## Journal of Applied Informatics and Computing (JAIC)
Vol.3, No.2, Desember 2019, pp. x102~106 e-ISSN: 2548-6861

## Prototipe Green Internet Technology Guna Mendukung Infrastruktur Desa Pintar
Nurchim 1* , Afu Ichsan Pradana 2 12 Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Duta Bangsa Surakarta nurchim@udb.ac.id 1* , afu_ichsan@udb.ac.id 2
Article Info

## ABSTRACT
Article history: Received 2019-11-14 Revised 2019-11-26 Accepted 2019-11-27 The  internet  has  become  one  of  the  supporting  infrastructures  for  the  successful implementation of the smart village. In Indonesia, many village governments have provided  public  internet  access  points  in  the  village  area.  However,  the implementation of this access point has not been able to reach all rural areas due to geographical constraints and the availability of electricity. This study aims to make a  prototype  of  an  internet  access  point  with  solar  power,  also  known  as  Green Internet  Technology.  This  prototype  is  done  by  using  a  Design-Based  Research (DBR)  approach  which  consists  of  six  steps  including  (1)  focusing,  (2) understanding,  (3)  defining,  (4)  understanding,  (5)  building,  (5)  building  and  (6) tests. The prototype Green Internet Technology has 3 main parts including (1) solar power systems, (2) internet access point systems and (3) solar monitoring systems. Test results in the real environment that the solar power system and internet access point can work 24 hours a day. But going forward, solar monitoring systems need to be reviewed, especially in  the stability  of the performance of current and voltage sensor devices. Keyword: access point, internet,
IoT,
renewable energy, smart village.
Copyright © 2019 Journal of Applied Informatics and Computing.
All rights reserved.

## I. P ENDAHULUAN
Kunci  keberhasilan  program  desa  pintar  berawal  dari transformasi  digital  khususnya  penyediaan  internet  yang menjadi  infrastruktur  utamanya  [1].  Melalui  internet  dapat dijadikan  sebagai  katalisator  perubahan  dalam  bidang ekonomi,  pendidikan,  kesehatan  dan  kinerja  pemerintahan desa  [2].  Saat  ini,  pembangunan  infrastruktur  internet  telah banyak  dilakukan  berupa  pendirian  tower  internet  (hotspot) [3] di lingkungan desa seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Namun, keberagaman letak geografis desa di Indonesia [2] dan ketersediaan listrik [4] menjadikan tidak semua wilayah desa dapat dibangun konektivitas hotspot.
Teknologi  jaringan  hotspot  terbaru,  dapat  dikembangkan memanfaatkan perangkat access point nirkabel. Penggunaan access  point  nirkabel  ini  diharapkan  dapat  memperluas jangkauan  area  jaringan  hotspot  tanpa  memerlukan sambungan  kabel  antar  perangkat  lainnya  [5].  Sedangkan, solusi permasalahan sumber daya listrik dapat menggunakan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). PLTS berpotensi menjadi  sumber  listrik  alternatif  di  Indonesia  yang  dilalui garis  khatulistiwa,  sehingga  memungkinkan  memperoleh cahaya matahari dalam jumlah lebih banyak [6][7].
Gambar  1.Contoh  penyediaan  hotspot  di  salah  satu  desa  Indonesia  yang menggunakan  sistem  pengkabelan  dan  membutuhkan  sumber  daya  listrik. Sumber:[1]
JAIC
103
Tujuan penelitian ini adalah menyediakan prototipe access point internet memanfaatkan tenaga surya. Penyediaan access point  tenaga  surya  diharapkan  dapat  mengurangi ketergantungan  pada  proses  pengkabelan  dan  ketersediaan listrik sehingga dapat mempercepat pembangunan infrastruktur  internet.  Selain  itu,  mendukung  untuk pengembangan  sistem  lainnya  seperti  IoT,  CCTV  nirkabel dan lampu penerangan tenaga surya [1]. Oleh karena itu, hasil prototipe ini dapat digunakan untuk mendukung mewujudkan desa pintar di Indonesia.
Adanya  access  point  nirkabel  memungkinkan  pengguna internet  dalam  jumlah  yang  banyak  dapat  terhubung  secara wireless (tanpa kabel) dengan cepat dan mudah [8]. Wireless ini  memiliki  parameter  meliputi  frekuensi,  bandwidth  dan jangkauan  transmisi  [9].  Pada  access  point  wireless  yang dikembangkan,  menggunakan  model  wireless  repeater. Melalui  model  wireless  repeater  ini  dapat  ditambahkan extension  point  hotspot  sehingga  cakupannya  menjadi  luas [10].  Dengan  demikian,  pembangunan  infrastruktur  internet cukup memasang perangkat ini sesuai dengan titik yang telah ditentukan tanpa harus melakukan instalasi kabel. Selain itu, pelaksanaan instalasi lebih fleksibel dan konfigurasinya tidak begitu sulit sehingga dampaknya masyarakat desa dapat lebih mudah mengakses internet dimanapun berada [11].
Segi sumber daya listrik, PLTS dianggap sebagai alternatif yang  menjanjikan  dalam  penyediaan  energi  listrik  [12].  Di Indonesia, tenaga surya memiliki pontesi paling besar untuk digunakan  sebagai  sumber  energi  listrik  [13]  seperti  yang ditunjukkan pada Tabel 1.
T ABEL I P OTENSI E NERGI T ERBARUKAN D I I NDONESIA No Tipe Energi Potensi (Mw) 1 Geothermal 29,544 2 Hydro 75,091 3 Mini dan Microhydro 19,385 4 Bioenergy 32,654 5 Solar Energy 207,898 6 Wind energy 60,647 7 Ocean Energy 17,989 Sumber: [7]
Cara kerja PLTS ini cukup dengan mengkonversi cahaya menjadi listrik oleh panel surya dan hasilnya dapat dialirkan langsung  ke  terminal  listrik  pengguna  [14].  Biaya implementasi  panel  surya  ini  juga  mengalami  penurunan sangat banyak, akibat adanya kemajuan teknologi pembuatan panel surya terbaru [15]. Penggunaan tenaga surya ini, dapat dijadikan  sumber  energi  listrik  perangkat  access  point nirkabel  sehingga  tidak  perlu  khawatir  dengan  ketersediaan listrik di lingkungan desa.

## II. METODE PENELITIAN
Pembuatan  prototipe  ini  dilakukan  dengan  pendekatan Design  Based  Research (DBR).  Pendekatan  DBR  didasari dari  hubungan  antara  desain  dan  metode  ilmiah  dengan
permasalahan  yang  terjadi  di  lapangan  [16].  Tahapan  DBR terdiri enam langkah [17] meliputi (1) focus , (2) understand , (3) define ,  (4) conceive , (5) build dan  (6) test sebagaimana penjelasan setiap tahapan ditunjukkan pada Gambar 2.

## Gambar 2. Tahapan penelitian.
Hasil  penelitian  ini  diharapkan  sebagai  terobosan  dalam pembangunan  jaringan  internet,  sehingga  memungkinkan digunakan untuk transformasi kondisi agar menjadi lebih baik [18].

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Focus dan understand
Tahapan focus dan understand merupakan  tahapan  yang digunakan  untuk  menentukan  topik,  ruang  lingkup  dan permasalahan  penelitian  [17].  Topik  yang  menjadi pembahasan  dalam  penelitian  ini  yakni  pembangunan infrastruktur  internet  di  desa  wilayah  Indonesia.  Observasi pembangunan  infrastruktur  internet  dilakukan  di  Desa Lamahu, Bone Bolango, Gorontalo sejak tahun 2018. Di desa tersebut, pembangunan infrastruktur internet telah dilakukan sebanyak  64  titik  yang  tersebar  di  wilayah  desa  [1]. Implementasi infrastruktur internet tersebut dilakukan dengan menyambungkan kabel jaringan internet dan listrik dari tiang
104
satu ke tiang lainnya seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.  Dari  hasil  wawancara  dengan  Kepala  Desa,  diperoleh kendala  ketidakstabilan  koneksi  internet  karena  seringnya kabel  yang  putus  dan  daya  listrik  yang  terbatas  untuk memasok listrik ke seluruh perangkat jaringan internet. Oleh karena itu, diperlukan pembangunan jaringan internet dengan konsep  efisiensi  energi  [19]  yang  dikenal  dengan  istilah Green Internet Technology [20][21].
Gambar  3.  Implementasi  jaringan  internet  yang  menggunakan  model penyambungan kabel antar tiang. Sumber: [1]
B. Define
Selanjutnya  fase define digunakan  untuk  menganalisis permasalahan yang timbul dan mengidentifikasi konsep awal dari  solusi  yang  ditawarkan  [17].  Konsep  yang  ditawrkan bahwa,  desain  access  point  internet  tenaga  surya  ini  dibagi menjadi  tiga  bagian  yaitu  (1)  tenaga  surya  menjadi  sumber daya  listrik  utama  yang  bersifat renewable  energy untuk keseluruhan  perangkat,  (2)  access  point  internet  berfungsi sebagai pemancar internet agar dapat diakses public dan (3) sistem monitoring tenaga surya berbasis cloud storage server memanfaatkan koneksi internet yang dipancarkan oleh access untuk  mengirimkan  data  monitoring  konversi  energi  surya [22]. Cloud storage sebagai artefak teknologi informasi [23] digunakan  sebagai  media  penyimpanan  data.  Detail  ketiga bagian tersebut ditampilkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Desain prototipe access point tenaga surya (Sumber: [22])

## C. Conceive
Sebagaimana  meninjau  hasil  desain  maka  pembuatan prototipe  access  point  internet  berbasis  tenaga  surya  atau Green  Internet  Technology ini  perlu  dilakukan  analisis kebutuhan  perangkat.  Hasil  analisis  kebutuhan  perangkat tersebut ditampilkan pada Tabel 2.

## T ABEL II A NALISIS K EBUTUHAN P ERANGKAT
Nama Bagian Perangkat Utama Sistem Tenaga Surya - Panel surya; - Baterai; - Solar charge controller . Sistem Access Point Internet Wireless router Sistem Monitoring Tenaga Surya - Sensor arus - Sensor tegangan - Mikrokontroler
- Wireless adapter - Cloud storage server - Domain D. Build and test
Hasil pembuatan prototipe Green Internet Technology ini dilakukan  pengujian  dengan  pendekatan hybrid  modelling yakni  kombinasi  dari  pengujian  fisik  dan  pengujian  secara langsung di lingkungan nyata [24].

## 1. Pengujian Fisik
Tahapan  ini  digunakan  untuk  menguji  bahwa  semua perangkat  dapat  berfungsi  dengan  benar.  Langkah  yang dilakukan  dengan  melakukan  instalasi  sederhana  semua perangkat  sesuai  dengan  hasil  desain  dalam  waktu  1  hari seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.
(a) Pengujian fungsi perangkat panel surya
(b) Hasil konversi listrik dapat disimpan ke baterai
Gambar 5. Pengujian fungsi perangkat prototipe green internet technology
JAIC
105
Dari hasil uji perangkat ini bahwa perangkat access point dapat  berfungsi  dengan  sumber  listrik  yang  dihasilkan  dari panel surya.

## 2. Pengujian di lingkungan nyata
Pengujian  di  lingkungan  nyata  dilakukan  dengan memasang prototipe Green Internet ini langsung berinteraksi dengan  lingkungan  yakni  di  atap  gedung  Fakultas  Ilmu Komputer  Universitas  Duta  Bangsa  Surakarta  ditunjukkan pada gambar 6.
(a) Simulasi panel surya dan access point di lingkungan nyata
(b) Baterai dan sistem monitoring tenaga surya
Gambar 6. Pengujian prototipe green internet technology di lingkungan nyata
Pemantauan  kinerja Green  Internet  Technology ini dilakukan  dengan  mengakses  online  data  konversi  energi listrik  yang  dihasilkan  panel  surya.  Data  konversi  tersebut dikirim  ke cloud  storage setiap  1  menit,  memanfaatkan koneksi  internet  yang  dipancarkan  oleh access  point yang sumber listriknya berasal dari tenaga surya. Analisis kinerja sistem  dapat  dilakukan  dengan  mengecek  keberhasilan pengiriman  data  konversi  setiap  1  menit  maka  dapat disimpulkan bahwa sistem access point internet tenaga surya ini  dapat  bekerja  sesuai  dengan  fungsinya  seperti  yang ditampilkan  pada  Gambar  7.  Hasil  evaluasi  data  konversi listrik yang dihasilkan tenaga surya didapatkan bahwa ketika memperoleh arus (I) tinggi maka nilai tegangan (V) rendah. Dan  sebaliknya  apabila  memperoleh  arus  (I)  rendah  maka nilai tegangan (V) tinggi. Kondisi ini sesuai dengan hubungan grafik  hubungan  IV  panel  surya  [25][26].  Arus  tinggi  ini diperoleh  ketika  panel  surya  memperoleh  cahaya  matahari maksimal.  Kendala  yang  muncul  selama  proses  pengujian prototipe Green Internet Technology ini yaitu ketidakstabilan
pembacaan perangkat sensor arus dan tegangan pada sistem monitoring tenaga surya. Mengenai sistem tenaga surya dan access  point  dapat  bekerja  stabil  24  jam  seperti  yang ditampilkan pada gambar 8.

## V. K ESIMPULAN
Protipe  access  point  internet  tenaga  surya  ini  telah menerapkan  konsep  efisiensi  energi  atau Green  Internet Technology khususnya  pada  pemanfaatan  tenaga  surya sebagai  sumber  listrik  yang  bersifat renewable  energy . Pembuatan  prototipe  green  internet  terdiri  dari  tiga  bagian yakni (1) sistem tenaga surya, (2) sistem access point internet dan  (3)  sistem  monitoring  tenaga  surya.  Analisis  kinerja prototipe Green Internet Technology dilakukan dengan cara mengakses  sistem  monitoring  tenaga  surya  secara  online yakni  apabila  data  pembacaan  perangkat  sensor  arus  dan tegangan listrik hasil konversi panel surya berhasil dikirimkan ke cloud  storage  server setiap  1  menit  maka  sistem disimpulkan  bekerja.  Berdasarkan  hasil  uji  lapangan, prototipe Green  Internet  Technology  bahwa sistem  tenaga surya  dan  access  point  dapat  bekerja  selama  24  jam  setiap hari.  Namun,  pada  sistem  monitoring  tenaga  surya  sering terjadi  ketidakstabilan  perangkat  sensor.  Oleh  karena  itu, untuk  penelitian  selanjutnya  dapat  dilakukan  analisis kelayakan  kinerja  sensor  arus  dan  tegangan  untuk  sistem tenaga surya.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Terimakasih  Direktorat  Riset  Pengabdian  Masyarakat Kementerian  Riset,  Teknologi  dan  Pendidikan  Tinggi Republik Indonesia yang telah mendanai penelitian ini pada Tahun 2019. Dan tidak lupa terimakasih disampaikan kepada seluruh civitas Universitas Duta Bangsa.
D AFTAR P USTAKA
[1] N. Nurchim and I. Nofikasari, “Pemodelan Adopsi Teknologi Digital Guna  Mewujudkan  Desa  Pintar,”  in Prosiding  Seminar  Nasional GEOTIK , 2018, pp. 248–254.
[2] A. Sofiyudin and R. A. Nugroho, “Implementasi Cyber Village dalam Mewujudkan  Masyarakat  Melek  Teknologi  Informasi  dan Komunikasi Berbasis Internet di Daerah Pegunungan (Studi Kasus di Desa Campurejo, Kecamatan Tretep, Kabupaten Temanggung, Jawa Tengah),” J. Wacana Publik , vol. 1, no. 3, pp. 1–15, 2017.
[3] R. Yuliawan, Peran Perangkat Desa untuk Mengembangkan Prinsip Transparansi  dalam  Good  Governance  pada  Pemerintahan  Desa (Studi  Kasus  di  Desa  Pabelan  Kecamatan  Kartasura  Kabupaten Sukoharjo) .  Skripsi  Fakultas  Keguruan  dan  Ilmu  Pendidikan  UMS, 2016.
[4] A. Susanto, “Faktor-faktor yang Memengaruhi Perilaku Penggunaan Internet  Masyarakat  Desa  Pasar  VI  Kualanamu,  Deli  Serdang Sumatera utara,” J. Penelit. POS dan Inform. , vol. 5, no. 1, pp. 65–86, 2015.
[5] D.  I.  Haerudin,  L.  M.  B.  Aksara,  and  M.  Yamin,  “Implementasi Wireless  Distribution  System  (WDS)  pada  Hotspot  (Studi  Kasus: SMK Negeri 1 Kendari),” semanTIK , vol. 3, no. 2, pp. 105–112, 2017.
[6] R. C. Pambudi, R. Hantoro, and H. Cordova, “Analisa Performansi dan Monitoring Berbasis Web Pada Pembangkit Listrik Tenaga Surya di Fakultas Teknologi Industri ITS,” J. Tek. ITS , vol. 7, no. 1, 2018.
[7] H.  Soonmin,  A.  Lomi,  E.  C.  Okoroigwe,  and  L.  R.  Urrego, “Investigation of solar energy: The case study in Malaysia, Indonesia, Colombia and Nigeria,” Int. J. Renew. Energy Res. , vol. 9, no. 1, pp. 86–95, 2019.
106
[8] A. D. Limantara, A. I. Candra, and S. W. Mudjanarko, “Manajemen Data Lalu Lintas Kendaraan Berbasis Sistem Internet Cerdas Ujicoba Implementasi  di  Laboratorium  Universitas  Kadiri,”  in Seminar Nasional Sains dan Teknologi , 2017, no. November, pp. 1–2.
[9] H.  Nugroho  and  S.  A.  Siagian,  “Analisis  Bandwidth  Jaringan  Wifi Studi Kasus di Telkom Jakarta Pusat,” J. ICT Penelit. dan Penerapan Teknol. , vol. 4, no. 7, pp. 35–43, 2013.
[10]  R.  Riska,  P.  W.  Ginta,  and  P.  Patrick,  “Analisa  dan  Implementasi Wireless Extension Point dengan SSID ( Service Set Identifier ),” J. Media Infotama , vol. 13, no. 1, pp. 44–54, 2017.
[11]  R.  D.  Harmono, Perancangan  Jaringan  Hotspot  Server  Berbasis Mikrotik Menggunakan Metode WDS (Wireless Distribution System) . Skripsi Universitas Muria Kudus, 2017.
[12]  M.  Anwar  and  Z.  Zulwisli,  “Pengujian  Kinerja  Pembangkit  Listrik Tenaga  Surya  untuk  Menggerakkan  Pompa  air,” J.  Teknol.  Inf. Pendidik. , vol. 10, no. 3, pp. 44–47, 2017.
[13]  J.  Jufrizel  and  M.  Irfan,  “Perencanaan  Teknis  dan  Ekonomis Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  Sistem  On-Grid,”  in Seminar Nasional Teknologi Informasi, Komunikasi dan Industri (SNTIKI) 9 , 2017, pp. 18–19.
[14]  Z. Wang, D. Tsonev, S. Videv, and H. Haas, “On the Design of a Solar- panel  Receiver  for  Optical  Wireless  Communications  with Simultaneous Energy Harvesting,” IEEE J. Sel. Areas Commun. , vol. 33, no. 8, pp. 1612–1623, 2015.
[15]  N.  S.  Lewis,  “Research  opportunities  to  advance  solar  energy utilization,” Science (80-. ). , vol. 351, no. 6271, 2016.
[16]  T. Amiel and T. C. Reeves, “Design-Based Research and Educational Technology :  Rethinking  Technology  and  the  Research  Agenda,”
Educ. Technol. Soc. , vol. 11, no. 4, pp. 29–40, 2008.
[17]  M.  W.  Easterday,  D.  R.  Lewis,  and  E.  M.  Gerber,  “Design-Based Research  Process :  Problems  ,  Phases  ,  and  Applications,”  in International Conference of Learning Sciences , 2014.
[18]  A.  Dresch,  D.  P.  Lacerda,  and  J.  A.  V.  Antunes, Design  science research: A method for science and technology advancement . 2015.
[19]  W. Zhong, R. Yu, S. Xie, Y. Zhang, and D. H. K. Tsang, “Software Defined Networking for Flexible and Green Energy Internet,” IEEE Commun. Mag. , vol. 54, no. 12, pp. 68–75, 2016.
[20]  Y. Suh, K. Kim, A. Kim, and Y. Shin, “A study on impact of wired access networks for green Internet,” J. Netw. Comput. Appl. , vol. 57, pp. 156–168, 2015.
[21]  M. Chen, Y. Miao, and I. Humar, OPNET IoT Simulation . 2019.
[22]  N.  Nurchim  and  A.  I.  Pradana,  “Perancangan  Access  Point  Internet Tenaga Surya Guna Mewujudkan Desa Pintar,” in Seminar Nasional Hasil Penelitian dan Pengabdian pada Masyarakat IV , 2019.
[23]  R. F. El-Gazzar, F. Wahid, and K. Stendal, “Unpacking knowledge on cloud  computing:  An  umbrella  review,” Am.  Conf.  Inf.  Syst.  2018 Digit. Disruption, AMCIS 2018 , no. 2015, pp. 1–10, 2018.
[24]  M. Hall and A. J. Goupee, “Validation of a hybrid modeling approach to floating wind turbine basin testing,” Wind Energy , vol. 21, no. 6, pp. 391–408, 2018.
[25]  M.  Hadjab,  S.  Berrah,  and  H.  Abid,  “Neural  network  for  modeling solar panel,” Int. J. Energy , vol. 6, no. 1, pp. 9–16, 2012.
[26]  J.  Cubas,  S.  Pindado,  and  C.  De  Manuel,  “Explicit  expressions  for solar  panel  equivalent  circuit  parameters  based  on  analytical formulation and the lambert W-function,” Energies , vol. 7, no. 7, pp. 4098–4115, 2014.
Gambar 7. Pengiriman data sistem monitoring tenaga surya setiap menit
Gambar 8. Grafik monitoring daya tenaga surya selama 24 jam