## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)

## Sistem Monitoring dan Deteksi Dini Pencemaran Udara Berbasis Internet of Things (IOT)
Muhammad Hasanuddin * , Herdianto
Sains dan Teknologi, Sistem Komputer, Universitas Pembangunan Panca Budi, Medan, Indonesia Email: 1,* muhammadhasan20feb@gmail.com, 2 herdianto0108047703@gmail.com Correspondence Author Email: muhammadhasan20feb@gmail.com Submitted: 06/08/2023; Accepted: 28/08/2023; Published: 29/08/2023
Abstrak− Masalah pencemaran lingkungan sudah menjadi perhatian sejak lama dan terus menjadi isu penting hingga saat ini. Salah  satu  bentuk  pencemaran  yang  sangat  merugikan  adalah  pencemaran  udara,  yang  menyebabkan  penurunan  kualitas udara dan mengganggu fungsi normalnya. . Dengan Skala ISPU biasanya terdiri dari beberapa kategori yang menggambarkan tingkat kualitas udara, seperti rentang 1-50 dikatakan "Baik", rentang 51-100 dikatakan "Sedang", rentang 101-200 dikatakan "Tidak Sehat", rentang 201-300 dikatakan "Sangat Tidak Sehat", dan rentang 301+ dikatakan "Berbahaya". Untuk memantau tingkat  pencemaran  udara,  diperlukan  penggunaan  alat  yang  dapat  mengukur  kualitas  udara  secara  akurat.  Polusi  dalam ruangan, seperti yang  sering terjadi di lingkungan kantor, merupakan salah satu ancaman serius bagi kesehatan  masyarakat modern. Seorang pekerja bisa menghabiskan waktu hingga delapan jam sehari di dalam ruangan tersebut. Udara yang dihirup sehari-hari berasal dari sistem saluran udara gedung. Namun, sistem saluran udara ini tidak hanya mengalirkan udara, tetapi juga dapat menyebarkan kontaminan dari satu ruangan ke ruangan lainnya. Oleh karena itu, penting untuk menjaga  kualitas udara  dalam  ruangan  kerja  demi  kenyamanan  dan  kesehatan  para  pekerja,  karena  hal  ini  berdampak  langsung  pada produktivitas  mereka.  Berdasarkan  hal  tersebut,  muncul  ide  untuk  mengembangkan  prototipe  pendeteksi  gas  karbon monoksida yang peka terhadap pencemaran udara dalam ruangan menggunakan mikrokontroler dan berbasis web. Penelitian ini  dimulai  dengan  melakukan  analisis  dan  perancangan  sistem,  baik  dari  segi  perangkat  keras  maupun  perangkat  lunak. Setelah  itu,  langkah  berikutnya  melibatkan  pengcodingan  dan  konfigurasi  pemrograman  dan  pengaturan  pada  web Thingspeak.  Tahap  terakhir  adalah  pengujian  alat  dan  sistem  untuk  memastikan  bahwa  keduanya  beroperasi  sesuai  dengan rencana yang telah ditetapkan. Sistem ini dirancang untuk dapat mendeteksi dan memantau tingkat pencemaran udara, serta memberikan tampilan berupa grafik yang berada di Thingspeak. Alat ini bekerja dengan menggunakan mikrokontroler untuk membaca  sensor  MQ-135  yang  terpasang  pada  Arduino  wemos  ESP8266.  Arduino  wemos  merupakan  sebuah mikrokontroller yang sering di gunakan untuk perangkat Internet Of Things atau yang biasa di sebut dengan IoT, Dan Sensor MQ-135 ini digunakan untuk mendeteksi adanya gas atau alcohol yang berada di sekitar sensor. Dan Arduino akan mengukur dan membaca kadar gas yang ada di dalam ruangan yang telah ditentukan sebelumnya. Alat akan terhubung ke hotspot Wi-Fi pada perangkat Android untuk memberikan notifikasi melalui Thigspeak berdasarkan grafik.
Kata Kunci: Pencemaran Udara; IoT (Internet of Things); Arduino Wemos; MQ-135; Thingspeak
Abstract− The problem of environmental pollution has been a concern for a long time and continues to be an important issue today. One form of pollution that is very detrimental is air pollution,  which causes a decrease in air quality and disrupts its normal  function.  .  The  ISPU  Scale  usually  consists  of  several  categories  that  describe  the  level  of  air  quality,  such  as  the range 1-50 is said to be "Good", the range 51-100 is said to be "Moderate", the range 101-200 is said to be "Unhealthy", the range  201-300  is  said  to  be  "Very  Unhealthy",  and  a  range  of  301+  is  said  to be  "Dangerous".  To  monitor  the  level  of  air pollution, it is necessary to use a tool that can measure air quality accurately. Indoor pollution, as is often the case in office environments, is one of the most serious threats to the health of modern society. A worker can spend up to eight hours a day in the room. The air we breathe everyday comes from the building's air duct system. However, these duct systems not only circulate air, they can also spread contaminants from one room to another. Therefore, it is important to maintain indoor air quality for the comfort and health of workers, because this has a direct impact on their productivity. Based on this, an idea emerged  to  develop  a  prototype  detector  of  carbon  monoxide  gas  that  is  sensitive  to  indoor  air  pollution  using  a microcontroller and web-based. This research begins with analyzing and designing the system, both in terms of hardware and software. After that, the next step involves coding and programming configuration and setup on the Thingspeak web. The last stage is testing tools and systems to ensure that they operate according to the plan that has been set. This system is designed to  be  able  to detect  and  monitor the  level  of  air  pollution,  as  well  as  provide  a  graphical  display  on  Thingspeak.  This  tool works by using a microcontroller to read the MQ-135 sensor attached to the Arduino Wemos ESP8266. Arduino Wemos is a microcontroller that is often used for Internet of Things devices or what is commonly called IoT, and the MQ-135 sensor is used  to  detect  the  presence  of  gas  or  alcohol  around  the  sensor.  And  Arduino  will  measure  and  read  the  gas  levels  in  the predetermined room. Tool will
Keywords : Air pollution; IoT (Internet of Things); Arduino Wemos; MQ-135; Thingspeak

## 1. PENDAHULUAN
Besarnya dampak buruk yang diakibatkan polusi udara ini mengharuskan adanya tingkat perhatian khusus dalam pengendaliannya  dari  berbagai  pihak  mulai  dari  pemerintah  maupun  masyarakat  [1].  Salah  satu  bentuk pengendaliannya adalah dengan mudahnya mengakses informasi mengenai kualitas udara yang harus disediakan oleh  pemerintah  melalui  Indeks  Standar  Pencemaran  Udara  (ISPU)  yang  dipantau  melalui Air  Quality Monitoring  Station (AQMS).  Menurut  Organisasi  Kesehatan  Dunia  (WHO),  Setiap  tahun  polusi  udara bertanggung jawab atas hamper tujuh juta kematian di seluruh dunia, Sembilan dari sepuluh saat ini menghirup udara yang melebihi batas [2]. Pencemaran udara merupakan kombinasi dari berbagai zat kimia, partikel padat,

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
dan gas yang dapat menyebabkan dampak negatif pada kesehatan manusia dan lingkungan [3]. Partikel-partikel berbahaya ini dapat berasal dari sumber alami seperti letusan gunung berapi dan kebakaran hutan, serta sumber antropogenik  seperti  kendaraan  bermotor,  pabrik,  dan  pembangkit  listrik  [4].  Kualitas  udara  yang  buruk  dapat menyebabkan berbagai masalah kesehatan, termasuk gangguan pernapasan, iritasi mata, alergi, hingga penyakit paru-paru kronis dan bahkan kematian dini [5]. Selain itu, pencemaran udara juga berkontribusi pada perubahan iklim global melalui efek rumah kaca dan pemanasan global [6]. Udara memegang peranan yang sangat penting dalam  kehidupan  manusia  dan  makhluk  hidup  lainnya.  Setiap  makhluk  hidup  membutuhkan  udara  sehat  untuk hidup  secara  optimal,  sehingga  udara  merupakan  sumber  daya  alam  yang  perlu  dilindungi  demi  kelangsungan hidup  manusia  dan  makhluk  hidup  lainnya  [7].  Oleh  karena  itu,  udara  merupakan  komponen  lingkungan  yang sangat penting kehidupan makhluk hidup [8], sehingga harus dijaga kualitasnya. untuk mendapatkan udara yang sesuai dengan tingkat kualitas yang diinginkan, Salah satu cara untuk melihat dan mendapa udara yang optimal adalah dengan memanfaatkan teknologi Internet of Things (IoT) [9].
Penggunaan  suatu  teknologi  IoT  dalam  sistem  monitoring  dan  deteksi  dini  pencemaran  udara menawarkan  sejumlah  keuntungan  yang  luar  biasa  [10].  Pertama,  teknologi  ini  memungkinkan  pengumpulan data secara real-time dan kontinu dari berbagai titik di wilayah tertentu. Dengan demikian, kita dapat memahami dinamika pencemaran udara dengan lebih baik dan mendapatkan gambaran yang lebih akurat tentang pola polusi yang  mungkin  terjadi  [11].  Kedua,  data  yang  diperoleh  dari  sistem  IoT  ini  dapat  diakses  dengan  mudah  dan dibagikan  kepada  masyarakat  luas  melalui  platform  online,  sehingga  memungkinkan  kesadaran  publik  tentang kualitas  udara  dan  potensi  risiko  yang  terkait.  Kesadaran  ini  penting  untuk  mendorong  partisipasi  aktif masyarakat dalam upaya mengurangi polusi udara.
Internet  of  Things  (IoT)  adalah  istilah  yang  baru-baru  ini  banyak  ditemukan  tetapi  hanya  sedikit  yang mengerti arti istilah ini [12]. Internet of Things secara umum dapat diartikan sebagai benda di sekitar kita yang dapat  berkomunikasi  satu  sama  lain  melalui  internet.  Internet  of  Things  memiliki  konsep  memperluas  manfaat yang terhubung dalam koneksi internet terus menerus [13]. IoT merupakan konsep di mana objek atau perangkat di  sekitar  kita  dapat  saling  terhubung  dan  bertukar  informasi  melalui  jaringan  internet[14].  Dalam  konteks mendapatkan  udara  yang  sehat,  IoT  dapat  digunakan  untuk  mengembangkan  sistem  pendeteksi  udara  yang bersih  secara  efisien  dan  akurat.  Dalam  perancangan  model  simulasi  sistem  ini,  perangkat  yang  digunakan berupa  modul  mikrokontroler  Arduino  wemos,  sensor  MQ-135,  LED,  buzzer,  kipas,  dan  relay  [15].  Sistem pendeteksi  dini  pencemaran  udara  berbasis  IoT  dapat  menggunakan  sensor  MQ-135,  Sensor  MQ-135  adalah jenis  sensor  kimia  yang  sensitif  terhadap  senyawa  NH3,  NOx,  alkohol,  benzol,  asap  (CO),  CO2,  dan  lain-lain [16]. Sensor ini bekerja dengan cara  menerima perubahan  nilai resistansi (analog) bila ter kena  gas. Sensor ini memiliki  daya  tahan  yang  baik  untuk  penggunaan  penanda  bahaya  polusi  karena  praktis  dan  tidak  memakan daya yang besar.
Sensor  MQ-135  dapat  terhubung  ke  jaringan  Wi-Fi  dengan  menggunakan  mikrokontroler  wemos mengumpulkan  data  dari  sensor  yang  terpasang  [17].  Sensor  ini  akan  mendeteksi  udara  dan  kemudian  dapat dikirim ke smartphone melalui koneksi internet dan akan terbaca oleh sensor ke platform IoT  Thingspeak yang merekam  data  logging  dalam  bentuk  grafik.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  memantau,  menganalisis kualitas  udara  berdasarkan  CO2  di  mikrokontroler  udara  menggunakan  arduino  wemos  [18].  Arduino  wemos adalah  perangkat  IoT  (internet  of  Things)  yang  dapat  bertindak  sebagai  publisher  [19].  Publisher  akan mengalirkan data  ke server dan  subscriber akan  menunjukkan data dan  menghitung  kesalahan dan  waktu  yang dibutuhkan  untuk  mendapatkan  semua  data.  Subscriber  dalam  perangkat  ini  adalah  smartphone.Sistem  yang dibangun  dalam  implementasinya  diharapkan  bisa  bermanfaat  untuk  meningkatkan  kesadaran  mengenai pentingnya  kualitas  udara  yang  sehat  didalam  ruangan.  Sistem  ini  dapat  digunakan  untuk  bangunan  dengan ruangan tertutup seperti di dalam rumah, ruangan sekolah, ruangan kantor, atau ruangan bangunan lainnya [20]. Bersama-sama,  dengan  kesadaran  dan  upaya  kolaboratif  dari  pemerintah,  industri,  dan  masyarakat,  sistem monitoring  dan  deteksi  dini  pencemaran  udara  berbasis  IoT  dapat  menjadi  sarana  yang  efektif  untuk  menjaga udara  kita  tetap  bersih  dan  sehat.  Dengan  memanfaatkan  teknologi  terkini  dan  memperkuat  sistem  monitoring yang ada, kita dapat melangkah menuju masa depan.

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1 Tahapan Penelitian
Dalam  melakukan pendekatan pemecahan  masalah  untuk Deteksi Dini pencemaran Udara berbasis Internet of Things (IoT),  penting  untuk  melibatkan  ruangan  dan  mempertimbangkan  udara  yang  ada  di  dalam  ruangan. Penggunaan  teknologi  IoT  yang  cerdas  dan  efektif  dapat  memberikan  kenyamanan  dan  udara  yang  lebih  baik dalam kehidupan, dan dapat mengoptimalkan udara yang dihirup sehari-hari.

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
Pendekatan pemecahan masalah untuk Deteksi Dini pencemaran Udara berbasis Internet of Things (IoT) dapat dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:
a. Identifikasi  Permasalahan:  Identifikasi  masalah  terkait  pencemaran  udara  dan  pentingnya  deteksi  dini. Jelaskan  dampak  negatif  yang  ditimbulkan  oleh  pencemaran  udara  terhadap  kesehatan  manusia  dan lingkungan.Analisis kebutuhan: Analisis kebutuhan penghuni rumah dan rumah itu sendiri. Hal ini meliputi ukuran rumah, jumlah perangkat yang diperlukan, dan ketersediaan jaringan internet.
b. Tinjauan Pustaka: Lakukan studi literatur untuk memahami konsep dasar IoT, sensor pencemaran udara yang tersedia,  metode  pemantauan  kualitas  udara,  dan  pendekatan  pemecahan  masalah  yang  telah  diusulkan sebelumnya dalam domain ini.
c. Pengembangan  Prototipe:  Implementasikan  sistem  berdasarkan  desain  yang  telah  dibuat.  Sertakan penggunaan  mikrokontroler atau platform IoT seperti Arduino atau  Raspberry Pi, sensor pencemaran udara yang sesuai, dan modul komunikasi untuk menghubungkan dengan internet.
d. Pengujian dan Validasi:  Lakukan  uji coba untuk  memastikan sistem dapat  mengukur dengan akurat tingkat pencemaran  udara.  Bandingkan  hasil  pengukuran  dengan  standar  kualitas  udara  yang  ditetapkan  dan validasikan kehandalan sistem.
2.2.  Indeks Standard Pencemaran Udara (ISPU)
Indeks Standard Pencemaran Udara (ISPU) adalah sistem pengukuran yang digunakan untuk mengukur tingkat kualitas  udara  di  suatu  daerah  atau  wilayah.  ISPU  menggambarkan  tingkat  pencemaran  udara  dalam  bentuk angka  yang  mudah  dipahami  oleh  masyarakat  umum.  Tujuan  utamanya  adalah  untuk  memberikan  informasi tentang  kualitas  udara  saat  ini  dan  bagaimana  dampaknya  terhadap  kesehatan  manusia  serta  lingkungan.  ISPU biasanya  mengukur  beberapa  parameter  pencemaran  udara  yang  umumnya  dihasilkan  dari  berbagai  sumber seperti industri, transportasi, pembakaran bahan bakar fosil, dan aktivitas manusia lainnya
Tabel 1. Kategori Indeks Standard Pencemaran Udara (ISPU)
Rentang Katagori Penjelasan 1-50 Baik Tingkat  mutu  udara  yang  sangat  baik,  tidak  memberikan  efek  negative terhadap manusia, hewan dan tumbuhan 51-100 Sedang Tingkat mutu udara masih dapet di terima pada Kesehatan manusi, hewan dan tumbuhan . 101-200  Tidak Sehat Tangka  mutu  udara  yang  bersifat  merugikan  pada  manusia  ,  hewan  dan tumbhan. 201-300  Sanagt Tidak Sehat Tingkat  mutu  udara  yang  dapat  menikatkan  resiko  Kesehatan  pada sejumlah segmen populasi yang terpapar. 300+ Berbahaya Tingkat mutu udara yang dapat merugikan kesehatan serius pada populasi dan perlu penanganan cepat.
Setiap  parameter  pencemaran  udara  memiliki  ambang  batas  konsentrasi  tertentu  yang  ditetapkan  oleh otoritas  lingkungan  setempat  atau  badan  pengawas  lingkungan.  Jika  konsentrasi  pencemar  udara  melebihi ambang batas,  maka ISPU akan  menunjukkan angka  yang  lebih tinggi,  menandakan tingkat pencemaran  udara yang lebih buruk.
Skala  ISPU  biasanya  terdiri  dari  beberapa  kategori  yang  menggambarkan  tingkat  kualitas  udara,  seperti "Baik", "Sedang", "Tidak Sehat", "Sangat Tidak Sehat", dan "Berbahaya". Setiap kategori memiliki interpretasi dan peringatan tertentu terkait dengan kesehatan Masyarakat [21].

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Perancangan Modul Perangkat Keras
Perancangan perangkat keras yang dilakukan adalah membuat suatu perancangan modul yang dibangun, dengan spesifikasi perangkat keras seperti pada tabel berikut :
Tabel 2. Perangkat Keras Perangkat Keterangan Mikrokontroler Arduino Wemos Sensor Pencemaran Udara Sensor MQ-135 Modul Penghubung Jaringan  ESP8266 Display LCD 16 x 2 Server IoT Website Sound Buzzer

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
Dalam  suatu  perancangan  dibutuhkan  blok  diagram  sistem  yang  akan  dibuat,  hal  ini  dimaksudkan  agar suatu  perancangan  memiliki  tahap-tahap  yang  sistematis.  Gambar  2  menunjukkan  blok  diagram  sistem,  yang terdiri dari:

## Gambar 2. Blok Diagram
Dari  Gambar  2  dapat  dijelaskan  sistem  deteksi  dini  pencemaran  udara  menggunakan  Arduino  Wemos berbasis  IoT  memiliki  komponen  utama  yang  meliputi  Arduino  Wemos  sebagai  pengendali  utama,  sensor pencemaran  udara  MQ135  untuk  mengukur  kualitas  udara,  LCD  untuk  menampilkan  informasi,  fan  untuk ventilasi  udara,  dan  buzzer  sebagai  tanda  peringatan.  Sistem  ini  menggunakan  koneksi  internet  untuk mengirimkan  data  ke  platform  Thingspeak.  Dengan  komponen  ini,  sistem  dapat  mendeteksi  dini  pencemaran udara,  menampilkan  informasi  kepada  pengguna,  dan  memberikan  peringatan  saat  kualitas  udara  mencapai tingkat berbahaya:
a. Mikrocontroller  dijelaskan  sebagai  pusat  dari  sistem  yang  bertindak  sebagai  pengendali  utama  yang menghubungkan  sensor,  modul  komunikasi,  dan  infrastruktur  jaringan.  Sensor  pencemaran  udara  (MQ135) terhubung ke mikrokontroller, dan sensor ini berfungsi untuk mengukur kualitas udara dan mengirimkan data ke Arduino.
b. Sensor  pencemaran  udara  MQ135  terhubung  ke  mikrokontroler  (Arduino  Wemos)  dan  digunakan  untuk mengukur kualitas udara. Sensor ini akan mendeteksi berbagai polutan udara seperti gas karbon monoksida (CO),  nitrogen  dioksida  (NO2),  dan  lainnya.  Data  yang  dihasilkan  oleh  sensor  akan  dikirim  ke  Arduino Wemos untuk diproses dan dikirim ke tempat penyimpanan atau pemrosesan data yang sesuai.
c. Arduino  Wemos  akan  mengambil  data  dari  sensor  MQ135  dan  menampilkannya  dalam  bentuk  diagram melalui  web  Thingspeak.  Thingspeak  adalah  platform  berbasis  web  yang  memungkinkan  penyimpanan, pemrosesan,  dan  visualisasi  data  secara  online.  Data  dari  sensor  MQ135  akan  dikirim  melalui  koneksi internet ke Thingspeak, di mana diagram akan dihasilkan dan dapat diakses secara online.
d. LCD  16x2  terhubung  ke  mikrokontroler  (Arduino  Wemos)  dan  digunakan  untuk  menampilkan  data  dalam bentuk  teks.  Dengan  menghubungkan  LCD  ke  Arduino  Wemos,  data  yang  diproses  dan  dihasilkan  oleh mikrokontroler dapat ditampilkan dengan jelas melalui LCD.
e. Fan  (kipas)  terhubung  ke  mikrokontroler  (Arduino  Wemos)  dan  berfungsi  untuk  mengeluarkan  udara  yang mengandung  gas  berbahaya  di  dalam  ruangan.  Ketika  tingkat  pencemaran  udara  mencapai  ambang  batas yang  ditentukan,  mikrokontroler  akan  memberikan  instruksi  kepada  kipas  untuk  menyala  dan  mengatur sirkulasi udara agar lebih baik.
f. Buzzer terhubung ke mikrokontroler (Arduino Wemos) dan akan berbunyi ketika tingkat pencemaran udara mencapai titik berbahaya. Arduino Wemos akan memonitor tingkat pencemaran udara berdasarkan data yang diterima  dari  sensor  MQ135,  dan  ketika  ambang  batas  tertentu  terlampaui,  buzzer  akan  diaktifkan  sebagai tanda peringatan.

## 3.2 Perancangan Software
Untuk  memproses  data  pada  mikrokontroller  Arduino  Wemos  maka  perlu  dibuatkan  sebuah  program,  agar semua sistem dapat berfungsi dengan baik. Pada tahap ini dilakukan pemilihan Software aplikasi pemrograman web, pemilihan software database, pembuatan coding/pemrograman agar modul memiliki kemampuan untuk: a. Pilih platform pengembangan yang sesuai untuk memprogram Arduino Wemos. Contohnya, Arduino IDE.
b. Sediakan  kode  program  untuk  menghubungkan  Arduino  Wemos  ke  jaringan  Wi-Fi  menggunakan  modul komunikasi  yang  tersedia.  Ini  memungkinkan  Arduino  Wemos  terhubung  ke  internet  dan  dapat mentransmisikan data yang terkumpul.
c. Tulis kode program untuk membaca data dari sensor MQ135 yang terhubung ke pin GPIO Arduino Wemos. Ini  melibatkan  penggunaan  library  atau  modul  yang  sesuai  untuk  mengakses  dan  menginterpretasikan  data dari sensor.
d. Gunakan  kode  program  untuk  mengirimkan  data  yang  telah  diproses  ke  platform  IoT,  seperti  Thingspeak atau platform lainnya yang Anda pilih. Ini melibatkan penggunaan protokol komunikasi yang sesuai, Nama Wifi atau  ApiKey  yang tersedia di Thingspeak, untuk  mengirimkan data  melalui  koneksi internet.  Lakukan

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
pengujian untuk memastikan bahwa software bekerja dengan baik dan sesuai dengan kebutuhan. Periksa juga kemungkinan adanya bug atau masalah dalam kode program dan lakukan pemeliharaan jika diperlukan

## 3.3 Network Configuration
a. Sensor  Node .  Menggunakan  mikrokontroler  Arduino,  sebagai  platform  utama  untuk  mengumpulkan  data sensor.  Terhubung  ke  sensor-sensor  lingkungan  seperti  sensor  gas,  sensor  partikulat,  sensor  suhu,  sensor kelembaban, dan sebagainya. Mengirimkan data sensor yang terkumpul ke Gateway Node melalui protokol komunikasi nirkabel seperti Wi-Fi.
b. Gateway Node . Berperan sebagai perantara antara Sensor Node dan Cloud Server , Menerima data sensor dari Sensor  Note  Melalui  protocol  komunikasi  nirkabel.  Mengirim  data  sensor  yang  diterima  ke  Cloud  Server melalui Koneksi internet, Dapat dilengkapi dengan protoko keamanan seperti TLS/SSl untuk melindungi data yang dikirim.
c. Cloud Server . Tempat penyimpanan dan pengolahan data sensor. Menerima data sensor dari Gateway Node. Melakukan  pengolahan  data  untuk  analisis,  pemantauan,  dan  deteksi  dini  pencemaran  udara.  Mengirimkan notifikasi  atau  laporan  kepada  pengguna  atau  pihak  yang  berwenang  jika  terdeteksi  adanya  tingkat pencemaran  udara  yang  berbahaya.  Dapat  menyediakan  antarmuka  pengguna  berbasis  web  atau  aplikasi mobile untuk memantau data sensor secara real-time.
d. User Interface . Pengguna dapat mengakses sistem melalui antarmuka pengguna yang disediakan oleh Cloud Server.Antarmuka pengguna  dapat berupa aplikasi  mobile  atau tampilan  web. Pengguna dapat  melihat data sensor secara real-time, melihat laporan dan notifikasi, mengatur preferensi pengguna, dan sebagainya.
3.4 Implementasi
a. Pemilihan Sensor dan Mikrokontroler arduino wemos dan mq-135, pada gambar berikut:
Gambar 3. Arduino Wemos
b. Pilih  mikrokontroler  yang  sesuai, seperti  Arduino  wemos  yang  sudah terpasang  modul  wifi esp8266, untuk membaca data sensor
Gambar 4. Sensor Mq-135
Identifikasi  sensor-sensor  yang  diperlukan  untuk  mendeteksi  pencemaran  udara,  seperti  sensor  gas, Sensor  MQ135  adalah  jenis  sensor  kimia  yang  sensitif  terhadap  senyawa NH3,  Nox,  alkohol,  benzol,  asap (CO), CO2, dan lain – lain. Sensor ini bekerja dengan cara menerima perubahan nilai resistensi (analog) bila terkena gas. Sensor ini memiliki kepekaan, waktu respon serta pengukuran secara tepat dan cepat.

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
Gambar 5. Blok Susunan Pin
c. Selanjutnya hubungkan sensor-sensor dengan mikrokontroler menggunakan pin dan kabel yang sesuai.
d. Pastikan  melakukan  penyesuaian  perangkat  keras  dan  perangkat  lunak  yang  diperlukan  untuk  mendukung koneksi sensor-sensor dengan mikrokontroler.
e. Selanjutnya  konfigurasi  Koneksi  Internet  Pastikan  mikrokontroler  terhubung  ke  Komputer  atau  leptop sehingga dapat terbaca pada aplikasi arduino Ide.
f. Buat akun Thingspeak (https://thingspeak.com/) dan buat channel baru untuk menyimpan data sensor.
g. Tentukan field-field yang sesuai pada channel untuk masing-masing jenis data sensor yang akan dikirimkan.
Gambar 6. Channel Setting
h. Dapatkan API Key dari channel yang dibuat untuk mengirim data sensor ke Thingspeak.

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
i. Buat program pada mikrokontroler untuk membaca data sensor secara periodik. Lalu ketikkan kode program yang sudah kita buat dan upload ke arduino wemos,sebelum di upload pastikan kita sudah memilih board dan port yang sesuai.
Gambar 8. Code Program
Penjelasan program . Library "Wire.h" : Digunakan untuk berkomunikasi melalui protokol I2C, yang digunakan  untuk  menghubungkan  LCD  dengan  mikrokontroler. Library  "LiquidCrystal_I2C.h ":  Digunakan untuk  mengendalikan  LCD  berbasis  I2C,  sehingga  memudahkan  tampilan  informasi  di  layar  LCD. Library "ESP8266WiFi.h" : Digunakan untuk mengatur dan menghubungkan modul ESP8266 ke jaringan WiFi. Kode ini mengukur tingkat gas menggunakan sensor MQ135 yang dihubungkan ke pin analog A0. Jika tingkat gas melebihi  nilai  ambang  batas (threshold) ,  maka  akan  muncul  pesan  "Pencemaran  Gas!  Bahaya!"  pada  layar LCD  dan  pesan  ini  juga  akan  dikirim  ke  layanan  Thingspeak  menggunakan  HTTP  POST  request.Layanan Thingspeak  adalah  platform  yang  memungkinkan  Anda  untuk  menyimpan,  menganalisis,  dan memvisualisasikan  data  sensor  secara  online.  Kode  ini  mengirimkan  data  tingkat  gas  ke  saluran (channel) Thingspeak yang  telah  diatur  sebelumnya  dengan  menggunakan API  key  (apiKey) .Setelah  data  terkirim  ke Thingspeak, kode ini  menunggu  selama 15 detik (delay 15000 ms) sebelum  mengulangi proses pengiriman data.  Hal  ini  dilakukan  karena  Thingspeak  memiliki  batasan  minimal  15  detik  antara  pengiriman  data  agar data yang dikirimkan dapat dianalisis dan diproses dengan benar oleh platform tersebut.
Gambar 9. Board dan Port
j. Sesuikan  Board  dan  Port  yang  sesui  dengan  tope  Arduino,dan  port  berapa  yang  terpasang  pada  Arduino tersebut.
k. Setelah  selesai  mengatur  port  dan  boarnya  lanjur  dengan  upload  sehingga  coding  yang  sudah  diselesikan masuk ke dalam Arduino dan suda dapat di jalankan.

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
ISSN 2714-8912 (media online), ISSN 2714-7150 (media cetak) Volume 4, No. 4, August 2023, Page 976-984 https://ejurnal.seminar-id.com/index.php/josyc DOI 10.47065/josyc.v4i4.4034
Gambar 10. Data Serial Monitor
l. Data sensor akan terbaca oleh serial monitor yang berada pada aplikasi Arduino IDE
m. Kirimkan  data  sensor  yang  terbaca  ke  Thingspeak  menggunakan  protokol  HTTP  dan  API  Key  yang  telah didapatkan sebelumnya.Pastikan data sensor terkirim dengan sukses dan tampil pada channel di Thingspeak.
n. Gunakan  fitur  grafik  pada  Thingspeak  untuk  memvisualisasikan  data  sensor  dalam  bentuk  grafik  atau  bisa melihat menggunakan serial monitor yang tersedia di aplikasi arduino Ide
Gambar 11. Hasil Data sensor Grafik Thingspeak
o. Tentukan  ambang  batas  atau  level  yang  dianggap  berbahaya  untuk  masing-masing  parameter  pencemaran udara. Implementasikan logika deteksi dini pada program mikrokontroler atau pada sisi Thingspeak.Jika nilai sensor melebihi ambang batas yang ditentukan, berikan tindakan seperti mengirimkan notifikasi atau memicu peringatan.

## 3. KESIMPULAN
Implementasi  Sistem  Monitoring  dan  Deteksi  Dini  Pencemaran  Udara  Berbasis Internet  of  Things  (IoT) telah membuktikan  keefektifannya  dalam  mendukung  pemantauan  kualitas  udara  secara  real-time  dan  memberikan deteksi  dini  terhadap  tingkat  pencemaran  udara  yang  berbahaya.  Dengan  Skala  ISPU  biasanya  terdiri  dari beberapa  kategori  yang  menggambarkan  tingkat  kualitas  udara,  seperti  rentang  1-50  dikatakan  "Baik",  rentang 51-100 dikatakan "Sedang", rentang 101-200 dikatakan "Tidak Sehat", rentang 201-300 dikatakan "Sangat Tidak Sehat",  dan  rentang  301+  dikatakan  "Berbahaya".  Setiap  kategori  memiliki  interpretasi  dan  peringatan  tertentu terkait  dengan  kesehatan  masyarakat.  Seperti  pada  gambar  11.Grafik  Thingspeak  menunjukkan  pada  bahwa  di jam 14:20 pencemaran  udara yang disebabkan oleh  gas  naik di atas 250  yang di  katagorikan sangat tidak baik untuk makhluk hidup, Dan  dengan menggunakan sensor-sensor lingkungan yang terhubung ke mikrokontroler dan  gateway  node,  data  sensor  dapat  dikumpulkan  dan  dikirimkan  ke  cloud  server  untuk  pemrosesan  dan analisis. Melalui antarmuka pengguna yang disediakan, pengguna dapat memantau data sensor secara langsung, menerima  notifikasi  saat  terjadi  tingkat  pencemaran  udara  yang  berbahaya,  dan  mengambil  tindakan  yang diperlukan.  Penerapan  sistem  ini  memberikan  manfaat  dalam  pemantauan  kualitas  udara  secara  luas, memungkinkan  peningkatan  kesadaran  akan  dampak  pencemaran  udara  terhadap  kesehatan  masyarakat,  serta memberikan informasi yang diperlukan bagi pihak berwenang untuk mengambil langkah-langkah mitigasi yang tepat guna menjaga keberlanjutan lingkungan.

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)

## REFERENCES
[1]  W.  Setyawan,  F.  Hadary,  and  M.  Saleh,  “PERANCANGAN  SISTEM  MONITORING  KUALITAS UDARA  DI  DAERAH  RURAL  DENGAN  KARAKTERISTIK  GAMBUT  BERBASIS  TEKNOLOGI INTERNET OF THINGS (IoT),” J. Tek. Elektro Univ. Tanjungpura , vol. 2, no. 1.
[2]  M. Mustafa,  H. S.  Sunuh, I.  Subagyo, and  A. Bungawati,  “Pencemaran Udara dan ISPA (Infeksi Saluran Pernapasan Akut),” 2023.
[3]  I. Buana and D. A. Harahap, “Asbestos, Radon Dan Polusi Udara Sebagai Faktor Resiko Kanker Paru Pada Perempuan  Bukan  Perokok,” AVERROUS  J.  Kedokt.  dan  Kesehat.  Malikussaleh ,  vol.  8,  no.  1,  pp.  1–16, 2022.
[4]  R. S. D. Wihardjo and H. Rahmayanti, Pendidikan Lingkungan Hidup . Penerbit NEM, 2021.
[5]  J.  Susilo  and  F.  Tunjungsari,  “Resiko  Gangguan  Pernapasan  pada  Industri  Besi  Baja,” CoMPHI  J. Community Med. Public Heal. Indones. J. , vol. 3, no. 2, pp. 110–121, 2022.
[6]  R. Pratama and L. Parinduri, “Penaggulangan pemanasan global,” Bul. Utama Tek. , vol. 15, no. 1, pp. 91– 95, 2019.
[7]  K. E. S. Manik, Pengelolaan lingkungan hidup . Kencana, 2018.
[8]  J. Abidin and F. A. Hasibuan, “Pengaruh dampak pencemaran udara terhadap kesehatan untuk menambah pemahaman masyarakat awam tentang bahaya dari polusi udara,” Pros. Snfur , vol. 4, no. 2, p. 3, 2019.
[9]  T. Hadyanto and M. F. Amrullah, “Sistem Monitoring Suhu dan Kelembaban pada Kandang  Anak  Ayam Broiler Berbasis Internet of Things,” J. Teknol. dan Sist. Tertanam , vol. 3, no. 2, 2022.
[10]  A.  Solechan,  J.  D.  Susatyono,  T.  W.  AP,  and  F.  Febryantahanuji,  “PELUANG  BISNIS  PADA PENERAPAN INDUSTRIAL INTERNET OF THING (IIoT),” J. Publ. Ilmu Komput. dan Multimed. , vol. 1, no. 3, pp. 259–268, 2022.
[11]  A. Rahardjanto, Bioindikator (Teori dan aplikasi dalam biomonitoring) , vol. 1. UMMPress, 2019.
[12]  S. Supiyandi, C. Rizal, M. Iqbal, M. N. H. Siregar, and M. Eka, “Smart Home Berbasis Internet of Things ( IoT ) Dalam Mengendalikan dan Monitoring Keamanan Rumah,” J. Inf. Syst. Res., vol. 99, no. 99, pp. 1–7, 2023, “Smart Home Berbasis Internet of Things ( IoT ) Dalam Mengendalikan dan Monitoring Keamanan Rumah,” vol. 99, no. 99, pp. 1–7, 2023, doi: 10.30865/jurikom.v9i1.9999.
[13]  R.  Y.  Endra,  A.  Cucus,  F.  N.  Affandi,  and  D.  Hermawan,  “Implementasi  Sistem  Kontrol  Berbasis  Web Pada  Smart  Room  Dengan  Menggunakan  Konsep  Internet  Of  Things,” Explor.  J.  Sist.  Inf.  dan  Telemat. (Telekomunikasi, Multimed. dan Inform. , vol. 10, no. 2, 2019.
[14]  S. Supiyandi, C. Rizal, M. Iqbal, M. N. H. Siregar, and M. Eka, “Smart Home Berbasis Internet of Things ( IoT ) Dalam Mengendalikan dan Monitoring Keamanan Rumah,” J. Inf. Syst. Res. , vol. 99, no. 99, pp. 1–7, 2023, doi: 10.30865/jurikom.v9i1.9999.
[15]  H.  Herdianto,  “Sistem  Monitoring  Kualitas  Air  Danau  Siombak  Menggunakan  Arduino  Uno,” CESS (Journal Comput. Eng. Syst. Sci. , vol. 5, no. 2, p. 171, 2020, doi: 10.24114/cess.v5i2.18202.
[16]  B. Satria, H. Alam, and  R. Rahmaniar,  “DESAIN  ALAT UKUR PENCEMARAN UDARA PORTABEL BERBASIS SENSOR MQ-135 DAN MQ-7,” ESCAF , vol. 2, no. 1, pp. 1278–1285, 2023.
[17]  T.  C.  Oktoviana,  Y.  Gunardi,  and  F.  Supegina,  “Rancang  Bangun  Sistem  Monitoring  Smart  Home Menggunakan Energi Cadangan Berbasis Internet of Things (IoT),” J. Teknol. Elektro , vol. 11, no. 2, pp. 85–92, 2020.
[18]  A.  D.  Prakoso  and  T.  Wellem,  “Perancangan  dan  Implementasi  Sistem  Pemantauan  Kualitas  Udara berbasis IoT menggunakan Wemos D1 Mini dan Android,” Build. Informatics, Technol. Sci. , vol. 4, no. 3, pp. 1246–1254, 2022.
[19]  J.  Ghifari,  “Implementasi  Internet  of  Things  (IoT)  untuk  Pengawasan  dan  Penyiraman  Otomatis  pada Budidaya Cacing Tanah dengan Protokol MQTT,” Publ. Tugas Akhir S-1 PSTI FT-UNRAM , 2020.
[20]  T.  Rachman,  “Sistem  Monitoring  Kualitas  Udara  Pada  Lingkungan  Perumahan  Berbasis  Iot  Dengan Nodemcu.” Universitas Islam Kalimantan MAB, 2021.
[21]  “PORTAL  DIREKTORAT  PENGENDALIAN  PENCEMARAN  UDARA  DITJEN  PPKL  KLHK.” https://ditppu.menlhk.go.id/portal/read/indeks-standar-pencemar-udara-ispu-sebagai-informasi-mutu-udara- ambien-di-indonesia (accessed Aug. 03, 2023).