DOI: https://doi.org/10.30646/tikomsin.v8i2.465

## Perancangan Sistem Deteksi Dini Bencana Banjir Menggunakan Teknik Pengiriman DTMF Berbasis Modul RF 433 Mhz Dan Arduino
Arial 11
M. Zainal Arifin 1 ) ; Ema Utami 2) ; Eko Pramono 3)
1,2,3) Program Studi Megister Teknik Informatika, Universitas Amikom Yogyakarta
1) zainal.arifin@students.amikom.ac.id; 2) ema.u@amikom.ac.id; 3) eko.p@amikom.ac.id ……. ……. 11

## ABSTRACT
Flood is one of the unpredictable natural disasters, especially in the rainy season. There are many effects for many people, such as they lose their  property and sometimes have many victims  due  to  floods.  So  that,  estimation  of  water  level  is  important  to  detect  the  basic  risk  of flooding. In this study used the Water Level (TMA) in form of a short message technique which is can be sent from radio waves and river water level sensors. The value of the sensors to know the highest river water level itself, so it does not need signals, internet networks and also pulse for it. The final result of this study is the water level information which is normal status, standby I, standby II, standby III or standby IV.
Keywords : RF 433MHz, Flood, Arduino, Early Detection

## I. PENDAHULUAN
Banjir  adalah  suatu  kondisi  dimana terjadi  peningkatan  debit  air  sungai  sehingga meluap dan menggenangi daerah  sekitarnya, dan  menyebabkan  berbagai  kerugian  bagi masyarakat yang terkena bencana ini [1].
Objek  yang  diukur  dalam  penelitian  ini adalah Tinggi Muka Air (TMA). Semakin tinggi muka air tentu menjadi salah satu faktor yang menyebabkan potensi banjir. Sehingga upaya yang  dirasa  perlu  adalah  dengan  adanya peringatan  terlebih  dahulu  akan  tinggi  muka air  akan  dapat  mengurangi  nilai  kerugian akibat bencana banjir tersebut.
Pada penelitian ini dengan menggunakan  teknik  DTMF  yang  dikirimkan melalui RF 433MHz diharapkan bisa menyelesaikan  masalah  pulsa  dan  internet, karena  DTMF  tidak membutuhkan  sinyal  dan jaringan  internet  serta  tidak  membutuhkan pulsa  untuk  penggunaannya  sehingga  dapat memberi  informasi  dini  bencana  banjir kepada  instansi  yang  bertugas  secara  efektif dan maksimal.

## II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Penelitian Terkait
Penelitian  Achmad  Muzakky  dkk  pada tahun  2018  yang  berisi  tentang  monitoring level  air  dengan  level  yang  di  informasikan adalah aman, siaga, awas dengan menggunakan  water  level  sensor  sebagai sensor  untuk  mendapatkan  level  ketinggian air  dan  Node  MCU  ESP8266  sebagai pemroses  dan  mengirimkan  data  secara nirkabel ke smartphone android menggunakan  aplikasi  BLYNK.  Berdasarkan
penelitian yang dilakukan hasil dari pengujiannya menuliskan respon dari alat dan sistem  yang  dibuat  rata  rata-rata  respon aplikasi terhadap keadaan sebenarnya kurang dari 2 detik. Dan dalam kesimpulannya  menuliskan  bahwa  informasi dapat  di  akses  dengan  syarat  mendapat akses  internet  [2].  Penelitian  Dedi  Satria  dkk pada  tahun  2017  yang  berisi  tentang  sistem pendeteksi  dini  bencana  banjir  dengan dengan  informasi  peringatan  berbasis  sms gateway,  menggunakan  sensor  ultrasonic sebagai sensor untuk membaca level ketinggian air, Arduino uno sebagai mikrokontroller yang digunakan untuk memproses  data  dan  modem  gsm  wavecom untuk  output  pengiriman  informasi  melalui sms  yang  dikirimkan  ke  masyarakat  [3]. Teknik  pengiriman  pada  pendeteksi  banjir berbasis  SMS  (Short  Message  Service) dengan  menggunakan  teknik  pengiriman  ini memiliki  kelemahan  yaitu  pada  penggunaan pulsa  dan  jaringan  isp  yang  digunakan  [4]. Pada  penelitian  yang  dilakukan  dengan menggunakan  RF  433MHz  diharapkan  bisa menyelesaikan  masalah  pulsa  dan  jaringan internet [5], karena modul RF tidak membutuhkan  sinyal  dan  jaringan  serta  tidak membutuhkan  pulsa  untuk  penggunaannya sehingga  dapat  memberi  informasi  dini bencana banjir kepada instansi yang bertugas secara efektif dan maksimal.

## 2.2 DTMF
DTMF  merupakan  metode  pensinyalan yang  digunakan  untuk  memutar  nomor telepon  pilihan  oleh  sebagian  besar  telepon.
DTMF dialihsandikan berfungsi untuk
mengubah  sinyal  DTMF  ke  data  biner sehingga dapat digunakan oleh mikrokontroler  ataupun  rangkaian-rangkaian digital untuk diolah lebih lanjut [7].

## Tabel 1. Frekuensi DTMF
Frekwensi tinggi (High Frequencies)
Fre
k wen s i re n d a h (L o w Fre q u e n c ie s ) 1209 Hz 1336 Hz 1477 Hz 1633 Hz 679 Hz 1 2 3 A 770 Hz 4 5 6 B 852 Hz 7 8 9 C 941 Hz * 0 # D 2.3  MT8870
MT8870  merupakan  DTMF  penerima yang menggunakan Teknik perhitungan digital  untuk  mendeteksi  dan  mengkodekan 16  pasang  nada  DTMF  menjadi  sebuah output kode 4 (empat) bit [7].
2.4 Arduino Nano
Arduino  Nano  adalah  board  Arduino berukuran  kecil,  lengkap,  dan  berbasis ATmega328  untuk  Arduino  Nano  3.0  atau ATmega168 untuk Arduino Nano 2.x. mempunyai  kelebihan  yang  sama  fungsional dengan  Arduino  Duemilanove,  namun  dalam paket  yang  berbeda.  Kekurangannya  tidak mempunyai  DC  power  jack,  dan  hanya dengan  kabel  Mini-B  USB  standar.  Arduino Nano  didesain  dan  diproduksi  oleh  Gravitech [8].

## 2.5 Arduino IDE
Pemrograman  Arduino  menggunakan IDE  (Integrated  Development  Environment) yang  merupakan tool yang  bermanfaat  untuk menuliskan  program  (yang  secara  khusus dinamakan
sketsa di Arduino), mengompilasinya, dan sekaligus mengunggahkannya ke papan Arduino. Software Arduino (IDE) menggunakan
Bahasa  yang  sangat  menyerupai  Bahasa  C atau C++ [9].

## III.  METODE PENELITIAN
3.1 Jenis, Sifat dan Pendekatan Penelitian
Jenis,  sifat  dan  pendekatan  penelitian yang  dilakukan  pada  penelitian  ini  adalah sebagai berikut:
1. Jenis Penelitian Eksperimen Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen  yaitu:  meneliti  dan  menerapkan pengiriman  informasi  menggunakan  modul RF  433MHz  pada  pendeteksi  dini  bencana
banjir.
2. Pendekatan Penelitan Kuantitatif Pada penelitian ini menggunakan pendekatan  kuantitatif  yang  nantinya  hasil dari  penelitian  ini  merupakan  informasi- informasi berupa angka dari hasil eksperimen yang dilakukan. Pengumpulan data dilakukan melalui hasil eksperimen yang kemudian data tersebut menjadi hasil dari pengujian.

## 3.2  Alur Penelitian
Bagian  ini  berisi  diagram  alur  langkah penelitian secara lengkap dan terinci termasuk  di  dalamnya  tercermin  algoritma, rute,  pemodelan-pemodelan,  desain,  yang terkait  dengan  aspek  perancangan  sistem. Alur penelitian eksperimen pada penelitian ini ditunjukkan pada Gambar 1.

## Gambar 1. Alur penelitian
Pada  Gambar  1  adalah flowchart atau  alur penelitian  yang  akan  dilakukan  pada  penelitian ini, yaitu tahap pertama melakukan studi literatur dan identifikasi kebutuhan dari sistem yang akan dibuat,  selanjutnya  membuat  desain  atau rancangan  sistem,  membuat  prototipe  sistem, melakukan  pengujian  dan  pengambilan  data pengujian,  serta  membuat  dokumentasi  dan laporan penelitian.

## IV.  HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Analisis Kebutuhan Fungsional
Dalam  penelitian  ini  kebutuhan  yang sangat mendasar adalah user agar mendapat informasi  status  ketinggian  air  sungai  secara real  time apakah  kondisi  air  sungainya normal, siaga 1, siaga 2, siaga 3 dan siaga 4. 4.2. Design sistem
Pada tahapan design sistem rencana sistem akan dibuat sesuai dengan design pada Gambar 2.

## Gambar 2. Design sistem teknik DTMF (dual tone multi frekuensi)
Pada Gambar 2, sistem dibagi menjadi 2 alat  yaitu  alat  pengirim  ( transmitter )  dan  alat penerima  ( receiver ).  Bagian  desain  alat pengirim  komponen  dan  rangkaian  ada  pada Gambar  3,  dan  bagian  alat  penerima  ada pada gambar 4.
Gambar 3. Rangkaian sistem alat pengirim
Pada Gambar 3, komponen yang digunakan  untuk  membuat  alat  pengirim  adalah sensor  water  level,  Arduino  uno,  dan  modul transmitter RF 433MHz.
Gambar 4. Rangkaian sistem alat penerima
Pada Gambar 4, komponen yagn digunakan  untuk  membuat  alat  penerima informasi  adalah  modul  receiver  RF  433MHz, Arduino  uno,  LCD  2x16  karakter,  dan  buzzer sebagai  notifikasi  apabila  level  ketinggian  air “siaga IV”.
4.3. Perancangan sistem
Pada  tahapan  perancangan,  sistem  akan dibuat  seperti  pada flowchart pada  Gambar  5 dan Gambar 6 untuk prototipe sistem.
Gambar 5. Flowchart alat pengirim
Pada  Gambar  5  merupakan  flowchart proses  dari  rangkaian  pengirim.  Apabila  input sensor  1  terendam  air  maka  alat  pengirim mengirimkan  informasi “siaga  I”  melalui  modul RF  433MHz.  apabila  kondisi  tidak  ada  input maka  akan  kembali  ke  proses  membaca  input, maka  alat  pengirim  tidak  akan  mengirim informasi apapun.
Gambar 6 adalah gambar flowchart dari alat penerima, apabila dari modul receiver menerima informasi  “siaga  I”  maka  akan  diproses  dan menampilkan  tulisan  “siaga  I”  pada  LCD,  dan apabila alat penerima menerima informasi “siaga IV”  akan  menampilkan  tulisan  di  LCD  dan membunyikan buzzer peringatan.
Gambaran sistem dari perubahan ketinggian air sampai pada hasil Siaga I, Siaga 2, Siaga  3,  dan  Siaga  4,  akan  di  ilustrasikan  pada Gambar 7.

## Gambar 7.  Alur komunikasi antar alat pengirim dan penerima
Pada Gambar 7 menjelaskan bagaimana alat  pengirim  pada  Gambar  3  mengukur ketinggian  air  sungai  menggunakan  sensor yang  dipasangkan  di  sungai  tersebut  untuk membaca level ketinggian dari permukaan air sungai,  selanjutnya  informasi  sensor  diolah dan  disandikan  menggunakan  teknik  DTMF dan  kemudian  dikirimkan  oleh  alat  pengirim melalui  RF  433MHz  transmitter  ke  RF 433MHz  receiver  yang  ada  pada    alat penerima pada Gambar 4, kemudian informasi  yang  diterima  RF  433MHz  receiver akan  diolah  dan  di  decode  yang  sebelumnya berbentuk DTMF menjadi data yang menyandikan  status  ketinggian  air  Siaga  1, Siaga 2, Siaga 3, Siaga 4, atau Normal, untuk selanjutnya informasi ketinggian air di tampilkan  ke  LCD  yang  ada  pada  alat penerima  Gambar  4  sehingga  user  atau petugas  dapat  mengetahui  level  ketinggian air.
4.4. Pengujian
Pengujian  dilakukan  untuk  mengetahui apakah  alat  yang  sudah  di  rancang  telah memenuhi kebutuhan fungsional, hasil pengujian ditampilkan pada tabel 2.

## Tabel 2. Pengujian kebutuhan fungsionalitas.
N o Kebutuhan Fungsional Pengujian Rata-rata Delay waktu Berhasil Tidak 1 Normal √ - 2 Siaga I √ 1.26 detik 3 Siaga II √ 0.98 detik 4 Siaga III √ 1.15 detik 5 Siaga IV √ 0.65 detik

## V.  PENUTUP
Berdasarkan  hasil  pengujian,  cara  kerja dari  penerapan  teknik  DTMF  adalah  dengan menyimbolkan  kondisi  sensor  menjadi  nada tinggi  dan  nada  rendah  sesuai  dengan frekuensi  pada  Tabel  1  kemudian  kedua frekuensi  nada  digabungkan  dan  dikirimkan melalui  modul  RF  433MHz  alat  pengirim  ke modul RF 433MHz alat penerima, selanjutnya frequensi  DTMF  di  ubah  menjadi  4  data digital oleh DTMF decoder untuk menentukan informasi kondisi ketinggian air untuk ditampilkan pada LCD.
Pengiriman  informasi  status  ketinggian air  dengan  menerapkan  teknik  DTMF  yang dikirim  menggunakan  modul  RF  433MHz sangat  efektif  karena  tidak  membutuhkan pulsa  ataupun  internet,  sehingga  masyarakat daerah  aliran  sungai  bisa  dengan  cepat mendapatkan informasi ketinggian air apakah statusnya  normal,  siaga  I,  siaga  II,  siaga  III atau siaga IV.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Arief  Andy  Soebroto,  Imam  Cholissodin, Randy  Cahya  Wihandika,  Maria  Tenika Frestantiya, Ziya El Arief, “Prediksi Tinggi Muka  Air  (TMA)  Untuk  Mendeteksi  Dini Bencana  Banjir  Menggunakan  SVR- TVWPSO,”  Jurnal  Teknologi  Informasi dan Ilmu Komputer (JTIIK), 2015.
[2]  Muzakky,  A.,  Nurhasi,  A.,  Nurdiansyah, A.,  Wicaksana,  G.,  Istiadi.  (2018). Perancangan  Sistem  Deteksi  Banjir Berbasis  IoT.  Conference  on  Innovation and Application of Science and Technology (CIASTECH 2018).
[3]  Satria,  D.,  Yana,  S.,  Munadi,  R., Syahreza,  S.  (2017).  Sistem  Peringatan Dini  Banjir  Berbasis  Sms  Gateway  Dan Mikrokontroler  Arduino  Uno.  Seminar Nasional  II  USM.  Vol.  1,  Oktober  2017,
78-82 [4] IK Khisan, “Konsep Rancangan Pendeteksi Banjir Jarak Jauh Memanfaatkan  Fasilitas  Pesan  Singkat
(SMS) ,”  Jurnal  Teknik  Elektro  Undip, 2011.
[5]  A  Sumarudin,  M.  Yani,  WP.  Putra,  F. Amri, P. Paskal “Sistem Pemantauan dan Peringatan  Dini  Potensi  Banjir  Sungai Cimanuk  Berbasis  Internet  of  Things (IoT)”  Prosiding  Industrial  Research Workshop and National Seminar, 2017.
[6]  Slameto,  A.A.,  Pramono,  E.,  Arifin,  Z., (2019).  Sistem  Pendeteksi  Dini  Bencana
Banjir Menggunakan Teknik DTMF (Dual Tone Multiple Frequency). Jurnal Teknologi  Informasi  Vol.  XIV  Nomor  2
Juni 2019.
[7] Windarto  dan  R  Ristianti,  “Aplikasi Kontrol  Jarak  Jauh  Lampu  dan  Pagar Rumah  dengan  Teknologi  Dual  Tone Multi  Frequency  (DTMF)”  Seminar Nasional Informatika (SNIf), 2017.
[8] Apri Junaidi, “Internet of Things, Sejarah, Teknologi  dan  Penerapannya: Review,” Jurnal Ilmiah Teknologi Informasi Terapan, vol.1(3) hal. 62-66, 2015. [9] Siswo Wardoyo, “Pengantar
Mikrokontroler  &  Aplikasi  Pada  Arduino,”
Graha Ilmu, 2015.