## SISTEM PEMANTAUAN UDARA DI KIIC MENGGUNAKAN METODE FUZZY MAMDANI
Seno Iqron Muhammad, Adhi Rizal, Iqbal Maulana
Program Studi Informatika Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Singaperbangsa Karawang JL. HS. Ronggo Waluyo, Karawang, Jawa Barat, Indonesia
Seno.16205@student.unsika.ac.id

## ABSTRAK
Pencemaran udara adalah salah satu masalah pencemaran lingkungan terbesar yang dihadapi oleh manusia. Salah  satu  penyebab  utama  terjadinya  pencemaran  udara  adalah  asap  pabrik.  Gas  buang  yang  dihasilkan  oleh pabrik  memiliki  kandungan  yang  berbahaya  bagi  lingkungan,  terutama  makhluk  hidup.  Salah  satu  upaya mengatasi pencemaran udara akibat adanya asap pabrik yaitu dengan cara memberikan filter/penyaring polutan pada cerobong asap atau melakukan penelitian dan pengukuran kadar pencemaran udara agar mengetahui kondisi kadar udara pada area pabrik. Tujuan dari penelitian ini dirancang untuk mengembangkan rancang bangun sistem pemantauan pengukuran kadar bersih udara pada lingkungan sekitar pabrik berbasis web yang dapat digunakan sebagai  parameter  bagi  perusahaan  untuk  mengukur  kondisi  ruang  kerja  yang  sehat.  Penelitian  ini  berhasil mengimplementasikan  logika fuzzy dalam  sistem  monitoring  udara  dilingkungan sekitar pabrik.  Penelitian  ini merupakan penelitian dan pengembangan dengan menggunakan metode fuzzy mamdani dengan beberapa langkah :  (1)  identifikasi  kebutuhan  dengan  metode studi  literatur , observasi dan  wawancara  dengan  beberapa narasumber/karyawan pabrik, (2) perancangan. (3) implementasi dengan 2 cara yaitu instalasi perangkat keras dan pemrograman pengkodean sistem, dan (4) pengujian perangkat keras dan perangkat lunak menggunakan PLX- DAX yang terhubung pada microsoft excel . Hasil penelitian yang diperoleh : (1) hasil nilai dari sensor DHT11 dan  keluaran buzzer ditampilkan  ke  dalam  web  menggunakan modul eternet  shield yang  terhubung  secara localhost ( offline ),  (2)  nilai  derajat  keanggotaan  dari  nilai  masukan  ( antecedent ),  dilakukan  implikasi  untuk mendapatkan nilai keluaran ( consequent ). Untuk mendapatkan nilai keluaran, terlebih dahulu ditentukan fungsi himpunan keanggotaan dari setiap fungsi keanggotaan keluaran. Fungsi keanggotaan untuk keluaran buzzer terdiri dari tiga fungsi, yaitu Pendek (PE), Mati (MA), dan Panjang (PA).
Kata kunci: Sistem Pemantauan Udara, Pengembangan Modul, Web

## 1. PENDAHULUAN
Pencemaran udara terjadi jika komposisi zat –zat yg  ada  di  udara  melampaui  ambang  batas  yang ditentukan.  Adanya  bahan-  bahan  kimia  yang melampaui  batas  dapat  membahayakan  kesehatan manusia, mengganggu kehidupan hewan dan tumbuhan  dan  terganggunya  iklim  (cuaca)  dengan aktivitas  manusia  dan  kemajuan  teknologi  terutama akibat proses pembakaran bahan bakar di industri atau kendaraan  bermotor,  maka  banyak  gas-gas  yang dihasilkan  dan  bercampur  dengan  udara  sebagai  zat pencemar. Bahan kimia yang merupakan zat pencemar udara adalah karbondioksida (CO 2 ), karbonmonoksida (CO),  sulfurdioksida  (SO 2 ),  oksida  nitrogen  (NO 2 ), senyawa  hidrokarbon,  dan  partikulat  logam  berat. Pencemaran  udara  adalah  kondisi  dimana  suatu  zat pencemar  dalam  bentuk  gas  serta  partikel  berukuran kecil  atau  aerosol  yang  masuk  ke  udara  sehingga menyebabkan perubahan lingkungan udara. Pencemaran udara adalah adanya atau masuknya salah satu  atau  lebih  zat  pencemar  di  udara  dalam  jumlah dan waktu tertentu yang dapat menimbulkan gangguan pada  manusia,  hewan,  tumbuhan,  dan  benda-benda lainnya [6].
Polusi  udara  tidak  hanya  akibat  kendaraan bermotor, tetapi industri memberikan kontribusi yang cukup  signifikan  hingga  Karawang  menjadi  kota polutan.  Ini  lah  yang  sekarang  terjadi  di  Karawang,
dimana pencemaran udara kian lama kian memperihantinkan.  Terasa  udara  yang  panas  nan disertai asap-asap hitam terkadang terlihat membumbung  tinggi  di  langit  sekitar  kawasan industri.  Dampak  bagi  kesehatan  manusia  seperti gangguan  pernapasan,  gangguan  emosi,  anorexia, depresi  mental  di  pusat  pernapasan  dan  pusat  sistem syaraf.  Untuk  mengendalikan  pencemaran  udara, Kementerian Lingkungan Hidup mewajibkan perusahaan  untuk  memasang  Indeks  Standard Pencemaran Udara (ISPU) untuk mengetahui seberapa besar tingkat pencemaran yang dihasilkan perusahaan. Ukurannya  bisa  dirasakan  bersama  oleh  masyarakat yaitu Karawang saat ini bertambah panas. Suhu panas ini hampir setiap hari dirasakan oleh masyarakat.
Kawasan lndustri Karawang International Industrial  City  (KIIC)  terletak  di  Kecamatan  Teluk Jambe,  Kabupaten  Karawang,  Propinsi  Jawa  Barat. Pengelola  kawasan  industri  KllC  adalah  PT.  Maligi Permata  Industrial  Estate  dan  PT.  Harapan  Anang Bakri and Son's. Kawasan lndustri KllC memiliki luas keseluruhan  sekitar  1.050  hektar  dan  terdapat  sekitar tiga  puluh  delapan  perusahaan  pabrik  yang  telah beroperasi,  adapun  industri-industri  yang  beroperasi antara  lain  industri  kimia,  komponen  elektronik, tekstil, otomotif, komponen otomotif, penyepuhan dan sebagainya.  Banyaknya  pabrik  di  area  perindustrian Karawang, menyebabkan polusi udara yang
berdampak  di  sekitar  area  pabrik  hingga  area masyarakat sekitar kawasan KIIC. Antara lain, udara yang  kurang  bersih  untuk  dihirup  dan  paparan  debu berwarna  hitam  setiap  siang  dan  sore  hari  sehingga menyebabkan  kotornya  pakaian  yang  dijemur karena debu-debu yang menempel.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1. Suhu
Suhu  adalah  besaran  yang  menyatakan  derajat panas  dingin  suatu  benda  dan  alat  yang  digunakan untuk  mengukur  suhu  adalah  termometer.  Dalam kehidupan  sehari-hari  masyarakat  untuk  mengukur suhu  cenderung  menggunakan  indera  peraba.  Tetapi dengan  adanya  perkembangan  teknologi  maka diciptakanlah  termometer  untuk  mengukur  suhu dengan valid [2].

## 2.2. Kelembaban
Kelembaban udara adalah kandungan uap air di udara  yang  terdiri  dari  kelembaban  mutlak, kelembaban nisbi (relatif), maupun defisit tekanan uap air. Kelembaban udara diukur menggunakan higrometer dengan satuan persen (%) [1].

## 2.3. Kualitas Udara
Apabila  kita  berbicara  tentang  udara  atau atmosfer,  maka  yang  dimaksud  dengan  udara  adalah suatu kesatuan ruangan, dimana makhluk hidup berada didalamnya. Udara atmosfer merupakan campuran gas yang  terdiri  dari  78%  nitrogen;  20%  oksigen;  0,93% argon;  0,03%  karbon  monoksida  dan  sisanya  terdiri dari  neon,  helium,  metan  dan  hidrogen.  Udara dikatakan “normal“ dan dapat mendukung kehidupan manusia,  apabila  komposisinya  seperti  yang  telah disebutkan [7] .

## 2.4. Fuzzy Logic
Sistem fuzzy merupakan penduga numerik yang terstruktur  dan  dinamis.  Sistem  ini  mempunyai kemampuan  untuk  mengembangkan  sistem  intelijen dalam lingkungan yang tak pasti. Sistem ini menduga suatu fungsi dengan logika fuzzy. Dalam logika fuzzy terdapat  beberapa  proses  yaitu  penentuan  himpunan fuzzy,  penerapan  aturan  IF-THEN  dan  proses inferensi[8].
Ada  beberapa  alasan  mengapa  menggunakan logika fuzzy, antara lain:
1. Konsep  logika  fuzzy  mudah  dimengerti. Konsep  matematis  yang  mendasari  penalaran fuzzy sangat sederhana dan mudah dimengerti.
2. Logika fuzzy sangat fleksibel.
3. Logika fuzzy memiliki toleransi terhadap data- data yang tidak tepat.
4. Logika  fuzzy  mampu  memodelkan  fungsi- fungsi non linier yang sangat kompleks.
5. Logika fuzzy dapat membangun dan mengaplikasikan pengalaman-pengalaman para pakar secara langsung tanpa harus melalui proses pelatihan.
6. Logika  fuzzy  dapat  bekerjasama  dengan teknik-teknik kendali secara konvensional.
7. Logika fuzzy didasarkan pada bahasa alami.

## 2.5 Mikrokontroler
Mikrokontroler  (pengendali  mikro)  adalah  IC (integrated circuit) yang berfungsi sebagai pengendali yang  mengatur  jalannya  proses  kerja  dari  rangkaian elektronik. Sebuah IC (integrated circuit) mikrokontroler  terdiri  dari  CPU  (Control  Processing Unit),  memori,  timer,  saluran  komunikasi  serial  dan paralel, port input/output dan ADC (Analog to Digital Converter).  Mikrokontroler  digunakan  dalam  sistem elektronik modern, seperti : sistem manajemen mobil, keyboard komputer, instrumen pengukuran elektronik (seperti multimeter digital, synthesizer frekuensi, dan osiloskop), peralatan  elektronik  rumah  tangga, robot, sistem  keamanan,  peralatan  medis,  mesin  ATM, modem dan router [8].

## 3. METODE PENELITIAN
3.1. Objek Penelitian
Objek  yang  akan  diteliti  dalam  penelitian  ini adalah  kualitas  udara  di  lingkungan  sekitar  industri yang  akan  menjadi  objek  penerapan  sistem pemantauan kualitas udara menggunakan fuzzy logic metode  mamdani.  Sistem  pemantauan  kualitas  udara akan  dilakukan  pada  ruangan  ruangan  dalam  pabrik yang  mana  jika  suhu  dan  kelembaban  tidak  sesuai standar  akan  menghidupkan  buzzer,  mengirimkan notifikasi ke LCD dan web secara otomatis.

## 3.2. Metodologi Penelitian
Metodologi  penelitian  merupakan  kesatuan metode-metode  yang  digunakan  dalam  penelitian sehingga dapat dipertanggungjawabkan secara ilmiah. Sistem  otomasi  dan  memantau  ini  merupakan  sistem kendali cerdas yang mampu beradaptasi sesuai kondisi suatu  ruangan.  Pada  sistem  ini  terdapat  dua  sensor yaitu sensor gas MQ-7 dan sensor suhu DHT11 yang digunakan  untuk  melihat  kondisi  ruangan  tersebut. Metode  pengembangan  yang  digunakan  dalam membangun sistem monitoring ini disusun menyesuaikan  kebutuhan  untuk  pengembangan perangkat  keras  dan  perangkat  lunak.  Tahapannya diantaranya  identifikasi  kebutuhan,  perancangan, implementasi, dan pengujian [8].

## 3.3. Rancang Penelitian
Berikut  akan  digambarkan  rancangan  penelitian berupa flowchart yang digunakan dalam penelitian ini sesuai  dengan  metodologi  penelitian  yang  telah dijelaskan sebelumnya [8].

## Gambar 1. Tahapan Penelitian

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari hasil wawancara dan penelitian di PT. DAI ICHI KIMIA RAYA, penulis  memperoleh  gambaran bagaimana  cara  untuk  mengatasi  polusi  udara  di  PT tersebut.  Maka  penulis  merancang  suatu  alat  untuk mendeteksi  polusi  udara  berupa  alat  yang  disebut mikrokontroler.

## 4.1. Identifikasi Kebutuhan
Peralatan yang akan digunakan dalam penelitian ini  terbagi  menjadi  perangkat  lunak  ( software )  dan perangkat keras ( hardware ), sebagai berikut: 1. Perangkat Lunak ( Software )
a. Sistem Operasi Windows 10
b. Software IDE Arduino 1.8.12
c. XAMPP Control Panel
d. Code Editor Sublim Text
e. Dokumen Editor Microsoft Office 2019
2. Perangkat Keras ( Hardware )
a. Komputer
 Processor AMD Ryzen 5 4500 3.60GHz
 Memory 8GB DDR4
 SSD 240GB + Hardisk 1TB 7200RPM
 GPU  AMD  Radeon  R7  240  2GB  DDR5 VRAM
 Sistem  Operasi  Windows  10  Enterprise 64bit
b. Arduino Uno R3
c. Sensor DHT11
d. Ethernet Shield
e. LCD
f. Modul 12C

## 4.2. Perancangan Program
Adapun  desain  rangkaian  arduino  uno  dengan menggunakan software  fritzing pada  penelitian  ini dapat dilihat pada Gambar 4.1 di bawah ini.
Gambar 2. Perancangan Program
a. Menghubungkan  sensor  MQ2  pada  rangkaian arduino untuk mendeteksi kebocoran gas metana dalam ruangan.
b. Menghubungkan  sensor  MQ7  pada  rangkaian arduino untuk mendeteksi gas carbon monoxide.
c. Menghubungkan sensor DHT11 pada rangkaian arduino  untuk  mengukur  suhu  dan  kelembapan pada suatu ruangan.
d. Memasangkan  LCD  pada  rangkaian  arduino yang  berfungsi  menampilkan  hasil  dari  sensor yang dipasangn.
e. Memasangkan buzzer pada  rangkaian  arduino yang  berfungsi  untuk  memberikan  peringatan berupa alaram.
4.3. Website
Penggunaan website ini  digunakan  untuk menampilkan hasil nilai dari pembacaan sensor yang terpasang pada Arduino. Website terhubung menggunakan localhost ( offline )  agar  menampilkan data dengan cepat karena data yang dibaca oleh sensor akan berubah nilanya setiap 5 detik.
Gambar 3. Tampilan Website

## 4.4. Pengujian
Hasil pengujian nilai ditampilkan secara real time pada microsoft excel dengan menggunakan PLX-DAQ sebagai penghubung antara arduino uno dan microsoft excel.  Pengujian  pertama  dilakukan  di  ruangan  kecil yang  minim  pentilasi  udara.  Hasil  dari  pengujian diperoleh  nilai  yang  bisa  dipantau  secara  realtime. Berikut  nilai  yang  dihasilkan  ditampilkan  dalam gambar berikut :
Gambar 4. Gas Metana dan Monoxide
Gambar  tersebut  menampilkan  hasil dari  sensor MQ-2  yang  mendeteksi  gas  metana  dan  MQ-7 mendeteksi  gas  monoxide.  Nilai  dinyatakan  normal karena  tidak  melebihi  angka  yang  telah  di  jelaskan pada Evaluasi Aturan (Rule Evaluation).
Gambar 5.  Kelembaban dan Suhu Udara
Gambar  tersebut  menampilkan  hasil dari  sensor DHT11 yang mendetekis suhu udara dan kelembaban. Nilai dinyatakan normal karena tidak melebihi angka yang  telah  di  jelaskan  pada Evaluasi  Aturan  (Rule Evaluation) .
Dari hasil wawancara dan penelitian di PT. DAI ICHI KIMIA RAYA, penulis  memperoleh  gambaran bagaimana  cara  untuk  mengatasi  polusi  udara  di  PT tersebut.  Maka  penulis  merancang  suatu  alat  untuk mendeteksi  polusi  udara  berupa  alat  yang  disebut mikrokontroler. Dengan tahapan sebagai berikut :
a. Hasil  identifikasi  kebutuhan  :  perangkat  lunak dan perangkat keras.
b. Hasil  perancangan  :  perancangan  program  dan perancangan perangkat keras.
c. Hasil  implementasi  :  website,  pembacaan  data, implementasi  fuzzy,  fuzzyfication  dan  evaluasi aturan.
d. Hasil  Pengujian:  Menguji  kinerja  alat  dan menampilkan  nilai  hasil  dari  setiap  sensor  pada
microsof  excel  yang  terhubung  dengan  PLX- DAQ secara real time.

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa  penelitian  berhasil  mengimplementasikan logika fuzzy dalam  sistem  monitoring  udara menggunakan  sensor  DHT11  dengan  metode fuzzy logic berbasis mikrokontroler. Nilai derajat keanggotaan  dari  nilai  masukan  ( antecedent ), dilakukan implikasi untuk mendapatkan nilai keluaran ( consequent ).  Untuk  mendapatkan  nilai  keluaran, terlebih dahulu ditentukan fungsi himpunan keanggotaan dari setiap fungsi keanggotaan keluaran. Fungsi keanggotaan untuk keluaran buzzer terdiri dari tiga  fungsi,  yaitu  Pendek  (PE),  Mati  (MA),  dan Panjang  (PA).  Alat  yang  dirancang  peneliti  masih memiliki kekurangan karena pengukuran polusi udara hanya dapat dilakukan di dalam ruangan saja. Sebagai bahan  referensi  untuk  penelitian  selanjutnya,  perlu dirancang  alat  pengukuran  polusi  udara  dalam jangkauan yang lebih luas lagi .

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Ayuni,  T.N.  (2023).  Gambaran  Suhu  Udara, Kelembapan Udara, Curah Hujan, dan Kecepatan Angin  Pada  Kasus Dengue di  Provinsi  Bali Tahun  2019-2020.  Skripsi. Universitas  Islam Negeri SYARIF Hidayatullah, Jakarta.
[2] Darmanto,  Indarwati,  S.,  &  Mulyo,  S.  (2019). Kebutuhan  Daya  Pada  Air  Conditioner  Saat Terjadi  Perbedaan  Suhu  dan  Kelembaban. Skripsi. Universitas Wahid Hasyim, Semarang.
[3] Hermiati,  R.,  Asnawati,  &  Kanedi,  I.,  (2021). Pembuatan  E-Commerce  Pada  Raja  Komputer Menggunakan  Bahasa  Pemrograman  PHP  dan Database MYSQL. Jurnal Media Infotama (JMI) Universitas Dehasen, 17 (1), 1858-2680.
[4] Irsan, M. Y. T., Kasau, M. I., & Simbolon, I. P., (2019).  Penggunaan  Fuzzy  Logic  &  Metode Mamdani Untuk Menghitung Pembelian, Penjualan  dan  Persediaan. Jurnal  of  Applied Accounting  and  Finance  (JAAF)  Universitas Presiden,3 (1), 37-48.
[5] Kurniawan,  R.,  Kurniawan,  W.,  &  Maulana,  R. (2019).  Prototype  Rancang  Bangun  Sistem Cerdas  Pengatur  Otomasi  Suhu,  Kelembaban, dan Sirkulasi Udara Pada Greenhouse Menggunakan  Metode  Fuzzy  Logic. Jurnal Pengembangan  Teknologi  Informasi  dan  Ilmu Komputer  (J-PTIIK)  Universitas  Brawijaya, 3 (8), 7982-7984.
[6] Nurhidayat,  S.,  A.,  (2020).  Analisis  Dampak Paparan  Particulate  Matter  (PM 10 )  di  Kota Yogyakarta.  Tugas  Akhir. Universitas  Islam Indonesia, Yogyakarta.
[7] Prayudha, J., Pranata, A., & Alhafiz, A. (2018). Implementasi Metode Fuzzy Logic Untuk Sistem Pengukuran  Kualitas  Udara  di  Kota  Medan Berbasis Internet Things (IOT). Jurnal Teknologi
dan  Sistem  Informasi  (JURTEKSI)  STMIK Triguna Dharma, 4 (2), 141-148.
[8] Yuniawan,  A.  (2018).  Prototype  Penerapan Metode  Fuzzy  Logic  Untuk  Pengukuran  Suhu Dan Kelembaban Ruangan Server Pamlek Peruri Server.  Skripsi .  Universitas  Singaperbangsa, Karawang.