Perancangan Sistem Pemantauan Tempat Sampah Pintar menggunakan Internet of Things Lucky Yoga Airlangga
[email protected] Team Information System Communnity(ISC) − Fasilkom Learning Center(FALCER) Program Studi Sistem Informasi, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Esa Unggul Jalan Arjuna Utara No.9, RT.1/RW.2, Duri Kepa, Kebon Jeruk, Jakarta Barat, 11510 – Indonesia Telp. (021) 5674223, Fax.021-5674268.
ABSTRAK - Internet of Things (IoT) merupakan sebuah konsep yang bertujuan untuk memperluas manfaat dari konektivitas internet yang tersambung secara terus-menerus. Suatu benda dikatakan IoT apabila terdapat pada suatu benda elektronik atau peralatan apa saja yang tersambung ke suatu jaringan local dan global melalui sensor yang tertanam dan selalu aktif. Lingkungan yang bersih merupakan impian bagi masyarakat. Banyak yang sadar dan banyak pula yang belum sadar akan kebersihan lingkungan disekitarnya. Hal tersebut dapat terlihat seperti masih banyaknya sampah yang berceceran di jalan,di fasilitas umum dan juga di tempat wisata. Tempat sampah yang sudah disediakan dari instansi kebersihan hanya menjadi hiasan dijalanan dan sampah yang sudah menumpuk di tempat sampah sehingga sampah tersebut berserakan disekitarnya yang pada akhirnya membuat tempat sampah tersebut terkesan kotor. Mungkin menjadi faktor yang menyebabkan masih adanya masyarakat yang malas untuk membuang sampah ditempatnya. Meningkatnya kesadaran terhadap kebersihan lingkungan, diperlukan dengan cara yang unik agar tiap-tiap individu tertarik untuk membuang sampah ditempatnya. Cara unik tersebut dengan adanya pembuatan tempat sampah pintar.Tempat sampah pintar di rancang agar dapat menarik perhatian individu serta dapat memonitoring tempat sampah tersebut agar tempat sampah yang sudah terisi penuh dapat segera di bersihkan oleh pihak instansi kebersihan dengan teknologinya yang berupa internet of things. Kata Kunci: IoT, Tempat Sampah Pintar, Arduino, Ultrasonic Sensors
ABSTRACT - Internet of Things (IoT) is a concept that aims to expand the benefits of continuously connected internet connectivity. An object is said to be an IoT if it exists on an electronic object or whatever equipment is connected to a local and global network through an embedded and always active sensor. A clean environment is a dream for the community. Many are aware and many are not aware of the cleanliness of the surrounding environment. It can look like there is still a lot of garbage scattered on the street, in public facilities and also in tourist attractions. Dumpster that has been provided from the janitorial agencies only become a decoration on the streets and garbage that has piled up in the garbage so that the garbage is scattered around it which ultimately makes the trash impressed dirty. Perhaps a factor that causes the lazy community to throw garbage in place. Increased awareness of environmental hygiene, is required in a unique way so that each individual is interested to dispose of waste in place. This unique way with the creation of a smart garbage bins. Plastic garbage in the design to attract individual attention and can monitor the trash to the trash that has been fully filled can be immediately cleaned by the agency cleanliness with the technology that is the internet of things. Key Word: IoT, Smart Trans Can, Arduino, Ultrasonic Sensors
membandingkan dengan kedalaman tempat
PENDAHULUAN
sampah.
Latar Belakang
Sampah dapat terdiri dari berbagai bahan yang tidak diinginkan yang tersisa dari Kota, area umum, Masyarakat, Perguruan Tinggi, rumah dll. Sistem ini terkait dengan "Smart City" dan berdasarkan "Internet of Things" (IOT). Untuk gaya hidup cerdas, kebersihan
sangat
kebersihannya sampah.
dibutuhkan,
dimulai
Sistem
ini
dengan akan
dan tempat
membantu
mengurangi atau meminimalkan masalah pembuangan sampah.
Sistem
ini
menggunakan
mikrokontroler keluarga Arduino sebagai pusatnya , Wi-Fi modem yang digunakan untuk mengirim data dan pemberitahuan serta didukung oleh transformator 12V, Layar LCD digunakan untuk menampilkan status tingkat sampah yang terkumpul di tempat sampah Sedangkan halaman web dibuat
untuk
menunjukkan
kepada
pengguna
yang
statusnya
memonitoring.
Halaman web memberikan tampilan grafis dari Tempat sampah dan menyoroti sampah
Internet of Things (IoT) adalah
yang dikumpulkan dengan warna untuk
sebuah konsep yang memiliki tujuan untuk
menunjukkan
memperluas
konektivitas
terkumpul. LCD Layar menunjukkan status
internet yang tersambung secara terus-
tingkat sampah. Sistem akan memberikan
menerus.
pemberitahuan
manfaat
Melalui
dari
internet
kita
bisa
tingkat
saat
tingkat
sampah
terkumpul
dan berbagai hal masa depan, di mana objek
ditetapkan Dengan demikian sistem ini
kehidupan
dilengkapi
membantu menjaga kota bersih dengan
dengan mikrokontroler, transceiver untuk
menginformasikan tentang tingkat sampah
digital komunikasi, dan susunan protokol
Tempat
yang sesuai, membuat mereka mampu
gambar grafis dari tempat sampah melalui
berkomunikasi satu sama lain dan dengan
web halaman.
akan
pengguna dan menjadi bagian integral dari Internet. Sistem pemantauan tempat sampah berbasis
IoT akan membantu menjaga
kebersihan kota. Sistem ini memonitor
sampah
batas
yang
melakukan berbagi data, remote control, sehari-hari
melintasi
sampah
dengan
yang
telah
menyediakan
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka
dapat
diidentifikasikan
masalah-
masalah
tempat sampah dan menginformasikan
pokok untuk penelitian ini adalah sebagai
tingkat sampah yang berada di tempat
berikut :
sampah melalui halaman web. Untuk sistem
1. Bagaimana konsep tempat
ini menggunakan sensor ultrasonic yang
sampah
ditempatkan di atas tempat sampah untuk
terhubung dengan Internet of
mendeteksi
Things (IoT)?
tingkat
sampah
dan
pintar
dapat
2. Apa saja yang dibutuhkan
Metode penelitian yang dilakukan
untuk menerapkan konsep
untuk merancang system indormasi terkait
tempat
adalah
sampah
pintar
dengan teknologi Internet of
1. Pengamatan ( Observasi )
Things (IoT)? Tujuan
keadaan
yang
2. Kepustakaan
1. Untuk mengurangi masalah 2. Menarik
Menggunakan
perhatihan
masyarakat membuang
sampah
jurnal
ke
mudah
dapat untuk
sampah.
yang
berhubungan
dalam penelitian ini.
LANDASAN TEORI Arduino
memonitoring sampah yang telah terkumpul di tempat
literature,
dengan topik san masalah
tempat sampah yang telah disediakan.
Library
penelitian sebelumnya dan
untuk
kebersihan
(
Research )
pembuangan sampah.
Menurut
Abdul
Kadir
(2012:10)
Arduino adalah salah satu produk berlabel arduino yang sebenarnya adalah suatu
Manfaat
papan yang
mengamati
tempat sampah.
Internet of Things adalah
Manfaat
cara
pembuangan sampah pada
pemantauan tempat sampah menggunakan
lebih
dengan
sedang terjadi dalam hal
Tujuan dari dibangunnya system
3. Instansi
Dilakukan
dapat
diperoleh
elektronik
yang
mengandung
mikrokontroler Atmega328 (sebuah keping yang secara fungsional bertindak seperti
dengan dibangunnya system ini adalah
sebuah komputer)”. Arduino dituju kan bagi
1. Meningkatkan kesadaran
para
seniman,
desainer
robotik,
dan
masyarakat agar tidak
siapapun yang tertarik dalam menciptakan
membuang sampah
objek. Arduino pada awalnya dikembangkan
sembarangan serta
di Italia. Nama Arduino adalah sebuah nama
membuangnya ke tempat
yang mempunyai arti teman yang kuat.
sampah yang telah
Platform arduino terdiri arduino board,
disediakan.
shield, bahasa pemrograman arduino, dan
2. Lingkungan bersih. Metodologi Penelitian
menjadi
lebih
arduino development environment. Arduino adalah sebuah board mikrokontroler yang berbasis Atmega328. Shield adalah sebuah papan yang dapat dipasang diatas arduino
board untuk menambah kemampuan dari
yang sama seperti bahasa pemrograman C.
arduino
pemrograman
Selain itu dalam board arduino sendiri sudah
arduino adalah bahasa pemrograman yang
terdapat. bortloader sehingga mudah ketika
umum digunakan untuk membuat perangkat
kita memprogram arduino. Sedangkan pada
lunak yang ditanamkan pada arduino board.
kebanyakan board mikrok ontroler yang lain
board.
Bahasa
Bahasa pemrograman arduino mirip dengan bahasa pemograman C. Arduino juga sering perangkat lunak IDE (Integrated Development
Environtment)
yang
memudahkan kita untuk mengembangkan aplikasi
mikrokontroler
mulai
dari
yang
terminal
serial.
Arduino
Development
Environment adalah perangkat lunak yang digunakan untuk menulis dan meng-compile program
untuk
arduino.
Arduino
Development Environment juga digunakan untuk meng-upload program yang sudah dicompile ke memori program arduino board.
Arduino Uno adalah arduino board menggunakan
ATmega328.
rangkaian
kita memprogram mikrokontroler dan selain untuk loader ketika memprogram, bisa juga difungsikan sebagai port komunikasi serial. WI-FI Modem
WI-FI Modem ini memiliki onboard yang
cukup
kuat
kemampuan
penyimpanan
memungkinkannya sensor
dan
perangkat
pengolahan
melalui
perkembangan
yang
terintegrasi
aplikasi
dan
dengan
spesifik
lainnya
GPIO-nya
dengan
minim
dimuka
dan
pemuatan minimal saat runtime. Tingkat yang tinggi integrasi on-chip memungkinkan eksternal minimal sirkuit, termasuk modul
Arduino Uno
yang
membutuhkan
terpisah untuk memasukkan program ketika
menuliskan source program, kompilasi, unggah hasil kompilasi, dan ujicoba secara
masih
Uno
minimal PCB.
berbasis
ESP8266 mendukung APSD untuk
mikroprosesor (berupa Atmel AVR) dan
aplikasi VoIP dan koherensi Bluetooth
dilengkapi dengan oscillator 20MHz (yang
antarmuka, ini berisi RF dikalibrasi sendiri
memungkinkan operasi berbasis waktu
yang memungkinkannya bekerja di bawah
dilaksanakan dengan tepat) dan regulator
semua
(pembangkit tegangan) 5 volt.
memerlukan
Dalam
Arduino
mikrokontroler
front-end, dirancang untuk menempati area
rangkaian board arduinoter dapat
mikrokontroler AVR seri ATMega328 yang merupakan produk dari Atmel. Arduino memiliki kelebihan tersendiri dibanding board mikrokontroler yang lain selain bersifat
open
source,
arduino
juga
mempunyai bahasa pemrogramanya sendiri
kondisi
operasi,
bagian
RF
dan
tidak
eksternal
Ada
sumber informasi yang hampir tak terbatas tersedia untuk ESP8266, yang kesemuanya telah
disediakan
dengan
dukungan
masyarakat yang luar biasa. Sensor Ultrasonik
Sensor ultrasonik adalah sensor yang mempunyai frekuensi 40 khz dan banyak
digunakan untuk aplikasi atau kontes robot
jarak
cerdas. Sensor jarak ini menggunakan sonar
didapatkan
(gelombang ultrasonik) untuk menentukan jarak dari benda yang berada di depannya.
yang
terdeteksi
akan
segera
Sensor Ultrasonik mendeteksi jarak objek
dengan
cara
memancarkan
Sensor Ultrasonik memiliki kinerja
gelombang ultrasonik ( 40 KHz ) selama t =
yang baik dalam mendeteksi jarak, dengan
200 us kemudian mendeteksi pantulannya.
tingkat akurasi yang tinggi serta deteksi yang
Sensor Ultrasonik memancarkan gelombang
stabil. Hitung waktu antara saat pengiriman
ultrasonik
signal dengan saat signal pantulan diterima,
mikrokontroller pengendali ( pulsa trigger
bagi dengan dua kali kecepatan suara, maka
dengan Tout min 2 us ).
sesuai
dengan
kontrol
dari
beroperasi pada 900 MHz atau 1800 Pita frekuensi MHz.
Modul GSM
Modul GSM Ini digunakan untuk mengirim pesan ke instasi kebersihan jika Sampah
melebihi
ambang batas
Perancangan SIstem
, Sensor Ultrasonik digunakan untuk
yang
mendeteksi apakah sampah bisa diisi dengan
ditetapkan. Dengan bantuan modul GSM
sampah atau tidak. Disini Sensor Ultrasonic
yang bisa dihubungkan, kita bisa kirim pesan
dipasang di bagian atas Sampah Bisa dan
singkat ke instansi kebersihan. Modul yang
akan mengukur jarak sampah dari atas
disediakan oleh sim menggunakan layanan
tempat sampah dan kita bisa menetapkan
mobile penyedia dan kirim sms ke otoritas
nilai ambang sesuai ukuran tempat sampah.
masing-masing
Jika jaraknya kurang dari nilai threshold ini,
sesuai
diprogram.
Ini
berarti tempat sampah itu penuh sampah
dan akan mencetak pesan "Keranjang Penuh" pada halaman web dan jika jaraknya akan lebih dari nilai ambang ini, maka kita akan
mencetaknya.
pesan
"Keranjang
Kosong". Di sini kita telah menetapkan nilai
Untuk menghasilkan sinyal ultrasound, Anda harus membuat pin Trig tinggi sekitar 10us yang akan mengirim 8 siklus sonic burst pada kecepatan suara dan setelah mencapai objek, maka akan diterima oleh pin Echo.
Ambang Batas 5cm dalam kode Program. Kami akan menggunakan modul Wi-Fi ESP8266 untuk menghubungkan Arduino ke server web. Komponen yang di butuhkan: 1. HC-SR04 Ultrasonic Sensor
Sensor Ultrasonik digunakan untuk mengukur jarak dengan akurasi tinggi dan pembacaan yang stabil. Ini bisa mengukur jarak dari 2cm menjadi 400cm atau dari 1 inci sampai 13 kaki. Ini memancarkan gelombang ultrasound pada frekuensi 40KHz di udara dan jika benda itu akan masuk, maka akan kembali ke sensor. Dengan menggunakan waktu yang dibutuhkan untuk menyerang objek dan kembali, kita bisa menghitung jaraknya. Sensor ultrasonik memiliki empat pin. Dua adalah VCC dan GND yang akan dihubungkan ke 5V dan GND Arduino sementara dua pin lainnya adalah pin Trig dan Echo yang akan dihubungkan ke pin digital Arduino. Pin trigliser akan mengirim sinyal dan pin Echo akan digunakan untuk menerima sinyal.
2. Modul Wi-Fi ESP8266: ESP8266 adalah modul Wi-Fi yang akan memberi proyek akses ke WiFi atau internet. Ini adalah perangkat yang sangat murah tapi akan membuat proyek sangat kuat. Hal ini dapat berkomunikasi dengan
mikrokontroler dan membuat proyek nirkabel. Ini ada dalam daftar perangkat paling terkemuka di platform IOT. Ini berjalan pada 3.3V dan jika kita akan memberikannya 5V maka akan mendapatkan kerusakan. ESP8266 memiliki 8 pin; VCC dan CH-PD akan terhubung ke 3.3V untuk mengaktifkan wifi. Pin TX dan RX akan bertanggung jawab atas komunikasi ESP8266 dengan Arduino. RX pin bekerja pada 3.3V sehingga ki kita arus membuat pembagi tegangan untuk itu seperti yang kita buat dalam proyek. Diagram Sirkuit dan Penjelasan:
Pertama-tama kita akan menghubungkan ESP8266 dengan Arduino. ESP8266 berjalan pada 3.3V dan jika kita akan memberikannya 5V dari Arduino maka itu tidak akan bekerja dengan baik dan mungkin akan mengalami kerusakan. Hubungkan VCC dan CH_PD ke pin 3.3V Arduino. Pin RX dari ESP8266 bekerja pada 3.3V dan tidak akan berkomunikasi dengan Arduino saat kita akan menghubungkannya langsung ke Arduino. Jadi, kita harus membuat pembagi tegangan untuk itu. Tiga resistor 1k yang dihubungkan secara seri akan melakukan pekerjaan untuk kita. Hubungkan RX ke pin 11 dari Arduino melalui resistor seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini dan juga tombol TX Arduino ke pin 10 Arduino.
dikembangkan menyediakan database yang lebih baik untuk waktu pengumpulan sampah dan jumlah limbah di setiap lokasi. Kami menganalisis solusi yang saat ini tersedia untuk implementasi IoT. Dengan melaksanakan proyek ini kita akan dapat menghindari penumpukan sampah dari tempat sampah di daerah perumahan maupun di daerah lingkungan sekitar yang sebelumnya dimuat serta dimonitor secara manual sekarang bisa secara otomatis dan real time dan mengirimkan informasinya ke koleksi truk Teknologi yang digunakan dalam Sistem yang diusulkan cukup baik untuk memastikan praktisnya dan cocok untuk pemantauan proses pengumpulan sampah padat dan pengelolaan lingkungan hijau.
REFERENSI
Sekarang saatnya untuk menghubungkan sensor ultrasonik HC-SR04 dengan Arduino. Koneksi sensor ultrasonik dengan Arduino sangat sederhana. Hubungkan VCC dan ground sensor ultrasonik ke 5V dan dasar Arduino. Kemudian hubungkan pin sensor ultrasonik TRIG dan ECHO ke pin 8 dan 9 dari Arduino.
KESIMPULAN Dalam proyek ini, sistem modem WiFi terintegrasi, IoT, GSM, Sensor ultrasonik diperkenalkan untuk efisiensi dan pengumpulan sampah ekonomi Sistem yang
Prof. R.M.Sahu, Akshay Godase, Pramod Shinde, Reshma Shinde, “Garbage and Street Light Monitoring System Using Internet of Things” INTERNATIONAL JOURNAL OF INNOVATIVE RESEARCH IN ELECTRICAL, ELECTRONICS, INSTRUMENTATION AND CONTROL ENGINEERING, ISSN (Online) 2321 – 2004, Vol. 4, Issue 4, April 2016. digilib.esaunggul.ac.id/UEU-Undergraduate201283164-/9105 https://circuitdigest.com/microcontrollerprojects/iot-garbage-monitoring-using-arduinoesp8266 Forsythkid. Could Naples’s current trash problem be New York’s future, 2011.
http://forsythkid.com/2011/06/26/couldnaplesE28099s-current-trash-problem-be-newyorkE28099s-future
