## PERANCANGAN SMOKE DETECTOR BERBASIS SENSOR MQ-135 DAN MIKROKONTROLER ESP32 SEBAGAI DETEKSI DINI KEBAKARAN
Satria Dhimas Ghoza, Ulinnuha Latifa, Insani Abdi Bangsa Teknik Elektro, Universitas Singaperbangsa Karawang Jalan HS.Ronggo Waluyo, Puseurjaya, Telukjambe Timur, Kabupaten Karawang, Jawa Barat
Satriadhimasg27@gmail.com

## ABSTRAK
Lambatnya  sistem  dan  kurangnya  keamanan  menyebabkan  tingginya  korban  jiwa  akibat  kebakaran  di Indonesia,  terutama  di  daerah  padat  penduduk.  Kebakaran  sering  terjadi  spontan,  disebabkan  oleh  kesalahan manusia  dan  korsleting  listrik.  Penelitian  ini  bertujuan  mengembangkan  perangkat smoke  detector berbasis Internet  of  Things  (IoT)  untuk  respon  cepat  terhadap  kebakaran.  Perangkat  ini  dilengkapi  dengan  fitur monitoring  asap,  suhu,  kelembaban,  serta  notifikasi  cepat  melalui  WhatsApp  dan  aplikasi  Blynk.  Metode penelitian mencakup perencanaan, desain, pembuatan prototipe, dan uji coba. Hasil menunjukkan bahwa smoke detector berfungsi dengan baik saat terdeteksi asap, buzzer dan LED menyala, dan notifikasi dikirim instan ke aplikasi whatsApp. Implementasi sistem ini meningkatkan keamanan dan keselamatan dengan mendeteksi asap cepat menggunakan sensor MQ-135, serta memanfaatkan komunikasi IoT untuk pengambilan keputusan cepat. WhatsApp  sebagai  media  notifikasi  menawarkan  kecepatan  dan  aksesibilitas  tinggi,  memungkinkan  tindakan penanggulangan segera dilakukan. Kesimpulannya, smoke detector ini efektif mengurangi risiko kebakaran dan meningkatkan keselamatan di area rawan kebakaran.
Kata kunci :  MQ-135, Smoke detector, deteksi kebakaran, Internet of Things

## 1. PENDAHULUAN
Lambatnya  sistem  dan  kurangnya  keamanan menjadi  faktor  banyaknya  korban  jiwa  yang berjatuhan  yang  diakibatkan  kebakaran  yang  ada  di Indonesia.  Kerugian  yang  dapat  dialami  akibat kebakaran bukan  hanya  korban jiwa  saja namun bisa menelan beberapa kerugian lainnya seperti moril dan materil.  Bencana  kebakaran  sering  terjadi  secara spontan  dan  paling  banyak  dialami  di  daerah  yang padat  penduduk  dengan  faktor  yang  paling  umum diakibatkan  oleh human  error dan  konsleting  arus listrik [1], [2], [3].
Dengan  adanya  permasalahan  tersebut  perlunya solusi dalam mencegah, meminimalisir atau mengurangi  dampak  yang  ditimbulkan  dari  bencana kebakaran  yang  dapat  dilakukan  antara  lain  seperti berhati-hati  jika  merokok,  bijak  dalam  menggunakan alat-alat  listrik,  mejauhkan  pemantik  api  dan  simpat bahan-bahan  yang  mudah  terbakar  dengan  baik  dan benar.  Selain  dengan  tindakan-tindakan  bisa  juga dengan memanfaatkan keberadaan perangkat berbasis teknologi dan  informasi. Dengan adanya keberadaan teknologi  tersebut  memiliki  potensi  besar  dalam mengatasi  potensi  kecelakaan  yang  lebih  parah  dari kebakaran [4], [5], [6].
Perangkat  tersebut  memiliki  teknologi  yang bernama Internet  of  Things (IoT).  Teknologi  IoT  ini tersusun  atas  beberapa  komponen  yang  berguna  agar terciptanya perangkat yang berguna untuk meminimalisir potensi kerugian dari kebakaran [7].
Rumusan  masalah  pada  penelitian  ini  yaitu bagaimana sensor dapat mendeteksi asap. Tujuan dari penelitian ini untuk ikut andil mengembangkan solusi dalam  cepat  tanggap  bila  ada  kebakaran  dengan
begitu  pencegahan  atau  korban  dari  bencana kebakaran dapat diminimalisir.
Perangkat smoke detector merupakan  salah  satu solusi  yang  dapat  digunakan  untuk  mencegah  dan meminimalisir  dampak  yang  ditimbulkan  dari kebakaran  maka  dari  itu  peneliti  akan  membuat rancang bangaun alat smoke detector yang dilengkapai  dengan  beberapa  fitur  seperti  sistem monitoring  asap,  monitoring  suhu,  kelembaban  dan notifikasi cepat.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan oleh  peneliti-peneliti  terdahulu  penulis  mendapatkan beberapa  penelitian  yang  memiliki  keterkaitan dengan  penelitian  diantaranya  yang  telah  dilakukan oleh  Hidayat  dan  Herdiana  melakukan  penelitian perancangan  sistem  pendeteksian  kebocoran  gas  dan kebakaran  masih  terdapat  kekurangan  yaitu  belum adanya sistem notifikasi yang cepat dalam penelitianya [7].
Selanjutnya penelitian yang dilakukan Suhartini, Peslinof,  dan  Afrianto  yang  meneliti  mengenai rancang  bangun  sistem  deteksi  kebakaran  pada ruangan  pada  penelitian  ini  memanfaatkan  MQ-2 sebagai  pendeteksi  asapdan  menggunakan  nodemcu ESP8266  sebagai  mikrokontrolernya  yang  hasilnya rata-rata error sebesar 1,04% dan dapat mengirimkan peringatan pada gawai [2].
Kemudian  penelitian  Kurnianto  dan  Kalbuana yang  membuat  desain  sistem  deteksi  asap  yang hasilnya  berupa  prototyping  yang  dilengkapi  sensor asap,  mikrokontroler,  LED  dan  buzzer.  Pada penelitian  ini  adanya  proses  monitoring  dan  cepat tanggap notifikasi selain dari buzzer [5].
Berdasarkan  hasil  studi  literatur  penulis  bisa mengetahui kekurangan atau kelebihan yang ada pada penelitian  terdahulu  sehingga  dapat  memastikan komponen yang sesuai.

## 2.1. Internet of Things
IoT  atau  Internet  of  Things  merupakan teknologi  yang  memerlukan  koneksi  internet  dalam penggunaannya,  konsep  dari  IoT  yaitu  suatu  benda yang  memiliki  teknologi  seperti  sensor  dan  software yang  yang  memiliki  tujuan  agar  dapat  terhubung, komunikasi, dan bertukar data dengan perangkat lain menggunakan jaringan internet contoh perangkat IoT berupa smartphone. Perangkat IoT memiliki komponen  utama  didalamnya  seperti  perangkat sensor,  protokol  komunikasi,  penyimpanan  data  dan komputasi  yang dapat disesuaikan dengan  kebutuhan [8], [9].

## 2.2. Blynk
Bylnk  merupakan  platform  aplikasi  yang dirancang  untuk  perangkat Internet  of  Things . Platform Blynk dapat diakses melalui web atau dapat di unduh secara gratis untuk IOS dan android. Fungsi dari  Blynk  ini  berguna  sebagai  penampil  data  yang telah  didapatkan  sensor,  menyimpan  data  dan memvisualkan datanya agar mudah dimengerti [10].

## 3. METODE PENELITIAN
Dalam  mengerjakan  penelitian  ini  penulis menggunakan  metode  berupa  planning  perancangan dan pembuatan sistem yang berawal dari dilakukannya  proses planning ,  proses  ini  adalah proses  persiapan  kebutuhan  yang  harus  ada  pada rancang bangun  yang akan dibuat. Berikutnya proses desain menentukan bentuk alatnya.

## 3.1. Planning
Planning merupakan  salah  satu  tahap  untuk mengidentifikasikan  kebutuhan  dan  tujuan  dari rancang  bangun Smoke  Detector .  Kebutuhan  yang diperlukan  dapat  berupa  komponen-komponen  dan konsep  alat  yang  akan  dibuat.  Konsep  alat Smoke Detector yang akan dirancang alat perangkat dibantu dengan  sensor  untuk  membaca  kejadian  yang  ada  di sekitar  sehingga,  data  yang  diperoleh  mampu dimonitoring  dan  apabila  ada  keadaan  yang  tidak normal  maka  alat  mampu  mengirimkan  notifikasi cepat tanggap untuk mencegah kebakaran hal tersebut dapat dilihat pada gambar sistem dibawah.
Berdasarkan  konsep  alat  yang  ingin  dirancang berikut  merupakan  komponen  yang  akan  digunakan dalam rancang bangun sebagai berikut:
1. Mikrokontroler  ESP32  berguna  sebagai  otak dari alat.
2. Sensor  MQ-135  berfungsi  sebagai  pengukur partikel udara  atau asap.
3. Sensor  DHT11  sebagai  pengukur  suhu  dan kelembaban udara.
4. Relay module sebagai saklar elektrik.
5. Buzzer berguna sebagai alarm dalam alat.
6. LED merah berguna sebagai indikator bahaya.
7. Kabel  jumper  berguna  untuk  menghubungkan antar komponen
8. PCB berfungsi sebagai papan sirkuit
9. Catu daya sebagai sumber daya energi bagi alat.
10. Box packaging sebagai wadah dari alat.

## Gambar 1. Flowchart sistem alat

## 3.2. Desain
Proses  desain  merupakan  proses  membuat desain  implementasi,  purwarupa  alat  atau  skema rangkaian  yang  akan  dibuat.  Berikut  merupakan desain implementasi yang diharapkan:
Gambar 2. Desain implementasi
Desain  implementasi  sistem  rancang  bangun smoke  detector sebagai  pencegah  kebakaran  atau pendeteksi  kebakaran  dini  menggunakan  protokol HTTP,  menggunakan  Platform  Blynk,  dan  notifikasi WhatsApp.  Perangkat  ini  melibatkan  pemasangan sensor  gas  yang  dapat  memantau  data  yang  sudah didapat  menggunakan  protokol  komunikasi  HTTP dan kemudian mengirimkan notifikasi bahaya melalui WhatsApp. Berikut merupakan gambar flowchart dari desain Blynk dan flowchart desain bot whatsApp.
Gambar 3. Flowchart design blynk
Gambar 4. Flowchart design bot whatsapp
Selanjutnya, berikut merupakan dari desain atau skema rangkaiannya:
Gambar 5. Skema rangkaian
Penjelasan dari rangkaian diatas sebagai berikut:
1. Data  keluar  dari  sensor  MQ-135  dihubungkan ke pin D34 dari ESP32.
2. Data out dari sensor DHT11 dihubungkan ke pin D32 dari ESP32.
3. Data  in  dari  modul  relay  dihubungkan  dengan pin D16 dari ESP32.
4. Data  in  dari  LED  dan  buzzer  dihubungkan  ke pin D4 dari ESP32.
5. VCC semua perangkat dihubungkan ke tegangan 5v dari catu daya
6. GND  semua  perangkat  dihubungkan  ke  GND dari catu daya
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Prototyping
Langkah  ini  masuk  kepada  proses  perangkaian komponen-komponen hingga konfigurasi alat dengan platform Blynk menjadi alat jadi:
1. Prototype menggunakan Breadboard
Merupakan  langkah  awal  dalam  membuat  atau merancang  sebuah  alat  dengan  menggunakan breadboard  agar  dapat  dengan  mudah  dirakit dan dihubungkan komponen untuk sementara.
Gambar 6. Proses prototype menggunakan breadboard
2. Prototype PCB
Selanjutnya  tahap  ini  adalah  tahap  dalam membuat  alat  atau  sistem  elektronik  untuk membentuk alat yang lebih kompleks.
Gambar 7 Proses prototype menggunakan PCB
Gambar 8. Proses prototype menggunakan PCB
3. Penataan komponen dalam box
Penataan  komponen  kedalam box  packaging berguna  untuk  memberikan tampilan  komponen lebih  rapi  dan  terorganisir  untuk  menyimpan komponen yang telah dirakit sehingga komponen  produk  menjadi  aman  dan  enak untuk dilihat.
Gambar 9. Penataan komponen dalam box packaging tampak dalam
Gambar 10. Penataan komponen dalam box packaging tampak luar
4. Konfigurasi alat dengan Platform Blynk
Konfigurasi  alat  dengan  platform  Bylnk menggunakan  aplikasi  Arduino  IDE  seperti Gambar 11.
Gambar 11. Proses coding menggunakan
arduino ide 5. Pembuatan datastream
Pembuatan datastream pada  platform  Blynk agar dapat terhubung dengan alat sesuai dengan
field yang sudah ditentukan.
Gambar 12. Pembuatan datastream pada platform blynk
6. Penataan widget dalam web dashboard
Gambar 13. Penataan widget dalam web dashboard
7. Penataan widget dalam mobile dashboard
Gambar 14. Penataan widget dalam mobile dashboard
8. Konfigurasi notifkasi WhatsApp
Gambar 15. Proses konfigurasi notifikasi

## 4.2. Hasil Percobaan
Berikut  merupakan  hasil  percobaan  yang  telah dilakukan:
Gambar 16. Hasil uji coba alat dapat menyala
Gambar 17. Hasil uji coba tampilan web dashboard blynk
Gambar 18. Hasil uji coba tampilan mobile dashboard
blynk Gambar 19. Hasil uji coba dengan notifikasi whatsapp Tabel  1. Hasil implementasi Jarak (cm) Kadar asap (PPM) Waktu delay (s) Indikator Led&Buzzer Keterangan notifikasi 50 cm 1.594 2 aktif terkirim 80 cm 1.500 5 aktif terkirim 100 cm 1.388 9 aktif terkirim 120cm 1.276 10 aktif terkirim 150 cm 1.121 12 aktif terkirim
Berdasarkan hasil prototype dan hasil percobaan implementasi yang telah  dilakukan mengenai perancangan smoke  detector alat  dapat  bekerja dengan  baik  sesuai  dengan  tujuan  pembuatannya. Alat smoke  detector yang  dirancang  mampu mengidentifikasikan apabila di ruangan terdapat asap hasil  dari  pembakaran  atau  kebakaran  yang  hasil respon alatnya berupa  menyalanya buzzer dan lampu LED.  Selanjutnya  sistem  juga  mampu  untuk mengirimkan data yang berasal dari sensor yang telah dikomputasi  oleh  mikrokontroler  yang  selanjutnya dapat  dengan  mudah  dimonitoring  dan  ditampilkan hasilnya di aplikasi atau web Bylnk berupa visualisasi dalam  bentuk chart agar  mudah  dalam  membaca datanya.  Berikutnya  hasil  dari  percobaan  sistem
mampu  untuk  mengirimkan  pesan  dengan  bantuan Bot  ke  aplikasi WhatsApp dengan  cepat  apabila perangkat smoke detector mengidentifikasikan adanya  partikel  asap  yang  melebihi  batas  yang  telah ditentukan.  Perangkat smoke  detector ini  juga mengungkap  bahwa  tidak  hanya  asap  yang  mampu dideteksi  dengan  baik  tetapi  alat  ini  juga  mampu mengidentifikasikan  apabila  ada  kebocoran  gas sehingga  alat  ini  dapat  memungkinkan  untuk  bisa digunakan di area dapur.

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan perancangan prototype smoke  detector dapat  ditarik kesimpulan bahwa Implementasi sistem ini bertujuan untuk  meningkatkan  keamanan  dan  keselamatan apabila  terjadi  kebakaran. Smoke  detector berjalan dengan baik dan sensor MQ-135 dapat mengidentifikasikan  partikel  Asap  dengan  cepat, buzzer  dan  LED  juga  menyala  bila  dalam  keadaan darurat. Untuk implementasi komunikasi HTTP dapat diandalkan  karena  teknologi  IoT  memungkinkan untuk  mengumpulkan  dan  memproses  data  secara real-time agar membantu dalam mengambil keputusan  yang  lebih  cepat.  Selanjutnya  untuk penggunaan  whatsApp  sebagai  media  notifikasi menawarkan  kesempatan  dan  aksesibilitas  yang tinggi  dalam  mengirimkan  pesan  instan  kepada pengguna, sehingga langkah-langkah penanggulangan dapat segera dilakukan.
Untuk penelitian selanjutnya disarankan ditambahkannya  sensor  lain  yang  mendukung  dan bisa juga ditambahkan teknologi lain agar pencegahan  jauh  lebih  optimal  serta  saat  melakukan implementasi  lebih  baik  dilakukan  didalam  ruangan sehingga  hasil  dari  implementasi  kan  jauh  lebih optimal.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  M.  Raihan  And  E.  Elfizon,  “Rancang  Bangun Sistem  Penanganan  Dini  Kebakaran  Pada Ruangan  Menggunakan  Jaringan  Internet,” Jtein:  Jurnal  Teknik  Elektro  Indonesia ,  Vol.  4,
No. 2, Aug. 2023, Doi: 10.24036/Jtein.V4i2.443.
[2]  S. Suhartini, M. Peslinof, M. Ficky Afrianto, P. Studi  Fisika,  F.  Sains  Dan  Teknologi,  And  U. Jambi,  “String  (Satuan  Tulisan  Riset  Dan Inovasi  Teknologi)  Rancang  Bangun  Sistem Deteksi  Kebakaran  Pada  Ruangan  Berbasis Internet Of Things (Iot).”
[3]  Muhammad  Ainun  Najib,  Adam  Syuhada, Wahyu Dika Irfianton, And Sulartopo
Sulartopo, “Sistem Deteksi Kebakaran Menggunakan  Esp32  Dan  Arduino,” Seminar Nasional  Teknologi  Dan  Multidisiplin  Ilmu (Semnastekmu) ,  Vol.  3,  No.  1,  Pp.  211–218,
Oct. 2023, Doi: 10.51903/Semnastekmu.V3i1.216.
[4]  D.  Satria,  “Sistem  Peringatan  Dini  Kebakaran Dan  Kebocoran  Gas  Lpg  Berbasis  Notifikasi Sms Gateway,” Jurnal Informatika , Vol. 2, No.
2, 2023, [Online].
Available:
Https://Jurnal.Uniraya.Ac.Id/Index.Php/Ji
[5]  N. Kalbuana And B. Kurnianto, “Desain Sistem Deteksi  Asap  Berbasis  Sensor  Mikrokontroler Sebagai  Upaya  Pencegahan  Kebakaran,” Malcom:  Indonesian  Journal  Of  Machine Learning And Computer Science , Vol. 4, No. 1,
Pp. 266–272, Jan. 2024, Doi: 10.57152/Malcom.V4i1.1158.
[6]  J. M. S. Waworundeng, “Desain Sistem Deteksi Asap  Dan  Api  Berbasis  Sensor,  Mikrokontroler Dan Iot Design Of Smoke And Flame Detection Systems  Based  On  Sensors,  Microcontrollers And Iot,” Cogito Smart Journal | , Vol. 6, No. 1, 2020.
[7]  R.  Hidayat,  Y.  Herdiana,  T.  Elektro,  S.  Tinggi, And T. Mandala, “Perancangan Model Simulasi Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas Dan
Kebakaran Sebagai Media Pembelajaran Berbasis Internet Of Things (Iot).”
[8]  I. Purnama Sari, I. Hanif Batubara, M. Basri, A. Hamidy Hazidar, And D. Redaksi, “Attribution- Sharealike  4.0  International  Some  Rights Reserved  Internet  Of  Things  Implementasi Internet  Of  Things  Berbasis  Website  Dalam Pemesanan  Jasa  Rumah  Service  Teknisi Komputer  Dan  Jaringan  Komputer  Informasi Artikel A B S T R A K.”
[9]  Anggy  Giri  Prawiyogi  And  Aang  Solahudin Anwar, “Perkembangan Internet Of Things (Iot) Pada  Sektor  Energi :  Sistematik  Literatur Review,” Jurnal Mentari: Manajemen, Pendidikan  Dan  Teknologi  Informasi ,  Vol.  1, No.  2,  Pp.  187–197,  Jan.  2023,  Doi: 10.34306/Mentari.V1i2.254.
[10]  T.  Sulistyorini,  N.  Sofi,  And  E.  Sova, “Pemanfaatan  Nodemcu  Esp8266  Berbasis Android  (Blynk)  Sebagai  Alat  Alat  Mematikan Dan Menghidupkan Lampu,” Juit , Vol. 1, No. 3, 2022.