## RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING DETEKSI DINI UNTUK KAWASAN RAWAN BANJIR BERBASIS ARDUINO
Moh. Fikullah Habibi
Program Studi Teknik Informatika S1, Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Nasional Malang, Jalan Raya Karanglo km 2 Malang, Indonesia fikullahh@gmail.com

## ABSTRAK
Banjir  merupakan  masalah  yang sangat sering terjadi di  indonesia,khususnya di daerah  yang rawan akan banjir  ketika  intensitas  hujan  tinggi.  Di  samping  itu  banjir  dapat  mengganggu  aktivitas  kehidupan  masyarakat sekitar. Penanganan bencana banjir sangat perlu di tangani dengan serius, karena sangat membahayakan.
Bersamaan  dengan  timbulnya  permasalahan  banjir  yang  yang  meresahkan,  diperlukan  kewaspadaan masyarakat sekitar yang berada di kawasan rawan banjir. Khususnya pada banjir di wilayah dataran rendah dan daerah  yang  terdapat  banyak  sungai-sugai.  Kerusakan  daerah  yang  terkena  efek  banjir  dapat  mengakibatkan kerusakan berupa materil.
Untuk  itu diperlukan kesadaran  masyarakat sekitar agar dapat menjaga daerah  yang rawan terkena  banjir untuk  lebih  berhati-hati.  Agar  masyarakat  dapat  mentaati  peraturan  yang  dapat  mencegah  terjadinya  bencana banjir  yang  dapat  merugikan  diri  sendiri  yakni  dengan  cara  tidak  membuang  sampah  sembarangan,  menjaga kelestarian  tanaman  serta  tidak  melakukan  penebangan  liar  yang  nantinya  dapat  berakibat  buruk  bagi masyarakat itu sendiri.
Kata kunci : Banjir, Global Positioning System, Pemantauan

## 1. PENDAHULUAN
Banjir  mungkin  sudah  terlalu  akrab  di  telinga kita saat di musim penghujan maupun di daerah yang rawan  oleh  banjir.  Banjir  merupakan  bencana  alam yang dewasa ini sering melanda wilayah di Indonesia. Salah satu upaya untuk meminimalkan dampak buruk banjir  yaitu  dengan  cara  dengan  tidak  membuang sampah  sembarangan.  Serta  diperlukan  kesadaran dari  masyarakat  itu  sendiri  agar  menjaga  linkungan dengan  baik  dan  teratur.  yang  dapat  dipakai  untuk perencanaan  pengendalian.  Tujuan  utama  penelitian ini  adalah  mengembangkan  metode  pemetaan  daerah rawan  banjir    untuk  menentukan  kriteria  parameter daerah  rawan  dan  beresiko  banjir.  Kemudian dilanjutkan  dengan  membuat  petanya.  Selain  itu penelitian ini bertujuan untuk mengetahui zona rawan banjir,  mempelajari  hasil  zonasi  rawan  banjir berdasarkan  tipe  data  hujan  yang  berbeda,  analisis kejadian,  dan  mengetahui  daerah  yang  memiliki resiko tertinggi [1].
Dengan  kemajuan  teknologi  kita  seharusnya dapat memanfaatkannya untuk Memperingatkan  adanya  bencana  alam  seperti  banjir lebih dini,  yakni dengan  menggunakan IOT ( Internet of  Thinks ).  Dengan  menggunakan Internet  of  Thinks dapat mempermudah dan efesien untuk momonitoring  suatu  kawasan  yang  rawan  terkena banjir.  Penggunaan Internet  of  Thinks untuk  deteksi dini daerah rawan banjir dapat juga dilakukan dengan membuat simulasi [2].
Maket  merupakan  miniatur  atau  bentuk  tiruan dari  rumah,  sekolah,  gedung,  pesawat,  kapal   dan benda  lainnya  yang  biasanya  terbuat  dari  kayu,
kertas,  styrofoam  dan  yang  lainnya.  Jadi  maket biasanya  digunakan  untuk  mempresentasikan  benda dengan  skala  atau  ukuran  yang  lebih  kecil.  maket terdiri  dari  berbagai  jenis  diantaranya  maket arsitektur, maket struktural, maket mekanikal dan lain sebagainya [3].

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Penilitian Terkait
Menurut Mckinsey, Internet of Tthings atau IoT merupakan perangkat elektronik yang saling terhubung satu dengan lainnya dan dipandang sebagai suatu objek  yang  mampu melakukan komunikasi dan pertukaran  data  melalui  internet.  Kemunculan teknologi Internet  of  Things berkembang  ini  oleh semakin  banyaknya  perangkat  yang  terhubung melalui  internet.  Beberapa  istilah  lain  yang  memiliki korelasi  terhadap  IoT  adalah Web  of  Things , Machine-to-Machine Communication atau Internet of Everything [3] .
IoT  itu  sendiri  tersusun  dari  tiga  bagian  utama yaitu  objek  ( things ),  konektivitas  jaringan  ( network ) dan  layanan  internet  ( cloud )  [2].  Dari  ketiga  bagian utama,  objek  atau things dari  IoT  membutuhkan disiplin  ilmu,  seperti  instrumentasi  sensor,  mikro pengendali,  manajemen  daya,  komponen-komponen elektronika  dan  semikonduktor.    untuk  membuat ketiga  bagian  tersebut  dapat  saling  terhubung, diperlukan  tenaga  yang  menguasai  keterampilan jaringan computer .
Teknologi  nirkabel  sekarang  ini  berkembang sangat  pesat,  salah  satu  pengujiannya  sudah diterapkan  pada  alat  untuk  memantau  kondisi
lingkungan.  Saat  ini  alat  untuk  memantau  kondisi lingkungan  biasanya  ditempatkan  pada  salah  satu tempat yang permanen. Untuk mengatasi  masalah ini peneliti  mempunyai  suatu  gagasan  penelitian  yang bertujuan  membuat  alat  untuk  memantau  kondisi lingkungan  yang  dapat  di  bawa  kemana-mana  tanpa perlu dipasang permanen pada suatu tempat.

## 2.2. Monitoring
Monitorin g merupakan  tindakan  pemantauan yang dilakukan untuk penelitian yang bertujuan ingin melakukan riset atau percobaan pada suatu lingkungan atau kawasan. Monitoring dapat memberikan  informasi  tentang  keadaan  tentang pengukuran  dan  evaluasi  yang  dilakukan  secara berulang-ulang,  pemantauan  umumnya  dilakukan untuk  tujuan  tertentu,  untuk  memeriksa  terhadap proses  berikut  objek  atau  untuk  mengevaluasi keadaan  dan  kemajuan menuju  tujuan  hasil manajemen  atas  efek  tindakan  dari  beberapa  jenis antara lain tindakan untuk mempertahankan manajemen yang sedang berjalan [4].

## 2.3. Arduino
Arduino merupakan  jenis  pengendali  mikro single-board  yang  bersifat  open-source,  diturunkan dari  Wiring  platform,  dirancang  untuk  memudahkan penggunaan  elektronik  dalam  berbagai  bidang. Arduino  Uno adalah  board  mikrokontroler  yang dalamnya  terdapat  mikrokontroler,  penggunaan  jenis mikrokontrolernya  berbeda  –  beda  tergantung spesifikasinya.  Pada Arduino  Uno diguanakan mikrokontroler berbasis ATmega 328 [5].

## 2.4. Website
Website merupakan  suatu halaman  web yang saling berhubungan yang umumnya berada pada peladen yang sama berisikan kumpulan informasi  yang  disediakan  secara  perorangan, kelompok,  atau organisasi.Sebuah  situs  web  seirng ditempatkan  pada sebuah yang dapat diakses melalui jaringan  seperti Internet,  ataupun jaringan  wilayah lokal (LAN)  melalui  alamat  Internet  yang  dikenali sebagai URL. Gabungan atas semua situs  yang dapat diakses publik di Internet disebut pula sebagai World Wide  Web atau  lebih  dikenal  dengan  singkatan WWW [6].

## 2.5. DHT11
DHT11  adalah  sensor  Suhu,  ddht  11  memiliki keluaran sinyal digital yang dikalibrasi dengan sensor suhu  dan  kelembaban  yang  kompleks.  Teknologi  ini memastikan  keandalan  tinggi  dan  sangat  baik stabilitasnya  dalam  jangka  panjang.  mikrokontroler terhubung  pada  kinerja  tinggi  sebesar  8  bit.  Produk ini  4-pin  pin  baris  paket  tunggal.  Koneksi  nyaman, paket  khusus  dapat  diberikan  sesuai  dengan kebutuhan pengguna [7].
Gambar 2.1 Sensor DHT11
Sensor Ultrasonik HC-SR04
Sensor  ultrasonik  HC-SR04  merupakan  jenis sensor  jarak.  Sensor  Ultrasonik  SRF04  merupakan sensor pengukur jarak yang  menggunakan ultrasonik. Prinsip kerja sensor Ultrasonik ini adalah
Pemancar( transmitter ) mengirimkan seberkas gelombang  ultrasonik,  lalu  diukur  waktu  yang dibutuhkan  hingga  datangnya  pantulan  dari  obyek (Pradahana,  2013).  Untuk  input  dan  output  sensor ultrasonic  digunakan    dua  pilihan   mode   yaitu input trigger dan output  echo terpasang  pada  pin  yang berbeda atau input trigger dan output echo terpasang dalam  satu  pin  yang  sama.  Sinyal  dipancarkan  oleh pemancar  ultrasonik  dengan  frekuensi  tertentu  dan dengan durasi waktu tertentu. [8].

## Gambar 2.2 Sensor Ultrasonik SRF04
2.6. Sensor Water Level
Water  Level Sensor K-0135 merupakan  alat yang  digunakan  untuk  memberikan  signal  kepada alarm  /automation  panel  bahwa  permukaan  air  telah mencapai  level  tertentu.  Sensor  water  level  akan memberikan  signal dry contact (NO/NC) ke  panel ketika didapat sensor menemukan air telah naik.
Cara  Kerja  Sensor,Pada  saat  ketinggian  air mencapai  batas  maksimal  dari  sensor,  maka  secara otomatis  bandul  magnett  akan  terangkat  juga,  dan ketika  magnet  berada  pada  level  sensor  berikutnya maka  sensor  tersebut  akan  aktif  dan  menyalakan lampu  atau  peralatan  lainya.  Jarak  jangkauan  sensor water  level yakni  bisa  mendeteksi  tinggi  air  sampai dengan 1 - 4 cm [9].
Gambar 2.3 Sensor Water Level

## 3. ANALISA DAN PERANCANGAN
Melihat  dari  kondisi  saat  ini  banyak  kawasan yang  masih  riskan  dampak  adanya  banjir,  saat  akan terjadinya  hujan  dengan  intensitas  tinggi  yang nantinya  dapat  mengakibatkan  banjir.  Untuk  itu sistem  ini dapat  membantu warga di sekitar kawasan agar  dapat  mencegah  dini  jika  terjadi  akan  adanya banjir  pada  suatu  kawasan  dengan  memanfaatkan teknologi  modern  yakni  dengan  menggunakan  iot ( Internet Of Things ).

## 3.1. Blok Diagram
Gambar 3.2 Blok diagram system
Keterangan :
1. Arduino  uno  merupakan  inti  dari  pusat  dari komponen dalam suatu kerja sensor-sensor.
2. Botol  air  mineral(penampung  debit  air  hujan)jika terisi  air  yang  akan  mengakibatkan  banjir maka,Sensor  ultrasonic  akan  membaca  jarak  air pada  botol  air  mineral  ketika  level  ketingian mencapai  batas  maka  sensor  ultrasonic  akan memberi peringatan melalui suara/buzzer.
3. Sensor  kelembapan  udara  memonitoring  keadaan udara di sekitar kawasan.
4. Water level/sensor ketinggian air untuk menghitung debit atau ketinggian air.
5. Esp  8266  merupakan  modul  wifi  yang  berfungsi mengkoneksikan  arduino  ke  dalam  internet. Setelah  terkoneksi  script  yang  telah  ada  dalam sensor,akan  muncul  ke  dalam  sebuah  web monitoring.  Proses  penampilan  data  monitoring tersebut di dapat dari data base yang telah di buat.

## 3.2. Flowchart Website
Dari  penjelasan  gambar  3.4  yaitu  website terlebih  di  buka  lebih  dahulu,  dan  terhubung  dengan alat  yang  sudah  di  pasang.  Jika  dari  salah  satu  alat mendeteksi  ada  banjir  atau  ketinggian  air  mencapai batas maksimal maka alat tersebut akan mengirimkan pesan ke buzzer (output atau seperti suara alarm).
START PROSES LOGIN LOGIN BERHASIL HALAMAN MONITORIN G DATA SENSOR NILAI SENSOR PADA WEBSITE END Y N NOTIFIKASI EMAIL Gambar 3.4 Flowchart Website Keterangan :
1. Mulai
2. Melakukan  pengisian  username  username  dan password  untuk  proses  masuk  ke  dalam  website monitoring.
3. Jika  proses  masuk  ke  dalam  website  monitoring melalui  email  dan  password  berhasil  maka  dapat masuk ke dalam halaman web sistem monitoring,jika gagal maka akan kembali mengisiskan username dan password.
4. Jika  login  berhasil  maka  akan  masuk  ke  halaman monitoring
5. Data sensor tersimpan di data base.
6. Di  halaman  monitoring  akan ada data sensor dari data  base  yang  akan  di  tampilkan  dalam  web monitoring.
7. Jika  akan  terjadi  adanya  banjir  maka  akan terkirim  notifikasi ke pengguna  yang telah terkait dalam web
8. Selesai.
3.3. Struktur menu Website
LOGIN LOGOUT NOTIFIKASI EMAIL WEBSITE MONITORING MONITORING KEADAAN SEKITAR Gambar 3.5 struktur menu webite Keteragan :
1. Website  monitoring  berisikan  login,monitoring keadaan sekitar,notifikasi emil,logout
2. Menu  Login:  Berfungsi  untuk  dapat  masuk  ke dalam website monitoring.
3. Menu  Monitoring  Keadaan Sekitar  :  Digunakan untuk memantau keadaan sekitar
4. Menu  Notifikasi  Email:  Digunakan  untuk mengirimkan    dari  sistem  website  ketika kawasan dalam bahaya akan terjadinya banjir.
5. Menu  Logout:  Berfungsi  untuk  keluar  dari website monitoring.

## 3.4. Flowchart Alat
Gambar 3.6 Flowchart Alat
Algoritma flowchart hardtware
1.   Mulai
2.   Inisialisasi  pin  pada  masing-masing  aktuator  dan sensor.
3.   Pembacaan data sensor.
4.   Pengiriman data sensor
5.  Botol  air  mineral(penampung  debit  air  hujan)jika terisi air yang akan mengakibatkan banjir maka.
6.   Sensor  ultrasonic  akan  membaca  jarak  air  pada botol  air  mineral  ketika  level  ketingian  mencapai batas  maka  sensor  ultrasonic  akan  memberi peringatan melalui suara/buzzer.
7.  Sensor  kelembapan  udara  memonitoring  keadaan udara di sekitar kawasan jika akan terjadinya hujan.
8.   Water level/sensor ketinggian air untuk menghitung debit atau ketinggian air.

## 3.5. ERD (Entity Relationship Diagram)
Dalam  mengatur  atau  manajemen  data  dalam membangun  sebuah  integrasi  sistem  pemantauan kawasan  rawan  banjir  diperlukan  manajemen  media penyimpanan  pada database agar  efektif  dan  efisien. Oleh karena itu dapat dibangun konsep struktur ERD ( Entity  Relationship  Diagram )  seperti  pada  Gambar 3.7:
Gambar 3.7 ERD (Entity Relationship Diagram)
Gambar  3.7  Desain  Database  Tabel  monitoring merupakan  table Entity  Relationship  Diagram yang berfungsi untuk menampilkan hasil dari setiap proses data  dari  hasil  monitoring  pada hardware dan menampilkan hasi tersebut kedalam Website.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  rangkaian  hardtware  alat  rancang  bangun sistem monitoring deteksi dini untuk kawasan rawan banjir berbasis arduino
Gambar 4.1 Hasil Rangkaian Hardtware

## 4.1. Pengujian Website
Pada  tahap  pengujian website dilakukan  beberapa pengujian  untuk  mengetahui  apakah website sudah  dapat berjalan  dengan  baik  atau  sebaliknya.  Berikut  ini  adalah
pengujian pada rancang bangun sistem monitoring deteksi dini untuk kawasan rawan banjir berbasis arduino.

## 4.2. Halaman Monitoring
Pada  menu  monitoring  ini  adalah  menu  yang berisikan  semua  data  sensor  yang  dijadikan  informasi seperti pada gambar beriut ini :

## Gambar 4.2 tampilan halaman monitoring

## 4.3. Pengujian water sensor
Pengujian  water  sensor  Pada  tabel  1    ditunjukkan sebagai berikut.
Tabel 1 Pengujian Water Sensor Waktu (s) Water sensor Satuan Dalam ml Pengga ris Eror % Rata- rata eror 1 3cm 30 ml 3cm 0 2,42 % 4 2,99cm 29,9 ml 3 cm 2,8 8 3,5m 35 ml 3,6 cm 2,9 12 3,4cm 34 ml 3,5cm 3,09 16 3,88cm 38,8 ml 4 cm 3,3
Tabel  1  Dari  hasil  pengujian water  sensor di  atas dapat di terdapat sensor yang memeiliki eror terbesar yakni 3,3  sedangkan  eror  terkecil  0%  dan  perbedaan  rata-rata eror dengan pengukuran penggaris 2,42%.
Rumus menghitung error W ater Sensor = x
Rumus mencari rata-rata eror =

## 4.4. Pengujian Sensor Ultrasonik
Pengujian  sensor  ultrasonik  dilakukan  dengan pengambilan data sensor ultrasonik. Pada tabel  2 .

## Table 2 Pengujian Sensor Ultrasonik
Waktu (s) Ultrasonic  Penggaris Eror % Rata- rata eror 1 4 cm 4 cm 0,0% 0,5% 3 4 cm 4,1 cm 2,5% 5 3 cm 3 cm 0,0% 7 2 cm 2 cm 0% 9 4 cm 4 cm 0%
Pada  Tabel  2  Dari  hasil  pengujian  Tabel diatas,sensor ultrasonik terdapat  nilai  eror terbesar  yakni 2,5%  sedangkan  eror  terendah  yakni  0%  dan  perbedaan rata-rata eror sebesar 0,5%.
Rumus menghitung error Sensor Ultrasonik = x Rumus mencari rata-rata eror =

## 4.5. Pengujian Sub Sistem Modul Wifi
Pengujian sistem modul Wifi ESP8266 dilakukan dengan  cara  mengambil  data  dari  website,  sehingga didapatkan  kesempulan  apkah  modul wifi  ESP8266 sudah  dapat  bekerja  dengan  baik  atau  malah  sebaliknya. Data pengujian dapat dilihat pada table 3.
Table 3 Pengujian Modul Wifi No Waktu Pengiriman Waktu Penerimaan Ket 1 11: 19: 05 11: 19: 08 Ok 2 11: 19: 10 11: 19: 13 Eror 3 11: 19: 15 11: 19: 18 Ok 4 11: 19: 20 11: 19: 23 Eror 5 11: 19: 25 11: 19: 28 Ok
Pada  table  3  menunjukkan  bahwa  pengiriman  data yang  dilakukan  mengguka  arduino  uno  R3  tidak  stabil sehingga sesekali terjadi error bahkan error sering terjadi pada awal pengiriman data. Tapi dilebih banyak berhasil di bandingkan dengan eror dan waktu pengiriman data yang lebih lama.

## 4.6. Pengujian Sensor dht 11
Pengujiansensor  dht  11  dapat  dilihat  Pada  tabel  4 ditunjukkan beberapa data sensor .

## Table 4 Pengujian Sensor DHT 11
Waktu (s) DHT11 Digital Thermo- Hygro Eror % Rata- rata eror 1 22°C 22°C 0% 3,66,%
5 22°C 23°C 4,5% 10 22°C 22°C 0% 15 21°C 22°C 4,7% 20 23°C 24°C 9,1%
Pada Tabel 4.7 Dari hasil pengujian sensor dht11 di  atas  dapat  di  terdapat  eror  terbesar  yakni  9,1% sedangkan  eror  terkecil  perbedaan  rata-rata  eror  antara sensor dht 11 dan digital thermohygro sebesar 3,66 %.
Rumus menghitung error sensor DHT 11
= x Rumus mencari rata-rata eror =
5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Setelah  dilakukannya  pengujian  pada  rancangan bangun  sistem  monitoring  deteksis  dini  untuk  kawasan rawan banjir berbasis arduino sebagai berikut :
1. Dari  pengujian  data  water  sensor  perbedaan mengukur  tinggi  air  dapat  dikatakan  banyak perbedaan  antara  pengukuran  dengan  water  sensor dan penggaris.
2. Dari  pengujian  sensor  ultrasonik  perbedaan  data yang di ambil memiliki nilai kesamaan  yang cukup baik kisaran eror pun juga mencapai angka 0,5%
3. Pengujian  modul  wifi    esp8266  masih  terdapat beberapa eror ,sehingga modul wifi esp 8266  masih belum bisa digunakan untuk proses pengiriman data .
4. Terdapat  beberapa  perbedaan  nilai  sensor  dht  dan digital  thermo-hygro,angka  rata-rata  eror  mencapai 3,66%.

## 5.2. Saran
rancangan  bangun  sistem  monitoring  deteksis  dini untuk kawasan rawan  banjir berbasis  ardoino  ini terdepat kekurangan  dan  kelebihan,  sehingga  dibutuhkan  saran untuk  memperbaiki  sistem  ini.  Berikut  ini  adalah  saran dari penilitian yang telah dilakukan :
1. Penggunaan  sensor  suhu  yang  lebih responsive terhadap lingkungan.
2. Sistem ini dapat dikembangkan dengan menambahkan  alat  yang  lebih  baik  lagi  agar mendaptkan hasil yang lebih baik.
3. Pengiriman data tidak hanya terpaku dengan modul wifi esp 8266.
4. Pengembangan    lebih  lanjut  dengan  pembuatan aplikasi pada smartphone.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Primayuda,  A.,  2006.  Pemetaan  daerah  rawan dan resiko banjir menggunakan sistem informasi.
[2] U Winarni  - 2013,, EP AYU - 2016”Pengertian IOT(Internet of Thinks) ”
[3] Wirid  Winduro-2015  “IoT  itu  sendiri  tersusun dari  tiga  bagian  utama  yaitu  objek  ( things ), konektivitas  jaringan  ( network )  dan  layanan internet (cloud ).”
[4] Chandra, Richard Nathaniel. Internet Of Things Dan  Embedded  System  Untuk  Indonesia. Fakultas  Ilmu  Hayati  Universitas  Surya,  Vol.3 No.1, 243-912, Januari 2014.
[5] Mudjahidin,  M.  and  PUTRA,  N.D.P.,  2012. Rancang  Bangun  Sistem  Informasi  Monitoring Perkembangan  Proyek  Berbasis  Web. Jurnal Teknik Industri , 11 (1), pp.75-83. [6] Arifin,  J.  and  Zulita,  L.N.,  2016.  Perancangan Murottal Otomatis Menggunakan Mikrokontroller  Arduino  MEGA  2560. Jurnal Media Infotama , 12 (1).
[7] Suhartanto,  M,  pembuatan  website  sekolah menengah  pertama  negeri  3  delanggu  dengan menggunakan  php  dan  mysql. Speed-Sentra Penelitian  Engineering  dan  Edukasi ,  vol  4,  no 1, ISSN : 1979‐9330, 2012
[8] Pamungkas,  B.A.,  Rochim,  A.F.  and  Widianto,
E.D.,  2013.  Perancangan  Jaringan  Sensor Terdistribusi untuk Pengaturan
Suhu, Kelembaban  dan  Intensitas  Cahaya. Jurnal Teknologi dan Sistem Komputer , 1 (2), pp.42-48.
[9] Hani,  S.,  2010.  Sensor  Ultrasonik  SRF05
Sebagai Memantau Kecepatan Kendaraan
Bermotor. Jurnal Teknologi , 3 (2), p.3.
[10] Arief,  U.M.,  2011.  Pengujian  sensor  ultrasonik ping  untuk  pengukuran  level  ketinggian  dan volume  air. Jurnal  Ilmiah  Elektrikal  Enjiniring UNHAS , 9 .