## JURNAL MEDIA INFORMATIKA BUDIDARMA
ISSN 2614-5278 (media cetak), ISSN 2548-8368 (media online) Available Online at https://ejurnal.stmik-budidarma.ac.id/index.php/mib DOI 10.30865/mib.v4i1.1905

## Perancangan Sistem Monitoring Ketinggian Air Sebagai Pendeteksi Banjir Berbasis IoT Menggunakan Sensor Ultrasonik
Nicko Pratama, Ucuk Darusalam * , Novi Dian Nathasia
Fakultas Teknologi Komunikasi dan Informasi, Informatika, Universitas Nasional, Jakarta, Indonesia Email: 1 Nickoprata80@gmail.com, 2,* ucuk.darusalam@gmail.com, 3 novidian@civitas.unas.ac.id
*) Email Penulis Korespondensi: ucuk.darusalam@gmail.com
Abstrak −Curah hujan yang tinggi pada musim penghujan  dapat berlangsung sekitar enam bulan, hal ini membuat hujan terus menerus dan meyebabkan meningkatnya volume air yang berpotensi terjadinya banjir. Sedangkan masyarakat tidak mendapat informasi atau pemberitahuan secara langsung ketika hal tersebut akan terjadi. Untuk mengantisipasi permasalahan tersebut, perancangan sistem monitoring ketinggian air sebagai pendeteksi banjir secara dini berbasis IoT dinilai efisien. Sistem akan mendeteksi jarak sensor dengan permukaan air, jika jarak permukaan air mendekati sensor maka sistem akan membunyikan sirine sebagai pertanda akan terjadi banjir. Sistem akan menampilkan status siaga yang terjadi dan jarak permukaan air secara realtime.  Dari  100  data  jarak  permukaan  air  dengan  sensor  ultrasonik  yang  telah  diujicoba,  mendapat  6  kali  kesalahan pembacaan jarak. Pada pengujian dari beberapa jarak permukaan air dengan sensor, sistem dapat menyimpan semua data jarak ke dalam database.
Kata Kunci: Monitoring, Banjir, Sensor Ultrasonik, IoT.
Abstract −High rainfall in the rainy season can last about six months, this makes it rain continuously and cause an increase in the volume of water that has the potential for flooding. While the public does not get information or notice directly when it will happen. To anticipate these problems, the design of a water level monitoring system as an early flood detection based on IoT is considered efficient. The system will detect the distance of the sensor to the surface of the water, if the distance of the surface water approaches the sensor, the system will sound the siren as a sign of flooding. The system will display the alert status that occurs and the water surface distance in realtime.. From 100 data of water surface distance with ultrasonic sensors that have been tested, get 6 times the distance reading error. In testing of several water surface distances with sensors, the system can store all distance data into a database.
Keywords : Monitoring, Flood, Ultrasonic Sensor, IoT.

## 1. PENDAHULUAN
Indonesia adalah negara yang terletak di asia tenggara yang memiliki dua musim, yaitu musim hujan dan kemarau karena  merupakan  kawasan  beriklim  tropis.  Pada  musim  penghujan,  curah  hujan  sangat  tinggi  dan  dapat berlangsung  hingga  enam  bulan.  Hujan  yang  terus  menerus  menyebabkan  meningkatkan  volume  air,  hal  ini berpotensi  terjadinya  banjir  di  beberapa  daerah.  Jika  terjadi  banjir  masyarakat  akan  mengalami  kerugian. Sedangkan masyarakat tidak mendapat informasi atau pemberitahuan secara langsung ketika hal tersebut terjadi.
Peneliti sebelumnya telah melakukan penelitian tentang sistem peringatan dini bahaya banjir. Penelitian oleh  Indah  Fitri  Astuti  merancang  sistem  pendeteksi  banjir  menggunakan  mikrokontroler  Arduino  Uno ATMega328,  sensor  ultrasonik  untuk  mendeteksi  jarak,  LCD  menampilkan  informasi  jarak,  buzzer  sebagai pemberitahuan status siaga, gsm modul sim800L sebagai sistem sms gateway[1]. Penelitian oleh Indri Handayani merancang sistem pendeteksi banjir menggunakan mikrokontroler Arduino Uno, sensor ultrasonik HC-SR04, LCD dengan modul I2C, buzzer, gsm modul sim900[2].
Penelitian oleh Lilian Efendi merancang sistem pendeteksi  banjir menggunakan Arduino Uno R3,modul gsm 800L,sensor ultrasonik HC-SR04,dan modul GPS digunakan untuk menerima dan menentukan titik lokasi[3]. Penelitian yang dilakukan oleh Sofyan merancang sistem pendeteksi banjir dengan menggunakan Arduino Uno R3, sensor ultrasonik, buzzer[4].
Penelitian  oleh  Jonshon  Tarigan  merancang  pendeteksi  banjir  secara  dini  menggunakan  Arduino  Uno, LCD,  dan  sensor  potensiometer  untuk  mendeteksi  apakah  ketinggian  air  mencapai  level  terjadinya  banjir[5]. Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Achmad  Muzakky  merancang  sistem  pendeteksi  banjir  dengan  menggunakan modul NodeMCU ESP8266 sebagai pemroses dan mengirimkan data secara nirkabel, sensor water level, buzzer, aplikasi Blynk digunakan untuk menampilkan pemberitahuan status ke android[6].
Penelitian oleh Erwan Rahmadi merancang sistem pendeteksi  banjir menggunakan Arduino Uno, modul gsm  WAVECOM  sebagai  sistem  sms  gateway,dan  konverter  RS232  yang  digunakan  untuk  menghubungkan modul  arduino  dengan  modul  lainnya[7]. Penelitian  yang  dilakukan  Widy  Astuti  merancang  sistem  pendeteksi banjir menggunakan Arduino ATMega 328p, modul gsm sim800L, buzzer, dan sensor kapasitif yang terbuat dari dua buah lempeng PCB yang diberi batas-batas tertentu untuk mengukur ketinggian air[8]. Penelitian oleh Riny Sulistyowati merancang sistem pendeteksi banjir menggunakan Arduino ATMega 8535, sensor ultrasonik, buzzer, LCD,  modem  WAVECOM[9].  Penilitian  yang  dilakukan  oleh  Angga  Prasetyo  dan  Moh.Bhanu  Setyawan merancang sistem kewaspadaan banjir menggunakan Mikrokontroler Rasberry Pi, senor ultrasonik, dan aplikasi telegram sebagai media penyampaian informasi[10].
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan  oleh  peneliti  sebelumnya  terdapat  beberapa  permasalahan diantaranya adalah mengetahui ketinggan permukaan air dan pemberitahuan status siaga kepada masyarakat, maka

## JURNAL MEDIA INFORMATIKA BUDIDARMA
ISSN 2614-5278 (media cetak), ISSN 2548-8368 (media online) Available Online at https://ejurnal.stmik-budidarma.ac.id/index.php/mib DOI 10.30865/mib.v4i1.1905
Submitted: 07/01/2020 ; Accepted: 13/01/2020 ; Published: 29/01/2020
dirancanglah  sistem  monitoring  ketinggian  permukaan  air  sebagai  pendeteksi  banjir.  Sistem  tersebut  dirancang menggunakan sensor ultrasonik untuk mendeteksi ketinggian air. Berikutnya sistem akan mengirimkan data jarak ke  dalam  server  untuk  disimpan  pada database MySQL  secara  realtime    sebagai  laporan.  kemudian  data  yang terbaru akan ditampilkan di dalam halaman website dan LCD.

## 2. METODE PENELITIAN
Metode penelitian adalah kegiatan mengumpulkan data atau informasi yang berhubungan dengan penelitian sejenis untuk dapat merancang sebuah sistem. Dalam sebuah perancangan sistem dibutuhkan sebuah metode penelitian agar proses penelitian berjalan dengan baik dan mencapai tujuan dari penelitian. Metode penelitian ini dapat dilihat pada gambar 1 .
Gambar 1. Flowchart Metode Penelitian
1. Identifikasi  masalah  adalah  kegiatan  menganalisis  masalah  banjir  yang  sering  terjadi  di  beberapa  wilayah, sehingga masyarakat mengalami kerugian mulai dari material dan korban jiwa. Selain itu mereka juga tidak mengetahui kapan akan terjadinya banjir.
2. Studi  literatur  dilakukan  untuk  mendapatkan  informasi  mengenai  bahan  seperti  sensor  ultrasonik, mikrokontroler dan modul lain dengan mempelajari berbagai  acuan dari jurnal-jurnal penelitian sebelumnya yang  sesuai  dengan  materi  penelitian. Dan  juga  berfungsi  untuk  membuat  sistem  lebih  efisien  sehingga mengurangi kesalahan dan meningkatkan hasil dari penelitian ini.
3. Pada tahap perancangan sistem akan menjelaskan tentang alur proses dan langkah langkah operasi yang ada dalam  sistem  dengan  menggunakan flowchart . Mulai  dari  proses  menghubungkan  ke  internet,  proses

## JURNAL MEDIA INFORMATIKA BUDIDARMA
ISSN 2614-5278 (media cetak), ISSN 2548-8368 (media online) Available Online at https://ejurnal.stmik-budidarma.ac.id/index.php/mib DOI 10.30865/mib.v4i1.1905
pembacaan jarak, proses pengiriman data jarak ke server, penyimpanan data ke database , pembacaan kondisi status, dan proses menampilkan data ke user interface . Berikut adalah gambar flowchart sistem yang dirancang:
Gambar 2. Flowchart Proses Pendeteksi Banjir
Pada gambar 2 menjelaskan tentang sistem diawalin dengan melakukan koneksi ke server, selanjutnya sensor ultrasonik akan membaca jarak ketinggian permukaan air, setelah sensor membaca jarak maka akan mencetak data pada nodemcu, nodemcu akan mengecek koneksi dengan server, jika terkoneksi maka akan melanjutkan ke proses berikutnya, jika kondisi  tidak terpenuhi maka akan kembali  ke proses menghubungkan ke server. Berikunya sistem akan membaca kondisi yang sesuai dengan jarak, jika kondisi terpenuhi maka akan mencetak data jarak yang sesuai dengan jarak ke dalam website dan LCD

## JURNAL MEDIA INFORMATIKA BUDIDARMA
ISSN 2614-5278 (media cetak), ISSN 2548-8368 (media online) Available Online at https://ejurnal.stmik-budidarma.ac.id/index.php/mib DOI 10.30865/mib.v4i1.1905
4. Tahap  perancangan  antarmuka  adalah  proses  membuat  aplikasi  monitoring  jarak  ketinggian  permukaan  air berbasis website menggunakan  PHP  dan  Bootstrap  yang  akan  menampilkan  data  jarak  dari database .  Jika datanya benar maka akan otomatis tersimpan dalam database .
Gambar 3. Tampilan website
5. Pada tahap pengujian  dilakukan ujicoba terhadap alat dan aplikasi yang telah di rancang. Data hasil ujicoba akan dicatat sebagai bahan untuk proses analisa.
6. Proses analisa adalah tahap menentukan hasil yang telah di ujicoba, jika hasil sesuai dengan yang diinginkan maka  dapat  melanjutkan  ke  tahap  kesimpulan,  jika  tidak  sesuai  maka  akan  kembali  ke  tahap  perancangan sistem.
7. Tahap penulisan kesimpulan berisi tentang hasil penelitian dari ujicoba dan analisa yang telah dilakukan.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Spesifikasi sensor ultrasonik
Pada pengujian yang dilakukan untuk mendeteksi ketinggian air menggunakan sensor ultrasonik yang bertipe HC – SR04. Sensor tersebut memiliki spesifikasi seperti pada tabel 1.
Tabel 1. Spesifikasi sensor ultrasonik HC – SR04 Keterangan Hasil Tegangan sumber operasi 5.0 v Konsumsi arus 15 mA Frekuesi operasi 40 KHz Minimum jarak 0,2 (2 cm) Maksimum jarak 4 cm Sudut pantul gelombang pengukur 15 derajat Dimensi alat 45 x 20 x 15 mm
Pada gambar diatas alat sensor ultrasonic yang bertipe HC – SR04 dapat memembaca jarak minimum 2 cm dan maksimum 4 cm. sudut pantul gelombang pengukur adalah 15 derajat, dengan cara kerja pin trigger memancarkan gelombang ultrasonik kemudian pin echo menerima hasil pantul gelombang yang mengenai objek

## 3.2 Pengujian mengkoneksikan nodemcu dengan internet
Proses pengujian dilakukan untuk mengetahui seberapa lama waktu yang dibutuhkan untuk menghubungkan ke internet. Pengujian koneksi dilakukan menggunakan beberapa jaringan internet.

## JURNAL MEDIA INFORMATIKA BUDIDARMA
ISSN 2614-5278 (media cetak), ISSN 2548-8368 (media online) Available Online at https://ejurnal.stmik-budidarma.ac.id/index.php/mib DOI 10.30865/mib.v4i1.1905
Tabel 2. Hasil pengujian Koneksi Internet No SSID Provide r Kecepatan( Mbps) Lama Koneksi (detik) 1 Digisoul three 2 10 2 Surba MNC 10 4 3 RW 05 Ciganjur MNC 10 3 4 Ionah_plus MNC 6 5 5 Buat_TA Indosat 1,8 12 Rata – rata waktu koneksi 6,8
Pada  tabel  2  hasil  pengujian  menghubungkan  nodemcu  ke  internet  memiliki  lama  koneksi  yang  berbeda  beda. Perhitungan  waktu  koneksi  dengan  cara  menghitung  titik  pada serial monitor yang  sudah  diatur  dengan delay waktu selama 0,5 detik. Pada percobaan yang dilakukan memiliki waktu koneksi rata rata  6,8 detik. Jika proses koneksi berhasil maka akan muncul seperti pada gambar 4.

## Gambar 4. Proses menghubungkan ke jaringan wifi

## 3.3 Pengujian Jarak ketinggian permukaan air dengan sensor ultrasonik
Pengujian dilakukan untuk mengetahui ketepatan sensor ultrasonik dalam membaca jarak. Ujicoba menggunakan wadah dengan ketinggian 30 cm dan sensor ultrasonik ditempatkan diatas wadah dengan jarak aman ketinggian 4 cm dari ketinggian air.
Gambar 5. Grafik pengujian 50 data pertama.
Gambar 6. Grafik pengujian 50 data kedua.

## JURNAL MEDIA INFORMATIKA BUDIDARMA
ISSN 2614-5278 (media cetak), ISSN 2548-8368 (media online) Available Online at https://ejurnal.stmik-budidarma.ac.id/index.php/mib DOI 10.30865/mib.v4i1.1905
Submitted: 07/01/2020 ; Accepted: 13/01/2020 ; Published: 29/01/2020
Pada grafik di atas menunjukan dalam 100 data yang diinputkan dengan 2 kali ujicoba pada ketinggian air  yang berbeda terjadi 6 kali kesalahan pembacaan jarak. 50 data pertama dengan ketinggian air 7 cm terdapat 1 kesalahan dengan  nilai  kesalahan  1  cm  pada  inputan  ke  33.  Pada  50  data  selanjutnya  dengan  ketinggian  air 9  cm  terjadi kesalahan sebanyak 5 kali. Kesalahan pertama terjadi pada inputan pertama dengan nilai kesalahan 1 cm, kesalahan kedua dan ketiga terjadi pada inputan ke 18 dan 19 dengan nilai kesalahan 1 cm, kesalahan keempat terjadi pada inputan ke 25 dengan nilai kesalahan 19 cm, kesalahan kelima terjadi pada inputan ke 30 dengan nilai kesalahan 1 cm.

## 3.4 Hasil Pengujian Sistem Database
Pada pengujian database menggunakan display chart yang terdapat pada phpmyadmin, total data yang diinputkan sebanyak 409 data.

## Gambar 7. Grafik database
Gambar grafik diatas menunjukan banyak data yang terdapat di database, menurut data yang ditampilkan terdapat 409 data dan  tidak terdapat error dalam penginputan data ke database.

## Gambar 8. Waktu tampil data
Pada  gambar  diatas  menunjukan  waktu  yang  dibutuhkan  database  untuk  menampilkan  409  data  adalah  0,0020 detik. Ujicoba dilakukan untuk mengetahui apakah data yang dikirim oleh sensor ultrasonik tersimpan ke dalam database sesuai sistem. Data yang telah disimpan di database kemudian akan di tampilkan pada halaman website secara realtime. Rata  –  rata waktu  data yang dikirimkan sensor ke database adalah 5 detik. Perhitungan waktu dibantu dengan alat stopwatch.

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dan pengujian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa koneksi internet yang tinggi dan stabil dibutuhkan agar nodemcu dapat terhubung dengan server. Dari 100 data jarak permukaan air  dengan  sensor  ultrasonik  yang  telah  diujicoba,  mendapat  6  kali  kesalahan  pembacaan  jarak  dengan  nilai kesalahan 1 cm sebanyak 5 kali dan 19 cm sebanyak 1 kali. Hasil pengujian sistem dari beberapa data jarak yang diinput,semua data dapat disimpan pada database dan ditampikan pada halaman website secara realtime. Rata – rata waktu data yang dikirimkan sensor ke database adalah 5 detik

## REFERENCES
[1] I. Fitri Astuti, A. N. Manoppo, Z. Arifin, and I. Komputer, “SISTEM PERINGATAN DINI BAHAYA BANJIR KOTA SAMARINDA MENGUNAKAN SENSOR ULTRASONIC BERBASIS MIKROKONTROLER DENGAN BUZZER DAN SMS.”
[2] I. Handayani, A. Setiadi, and F. N. Iman, “Alat Pengukur Ketinggian Air Berbasis Microcontroller Sebagai Peringatan Banjir Dengan Notification,” Technomedia J. , vol. 4, no. 1, pp. 84–97, 2019, doi: 10.33050/tmj.v4i1.896.
[3] E. Lilian and Wildian, “Rancang Bangun Sistem Deteksi dan Informasi Lokasi Banjir Berbasis GSM,” vol. 7, no. 4, pp. 328–333, 2018.
[4] Sofyan, C. B. Affianto, and S. Liyan, “Pembuatan Prototipe Alat Pendeteksi Level Air Menggunakan Arduino Uno R3,” J. Inf. Interaktif , vol. 1, no. 2, pp. 104–110, 2016.
[5] J. Tarigan and A. D. Betan, “SISTEM PERANCANGAN PENDETEKSI BANJIR SECARA DINI,” vol. 2, no. 2, pp. 63–67, 2019.

## JURNAL MEDIA INFORMATIKA BUDIDARMA
ISSN 2614-5278 (media cetak), ISSN 2548-8368 (media online) Available Online at https://ejurnal.stmik-budidarma.ac.id/index.php/mib DOI 10.30865/mib.v4i1.1905
[6] A. Muzakky, A. Nurhadi, A. Nurdiansyah, and G. Wicaksana, “Perancangan Sistem Deteksi Banjir Berbasis IoT,” no. September, pp. 660–667, 2018.
[7] E. Rahmadi, A. Nismayanti, and E. Sesa, “Rancang Bangun Prototipe Detektor Banjir Nirkabel Pada Sungai Berbasis Arduino Uno Menggunakan Sel Konduktif Erwan,” vol. 15, no. 2, pp. 1–8, 2016.
[8] W. Astuti and A. Fauzi, “Perancangan Deteksi Banjir Menggunakan Sensor Kapastif Mikrokontroler ATMega328p dan SMS Gateway,” J. Inform. , vol. 5, no. 2, pp. 255–261, 2018, doi: 10.31311/ji.v5i2.3868.
[9] R. Sulistyowati, H. A. Sujono, and A. khamdi Musthofa, “Sistem Pendeteksi Banjir Berbasis Sensor Ultrasonik Dan Mikrokontroler,” pp. 49–58, 2015.
[10]  A. Prasetyo and M. B. Setyawan, “Purwarupa Internet of Things Sistem Kewaspadaan Banjir Dengan Kendali Raspberry Pi,” Netw. Eng. Res. Oper. , vol. 3, no. 3, pp. 201–205, 2018, doi: 10.21107/NERO.V3I3.97.