Jurnal Ilmu Komputer Indonesia (JIK) , Volume  7 , No : 2, November  2022 p-ISSN : 2615-2703 (Print)   dan  e-ISSN: 2615-2711 (Online)

## SISTEM DETEKSI  GAS  BERBASIS TEKNOLOGI  IOT ARDUINO
I Gede  Aris Gunadi 1 , Dewi Oktofa Rahmawati 2
1 Program Studi Ilmu Komputer, Program Pascasarjana Universitas Pendidikan Ganesha Singaraja, Indonesia
1,2 Program Studi Pendidikan Fisika FMIPA Undiksha
Email : 1 igedearisgunadi@undiksha.ac.id

## Abstrak
Penelitian ini adalah penelitian dasar / fundamental , yang mencoba untuk mengimlementasikan  konsep dan teori dalam bentuk sebuah aplikasi /penerapan toeri IoT, pengetahuan sensor.  Tujuan penelitian ini adalah  memberikan  dukungan  untuk  keamanan  di  laboratorium  FMIPA  Undiksha.  Sistem  deteksi  gas dirancang  dengan  menggunakan  arduino  uno  ,  degan  menintegrasikan  beberapa  device  .  Device  yang digunakan adalah  Sensor Gas MQ2/6, Device notifikasi kebocoran Gas  LCD , lampu notif, dan media komunikasi  whatsaap/telegram.    Pengujian  dilakukan  dengan  menggunakan  Gas  LPQ  yang  dibocorkan pada  level  430  PPm,  465  PPm,  dan  490  PPm.    Sedangkan  nilai  ambang  yang  diseeting  pada  arduiono adalah  400  PPm.  Pengujian  dilakukan  berdasarkan jarak  0  meter,  0.5  meter  ,  dan  1  meter.    Pada  setiap level  dan  jarak  tertentu  dilakukan  pengujian  6  kali.    Total  dari  54  kali  pengujian  ,  ditemukan  3  kali kesalahan deteksi. Sehingga akurasi pengujian sistem ini menunjukan nilai 94.44%

## Kata Kunci :  Deteksi Gas , Arduiono, Sensor

## Abstract
This research is basic / fundamental research, which tries to implement concepts and theories in the form of an application / application of IoT theory, sensor knowledge. The purpose of this research is to provide support  for  security  in  the  Undiksha  FMIPA  laboratory.  The  gas  detection  system  is  designed  using Arduino  Uno,  by integrating  several  devices.  The  devices  used  are MQ2/6  Gas  Sensors,  LCD  Gas  leak notification  devices,  notification  lights,  and  WhatsApp/Telegram  communication  media.  Tests  were carried out using LPQ gas which leaked at levels of 430 PPm, 465 PPm and 490 PPm. Meanwhile, the threshold value that is set on Arduino is 400 PPm. The test is carried out based on a distance of 0 meter, 0.5 meter and 1 meter. At each level and a certain distance, the test is carried out 6 times. A total of 54 tests, 3 detection errors were found. So that the accuracy of testing this system shows a value of 94.44%
Keywords : Gas Detection, Arduiono, sensor

## Jurnal Ilmu Komputer Indonesia (JIK) , Volume  7 , No : 2, November  2022 p-ISSN : 2615-2703 (Print)   dan  e-ISSN: 2615-2711 (Online)

## I . PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi dalam beberapa dekade tahun  terakhir  sangatlah  pesat,  seiring  dengan perkembangan  teknologi  informasi.    Pada berbagai  aspek  kehidupan,  berbagai  aplikasi pemanfaatan  teknologi  dapat  kita  saksikan  dan rasakan secara nyata. Salah  satu topik keilmuan yang  berkembang  pada  saat  ini  adalah  tentang pemanfaatan  internet  dan  teknologi,  serta berbagai  pengetahuan  dalam  kehidupan.  Hal  ini dikenal dengan istilah IoT  ( Internet of Thing). Internet  of  Things  mendeskripsikan  jaringan objek  fisik  (benda)  yang  tertanam  dengan sensor,  perangkat  lunak,  dan  teknologi  lain untuk  tujuan  menghubungkan  dan  bertukar  data dengan  perangkat  dan  sistem  lain  melalui Internet
Sederhananya  Internet  of  Things  terdiri  dari perangkat,  yakni  dari  sensor  sederhana  hingga smartphone dan perangkat yang dapat dikenakan,  di  mana  kesemuanya  terhubung bersama.Dengan menggabungkan perangkat yang  terhubung  ini  dengan  sistem  otomatis, adalah mungkin untuk mengumpulkan informasi, menganalisisnya, dan membuat tindakan  untuk  membantu  seseorang  dengan tugas tertentu [1], [2].
Salah  satu  pemanfaan  teknologi  yang  sangat penting  adalah  untuk  keamanan  manusia, bebagai  teknologi  yang  bebasis  IoT  telah dikembangkan,  seperti  device  alat  bantu  yang berkerja  pada  daerah  bebahaya,seperti  area
tambang,  area  pemadaman  kebakaran,  area  gas berbahaya, area instalasi nuklir, dan lain lain [1], [2].
Pada  sisi  lain,  [3]  menyatakan  aktifitas laboratorium  kimia  banyak  melibatkan  zat  zat berbahaya,  zat  kimia  maupun  gas  tertentu. Bahan bahan ini membutuhkan pengawasan dan manajemen  yang  ketat.  Sejauh  ini  yang  umum dilakukan  dalam  manajemen  dan  pengelolaan lab, pada unsur K3 (Keselamatan dan Keamanan Kerja),  dengan  memberikan  label Hazard , sebagai indikator bahan, zat, material, area yang berbahaya dan perlu berhati hati bagi orang yang berkerja disana
Salah satu sumber potensi yang berbahaya pada aktifitas  laboratorium  adalah  Gas.    Misal  Gas metana  ,  pelarut  organik  seperti  eter,  dan padatan  anorganik  seperti  belerang  dan  fosfor mudah  terbakar,  maka  ketika  menggunakan bahan-bahan tersebut, hendaknya dijauhkan dari api.  Bahan  kimia  seperti  senyawa  sianida, mercuri  dan  arsen  merupakan  racun  kuat,  harap bahan-bahan  tersebut  tidak  terisap  atau  tertelan ke dalam tubuh. Pada beberapa praktikum kimia juga  melibatkan  gas  H2S  ,  gas  H 2 S  yang merupakan  jenis  gas   beracun  yang  sangat berbahaya  bagi  kesehatan  manusia,  sehingga dengan mengetahui bahaya gas H2S, akan dapat dilakukan  hal  –  hal  yang  berhubungan  dengan perencanaan dan program Keselamatan, Kesehatan  dan  Lindung  Lingkungan.    Beberapa alat  uji  kimia  GCMS  (Gas  Chromatography–
Jurnal Ilmu Komputer Indonesia (JIK) , Volume  7 , No : 2, November  2022 p-ISSN : 2615-2703 (Print)   dan  e-ISSN: 2615-2711 (Online)
Mass  Spectrometry),  untuk  operasionalnya mengunakan  Gas  Hidrogen.  Apabila  terjadi kebocoran  pada  Gas  Hidrogen  maka  akibatnya sangat fatal, menyebabkan ledakan dan kebakaran yang luar biasa.
Pemasangan  label/syombol  Hazard  sudah  baik dan  memang  demikian  standarnya,  namun  hal tersebut tetap kurang efektif. Masih dimungkinkan  hal lain yang lebih efektif untuk mencegah  hal  berbahaya  ,  salah  satunya  dari kebocoran  gas.  Pemanfaatan  teknologi  berbasis IoT  adalah  solusi  yang  dirasa  lebih  baik  untuk mengatasi  hal  ini.    Salah  satu  dari  Pemanfaatan teknologi  IoT  adalah  sistem  deteksi  kebocoran gas.

## II. METODE  PENELITIAN
Secara  umum  metode  penelitian  ini  adalah mengimplementasikan    teknologi  IOT  dengan sensor    tertentu  untuk  mendeteksi  terjadi kebocoran  gas.    Adapun  Alur  penelitian  ini dinyatakan dengan  Gambar 1 .
Studi Literatur terkait sistem keamanan “ Deteksi Gas “ Berbasis Arduino dengan media Komunikasi Whatsapp/ Telegram
Perancangan Arsitektur Sistem, Mempertimbngkan Kecocokan sensor yang digunakan, dan proses komunikasi Arduino dengan Wa
Implementasi Sistem : Implementasi baik secara Hardwere dan Softwere
Pengujian Sistem : Black Box Testing, dengan beberapa seknario , terkait intensitas Gas
Evaluasi  sistem : berdasarkan Kinerja funsional pada Black box testing

## Gambar 1. Alur Penelitian

## 2.1 Sistem Sensor
Alat  deteksi  Gas  adalah  sebuah  alat  ukur  atau instrumentasi,  hal  yang  penting  dalam  sebuah alat  instrumentasi  adalah  keberadaan  sensor. Sensor adalah suatu alat untuk mengubah signal dalam  besaran  fisis  (non  litrik)  menjadi  suatu signal  listrik.  Atau  kadang  dinyatakan  sebagai alat  untuk  mengubah  suatu  energi  tertentu  (non listrik)  menjadi  energi  listrik.  Pemilihan  sensor
Jurnal Ilmu Komputer Indonesia (JIK) , Volume  7 , No : 2, November  2022 p-ISSN : 2615-2703 (Print)   dan  e-ISSN: 2615-2711 (Online)
menjadi sangat penting dalam suatu pengukuran, sifat dan prinsip tranduksi menjadi pentimbangan utama.
Terkait  dengan  deteksi  gas,  salah  satu  sensor yang dapat digunakan adalah sensor MQ-6/ MQ- 2,  Sensor ini umumnya digunakan untuk deteksi kebocoran  gas  LPQ.    Namun  demikian  sensor MQ  6  juga  dapat  digunakan  untuk  beberbagai jenis  gas  lainnya.  Memang  dalam  beberapa literatur  pendekteksian  terhadap  LPQ  dianggap lebih  baik  dibanding  gas  yang  lain  [4].  berikut diberikan  bentuk  fisik  sensor  ini  dan  datashet sensor, pada Gambar 2 dan 3.
Gambar 2. Sensor MQ6

## Gambar 3. Karakteristik Sensor Gas MQ
Sensor    MQ  dapat  berkerja  mendeteksi kebocoran gas mulai dari level 100 PPm sampai dengan  10000  PPm.  Sistem  kerja  adalah  sensor MQ  terdapat  bagian  yang  diselimuti    material SnO2.  Material  SnO2  merupakan  sebuah semikonduktor, apabila material ini terpapar gas maka  sifat  resistensi  akan  berubah.  Semakin tinggi  level  konsentrasi  paparan  gas  yang mengenai  sensor  maka  nilai  resistensinya  akan semakin menurun

## 2.2  ARDUINO
Arduino adalah sebuah perangkat yang menyerupai  microcontroler.  Perangkat  ini  pada mulanya  dikembangkan  oleh  banyak  pihak diberbagai belahan negara, diantaranya Massimo Banzi Milano (Italia), David Cuartielles Malmoe (Swedia), Tom Igoe ( Amerika Serikat),  Gialuca Martino  (Torino)  dan  David  A.  Mellis  Boston  (
Jurnal Ilmu Komputer Indonesia (JIK) , Volume  7 , No : 2, November  2022 p-ISSN : 2615-2703 (Print)   dan  e-ISSN: 2615-2711 (Online)
Amerika serikat) [5] . sebagai sebuah mikrokontroler  atau  pengontrol  mikro,  maka device  ini  sudah  mengandung  CPU,  memori, saluran  komunikasi  baik  secara  serial  maupun pararel,  port  input  /output,  ADC,  dan  lain  lain. Pada  saat  ini  dipasaran  banyak  model  board arduino, hal ini disebabkan karena bersifat open source.  Beberapa  model  board  arduino  adalah  , arduino uno, Nano , Mega , 2560/Mega , ADK, dan lain lain.[6].
Salah  satu  model  board  arduino  yang  sangat populer  digunakan  saat  ini  adalah  arduino  uno. Hal  yang  dianggap  sebagai  kelebihan  arduino uno  adalah  sudah  cukup  memadai  untuk berbagai  keperluan  ,  dan  bersifat extensible terhadap  kabel  dan  modul/  device  lain,  sesuai dengan keperluan.  Tampilan board arduino uno dinyatakan pada Gambar 4.
Gambar 4.   Board , Input/Output Arduino

## Uno
Sebagai sebuah microkontroler (pengendali mini), maka arduiono uno adalah sebuah sistem mikroprosesor lengkap yang terkandung pada sebuah chip. Secara umum aliran kerja mikrokontroler arduino uno dinyatakan pada Gambar 5, [7], .

## Jurnal Ilmu Komputer Indonesia (JIK) , Volume  7 , No : 2, November  2022 p-ISSN : 2615-2703 (Print)   dan  e-ISSN: 2615-2711 (Online)
Gambar 5 . Aliran Kerja Microcontroler

## Arduino Uno

## input/ Sensor :
Bagian  input  /sensor  adalah  bagian  input biasanya  digunakan  untuk  mengubah  suatu besaran fisis menjadi besaran listrik. Selanjutnya akan  diolah  oleh  mikrokontroler.  Misalnya satuan  fisis  yang  dimaksud  bisa  berupa  suhu, pH, konsentrasi gas dan lain lain.  Besaran fisis tersebut diolah menjadi signal listrik.
Microcontroler
 Menerima  data  dari  inputan  kemudian
memproses lebih lanjut.
 Mengirim  hasil  proses  micro  controller ke  bagian  output.  Nilai  output  bisa berupa  logika  true/false,angka,  string dan lain-lain.  Kemudian output tersebut ditampilkan  ke  display  (LCD)  atau untuk  mengaktifkan  relay,  LED  dan mekanis,  contoh:  menggerakkan  motor, mengaktifkan selenoid.
 Menjalin  hubungan  dua  arah  dengan module komunikasi lainnya. Microcontroller  bisa  terhubung  dengan perangkat  lain  melalui  berbagai  jenis protocol  dan  media  transmisi.  Contoh: LAN, Radio, TCP, Bluetooth.
Output  (  Actuator)  : Menerima  perintah  dari microcontroller untuk dilaksanakan. Output bisa berupa display (LCD, OLED), mekanik (gerakan motor servo atau stepper).
Blok Komunikasi : Mengkomunikasikan micro controller Arduinodengan  perangkat  komunikasi lainnya untuk bertukar data. Misalnya komunikasi  antara  Arduinodengan  komputer atau  smartphone  melalui  jalur  radio  atau  kabel yang mendukung berbagai protocol komunikasi.

## 2.3  SISTEM DETEKSI GAS
Arsitektur desain sistem yang akan dicoba dalam penelitian, untuk  Sistem Deteksi Gas , dinyatakan seperti ilustrasi Gambar 6.

## Jurnal Ilmu Komputer Indonesia (JIK) , Volume  7 , No : 2, November  2022 p-ISSN : 2615-2703 (Print)   dan  e-ISSN: 2615-2711 (Online)
Gambar  6.  Rangkian Sistem Deteksi Gas
Sistem deteksi gas ini menggunakan Sensor MQ (  bisa  digunakan  MQ2  ataupun  MQ6),  untuk mendeteksi  langsung  keberadaan  gas.Untuk sistem  notifikasi digunakan Buzzer , LCD , dan Komunikasi WA.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Implementasi  desain  pada  Gambar  6,  dilakukan ujicoba, dengan menggunakan Black box testing.
Gas  dengan  kondisi  dibocorkan,  diukur  tingkat kebocoran  PPm  Meter,  selanjutnya  dilakukan pengukuran  dengan  sistem  Deteksi  Gas  pada jarak  0  meter,  0.5  meter,  dan  1  meter.    Adapun tingkat  kebocoran  gas  ada 3  kondisi,  kebocoran pada level 430 PPm,  465 PPm, dan 490 PPm.
Hasil Ujicoba ditunjukan pada Tabel 1, 2, dan 3.
Tabel 1. Uji coba Pada PPm 430 Percobaa n Jarak  Sensor dari LPG 0 Meter 0.5 meter 1 meter Percobaan 1 Terdeteks i Terdeteks i Terdeteks i Percobaan 2 Terdeteks i Tidak terdeteksi Tidak terdeteksi Percobaan 3 Terdeteks i Terdeteks i Terdeteks i Percobaan 4 Terdeteks i Terdeteks i Terdeteks i Percobaan 5 Terdeteks i Terdeteks i Terdeteks i Percobaan 6 Terdeteks i Terdeteks i Tidak terdeteksi Tabel 2. Uji coba Pada PPm 465 Percobaa n Jarak  Sensor dari LPG 0 Meter 0.5 meter 1 meter Percobaan 1 Terdeteks i Terdeteks i Terdeteks i Percobaan 2 Terdeteks i Tidak terdeteksi Terdeteks i

## Jurnal Ilmu Komputer Indonesia (JIK) , Volume  7 , No : 2, November  2022 p-ISSN : 2615-2703 (Print)   dan  e-ISSN: 2615-2711 (Online)
Percobaa n Jarak  Sensor dari LPG 0 Meter 0.5 meter 1 meter Percobaan 3 Terdeteks i Terdeteks i Terdeteks i Percobaan 4 Terdeteks i Terdeteks i Terdeteks i Percobaan 5 Terdeteks i Terdeteks i Terdeteks i Percobaan 6 Terdeteks i Terdeteks i Tidak terdeteksi Tabel 2. Uji coba Pada PPm 490 Percobaa n Jarak  Sensor dari LPG 0 Meter 0.5 meter 1 meter Percobaan 1 Terdeteks i Terdeteks i Terdeteks i Percobaan 2 Terdeteks i Terdeteks i Terdeteks i Percobaan 3 Terdeteks i Terdeteks i Terdeteks i Percobaan 4 Terdeteks i Terdeteks i Terdeteks i Percobaan 5 Terdeteks i Terdeteks i Terdeteks i Percobaan 6 Terdeteks i Terdeteks i Tidak terdeteksi
Pada settingan / pengaturan pada saat sensor Gas , sensor MQ dengan arduino , nilai ambang batas pengujian dapat ditentukan.
Bagian Setting Untuk batas deteksi sensor

## Gambar 7.  Settingan Parameter Ambang Batas Pada Sensor
Pada  Gambar  7, terlihat    settingan    yang  terkait ambang  batas  pada  sesnsor  MQ  ,  pada  gambar diatas diberikan ambang batas 400 PPm .  Nilai analog sensor yang terdektesi langsung dari MQ terhadap  level  gas  secara real  time ,  akan dibandingkan  dengan  nilai  ambang  (  variabel sensorThres).    Jika  nilai  level  gas  yang terdeteksi  secal  real  lebih  besar  dari  ambang, maka  sistem  akan  memberikan  notif,  terjadi kebocoran gas .

## Jurnal Ilmu Komputer Indonesia (JIK) , Volume  7 , No : 2, November  2022 p-ISSN : 2615-2703 (Print)   dan  e-ISSN: 2615-2711 (Online)
Gambar 8 .  Notifikasi Terdeteksi Gas Pada

## Sistem
Sensor  gas  berkerja  sesuai  dengan  dataset  yang diilustrasikan seperti Gambar 8. Sensor ini dapat mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di  udara  serta  asap  dan  keluarannya  berupa tegangan  analog.  Sensor  dapat  mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 sensor ppm. Dapat beroperasi pada suhu dari -20°C sampai 50°C dan mengkonsumsi arus kurang dari 150 mA pada 5V.
Perhitungan  akurasi  dari  sistem  dapat  dihitung, dari  54  ujicoba  yang  dilakukan  seperti  yang tercantum  pada  Tabel  1,2,  dan  3,  hanya ditemukan  3  kali  kesalahan  deteksi.  Sehingga akurasi sistem ini adalah 94.44%.

## V. SIMPULAN
Terdapat beberapa kesimpulan  yang dinyatakan berdasarkan hasil penelitian ini , yaitu :
1. Aplikasi  sistem  deteksi  gas  dapat dirancang dengan baik dengan menggunakan arduino dengan
menggunakan  sensor  Gas  MQ2  /  MQ6.
Sensor  Gas  tersebut  digunakan  untuk mendeteksi keberadaan level gas. Secara prinsip  sensor  ini  dapat  berkerja mendeteksi  gas  mulai  dari  level  100 PPm sampai dengan 10000 PPm.
2. Sistem  peringatan  berkerja  berdasarkan nilai  ambang  batas  kebocoran  yang diberikan  (dinputka  pada  arduiono)  , dapat  diatur  tingkat  sesitivitasnya. Selanjut  pada  saat  nilai  riil  yang terdeteksi  melebihi  nilai  ambang,  maka sistem  akan  memberikan  peringatan melalui  tampilan  LCD  ,  lampu  notif (LED) , maupun melalui media komunikasi.
3. Sistem deteksi telah mampu mendeteksi keberadaan  Gas  ,  uji  coba  dilakukan pada  level  gas  ambang  400  PPm  ,  diuji pada Kebocoran gas pada level 430,465, dan 490 PPm. Dikur pada jarak 0 meter, 0.5  meter  ,  dan  1  meter.  Pada  masing masing  level    dan  jarak  tertentu dilakukan  6 kali. Pengujian menunjukan nilai akurasi  =  94.4%  ( 54 kali  uji  coba  ,  ditemukan  3  kali kesalahan deteksi)
4. Dalam  penelitian  ini  untuk  media komunikasi via Whatsaap seperti rencana awal , kami mengalami kesulitan  mengintegrasikan  NodeMCU dengan    Flatform  Whatsaap  .  Hal  ini dapat digantikan dengan Flatform Telegram,  dan  dapat  berfungsi  dengan baik.

## REFRENSI
[1] Wilianto and A. Kurniawan, “Sejarah , Cara Kerja Dan Manfaat Internet of
Jurnal Ilmu Komputer Indonesia (JIK) , Volume  7 , No : 2, November  2022 p-ISSN : 2615-2703 (Print)   dan  e-ISSN: 2615-2711 (Online)
Things,” Matrix , vol. 8, no. 2, pp. 36–41, 2018.
[2] F. Adani and S. Salsabil, “Internet of Things: Sejarah Teknologi Dan Penerapannya,” Isu Teknol. Stt Mandala ,
vol. 14, no. 2, pp. 92–99, 2019.
[3] I. D. P. Subamia, I. G. A. N. Sriwahyuni, and N. N. Widiasih, “Analisis Resiko
Bahan Kimia Berbahaya di Laboratorium Kimia Organik,” Wahana Mat. dan Sains J. Mat. Sains, dan Pembelajarannya , vol.
13, no. 1, pp. 49–70, 2019.
[4] S. Hanweii, “MQ-6 datasheet,” in Dataset MQ 6 , 2011, pp. 1–2.
[5] M. Sanjaya, Panduan Praktis Membuat Robot Cerdas Menggunakan Arduino dan Matlab Pengarang : Mada Sajaya
Penderbit : Andi Yogyakasta , 2014 , 1st ed. Yogyakarta: Andi, 2014.
[6] Heri Andrianto and A. Darmawan, Arduino Belajar Cepat dan
Pemrograman , 2nd ed. Bandung:
Informatika, 2015.
[7] F. SIBARANI, “Alat Pendeteksi Kebocoran Gas Menggunakan Sensor
Mq-2 Berbasis Arduino Uno Dan Buzzer,” pp. 4–16, 2003.