menjaga  kesehatan serta dapat  dijadikan  sebagai  acuan  dan  indikator  sebagai  pengambilan tindakan  mengantisipasi  secara  dini  agar  dapat  mengurangi  dampak pencemaran udara di lingkungan.

## Journal of Computer and Information Systems Ampera
Vol. 3, No. 2, May 2022 e-ISSN: 2775-2496
https://journal-computing.org/index.php/journal-cisa/index

## 2. METODE
Pada penelitian ini dilakukan dengan metodologi pengumpulan data dan perancangan  sistem.  Didalam  metode  pengumpulan  data  dilakukan dengan  melakukan studi literatur, diskusi dan konsultasi, observasi, serta menyimpulkan hasil secara keseluruhan.

## 2.1 Perancangan sistem
Didalam perancangan system penulis menggunakan metode Prototype [3] . Metode  prototype  adalah  metode  pengembangan  perangkat  lunak  yang memungkinkan interaksi antara pengembang dan pengguna.
Gambar 1 . Prototype Model [4]
Idealnya prototype berfungsi sebagai mekanisme untuk mengidentifikasi spesifikasi-spesifikasi  kebutuhan  perangkat  lunak.  Jika  suatu  prototype ingin  dikembangkan  yang  dapat  digunakan,  kita  bisa  menggunakan program yang sudah ada sebelumnya atau menerapkan penggunaan alat yang sudah ada (misalnya perangkat pembuat laporan (refort generator) atau  aplikasi  untuk  perancangan  antarmuka  (window  manager),  yang memungkinkan anda untuk menggunakan program yang tersedia sangat mudah dan cepat. Berikut tahapan-tahapan metode prototype:
1. Analisa Kebutuhan, Didalam tahap ini, akan menganalisis kebutuhan system yang akan dibuat untuk mencapai tujuannya.
2. Desain cepat, Memberikan gambaran singkat sistem yang akan dibuat.

## Journal of Computer and Information Systems Ampera
Vol. 3, No. 2, May 2022 e-ISSN: 2775-2496
https://journal-computing.org/index.php/journal-cisa/index
3. Membangun  Prototype,  Setelah  desain  cepat  disetujui  selanjutnya melakukan  pembangunan  prototype  sementara  untuk  menyajikan kepada pelanggan.
4. Evaluasi  Prototype,  Pada  tahap  ini  prototipe  yang  sudah  dibangun akan dilakukan evalauasi dimana semua yang dilakukan sudah sesuai dengan harapan pelanggan.
5. Mengkodekan sistem, Tahap selanjutnya prototype yang sudah selesai dibuat  dan  di  sepakati  kemudian  akan  diubah  kedalam  Bahasa pemogragraman.
6. Pengujian sistem, Di tahap ini dilakukan pengujian system perangkat yang sudah dibuat.
7. Evaluasi  sistem,  Perangkat  yang  sudah  siap  akan  melewati  tahap evaluasi oleh pengguna untuk mengetahui system yang dibuat sesuai yang diharapkan.
8. Menggunakan sistem, Perangkat yang sudah di uji siap digunakan oleh pengguna atau pelanggan.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Desain Alur Kerja Sensor
Desain alur kerja sensor seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2. Sesuai Gambar  2  maka  dapat  dijelaskan  blok  diagram  yang  menunjukkan  alur kerja sensor di dalam sistem monitoring kualitas udara, dijelaskan sebagai berikut:
1) Device  dihidupkan  dengan  menghubungkan  power  supply  ke mikrokontroller arduino .
2) Kemudian memeriksa alat sensor.
3) Sensor MQ-7 mendeteksi gas karbon monoksida.
4) Sensor DHT-11 mendeteksi kadar suhu dan kelembaban.
5) Ketika data sensor telah dikumpulkan di board arduino selanjutnya akan  dikirimkan  ke  web  IoT  Thingspeak  dengan  menggunakan modul wifi ESP8266 yang sudah terkoneksi internet.
6) Jika kadar gas terdeteksi ≤ yang telah ditentukan maka buzzer akan off.
7) Jika kadar gas terdeteksi ≥ yang telah ditentukan maka buzzer akan on, kemudian akan mengirimkan sebauh sinyal berupa suara.

## Journal of Computer and Information Systems Ampera
Vol. 3, No. 2, May 2022 e-ISSN: 2775-2496
https://journal-computing.org/index.php/journal-cisa/index
Muhamad Muzakirin, Ahmad Haidar Mirza | 103
Gambar 2. Blok Diagram Sistem
Selanjutanya  untuk  melihat  bagaimana  konsep  rangkaian  alat  yang dignakan maka dapat dilihat pada Gambar 2. Sesuai Gambar 2 maka dapat dijelaskan sebagai berikut:
1) Arduino: board Arduino Uno R3 sebagai tempat pemprosesan sensor dan perangkat lain yang akan bekerja, serta menggunakan software Arduino IDE untuk mengkodekan alat.
2) MQ7: sebuah sensor untuk mendeteksi kualitas udara terutama gas carbon monoxide (CO).
3) DHT11: digunakan untuk mendeteksi suhu dan kelembaban udara.
4) Buzzer: berfungsi untuk mengeluarkan suara sebagai notifikasi.
5) NodeMCU: System yang  akan  dibangun  sebagai  pengiriman  sebuah data dari board Arduino ke web IoT Thingspeak serta BOT telegram.

## Journal of Computer and Information Systems Ampera
Vol. 3, No. 2, May 2022 e-ISSN: 2775-2496
https://journal-computing.org/index.php/journal-cisa/index
Gambar 3. Konsep Rangkaian Alat Monitoring Kualitas Udara

## 3.2 Pengujian Sistem
Hasil pengujian fungsi sistem ditunjukkan oleh Table 1. Pengujian terkait dengan fungsionalis setiap komponen sebagai bagian dari sistem [7].
Table 1 . Hasil Pengujian Sistem No  Perangkat Keterangan Hasil 1 Menghidupkan alat Memberikan daya terhadap alat sehingga alat dapat bekerja Sesuai 2 Memeriksa sensor MQ7 Sensor hidup dan bekerja seperti yang diharapkan penulis Sesuai 3 Memeriksa sensor DHT11 Sensor hidup dan bekerja seperti yang diharapkan penulis Sesuai 4 Mencoba dan Melihat Status di Telegram App pada BOT Bot telegram menampilkan data dari sensor yang dikirimkan dari arduino yang kemudian dikirim Sesuai

## Journal of Computer and Information Systems Ampera
Vol. 3, No. 2, May 2022 e-ISSN: 2775-2496
https://journal-computing.org/index.php/journal-cisa/index
Muhamad Muzakirin, Ahmad Haidar Mirza | 105
melalui NodeMCU dengan jaringan internet 5 Melihat Status di web IoT Thingspeak Thingspeak menampilkan data dari perangkat yang sudah terhubung dengan alat,  kemudian menampilkan hasil dalam bentuk grafik. Sesuai 6 Memberikan sumber gas pada MQ7 Sensor dapat mendeteksi gas tersebut Sesuai 7 Memberikan sumber panas pada DHT11 Sensor dapat mendeteksi suhu panas yang telah diberikan Sesuai
Selanjutnya, Gambar 4. Menunjukkan tampilan notifikasi Telegram apps yang diterima oleh smartphone. Pesan berupa peringatan bahwa sensor gas  melebihi  nilai  setting  dimana  hal  tersebut  diartikan  kualitas  udara yang terdeteksi oleh sensor berada pada level tertinggi atau berbahaya.
Gambar 4. Tampilan Notifikasi Telegram Apps

## Journal of Computer and Information Systems Ampera
Vol. 3, No. 2, May 2022 e-ISSN: 2775-2496
https://journal-computing.org/index.php/journal-cisa/index
Gambar 5 dan 6 menunjukkan nilai yang terdeteksi oleh sensor MQ7 dan DHT11, yang telah penulis lakukan di Kabupaten Penukal Abab Lematang Ilir  selama  satu  minggu,  semua  perangkat  nantinya  akan  dimonitoring atau dilakukan pemantauan kualitas udara melalui web IoT Thingspeak. Thingspeak  [5]  adalah  sebuah  platform  IoT  yang  dapat  mengumpulkan data pada cloud dan mengembangkan aplikasi IoT. Data dari sensor dapat dikirimkan ke Thingspeak dari Arduino, Raspeberry Pi, Beaglebone Black, dan  hardware  lainnya.  Untuk  dapat  menggunakan  platform  Thingspeak user perlu membuat akun. Platform Thingspeak akan memberikan API key yang  kemudian  diatur  didalam  program  mikrokontroller,  agar  dapat melakukan fungsi pengiriman data dari sensor ke Thingspeak. Hasil data dari monitoring tersebut akan ditampilkan dalam bentuk gambar berupa grafik dari web IoT Thingspeak dan juga melalui grafik excel beserta data table, berikut ini adalah hasilnya:
Gambar 5 . Grafik nilai sensor MQ7
Gambar 6 . Grafik nilai sensor DHT11

## Journal of Computer and Information Systems Ampera
Vol. 3, No. 2, May 2022 e-ISSN: 2775-2496
https://journal-computing.org/index.php/journal-cisa/index
Muhamad Muzakirin, Ahmad Haidar Mirza | 107
Rangkuman  hasil  monitoring  data  CO  (karbon  monoksida)  terbesar berdasarkan penelitian selama satu minggu yang telah penulis lakukan:
Table 2. Hasil Monitoring Data CO Terbesar No Date/ Time CO 1 2022-03-01 / 19:55 4.71 2 2022-03-02 / 09:47 6.5 3 2022-03-03 / 23:17 5.07 4 2022-03-04 / 23:57 6.23 5 2022-03-05 / 23:12 7.74 6 2022-03-06 / 21:26 8.29 7 2022-03-07 / 16:41 9.99
Berdasarkan data  pada  Tabel 2  maka  untuk  menilihat  visual  bagaimana perkembangan monitori data CO terbesar maka dapat dilihat pada Gambar 7 berikut ini.
Gambar 7. Grafik Rangkuman Hasil Monitoring Gas CO Terbesar
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  didapat  pada  grafik  diatas  maka  CO terbesar selama satu  minggu terdapat pada tanggal 7 maret 2022 pada jam 16:41 dengan nilai CO 9.99.  Rangkuman hasil monitoring data CO terkecil seperti yang diperlihatkan pada Tabel 3.

## Journal of Computer and Information Systems Ampera
Vol. 3, No. 2, May 2022 e-ISSN: 2775-2496
https://journal-computing.org/index.php/journal-cisa/index
Table 3. Hasil monitoring data CO terkecil
No Date/ Time CO 1 2022-03-01 / 10:34 1.87 2 2022-03-02 / 01:40 1.83 3 2022-03-03 / 11:59 2.34 4 2022-03-04 / 00:16 2.81 5 2022-03-05 / 00:18 4.77 6 2022-03-06 / 00:50 5.57 7 2022-03-07 / 23:59 2.02
Berdasarkan data  pada  Tabel 3  maka  untuk  menilihat  visual  bagaimana perkembangan monitori data CO terkecil maka dapat dilihat pada Gambar 8 berikut ini.
Gambar 8. Grafik Rangkuman Gas CO Terkecil
Berdasarkan hasil penelitian yang didapat pada table grafik diatas gas CO (karbon monoksida) terkecil selama satu minggu terdapat pada tanggala 2 maret 2022 pada jam 10:34 dengan nilai CO 1.83. Pada tahun 2020, KLHK (kementrian  Lingkungan  Hidup  dan  Kehutanan)[6]  telah  mengeluarkan peraturan  menteri  lingkungan  hidup  dan  kehutanan  no  14  tahun  2020
1.87 1.83 2.34 2.81 4.77 5.57 2.02 0 1 2 3 4 5 6 N ila i Date/time

## Journal of Computer and Information Systems Ampera
Vol. 3, No. 2, May 2022 e-ISSN: 2775-2496
https://journal-computing.org/index.php/journal-cisa/index
Muhamad Muzakirin, Ahmad Haidar Mirza | 109
tentang indeks standar pencemaran udara yang merupakan pengganti dari keputusan  Menteri  Lingkungan  Hidup  No  45  tahun  1997  tentang perhitungan dan pelaporan serta informasi ISPU.
Table 4 . Indeks standar kualitas udara NO KATEGORI RENTANG 1 Baik 0-50 2 Sedang 51-100 3 Tidak Sehat 101-199 4 Sangat Tidak Sehat 200-299 5 Berbahaya 300-500
Maka dapat disimpulkan kualitas udara di Kabupaten PALI terindetifikasi baik  yang  bisa  dilihat  dari  kategori  indeks  standar  kualitas  udara  pada table 4, dimana hasil monitoring yang telah dilakukan berada di rentang 0- 50.

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan  pembahasan  dan  hasil  dari  penelitian,  maka  penulis memperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Metode prototype dapat diterapkan, sehingga mampu digunakan dan dipahami pengguna untuk mengkontrol alat.
2. Thingspeak  dapat  melakukan  fungsi  monitoring  serta  menampilkan grafik mengenai informasi kualitas udara yang terdeteksi oleh sensor MQ7 dan DHT11.
3. Berdasarkan  pengujian  serta  pengambilan  data  yang  dilakukan penulis  selama  satu  minggu,  mendapatkan  rata-rata  kualitas  udara menunjukkan 3.37ppm dimana kualitas udara di Kab PALI terindikasi masih dalam keadaan baik.
4. Sistem  monitoring  kualitas  udara  dapat  berfungsi  sesuai  dengan tujuan, dan berpotensi digunakan disuatu tempat guna meningkatkan kesadaran diri dalam pentingnya kualitas udara bagi kesehatan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] “Abilovani, Z.B., Yahya, W., and Bakhtiar, F.A. (2016) ‘Implementasi Protokol MQTT Untuk Sistem Monitoring Perangkat IoT’, p. 7.”.

## Journal of Computer and Information Systems Ampera
Vol. 3, No. 2, May 2022 e-ISSN: 2775-2496
https://journal-computing.org/index.php/journal-cisa/index
[2] Rizaldy Khair, “ Rancang Bangun Monitoring Polusi Udara Berbasis Arduino ’,” 2018 .
[3] “R.S.  Pressman  and  B.R.  Maxim,  Software  Engineering,  New  York, McGraw- Hill Education, 2015.”.
[4]  Syarifudin, Akhmad. "Perancangan Sistem Informasi Pengajuan dan Pelaporan Pembayaran Tunjangan Kinerja Kementerian Keuangan Menggunakan Metode Prototype." Jurnal Sisfokom (Sistem Informasi dan Komputer) 8, no. 2 (2019): 149-158.
[5] “ThingSpeak,  The  MathWorks,”  2018,  [Online].  Available: https://bit.ly/2JKng0Q.
[6]  Andri, Andri, and Suyanto Suyanto. "Pengembangan Aplikasi Lelang Karet  Berbasis  Mobile  Sebagai  Pendukung  Akses  Informasi Lelang." Edumatic: Jurnal Pendidikan Informatika 4, no. 2 (2020): 85-
94.
[7] “Peraturan  Menteri  Lingkungan  Hidup  dan  Kehutanan  Tentang Indeks Standar Pencemaran Udara.,” 2020.