Vol. 12. No. 3, September 2021: 129-133 http://publikasi.mercubuana.ac.id/index.php/jte p-ISSN: 2086 ‐ 9479   e-ISSN: 2621-8534

## Kemas Nur Fuadi * , Said Attamimi
Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana, Jakarta
* kemasdidi@gmail.com
Abstrak—  Kecepatan  angin  dan  arah  angin  adalah  bagian penting  dalam  melaksanakan  pengecekan  operasional  mesin pesawat terbang. Hal ini dikarenakan kecepatan angin dan arah angin  dapat  mempengaruhi  stabilitas  yang  dapat  menyebabkan overheat dan stall pada mesin pesawat terbang. Oleh karena itu dibutuhkan  suatu  sistem  pemantau  kecepatan  angin  dan  arah angin  yang  dapat  memberikan  informasi  kecepatan  angin  dan arah angin di Engine Ground run area. Informasi yang diberikan dapat diakses secara real-time dan dimana saja melalui Telegram Messenger,  sehingga  proses  pengecekan  performa  dan  kelaikan mesin  pesawat  terbang  dapat  berjalan  dengan  lancar.  Sistem pemantau ini berbasis development board Arduino Uno R3 yang akan mengolah data dari sensor kecepatan angin berbasis sensor optocoupler  dan  sensor  arah  angin  berbasis  IC  A3144.  Data tersebut dikirim ke NodeMCU V3 menggunakan komunikasi data serial.  Kemudian  NodeMCU  V3  akan  mengirimkan  data kecepatan  angin  dan  arah  angin  melalui  jaringan  WiFi  ke Telegram Messenger dan IoT server Thingspeak. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem pemantau kecepatan angin dan arah angin dapat berkerja dengan baik. Dari hasil pengujian didapat nilai  error  rata-rata  pengukuran  kecepatan  angin  adalah 4.7637613% dan waktu rata-rata yang dibutuhkan Bot Telegram dalam membalas pesan adalah 5.28 detik.
Kata  Kunci—  Arduino  Uno  R3,  NodeMCU  V3,  Kecepatan Angin, Arah Angin, Bot Telegram, IoT Server Thingspeak..

## DOI: 10.22441/jte.2021.v12i3.005

## I. P ENDAHULUAN
Seiring  perkembangan  zaman  manusia  dituntut  untuk menjadi  serba  dinamis  tidak  hanya  dalam  persoalan  ekonomi namun  juga  transportasi.  Kebutuhan  masyarakat  khususnya pelaku  bisnis  yang  bepergian  dari  satu  tempat  ke  tempat  lain serta pengiriman barang, kini bertambah dari ketepatan menuju kecepatan.  Keinginan  untuk  mengefisiensi  waktu  tempuh difasilitasi  dengan  berbagai  jenis  transportasi  yang  tersedia, salah  satunya  adalah  transportasi  udara  yaitu  pesawat  terbang. Pesawat  terbang  merupakan  salah  satu  alat  transportasi  yang efektif dan efisien digunakan untuk menempuh jarak jauh seperti antar  kota,  antar  pulau,  antar  negara  bahkan  antar  benua. Pesawat  terbang  juga  merupakan  alat  transportasi  dengan tingkat  keselamatan  dan  keamanan  paling  tinggi,  atau  bisa dikatakan  bahwa  pesawat  terbang  sangat  minim  terjadi kecelakaan  yang  disebabkan  karena  faktor  kerusakan  atau kesalahan pada pesawat itu sendiri. Hal ini dikarenakan pesawat terbang  dengan  konsisten  dirawat  agar airworthiness (kelaikudaraan) dan reliability pesawat terbang terjaga sehingga safe for flight atau aman untuk terbang.
Komponen terpenting dari pesawat terbang yang harus selalu dijaga  keandalan  dan  kelaikannya  adalah engine atau  mesin. Peran  dari  mesin  sangat  penting  karena  performa  pesawat terbang sangat dipengaruhi oleh kinerja mesin itu sendiri. Dalam menjaga  keandalan  dan kelaikan  suatu  mesin  pesawat  terbang dilakukan beberapa pengecekan seperti, Ground Checks , Power Checks,  Engine  Checks dan Idle  Checks .  Pada  pengecekan mesin pesawat terbang saat kondisi running dilakukan di Engine Ground Run Area , dikarenakan area pengecekan tersebut harus aman dari benda asing atau FOD ( Foreign Object Damage ) yang dapat masuk ke dalam mesin pesawat terbang. Selain itu run up bay juga harus bebas dari pesawat lain maupun kendaraan dan orang-orang yang beroperasi di daerah tersebut, ini dikarenakan semburan  udara  bertekanan  dan  temperatur  tinggi  dari  mesin pesawat  terbang  sangat  berbahaya.  Pada  saat  melaksanakan Engine  Ground  Run ,  kecepatan  dan  arah  angin  dapat menyebabkan  masalah  stabilitas  pada  mesin  pesawat  terbang dan  posisikan  pesawat  terbang  untuk  membatasi  jumlah crosswind ke engine inlet [1]. Selain itu pergerakan angin yang cukup  besar  akan  menyebabkan  perubahan  beban  udara  yang dapat  menyebabkan engine overheat dan stall ,  sehingga  dapat terjadi  kerusakan  pada  mesin  tersebut  [2].  Untuk  mengetahui kecepatan  angin  dan  arah  angin  pada  saat  melakukan Engine Ground  Run digunakan windsock .  Hal  ini  dirasakan  kurang efektif dalam memberikan informasi kecepatan angin dan arah angin  dikarenakan  informasi  diberikan  hanya  berupa  indikasi dan  perkiraan  kecepatan  angin  dengan  melihat  sudut  relatif windsock terhadap tiang penyangga.
Berdasarkan pemaparan di atas, maka dibutuhkan suatu alat yang mampu memantau kecepatan angin dan arah angin secara efektif  dan  memberikan  informasi  dengan  akurat.  Selain  itu, dengan  teknologi  yang  berkembang  diharapkan  alat  tersebut dapat  bekerja  secara  otomatis  dan  dapat  diakses  siapa  saja, kapan saja dan dimana saja melalui jaringan internet secara real- time.  Sehingga,  walaupun  berada  jauh  dari  run  up  area, authorized person (run up man) yang ditunjuk untuk melakukan pengecekan performa dan kelaikan mesin pesawat terbang dapat menentukan  secara  cepat  dan  tepat  posisi  pesawat  terbang tersebut  serta  proses  pengecekan  mesin  dapat  berjalan  lancar tanpa  adanya  kerusakan.  Oleh  karena  itu,  penulis  akan merancang sebuah sistem monitoring kecepatan dan arah angin sederhana  berbasis Internet  of  Things  (IoT) yang  dapat memberikan kemudahan informasi real-time melalui Telegram Messenger.

## Sistem Pemantau Kecepatan Angin dan Arah Angin Untuk Engine Ground Run Area Berbasis Internet of Things
K. N. Fuadi et al., Sistem Pemantau Kecepatan Angin dan Arah Angin Untuk Engine Ground Run Area Berbasis…

## II. P ENELITIAN TERKAIT
Pada penelitian yang dilakukan [3] dengan membuat sistem pemantau cuaca menggunakan Mikrokontroler Arduino  Mega 2560, wemos D1 mini dan akan menampilkan hasil pengukuran sensor menggunakan Telegram Messenger dan mikro SD untuk menyimpan  data  sensor.  Semua  sensor  dapat  bekerja  dengan baik  sesuai  harapan,  yang  mana  hasil  pengukuran  sensor mendapatkan nilai error rata-rata yaitu, suhu 2.10%, kecepatan angin 1,3257%.
Pada  penelitian  yang  dilakukan  [4]  dengan  membuat  alat ukur  kecepatan  angin  berbasis  Arduino  Uno  dan  modul komunikasi jarak jauh yang memanfaatkan pita gelombang RF 2.4GHz  ISM  ( Industrial , Scientific and Medical ),  yaitu NRF24L01.  Setiap  pembacaan  datanya  ditambahkan  faktor kalibrasi,  dengan  error  0.008%  sampai  0.30%  terhadap anemometer Benetech GM- 816.
Pada  penelitian  yang  dilakukan  [5]  dengan  membuat membuat  sebuah  alat  ukur  kecepatan  angin  berbasis  Arduino Uno R3, hasil pengukuran akan ditampilkan pada LCD dan data akan disimpan  mnggunakan Mikro SD. Hasil pengujian setelah dilakukan  proses  kalibrasi  menunjukkan  bahwa  alat  dapat mengukur kecepatan angin secara real time dengan error rata- rata sebesar 3,6% dan error terbesar 5.6%.
Pada penelitian yang dilakukan [6] dengan membuat sistem monitoring cuaca menggunakan sensor kecepatan angin JL-FS2 dan sensor arah angin berbasis fototransistor. Hasil pengukuran akan  ditampilkan  melalui  aplikasi  android.  Persentase  error untuk  sensor kecepatan angin mempunyai rata-rata persentase error  sebesar  7%,  sensor  arah  angin  mempunyai  rata–rata persentase error sebesar 2 %, Delay rata-rata untuk pembacaan aplikasi android untuk menampilkan status alat sebesar 9 detik.
Lalu  pada  penelitian  yang  dilakukan  [7]  dengan membuat alat monitoring menggunakan mikrokontroller Arduino  Nano, sensor  kecepatan  angin  optocoupler  dan  sensor  arah  angin menggunakan  IC3144.  Hasil  pengukuran  akan  ditampilkan dilaptop  menggunakan  sambungan  kabel  USB.  Hasil  dari pengujian  alat  monitoring  menghasilkan  kecepatan  sebesar  0 m/s  –  5,98  m/s,  dan  menghasilkan  arah  angin  dari  0 o –  360 o . Nilai selisih pengukuran rata-rata pada alat ukur kecepatan yang dibuat dan anemometer digital adalah sebesar 3,5%.

## III. METODOLOGI PENELITIAN

## A. Blok Diagram
Pada  perancangan  alat  pemantau  yang  akan  dibuat  terdiri dari  2  buah  sensor  yaitu  alat  penunjuk  arah  datangnya  angin menggunakan  sensor  Hall  Effect  A3144  dan  pengukur kecepatan angin menggunakan sensor optocoupler. semua data dari  sensor  diolah  Arduino  Uno  R3  kemudian  data  dikirim menggunakan  NodeMCU  ke  Telegram  Messenger  dan Thingspeak.  Susunan  sistem  alat  yang  akan  dibuat  tersebut seperti pada gambar blok diagram Gambar 1 berikut ini.
Gambar 1. Blok Diagram

## B. Flowchart
Pada  Gambar  2  menunjukkan  diagram  alir  proses  dari pemrograman.  Pertama,  program  akan  melakukan  inisialisasi terhadap  port-port  dari  development  board  yang  akan digunakan. Kedua, menghubungkan ESP8266 ke jaringan WiFi, agar NodeMCU dapat mengirinkan data ke Telegram Messenger dan Thingspeak. Ketiga, program akan melakukan komunikasi data serial, kemudian data kecepatan angin dan arah angin akan diolah.  Setelah  itu,  data  akan  dikirim  ke  Telegram  Messenger dan Thingspeak, yang merupakan IoT [8] Platform.
Gambar 2. Flowchart
K. N. Fuadi et al., Sistem Pemantau Kecepatan Angin dan Arah Angin Untuk Engine Ground Run Area Berbasis…

## C. Perancangan Sistem Pemantau Kecepatan Angin dan Arah Angin
Perancangan  dan  pembuatan  wiring  sistem  pemantau kecepatan angin dan arah angin [9] [10] untuk Engine Ground Run Area , meliputi prinsip kerja alat untuk sistem komunikasi antara Arduino Uno R3 dan NodeMCU V3 dengan input sensor optocoupler dan 8 buah sensor hall effect (IC A3144). Wiring sistem  ini  terdiri  dari  pembuatan  rangkaian  secara  skematik Arduino  Uno  R3,  NodeMCU  V3,  sensor  optocoupler,  sensor hall effect dan LCD I2C 16x2.
Gambar 3. Wiring Sistem Pemantau Kecepatan Angin dan Arah Angin untuk Engine Ground Run Area

## IV. H ASIL DAN A NALISA
Hasil  dari  dari  perancangan  ini  adalah  sebuah  rancang bangun sistem pemantau kecepatan angin dan arah angin untuk engine  ground  run  area bebasis Internet  of  Things yang berfungsi  untuk  memantau  kecepatan  angin  dan  arah  angin  di engine  ground  run  area  yang  dapat  di  akses  melalui  telegram messenger dan IoT Platform Thingspeak.
Gambar 4. Hasil Perancangan

## A. Pengujian Sensor Kecepatan Angin
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  tingkat  akurasi atau nilai error pengukuran dari sensor kecepatan angin dengan membandingkan  hasil  pembacaan  kecepatan  angin  antara  alat pemantau yang dibuat dan anemeter digital merk BENETECH tipe  GM8908.  Pengukuran  dilakukan  dengan  menggunakan kipas  angin  dengan  jarak  25cm  dengan  3  kecepatan  putaran kipas angin. Berikut hasil dari pengujiannya dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil Pengujian Sensor Kecepatan Angin No. Level Kecepatan Anemometer Digital (Knots) Sensor Kecepatan Angin (Knots) Error (%) 1 1 5.39 5.4 0.18553 2 5.7 5.90 3.50877 3 4.9 4.73 3.46939 4 5.4 5.72 5.92593 5 4.9 4.75 3.06122 6 2 5.9 6.16 4.40678 7 6.6 6.16 6.66667 8 7.2 7.80 8.33333 9 7.3 7.91 8.35616 10 6.9 6.3 8.69565 11 3 7.3 7.60 4.10959 12 7.5 7.76 3.46667 13 7.6 7.35 3.28947 14 7.6 7.16 5.78947 15 7.3 7.46 2.19178 Nilai error rata-rata (%) 4.7637613 Selisih rata-rata 0.342667
K. N. Fuadi et al., Sistem Pemantau Kecepatan Angin dan Arah Angin Untuk Engine Ground Run Area Berbasis…

## B. Pengujian Sensor Arah Angin
Pengujian  ini  dilakukan  agar  mengetahui  apakah  sensor bekerja dengan baik, dengan cara mengukur output dari sensor arah angin menggunakan AVOmeter merk KOSS tipe SP-110. Hasil dari pengujian dapat dilihat pada Tabel 2.

## Table 2. Hasil Pengujian Sensor Arah Angin
Arah Mata Angin (derajat)
U (0) TL (45) T (90) TG (135) S (180) BD (225) B (270) BL (315) 0V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 0V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 0V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 0V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 0V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 0V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 0V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 0V

## C. Pengujian Bot Telegram
Pengujian  dilakukan  untuk  mengetahui  apakah  Bot Telegram  dapat  melaksanakan  subsistem,  yaitu  mengirimkan notifikasi  dan membalas  pesan  dari  user  atau  pengguna. Hasil dari pengujian dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Bot Telegram
Untuk melihat berpa lama respon dari Bot Telegram dalam membalas pesan, maka dilakukan pengujian berapa lama waktu yang  dibutuhkan  Bot  Telegram  dalam  membalas  pesan.  Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil Pengujian Waktu Respon Bot Telegram
Pengujian ke- Waktu respon (detik) 1 6.23 2 5.47 3 6.78 4 4.52 5 7.12 6 4.79
Berdasarkan data hasil pengujian pada Tabel 3 didapat rata- rata waktu respon dari Bot Telegram dengan akses internet WiFi yang terhubung ke  NodeMCU adalah sebagai berikut:
𝑡 = ∑ 𝑡𝑖 𝑁 = 34.91
6 = 5.82 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
t = Rata-rata waktu respon
∑ti  = Jumlah waktu respon total
N = Jumlah data pengujian

## D. Pengujian IoT Platform Thingspeak
Pengujian  dilakukan  untuk  mengetahui  apakah  data kecepatan angin dan arah angin terkirim ke server Thingspeak, sehingga  pengguna  dapat  mengamati  data  dan  digunakan sebagai  data  penelitian  lainnya.  Hasil  pengujian  dapat  dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. IoT Platform Thingspeak

## V. K ESIMPULAN
Setelah  melakukan  perancangan  dan  pengujian  pada  alat pemantau kecepatan angin dan arah angin yg telah dibuat, maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Sistem  pemantau  kecepatan  angin  dan  arah  angin  yang yang  dirancang  menggunakan  sensor optocoupler dan sensor hall effect dapat memberikan informasi kecepatan angin dan arah angin dengan akurat. Nilai error rata-rata pengukuran sensor kecepatan angin adalah 4.7637613%.
2. Sistem pemantau kecepatan angin dan arah angin berbasis development  board Arduino Uno R3 dan NodeMCU V3 dapat mengirimkan informasi dan notifikasi via Telegram Messenger secara real-time dengan  waktu  pengiriman rata-rata 5.28 detik, sehingga proses pengecekan performa dan kelaikan mesin pesawat terbang dapat berjalan lancar.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Pada  bagian  ini  dituliskan  ucapan  terima  kasih  terhadap pihak-pihak  yang  membantu  terselesaikannya  penelitian  ini serta  ucapan  terima  kasih  terhadap  tim  editorial  Jurnal Teknologi Elektro atas dipublikasikannya penelitian ini.
K. N. Fuadi et al., Sistem Pemantau Kecepatan Angin dan Arah Angin Untuk Engine Ground Run Area Berbasis…
D AFTAR P USTAKA
[1] Admin, Aircraft Maintenance Manual, Part II Practices and Procedures. Seattle, MA: The Boeing Company, 2020.
[2] Author,  Gas  Turbine  Engine  Propulsion.  Cengkareng,  MA:  GMF Aeroasia Training Canter, 2007.
[3] H.  Muliadi,  “Desain  dan  Implementasi  Sistem  Pemantau Cuaca  dengan Aplikasi Telegram”, Universitas Komputer Indonesia Bandung, 2019.
[4] D,  Oktavian,  “Rancang  Bangun  Alat  Monitoring  Kecepatan  Angin dengan Koneksi Wireless Menggunakan Arduino Uno”, Universitas Sam Ratulangi Manado, 2016.
[5] R. Prabowo, “Rancang Bangun Alat Pengukur Kecepatan Angin Berbasis Microcontroller  ATMega  328P”,  Universitas  Tanjungpura  Pontianak, 2018.
[6] S. K. Jaya, “Rancang Bangun Sistem Monitoring Kecepatan Angin, Arah Angin dan Kelembaban Udara Via IoT Cloud Db APK Berbasis Wemos D1”. Universitas Mercu Buana Jakarta, 2018.
[7] Suwarti,  Mulyono,  B.  Prasetiyo,  “Pembuatan  Monitoring  Kecepatan Angin  dan  Arah  Angin  Menggunakan  Mikrokontroler  Arduino”. Universitas Muhammadiyah Semarang, 2017.
[8] T. C. Oktoviana, Y. Gunardi, and F. Supegina, “Rancang Bangun Sistem Monitoring  Smart  Home  Menggunakan  Energi  Cadangan  Berbasis Internet of Things (IoT),” Jurnal Teknologi Elektro, vol. 11, no. 2, p. 85, Jun. 2020, doi: 10.22441/jte.2020.v11i2.004.
[9] R.  Prabowo,  A.  Muid, and  R.  Adriat,  “Rancang  Bangun  Alat Pengukur Kecepatan  Angin,”  PRISMA  FISIKA,  vol.  6,  no.  2,  pp.  94–100,  2018, doi: 10.26418/pf.v6i2.25260.
[10] M. Azlinaa, “Pembuatan Alat Ukur Kecepatan Angin Dan Penunjuk Arah Angin Berbasis Mikrokontroller At-Mega8535,” Saintia Fisika, vol. 6, no. 1, 2013, Accessed: Sep. 21, 2021. [Online]. Available: https://jurnal.usu.ac.id/index.php/sfisika/article/view/5586.