Cari latar belakang permasalaah dan Buatkan sebuah contoh kasus yang selesaikan masalah ini dengan IoT
- Tulis judul dan latar belakang kasusnya
- Buat Ilustrasinya
- Sebutkan dan detailkan Komponen apa saja
- Pada sisi aplikasi bisa didetailkan kebutuhan/tampilan seperti apa
- Tuliskan dan Dokumentasikan sedetail yang Anda bisa
- Tambahkan daftar Pustaka antara lain tentang sensor, aplikasi, koneksi, dan info lain yang terkait
Berikut adalah ilustrasi sistem pemantauan kualitas udara berbasis IoT di lingkungan perkotaan. Sensor dipasang di tiang lampu jalan dan bangunan untuk mengukur level polusi udara, dan data tersebut dikirim ke platform cloud untuk diproses. Tampilan aplikasi ponsel menunjukkan data kualitas udara real-time di berbagai bagian kota, membantu pengguna memantau polusi secara langsung.
Sistem Pemantauan Kualitas Udara Berbasis IoT untuk Pengendalian Polusi di Area Perkotaan
1. Latar Belakang Kasus:
Polusi udara di area perkotaan menjadi salah satu masalah lingkungan yang semakin serius seiring dengan meningkatnya urbanisasi, industrialisasi, dan pertumbuhan populasi. Kualitas udara yang buruk tidak hanya berdampak buruk pada lingkungan tetapi juga kesehatan manusia, terutama di daerah dengan aktivitas industri tinggi dan lalu lintas padat.
Namun, pemantauan kualitas udara secara manual tidak efisien, memakan waktu, dan sulit dilakukan secara real-time di seluruh area. Oleh karena itu, sebuah sistem IoT yang mampu memantau kualitas udara secara terus-menerus di berbagai titik kota sangat diperlukan. Sistem ini dapat membantu mengidentifikasi area yang terpolusi, menganalisis data untuk menentukan penyebabnya, serta memberikan rekomendasi untuk pengambilan kebijakan yang lebih baik dalam pengendalian polusi.
2. Ilustrasi Kasus:
Disini akan dibuat ilustrasi dari sistem pemantauan kualitas udara di berbagai titik di perkotaan. Sensor kualitas udara dipasang di tiang lampu jalan dan gedung-gedung tinggi, yang mengumpulkan data secara real-time dan mengirimkan informasi tersebut ke pusat pengendalian. Informasi ini dapat diakses melalui aplikasi ponsel yang terhubung dengan platform berbasis cloud.
Ilustrasi yang dihasilkan akan mencakup peta kota dengan titik-titik sensor yang tersebar di berbagai area, platform cloud, dan tampilan aplikasi mobile untuk akses data.
3. Komponen-Komponen Sistem IoT:
- Sensor Kualitas Udara: PM2.5 dan PM10 Sensor: Mengukur partikel udara berukuran kecil (PM2.5) dan besar (PM10). Gas Sensor: Mengukur konsentrasi gas berbahaya seperti CO2, NO2, SO2, dan O3 Temperature dan Humidity Sensor: Mengukur suhu dan kelembaban untuk membantu analisis kualitas udara.
- Mikrokontroler (Contoh: ESP8266/ESP32): Menghubungkan sensor ke jaringan internet melalui Wi-Fi dan mengirimkan data ke platform cloud.
- Gateway IoT: Menghubungkan beberapa sensor ke internet, berfungsi sebagai penghubung antara sensor lokal dan cloud, terutama untuk area yang jauh dari sinyal Wi-Fi.
- Koneksi Jaringan: Wi-Fi/LTE/5G: Untuk menghubungkan sensor ke internet. LPWAN (Low Power Wide Area Network): Untuk komunikasi sensor jarak jauh, seperti LoRaWAN atau Sigfox.
- Platform Cloud (Contoh: AWS IoT, Google Cloud IoT): Menyimpan, memproses, dan menganalisis data dari sensor secara real-time.
- Aplikasi Mobile dan Dashboard Web: Aplikasi dan dashboard untuk menampilkan data kualitas udara dalam bentuk grafik, peta interaktif, dan notifikasi.
4. Sisi Aplikasi dan Tampilan
A. Fitur Aplikasi Mobile:
- Peta Interaktif: Menampilkan data kualitas udara di berbagai lokasi dalam format peta interaktif. Titik-titik sensor ditampilkan dengan kode warna untuk menunjukkan tingkat polusi.
- Data Real-time: Pengguna dapat melihat data kualitas udara (PM2.5, PM10, CO2, NO2) di area tertentu dalam waktu nyata.
- Notifikasi: Memberikan peringatan jika kualitas udara di suatu area berada di atas ambang batas berbahaya.
- Histori Data: Menyimpan data untuk analisis historis, memungkinkan pengguna melihat tren polusi dari waktu ke waktu.
B. Dashboard Web:
- Analytics dan Reporting: Fitur yang memungkinkan pengguna melihat tren polusi, melakukan analisis statistik, serta mengunduh laporan untuk pengambilan keputusan.
- Pemetaan Hotspot Polusi: Membantu pemerintah atau institusi terkait mengidentifikasi area dengan tingkat polusi tinggi untuk tindakan lebih lanjut.
- Rekomendasi Otomatis: Sistem dapat memberikan rekomendasi berdasarkan data analitik untuk membantu merumuskan kebijakan lingkungan.
5. Dokumentasi Detail:
A. Tahapan Instalasi Sistem:
- Pemasangan Sensor: Sensor kualitas udara dipasang di berbagai titik strategis seperti di persimpangan jalan, dekat pabrik, dan area perumahan padat.
- Koneksi Sensor ke Internet: Menggunakan mikrokontroler ESP8266 untuk sensor yang dekat dengan Wi-Fi atau menggunakan LoRaWAN untuk area yang jauh dari sinyal Wi-Fi.
- Integrasi ke Cloud: Menghubungkan gateway IoT ke platform cloud seperti AWS IoT atau Google Cloud untuk mengumpulkan dan menyimpan data.
- Pembuatan Aplikasi Mobile: Aplikasi di-develop menggunakan framework seperti Flutter untuk Android dan iOS, dengan antarmuka yang menampilkan peta, grafik, dan notifikasi.
- Pengembangan Dashboard Web: Dashboard berbasis web dikembangkan menggunakan teknologi seperti Node.js, React.js untuk menampilkan data analitik secara komprehensif.
B. Uji Coba Sistem:
- Pengujian Sensor: Memeriksa akurasi pengukuran dari setiap sensor di berbagai kondisi lingkungan.
- Pengujian Koneksi: Memastikan data dari sensor dapat dikirimkan ke platform cloud tanpa hambatan.
- Pengujian Aplikasi: Memastikan aplikasi mobile menampilkan data real-time dengan benar dan notifikasi berfungsi sesuai aturan ambang batas.
C. Pemeliharaan Sistem:
- Pemeliharaan Sensor: Sensor perlu dicek, dibersihkan dan dikalibrasi secara berkala untuk memastikan data yang akurat.
- Pemantauan Sistem: Teknisi IoT bekerja memantau jaringan untuk memastikan tidak ada gangguan dalam transmisi data.
- Update Aplikasi: Aplikasi pendukung harus diperbarui secara berkala sesuai dengan perkembangan teknologi dan feedback dari pengguna.
6. Daftar Pustaka
- A big data analysis of PM2. 5 and PM10 from low cost air quality sensors near traffic areas
- Sistem IoT Berbasis Protokol MQTT Dengan Mikrokontroler ESP8266 dan ESP32
- Low power wide area networks: An overview
- Comparison of the IoT platform vendors, microsoft Azure, Amazon web services, and Google cloud, from users’ perspectives
- Applying user–centered design to mobile application development
- IoT Platforms: Analysis for Building Projects.