## Sistem Monitoring Kualitas Kekeruhan Air Berbasis Internet Of Thing
Tito Rikanto 1 , Arita Witanti 2
1 Informatika, Teknologi Informasi, Universitas Mercu Buana Yogyakarta
2 1 Informatika, Teknologi Informasi, Universitas Mercu Buana Yogyakarta
1 rikanto911@gmail.com, 2 arita @mercubuana-yogya.ac.id

## Abstract
Water use is extensive nowadays. Many industries pollute the springs, and illegal logging is also a cause of declining water quality. The water condition in a reservoir can change. An automatic tool is needed to control water quality due to manual monitoring to ensure the water quality's suitability. This study is based on the Internet of Things (IoT), and used Arduino UNO, ESP8266, and LDR as the sensors. The module test used 30 samples of water in different conditions, with a total of 90 sample tests, and the test used the water flow concept. The research result was a module device that could monitor and control the water turbidity quality. It was expected to provide accurate results in monitoring the water quality in a reservoir and facilitate and help people avoid diseases due to poor water quality. Based on the results of the sample test calculations, the application of the IoT-based microcontroller in monitoring the water turbidity quality obtained the module's level of accuracy in detecting the water quality of 96.67%.
Keywords: internet of things, microcontroller, water quality monitoring, water flow.

## Abstrak
Penggunaan air dimasa kini sangatlah besar, banyak industri yang mencemari daerah mata air dan penebangan hutan secara liar juga merupakan penyebab menurunnya kualitas air. Kondisi air pada bak tampung dapat berubah-ubah dan pemantauan masih secara manual untuk memastikan kualitas air baik untuk digunakan, maka diperlukan alat otomatis untuk mengontrol kualitas air. Studi ini berbasis Internet of Things menggunakan Arduino UNO,ESP8266 dan LDR sebagai sensornya. Pengujian modul menggunakan 30 sampel air berbeda kondisi dengan total uji sampel sebanyak 90 kali dan pengujian dengan konsep waterflow. Hasil penelitian berupa perangkat modul yang dapat memantau dan mengkontrol kualitas kekeruhan air diharapkan mampu memberikan hasil akurat dalam memonitoring kualitas air pada bak tampung serta dapat mempermudah dan membantu manusia untuk terhindar dari penyakit akibat kualitas air yang tidak baik Berdasarkan hasil perhitungan uji sampel, penerapan mikrokontroler berbasiskan Internet of Things dalam memonitoring kualitas kekeruhan air didapat tingkat keakurasian modul dalam mendeteksi kualitas air sebesar 96,67%.
Kata kunci: internet of things, miikrokontroler,  monitoring kualitas air, waterflow

## 1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Air adalah kebutuhan utama manusia dalam kehidupan sehari-hari.  Pada  umumnya,  pengontrolan  pompa  air dan pemeriksaan kualitas air masih secara manual, hal ini  menjadi  kurang  efisien  dan  sangat  merepotkan masyarakat.  Berdasarkan  permasalahan  tersebut,perlu dibuat  sebuah  alat  elekronik  yang  dapat  mengkontrol pompa  air  dan  memantau  tingkat  kualitas  air  secara jarak jauh.  Sistem ini  menggunakan konsep teknologi Internet  of  Thing yang  bertujuan dapat  memudahkan masyarakat dalam mengkontrol dan memantau kualitas air dengan sistem kontrol jarak jauh dengan Telegram Messenger.
1.2 Tinjauan Pustaka
Penelitian  terdahulu  yang  menjadi  acuan  pada penelitian  ini  salah  satunya  ialah  penelitian  mengenai merancang  sebuah  sistem  penyiraman  otomatis  pada rumah kaca [1]. Sistem ini menggunakan Arduino dan ESP8266  sebagai  sarana  komunikasi  ke  server  blynk yang dapat dipantau melalui android. Hasil Penelitian ini  menunjukan  bahwa  proses monitoring dan penyiraman  telah  sukses  dilakukan  dan  dapat  tampil pada  layar  android.  Proses  penyiraman  dipicu  oleh kelembaban tanah yang dimonitor dengan penggunaan
sensor soil  moisture .  Selain  itu,  aliran  air  dipantau dengan sensor waterflow .
Selanjutnya  adalah  penelitian  mengenai  merancang sebuah sistem monitoring nilai pH dan kadar kekeruhan air pada kolam ternak katak lembu [2]. Alat ini mampu memantau  nilai  pH  dan  kadar  kekeruhan  air  pada kolam  budidaya  melalui  platform Thingspeaks. Berdasarkan  hasilnya,  alat  ini  berfungsi  untuk menghindari  penyakit  akibat  kondisi  lingkungan budidaya yang tidak baik.
Penelitian  selanjutnya  merancang  sebuah  sistem kontrol  air  secara realtime dengan  menggunakan sensor LDR [3]. Penelitian ini bertujuan mengkarakterisasi  sensor  LDR  dan  selanjutnya hasilnya  dipakai  sebagai  dasar  dalam  aplikasi perancangan sistem deteksi tingkat kekeruhan air. Dari hasil  karakterisasi  tersebut,  dalam  aplikasinya  pada instrumen  pengukur  tingkat  kekeruhan  air  diperoleh bahwa  semakin  tinggi  tingkat  kekeruhan  air,  maka intensitas yang terukur semakin kecil.
Penelitian  terdahulu  yang  digunakan  sebagai  acuan selanjutnya  mengenai  merancang  sebuah  sistem pemantauan  tingkat  kekeruhan  air  dengan  metode hamburan  cahaya  yang  tersuspensi  oleh  partikel  di dalam  air  menggunakan  sensor  kekeruhan  DFRobot SEN0189 [4]. DFRobot SEN0189 mampu mendeteksi perubahan  instensitas  cahaya  yang  diakibatkan  oleh
adanya  partikel-partikel  dalam  air  yang  kemudian diolah  oleh  mikrokontroller  NodeMCU  ESP8266  dan mengirimkan  data  secara  aktual  ke smartphone menggunakan  protokol  MQTT.  Uji  Eksperimental skala  laboratorium  menghasilkan  tingkat  presentase rata-rata  penyimpangan  sensor turbidity DFRobot SEN0189 adalah < 6.7%. Sistem monitoring kekeruhan berbasis  IoT  dan  aplikasi smartphone telah  diuji menghasilkan updating  delay 10  hingga  30  detik dengan  sample  kekeruhan  air  dijaga  maksimum  5 NTU.
Untuk  selanjutnya  adalah  penelitian  mengenai merancang  sebuah  sistem  efisiensi  dan  pemenuhan kebutuhan, monitoring tinggi air pada bak penampungan  [5]. Monitoring ini  dilakukan  berbasis teknologi Internet  of  Things (IoT)  yang  mampu memberikan  hasil  secara  akurat  dan real-time .  Alat yang digunakan berupa modul WiFi ESP8266 sebagai transmitter yang dipadukan dengan sensor ultrasonik. Sensor ultrasonik ini akan mendeteksi tinggi air dalam penampungan  dengan  memanfaatkan  gelombang ultrasonik.  Sistem  diuji  pada  prototipe ground  tank dengan  ketinggian  300  cm.  Hasil  uji  memnunjukan respon sistem yang baik dan akurat sesuai posisi sensor. Sistem  juga compatible dengan  berbagai  browser seperti  Microsoft  Edge,  Mozilla  Firefox,  dan  Google Chrome.
Penelitian  ini  fokus  terhadap  bagaimana  konsep Internet  of  Thing  mampu  memantau  dan  mengontrol kualitas  air  dari  jarak  jauh  dengan  menggunakan aplikasi  Telegram  Messenger  dengan  pengujian  air bergerak  ( waterflow )  pada  30  sampel  air  berbeda kondisi.

## 2. Metode Penelitian
2.1 Data Penelitian
Bahan  penelitian  yang  akan  digunakan  adalah pembuatan  rancangan  alat  untuk  memonitoring kualitas  air  berupa  perangkat  keras  seperti  laptop, smartphone, relay, NodeMCU ESP8266, sensor LDR, Arduino  UNO  R3  dan  perangkat  lunak  diantaranya Arduino  IDE  dan  Bot  Telegram.  Pada  pembuatan sistem  monitoring  air  dilengkapi  dengan  miniatur tampungan air beserta jalur air.

## 2.2 Implementasi
Pada  tahap  implementasi,  tahap  awal  dilakukan pemrograman  Arduino  Uno  dan  ESP8266,  dan pembuatan Bot Telegram. Untuk pemrograman paling utama  pada  ESP8266  adalah  konfigurasi  koneksi internet  (jaringan  WiFi)  sebagai  penghubung  antara Telegram  dengan  mikrokontroler.  Setelah  koneksi  ke internet berhasil, dilanjutkan dengan membuat program untuk  Bot  Telegram  sebagai  pemberi  perintah  dan penerima  feedback  ke  ESP8266  sebagai  penerima perintah  dan  mengirim  feedback  Bot  Telegram. ESP8266  hanya  menerima  perintah  sesuai  kode program  yang  tersedia,  untuk  perintah condition
merupakan  status  dari  kualitas  air  berdasarkan pembacaan  nilai  LDR  oleh  Arduino  dan  kemudian dikirim ke Telegram sesuai dengan status air tersebut.

## 2.3 Flowchart Sistem

## Gambar 1 Flowchart Sistem

## 3.   Hasil dan Pembahasan
Hasil  dari  penelitian  ini  berdasarkan  uji  coba  fungsi rangkaian  alat monitoring melalui smartphone diperoleh hasil dari data pengujian sensor. Nilai lebih dari  180  maka  dinyatakan  kualitas  air  tidak  baik, namun jika nilai kurang dari 180 maka kualitas air baik.
3.1. Uji Sistem
Pengujian  sistem  ini  dimulai  dengan  memberikan perintah
dari Bot
Telegram berupa Start,Stop,Condition. Pengujian  ini  dilakukan  dengan menggunakan  30  sampel  air  yang  berbeda  kondisi untuk  mengukur  tingkat  kepekaan  baca  LDR  dalam menangkap  cahaya  dan  mengukur  seberapa  cepat respon  modul  menerima  perintah  dari  Bot  Telegram menggunakan stopwatch .  Berikut  tampilan  Bot Telegram dengan dengan perintah Start,Stop,Condition. Hasil tabel 1 mengukur kecepatan  respon  modul Arduino  UNO  dan  ESP8266 ketika diberi perintah dan mengirim pesan kembali ke Bot Telegram menggunakan stopwatch.

## Tabel 1Hasil Pengukuran Kecepatan Respon Modul
No Perintah Pesan Diterima (detik) Error (%) 1 Start 4,5 0 2 Condition 2,4 0
3 Stop 3,3 0 4 Start 2,4 0 5 Condition 5,6 0 6 Stop 3,9 0 7 Start 6,3 0 8 Condition 3,7 0 9 Stop 4,2 0 10 Start 3,8 0 11 Condition 5,2 0 12 Stop 7,5 0 13 Start 5,2 0 14 Condition 3,4 0 15 Stop 7,7 0

## 3.2. Hasil Uji Sistem
Pada  uji  sistem  tersebut  mendapatkan  hasil  tabel pengujian sebagai berikut:
Tabel 2 Hasil Uji Sistem No Sampel Turbiditas (NTU) Hasil Kondisi Air (batas 5 NTU) Nilai LDR Uji Sampel Sesuai Tidak Sesuai 1 Air Minum Kemas an 0,03 Jernih 142- 166 3 0 2 Larutan Garam 7,93 Keruh 176- 199 2 1 3 Air Sabun 76,31 Keruh 234- 278 3 0 4 Air- Minyak Goreng 69,01 Keruh 191- 246 3 0 5 Air- Pasir 103,04 Keruh 184- 258 3 0 6 Air- Beras 74,22 Keruh 244- 289 3 0 7 Air Minum Depot Isi Ulang 0,81 Jernih 143- 178 3 0 8 Air Sirup 121,41 Keruh 452- 782 3 0 9 Air Kaporit 5,59 Keruh 164- 186 2 1 10 Air- Potong an Tisu 189,41 Keruh 904- 968 3 0 11 Air-
Potong an Daun 135,33 Keruh 878- 985 3 0 12 Air-
Serbuk Bata 122,43 Keruh 196- 351 3 0 13 Air Kunir 92,56 Keruh 306- 422 3 0
14 Kopi hitam 193,67 Keruh 981- 984 3 0 15 Larutan Gula Pasir 13,21 Keruh 194- 199 3 0 16 Larutan Gula Aren 47,89 Keruh 403- 423 3 0 17 Larutan Teh Encer 67,99 Keruh 221- 243 3 0 18 Larutan Teh Kental 99,34 Keruh 681- 711 3 0 19 Larutan Susu Bubuk Putih 144,42 Keruh 582- 611 3 0 20 Air Kolam Ikan 197,22 Keruh 877- 931 3 0 21 Air Soda Merah 167,88 Keruh 743- 801 3 0 22 Air Soda Hitam 184,51 Keruh 984- 1002 3 0 23 Air- Lumut 127,73 Keruh 651- 665 3 0 24 Air Jeruk Nipis 97,41 Keruh 347- 353 3 0 25 Air Sumur 2,98 Jernih 146- 163 3 0 26 Air Sungai (Hijau) 87,33 Keruh 576- 684 3 0 27 Air Laut 30,54 Keruh 426- 429 3 0 28 Air PDAM 1,89 Jernih 145- 166 3 0 29 Air Sawah 11,41 Keruh 671- 723 3 0 30 Air Hujan 2,36 Jernih 165- 182 2 1 Total 87 3
Berdasarkan Tabel  2  pengujian  dengan  30 sampel  air berbeda kondisi dengan total uji coba 90 kali, masing- masing sampel air sebanyak 3 kali uji coba. Pengujian ini  menggunakan  metode waterflow dengan  batasan nilai LDR untuk air jernih 180, sehingga jika nilai LDR lebih dari 180 maka air keruh dan mengacu pada hasil screening dengan Turbidimeter berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan RI No.492/MENKES/PER/IV/2010  Standar  air  jernih berdasarkan  tingkat  kekeruhan  ditetapkan  batas maksimal  adalah  5  NTU  (Nephelometric  Turbidity Units). Pada pengujian tersebut didapat kesesuaian uji sampel dengan total uji sampel sesuai sebanyak 87 kali dan uji sampel tidak sesuai sebanyak 3 kali.

## Tabel 3 Persentase Kesesuaian Sistem
No Keterangan Jumlah Persentase 1 Sesuai 87 96,67% 2 Tidak Sesuai 3 3,33%
Berdasarkan  Tabel  3  hasil  keakurasian  modul  dari  30 sampel  air  mencakup  96,67%.  Dalam  hal  ini,semakin tinggi tingkat keakurasian modul maka semakin akurat modul  tersebut  dalam  mendeteksi  tingkat  kualitas kekeruhan air.

## 4.   Kesimpulan
Kesimpulan berdasarkan penelitian dan hasil uji sistem monitoring  kualitas  kekeruhan  air  diantaranya  adalah Arduino  UNO  digunakan  sebagai  alat  kontrol elektronik dan ESP8266 sebagai penerima perintah dari Bot Telegram dan mengirimkannya ke Arduino UNO untuk mengaktifkan relay didapatkan error sebesar 0%. Berdasarkan  hasil  perhitungan,  dapat  disimpulkan bahwa  modul  dapat  berjalan  dengan  baik  desngan tingkat  akurasi  mencakup  96,67%.  Penelitian  ini didasarkan  pada  pembacaan  intensitas  cahaya  oleh LDR.  Semakin  tinggi  nilai  LDR,maka  air  keruh.  Jika nilai LDR rendah, maka air jernih.

## Daftar Rujukan
[1] Sasmoko, D., & Horman, R. 2020. Sistem Monitoring Aliran Air dan  Penyiraman  Otomatis  Pada  Rumah  Kaca  Berbasis  IOT dengan  ESP8266  dan  Blynk. Jurnal  Ilmiah  Pendidikan  Teknik Elektro .
[2] Yasa, K. D., Janardana, I. N., & Budiastra, I. N. 2020. Rancang Bangun Sistem Monitoring Nilai pH dan Kadar Kekeruhan Air Pada Kolam Ternak Kodok Lembu Berbasis IOT. Spectrum.
[3] Cahyono, B. E., Utami, I. D., Lestari, N. P., & Oktaviany, N. S. 2019.  Karakterisasi  Sensor  LDR  dan  Aplikasinya  Pada  Alat Ukur Tingkat Kekeruhan Air Berbasis Arduino UNO. Teori dan Aplikasi Fisika.
[4] Handoko,  R.  I.,  Hermadani,  D.  S.,  &  Hajjar,  Y.  2019. Experimental  Uji  Kekeruhan  Air  Berbasis  Internet  Of  Thing Menggunakan  Sensor  DFRobot  SEN0189  dan  MQTT  Cloud Server. Seminar Nasional Sains dan Teknologi.
[5] Ulumuddin,  Sudrajat,  M.,  Rachmildha,  T.  D.,  Ismail,  N.,  & Hamidi, E. 2017. Prototipe Sistem Monitoring Air Pada Tangki Berbasis  IoT  Menggunakan  NodeMCU  Esp8266  dan  Sensor Ultrasonik. SENTER2017..
[6] Arga.2020. Pengertian  Arduino  UNO  dan  Spesifikasinya. Diambil kembali dari Pintar Elektro
Tersedia  di  :  http://www.pintarelektro.com.[Accessed  1  April 2021]
[7] Wagino, & Arafat. 2019. Monitoring dan Pengisian Air Tandon Otomatis Berbasis Arduino. Technologia .
[8] Kho,  D.  2020.  Struktur  Mikrokontroler.  Diambil  kembali  dari Teknik Elektronika
Tersedia di
:www.teknikelektronika.com/pengertian- mikrokontroler-microcontroller-srtuktur- mikrokonntroler/.[Accessed 21 Maret 2021]
[9] Effendi,  Y.  2018.  Internet  Of  Things  Sistem  pengendalian Lampu Menggunakan Rasberry PI Berbasis Mobile. Ilmiah Ilmu Komputer.
[10] Saleh,  M.,  &  Haryanti,  M.2017.  Rancang  Bangun  Sistem Keamanan  Rumah  Menggunakan  Relay.  Teknologi  Elektro Universitas Mercu Buana.