SKRIPSI PROTOTIPE ALAT MONITORING RADIOAKTIVITAS LINGKUNGAN, CUACA DAN KUALITAS UDARA SECARA ONLINE DAN PERIODIK BERBASIS ARDUINO

SKRIPSI PROTOTIPE ALAT MONITORING RADIOAKTIVITAS LINGKUNGAN, CUACA DAN KUALITAS UDARA SECARA ONLINE DAN PERIODIK BERBASIS ARDUINO STUDI KASUS: BATAN PUSPIPTEK SERPONG

DISUSUN OLEH : YUDHANIRISTO (1110091000022)

PROGRAM SARJANA (S1) KOMPUTER PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2014 M / 1435 H

PROTOTIPE ALAT MONITORING RADIOAKTIVITAS LINGKUNGAN, CUACA DAN KUALITAS UDARA SECARA ONLINE DAN PERIODIK BERBASIS ARDUINO STUDI KASUS: BATAN PUSPIPTEK SERPONG

Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Komputer Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

Oleh: Yudhaniristo 1110091000022

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2014 M / 1435 H

ii

iii

iv

PERNYATAAN DENGAN INI SAYA MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI BENARBENAR HASIL KARYA SAYA SENDIRI YANG BELUM PERNAH DIAJUKAN

SEBAGAI

SKRIPSI

ATAU

KARYA

ILMIAH

PADA

PERGURUAN TINGGI ATAU LEMBAGA MANAPUN. Jakarta, Desember 2014

Yudhaniristo

v

ABSTRAK Yudhaniristo, Prototipe Alat Monitoring Radioaktivitas Lingkungan, Cuaca dan Kualitas Udara Secara Online dan Periodik Berbasis Arduino. Studi Kasus: BATAN PUSPIPTEK Serpong dibawah bimbingan Nenny Anggraini, S.Kom, MT dan Feri Fahrianto, M.Sc. Kegiatan monitoring lingkungan suatu kawasan atau kota yang memiliki fasilitas penelitian perlu dilakukan karena masyarakat disekitarnya perlu mengetahui faktor lingkungan yang bisa mempengaruhi kesehatannya. salah satu kawasan yang memiliki fasilitas penelitian adalah PUSPIPTEK Serpong yang terdapat fasilitas nuklir riset. Berdasarkan observasi, pihak BATAN yang memiliki fasilitas nuklir riset, fasilitas tersebut contohnya untuk bidang kesehatan, selain itu kawasan tersebut juga terdapat fasilitas industri yang biasanya di lalui kendaraan besar seperti truk. Fasilitas nuklir ini akan menghasilkan tingkat radioaktivitas selain itu kendaraan truk disekitar kawasan ini akan menghasilkan polusi akibat hasil pembakaran yang tidak sempurna dan bisa mempengaruhi kesehatan masyarakat. Pihak BATAN juga memiliki suatu kegiatan yaitu monitoring lingkungan fasilitas nuklir, kegiatan ini bertujuan untuk mengetahui kadar radioaktivitas dari fasilitas nuklir lalu informasinya disebarkan ke masyarakat sekitar melalui website. Oleh karena itu, penulis menilai perlu membuat suatu alat yang dapat memonitoring lingkungan pada kawasan PUSPIPTEK ini secara online dan periodik. Prototipe alat ini bertujuan memonitoring tingkat radioaktivitas gamma gross, cuaca (suhu, kelembaban, arah kecepatan angin, curah hujan), dan kualitas udara (gas CO dan Co2), lalu hasil monitoring tersebut dikirim secara langsung dan otomatis dengan bantuan modul ethernet shield ke server. tingkat radioaktivitas gamma perlu pemantauan karena radioaktivitas gamma mempunyai daya tembus yang besar dan bisa mempengaruhi kesehatan sedangkan gas CO dan CO2 berbahaya bagi kesehatan karena tidak bisa dirasakan oleh indera manusia. Melalui alat ini diharapkan kawasan puspitek bisa memonitoring lingkungan khususnya keadaan tingkat radioaktifitas dan kualitas udara serta bisa menyediakan informasi mengenai keadaan lingkungan PUSPIPTEK pada website yang telah tersedia sehingga masyarakat bisa mengaksesnya. Kata Kunci: alat monitoring lingkungan, radioaktivitas, radiasi, cuaca, kualitas udara, Arduino, online.

vi

KATA PENGANTAR

Bismillaahirrahmaanirrahiim……… Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala karunia, rahmat dan kekuatan, juga segala petunjuk dan kemudahan sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini dengan judul Prototipe Alat Monitoring Radioaktivitas Lingkungan, Cuaca dan Kualitas Udara Secara Online dan Periodik Berbasis Arduino. Studi Kasus: BATAN PUSPIPTEK Serpong. Shalawat serta salam selalu kita haturkan kepada junjungan kita Nabi besar Muhammad SAW, beserta keluarganya, para sahabatnya, dan para pengikutnya. Banyak kesulitan serta tantangan yang dialami selama menyusun tugas akhir skripsi ini. Namun berkat doa, usaha dan bantuan dari berbagai pihak, skripsi ini dapat terselesaikan pada waktunya. Penulis mengucapkan rasa syukur dan terima kasih kepada: 1. Allah S.W.T 2. Ayah dan Ibu serta keluarga penulis yang telah membantu dalam hal mental, doa dan materil yang tidak ternilai harganya. 3. Bapak Agus Salim, M. Si selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi (FST) UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 4. Ibu Nurhayati, Ph. D selaku Ka Prodi Teknik Informatika Periode 2013/2014, yang telah mendukung kelancaran terlaksananya Praktek Kerja Lapangan yang telah penulis lakukan.

vii

5. Bapak Hendra Bayu Suseno, M.Kom selaku Sekretaris Prodi Teknik Informatika Periode 2013/2014 yang telah memberikan saran, arahan serta dukungannya. 6. Ibu Nenny Anggraini, S.Kom, MT dan Bapak Feri Fahrianto, M.Sc selaku Dosen Pembimbing Skripsi yang telah memberikan saran, arahan, dukungan serta bimbingannya selama peneltian dan penulisan skripsi ini. 7. Bapak Dr. I Putu Susila, Dr. Ismet, Istofa S.T, Faisal P. Pangestu S.Kom, Ibu Leli Yuniarsi dan seluruh karyawan PRFN BATAN Serpong yang telah membimbing saya selama penelitian ini. 8. Agus Firdaus Fahrudin, selaku partner selama penelitian skripsi ini berlangsung. 9. Chulman Chirzi, Amrico Zulni, Dimas G Prayoga, seluruh angkatan TI UIN 2010 serta teman-teman lain yang tidak bisa saya sebutkan satupersatu, yang telah memberikan semangat dan doanya .

Semoga sedikit ilmu yang penulis sampaikan dalam skripsi ini bisa bermanfaat bagi siapapun yang bermanfaat, sesungguhnya kesempurnaan ilmu hanya dari Allah S.W.T. Mohon maaf penulis sampaikan bila ada kesalahan dan kekurangan. Tangerang Selatan, 27 Desember 2014 Penulis

Yudhaniristo

viii

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ............................................................................................. ii LEMBAR PENGESAHAN UJIAN .................................................................... iii LEMBAR PEGESAHAN SKRIPSI ................................................................... iv PERNYATAAN ..................................................................................................... v ABSTRAK ............................................................................................................ vi KATA PENGANTAR ......................................................................................... vii DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiv DAFTAR TABEL ............................................................................................. xvii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xviii BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1 1.1. Latar Belakang Masalah......................................................................... 1 1.2. Perumusan Masalah ............................................................................... 7 1.3 Batasan Masalah..................................................................................... 7 1.4. Tujuan Penelititan .................................................................................. 9 1.5. Manfaat Penulisan .................................................................................. 9

ix

1.6. Metodologi Penelitian .......................................................................... 10 1.7. Sistematika Penulisan........................................................................... 11 BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................. 13 2.1. Prototipe ................................................................................................ 13 2.1.1. Definisi Prototipe ......................................................................... 13 2.1.2. Karakteristik Metode Prototyping ............................................... 16 2.1.3. Keunggulan dan Kelemahan Prototyping .................................... 17 2.2. Radiasi ................................................................................................... 18 2.2.1. Pengertian Radiasi ....................................................................... 18 2.2.2. Proses Terjadinya Radiasi ............................................................ 22 2.2.3. Efek Radiasi Terhadap Manusia .................................................. 25 2.3. Pemanfaatan Teknologi Nuklir Oleh BATAN...................................... 30 2.4. Definisi Online ...................................................................................... 32 2.5. Waktu Respon Sistem ........................................................................... 33 2.6. Pengertian Mikrokontroler ..................................................................... 35 2.6.1. Mikrokontroler Arduino .............................................................. 35 2.7. Sensor Radiasi (Ludlum Model 44-2 Gamma Scintillator) .................. 37

x

2.8. Sensor Cuaca (Angin, Suhu dan Kelembaban Udara) .......................... 38 2.8.1. Weather Sensor Assembly p/n 80422 .......................................... 38 2.8.2. Sensor Suhu dan Kelembaban Udara (DHT21) ........................... 42 2.9. Sensor Gas CO (Karbon Monoksida) TGS2442 ................................... 44 2.10. Sensor Gas CO2 (Karbon Dioksida) TGS4161 ................................... 45 2.11. Ethernet Shield ..................................................................................... 47 2.12. Bahasa Pemrograman .......................................................................... 49 2.12.1. C Programming Language ......................................................... 49 2.12.2. PHP ............................................................................................ 51 2.12.3. MySQL ...................................................................................... 54 2.13. Metode Penelitian ................................................................................ 54 2.14. Teknik Pengumpulan Data................................................................... 55 2.14.1. Observasi/Studi Lapangan .......................................................... 55 2.14.2. Wawancara................................................................................. 56 2.14.3. Studi Pustaka.............................................................................. 56 2.15. Metode Pengembangan Sistem ............................................................ 56 2.16. Studi Sejenis ........................................................................................ 59

xi

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ......................................................... 62 3.1. Metode Penelitian.................................................................................. 62 3.2. Teknik Pengumpulan Data .................................................................... 62 3.2.1. Observasi/Studi Lapangan .......................................................... 63 3.2.2. Wawancara .................................................................................. 63 3.2.3. Studi Pustaka ............................................................................... 64 3.3. Metode Pembuatan Sistem .................................................................... 64 3.3.1. Metode Prototyping .................................................................... 64 3.4. Kerangka Pemikiran (Logical Framework) Penelitian ......................... 68 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 71 4.1. Pengumpulan Kebutuhan ...................................................................... 71 4.1.1. Analisa Kebutuhan Hardware ..................................................... 73 4.1.2. Analisa Kebutuhan Software....................................................... 75 4.2. Membangun Prototipe ........................................................................... 75 4.2.1. Flowchart Sistem Arduino Dengan Sensor Radiasi ................... 77 4.2.2. Flowchart Sistem Arduino Dengan Sensor Cuaca ..................... 78 4.2.3. Flowchart Sistem Arduino Dengan Sensor Kualitas Udara ....... 79

xii

4.2.4. Flowchart Sistem Arduino Dengan Ethernet Shield................... 80 4.3. Pengkodean Sistem ............................................................................... 81 4.4. Pengujian Alat ....................................................................................... 92 4.4.1. Prototipe Alat Monitoring Radioaktivitas Lingkungan, Cuaca dan Kualitas Udara ........................................................................................ 92 4.4.2. Hasil Pengujian Alat ................................................................... 94 BAB V PENUTUP ............................................................................................. 104 5.1. Kesimpulan ......................................................................................... 104 5.2. Saran .................................................................................................... 105 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 106

xiii

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Gelombang Riak Air ........................................................................ 18 Gambar 2.2. Panjang Gelombang ......................................................................... 19 Gambar 2.3. Jenis Panjang Gelombang ................................................................ 20 Gambar 2.4. Spektrum Panjang gelombang .......................................................... 21 Gambar 2.5. Daya Tembus Radiasi Pengion ........................................................ 22 Gambar 2.6. Umur Paro Radioisotop .................................................................... 25 Gambar 2.7. Kedelai Varietas ............................................................................... 31 Gambar 2.8. Kit Immunoradiometrcassay (IRMA) .............................................. 32 Gambar 2.9. Mikrokontroler Arduino Uno ........................................................... 36 Gambar 2.10. Weather Sensor Assembly .............................................................. 39 Gambar 2.11. Rangkaian dan Tabel Resistansi Sensor Arah Angin ..................... 40 Gambar 2.12. Rangkaian Voltage Divider ............................................................ 41 Gambar 2.13. Sensor DHT21 ................................................................................ 43 Gambar 2.14. Sensor TGS2442 ............................................................................ 44 Gambar 2.15. Rangkaian TGS2442 ...................................................................... 45 Gambar 2.16. Sensor TGS4161 ............................................................................ 46

xiv

Gambar 2.17. Rangkaian TGS4161 ...................................................................... 47 Gambar 2.18. Ethernet Shield ............................................................................... 48 Gambar 3.1. Bagan Kerangka Pemikiran .............................................................. 70 Gambar 4.1. Blok Diagram Desain Prototipe ....................................................... 76 Gambar 4.2. Flowchart Sensor Radiasi .................................................................. 78 Gambar 4.3. Flowchart Sensor Cuaca .................................................................. 79 Gambar 4.4. Flowchart Sensor Kualitas Udara .................................................... 80 Gambar 4.5. Flowchart Ethernet Shield ............................................................... 81 Gambar 4.6. Perangkat Pendeteksi Radiasi, Suhu dan Kelembaban Udara.......... 92 Gambar 4.7. Perangkat Sensor Angin dan Curah Hujan ....................................... 93 Gambar 4.8. Perangkat Prototipe Monitoring Lingkungan................................... 94 Gambar 4.9. Hasil Deteksi Radioaktivitas, Suhu, Kelembaban ............................ 95 Gambar 4.10. Hasil Deteksi Arah Angin .............................................................. 96 Gambar 4.11. Hasil Deteksi Kecepatan Angin ..................................................... 97 Gambar 4.12. Hasil Deteksi Curah Hujan ............................................................. 98 Gambar 4.13. Hasil Pengujian Integerasi ............................................................ 100 Gambar 4.14. Data Monitoring ........................................................................... 101

xv

Gambar 4.15. Pengujian Integrasi Prototipe ....................................................... 102

xvi

DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Studi Sejenis......................................................................................... 59 Tabel 4.1. Daftar Kebutuhan Hardware ............................................................... 73

xvii

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1

Surat Peromohonan Bimbingan Skripsi ...................................... 108

Lampiran 2

Surat Permohonan Data Riset ...................................................... 109

Lampiran 3

Surat Penelitian Data Riset .......................................................... 110

Lampiran 4

Hasil Wawancara ......................................................................... 111

xviii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Pencemaran lingkungan disuatu kota atau kawasan merupakan salah satu masalah yang kerap muncul. Menurut Undang-undang Pokok Pengelolaan Lingkungan Hidup No. 4 Tahun 1982, polusi atau pencemaran lingkungan adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat energi, dan atau komponen lain ke dalam lingkungan, atau berubahnya tatanan lingkungan oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam sehingga kualitas lingkungan turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan lingkungan menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya. Macam-macam pencemaran dapat dibedakan berdasarkan pada tempat terjadinya, macam bahan pencemarnya, dan tingkat pencemaran. Menurut tempat terjadinya, pencemaran dapat digolongkan menjadi tiga, yaitu pencemaran udara, air, dan tanah. Untuk pencemaran udara dapat berupa gas dan partikel. Contohnya sebagai berikut.

1. Gas H2S. Gas ini bersifat racun, terdapat di kawasan gunung berapi, bisa juga dihasilkan dari pembakaran minyak bumi dan batu bara. 2. Gas CO dan CO2. Karbon monoksida (CO) tidak berwarna dan tidak berbau, bersifat racun, merupakan hasil pembakaran yang tidak

1

sempurna dari bahan buangan mobil dan mesin letup. Gas CO2 dalam udara murni berjumlah 0,03%. Bila melebihi toleransi dapat mengganggu pernapasan. Selain itu, gas CO2 yang terlalu berlebihan di bumi dapat mengikat panas matahari sehingga suhu bumi panas. Pemanasan global di bumi akibat CO2 disebut juga sebagai efek rumah kaca. 3. Partikel SO2 dan NO2. Kedua partikel ini bersama dengan partikel cair membentuk embun, membentuk awan dekat tanah yang dapat mengganggu pernapasan. Partikel padat, misalnya bakteri, jamur, virus, bulu, dan tepung sari juga dapat mengganggu kesehatan. 4. Batu bara yang mengandung sulfur melalui pembakaran akan menghasilkan sulfur dioksida. Sulfur dioksida bersama dengan udara serta oksigen dan sinar matahari dapat menghasilkan asam sulfur. Asam ini membentuk kabut dan suatu saat akan jatuh sebagai hujan yang disebut hujan asam. Hujan asam dapat menyebabkan gangguan pada manusia, hewan, maupun tumbuhan. Misalnya gangguan pernapasan, perubahan morfologi pada daun, batang, dan benih.

Sumber polusi udara lain dapat berasal dari radiasi bahan radioaktif, misalnya, nuklir. Setelah peledakan nuklir, materi radioaktif masuk ke dalam atmosfer dan jatuh di bumi. materi radioaktif ini akan terakumulusi di tanah, air, hewan, tumbuhan, dan juga pada manusia. Efek pencemaran nuklir terhadap makhluk hidup, dalam taraf tertentu, dapat menyebabkan mutasi, berbagai penyakit akibat kelainan gen, dan bahkan kematian.

2

Suatu Kota atau daerah yang memiliki fasilitas nuklir baik itu untuk keperluan pembangkit tenaga listrik tenaga Nuklir (PLTN) ataupun untuk kepentingan penelitian, maka kota atau kawasan tersebut harus memiliki alat atau sistem pendeteksi untuk mendeteksi, mengukur dan memonitoring tingkat radiasi karena radiasi tersebut bisa berpotensi meningkatkan pencemaran udara pada kawasan tersebut. Alasan mendasar perlunya alat monitoring lingkungan fasilitas nuklir ini karena di Indonesia, keamanan dan keselamatan suatu kota atau kawasan yang memiliki fasilitas nuklir diatur oleh peraturan pemerintah nomor 33 tahun 2007 tentang keselamatan radiasi pengion dan keamanan sumber radioaktif pada BAB satu pasal satu yang berbunyi “Keselamatan Radiasi Pengion yang selanjutnya disebut Keselamatan Radiasi adalah tindakan yang dilakukan untuk melindungi pekerja, anggota masyarakat dan lingkungan hidup dari bahaya radiasi”. Peraturan lain yang mengatur tentang keamanan fasilitas nuklir, dibuat oleh salah satu pihak atau badan nuklir di Indonesia yaitu BATAN yang mempunyai Pedoman Keselamatan dan Proteksi Radiasi Kawasan Nuklir Serpong. Pada pedoman tersebut terdapat peraturan mengenai pemantauan radiologi lingkungan yang sesuai

dengan

Keputusan

Kepala

BATAN

No.392/KA/XI/2005 tentang Organisasi dan Tata Kerja BATAN. Selain perlunya mengukur tingkat radiasi pada suatu kota atau kawasan (jika ada fasilitas nuklirnya), perlu juga dilakukan pengukuran dan momonitoring kualitas udaranya, ini seperti tercantum dalam Peraturan

3

Menteri Negara Lingkungan Hidup mengenai Pedoman Pelaksanaan Program Adipura pada pasal satu poin satu yang berbunyi “Program Adipura adalah program kerja Kementerian Lingkungan Hidup, yang berlingkup nasional dalam rangka mewujudkan kabupaten/kota yang berwawasan lingkungan menuju

pembangunan

yang

berkelanjutan.”,

lalu

pada

poin

dua

“Kabupaten/kota berwawasan lingkungan adalah kabupaten/kota yang pembangunannya memperhatikan dan mempertimbangkan keselarasan antara fungsi lingkungan hidup, sosial dan ekonomi yang mendukung pembangunan yang berkelanjutan.”. Peraturan pemerintah Mengenai kualitas udara pada suatu kota terdapat pada pasal satu poin 5 yaitu “Pengendalian pencemaran udara adalah upaya pencegahan

dan/atau penanggulangan pencemaran udara serta pemulihan

mutu udara.” Dan pada poin tujuh yaitu “Evaluasi kualitas udara kota adalah

pengujian

dan

monitoring

terhadap pelaksanaan

upaya

pengendalian pencemaran udara, baik upaya pencegahan maupun upaya penanggulangan pencemaran udara dari emisi dan kebisingan kendaraan bermotor di suatu perkotaan”. Setelah melihat dan mempelajari beberapa peraturan mengenai keamanan radiasi dan polusi udara, Maka penulis berpendapat bahwa perlu dilakukannya penilitian untuk membuat suatu alat yang mampu mendeteksi, mengukur dan memonitoring tingkat polusi udara serta radiasi pada kawasan atau kota yang memiliki fasilitas nuklir.

4

Untuk memperkuat data mengenai penilitian ini, maka penulis telah melakukan wawancara terhadap pihak BATAN yang diwakili oleh bidang instrumensi PRFN (Pusat Rekayasa Fasilitas Nuklir) BATAN yaitu Bapak Dr. I Putu Susila. Berikut poin-poin kesimpulan wawancara yang telah dilakukan: 1. Polusi udara dan radiasi sebagian besar sulit dan tidak bisa dirasakan oleh panca indera manusia. Contoh polusi udara adalah gas CO dan radiasi adalah gelombang gamma. 2. Ada beberapa jenis zat radiasi tertentu yang berbentuk partikulat (debu) diudara. 3. Bahaya polusi udara dan radiasi untuk kesehatan manusia terjadi secara efek jangka panjang (terakumulasi di dalam tubuh), sehingga perlu adanya pemantauan secara berkala terhadap tingkat polusi udara dan radiasi yang ada dilingkungan masyarakat. 4. Masyarakat sekitar fasilitas nuklir seperti di BATAN PUSPIPTEK perlu dan berhak mengetahui informasi mengenai kualitas udara dan radiasi ini, karena BATAN selaku instintusi pemerintah wajib mentaati UU keterbukaan informasi publik yaitu tertera pada pasal satu poin dua “Informasi Publik adalah informasi yang dihasilkan, disimpan, dikelola, dikirim, dan/atau diterima oleh suatu badan publik yang berkaitan dengan penyelenggara dan penyelenggaraan negara dan/atau penyelenggara dan penyelenggaraan badan publik lainnya yang sesuai dengan Undang-Undang ini serta informasi lain yang berkaitan dengan kepentingan publik”.

5

Lalu pada pasal dua poin satu “Setiap Informasi Publik bersifat terbuka dan dapat diakses oleh setiap Pengguna Informasi Publik” 5. BATAN perlu melaporkan secara berkala mengenai keadaan tingkat radiasi di wilayahnya menurut peraturan BAPETEN (Badan Pengawas Tenaga Nuklir), sehingga perlu diadakan pengukuran tingkat radiasi secara kontinyu. 6. BATAN PUSPIPTEK memerlukan suatu sistem alat monitoring lingkungan fasilitas radiasi, yang nantinya data hasil monitoring tersebut akan dimuat dalam website yang telah tersedia, sehingga masyarakat bisa mengaksesnya. Berdasarkan observasi, pihak BATAN yang memiliki fasilitas nuklir riset, fasilitas tersebut contohnya untuk bidang kesehatan, selain itu kawasan tersebut juga terdapat fasilitas industri yang biasanya di lalui kendaraan besar seperti truk. Fasilitas nuklir ini akan menghasilkan tingkat radioaktivitas selain itu kendaraan truk disekitar kawasan ini akan menghasilkan polusi akibat hasil pembakaran yang tidak sempurna dan bisa mempengaruhi kesehatan masyarakat. Berdasarkan observasi, peraturan dan hasil wawancara yang telah diuraikan, maka penulis berpendapat perlunya dibuat suatu alat untuk monitoring tingkat radiasi nuklir serta kualitas udara pada suatu kota atau kawasan dan alat tersebut mampu menyediakan informasi mengenai keadaan lingkungannya.

6

Penulis memilih lokasi di BATAN PUSPIPTEK karena kawasan tersebut memiliki salah satu fasilitas nuklir dan dekat dengan kawasan dan pemukiman masyrakat, maka judul dari skripsi ini adalah “Prototipe Alat Monitoring Radioaktivitas Lingkungan, Cuaca dan Kualitas Udara Secara Online dan Periodik Berbasis Arduino. Studi Kasus: BATAN PUSPIPTEK Serpong”.

1.2 Perumusan Masalah Adapun rumusan masalah dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut: Bagaimana membuat sebuah sistem prototipe alat yang mampu memonitoring tingkat pencemaran udara baik kualitas udara maupun cuaca serta tingkat radioaktivitas gamma gross secara online dan periodik berdasarkan standar dan kriteria yang berlaku.

1.3 Batasan Masalah Agar pembahasan tidak menyimpang dan penelitian yang dihasilkan optimal, maka ditentukan batasan masalah sebagai berikut: 1. Alat ini akan mendeteksi, mengukur dan memonitor tingkat radiasi, cuaca serta kualitas udara. Tingkat radiasi yang dideteksi, diukur dan dimonitor adalah radiasi dari gelombang gamma, karena gelombang tersebut memiliki frekuensi dan energy yang cukup berbahaya bagi kesehatan. Tingkat kualitas udara yang diukur, dideteksi dan dimonitor adalah gas CO

7

dan CO2. Kondisi cuaca yang akan diukur yaitu suhu, kelembaban dan angin. 2. Pembuatan alat akan menggunakan modul mikrokontroler Arduino. 3. Memakai sensor pendeteksi radiasi (Geiger Tube) serta sensor untuk gas CO dan CO2. Lalu untuk kondisi cuaca menggunakan sensor suhu, kelembaban dan angin. 4. Standar dalam mendeteksi tingkat radiasi akan mengikuti standar dari Pedoman Keselamatan dan Proteksi Radiasi Kawasan Nuklir Serpong. Standar dalam mendeteksi tingkat kualitas udara akan mengikuti standar dari mengikuti Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor tujuh tahun 2011 tentang Pelaksanaan Adipura. 5. Pembuatan alat ini akan mengikuti teori parallel embedded, karena modul mikrokontoler Arduino akan mengontrol lebih dari satu sensor dalam satu waktu. 6. Pembuatan alat ini agar bisa mendeteksi tingkat radiasi, kualitas udara serta kondisi cuaca berdasarkan standar yang telah ditetapkan. 7. Data dari alat monitoring lingkungan ini akan dikirim ke basis data yang telah disediakan melalui jaringan kabel atau nirkabel yang telah tersedia di PRFN BATAN. 8. Penelitian ini hanya sampai mengirim data hasil monitoring lingkungan fasilitas nuklir ke basis data (tidak membahas mengenai websitenya), yang nantinya akan digunakan oleh website yang telah tersedia.

8

9. Pengujian alat dilakukan di laboratorium dan tidak membahas pengujian di lapangan.

1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat suatu sistem prototipe alat untuk mendeteksi, mengukur dan momonitoring radioaktivitas gamma dan kualitas udara serta cuaca dilingkungan BATAN PUSPIPTEK secara online dan periodik. Selain itu alat ini juga mampu menyediakan informasi mengenai tingkat radiasi dan kualitas udara serta memastikan bahwa alat tersebut dapat bekerja sesuai dengan standar yang berlaku. Selanjutnya, penilitian ini juga untuk membuktikan bahwa modul mikrokontroler Arduni yang hanya mempunyai satu core (single core) bisa mongontrol lebih dari satu sensor atau modul lain dalam waktu yang bersamaan (parallel embedded).

1.5 Manfaat Penulisan Adapun manfaat dari penyusunan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: a. Bagi User (pengguna) 1. Memberikan informasi mengenai tingkat radiasi dan kualitas udara. 2. Memberikan semacam peringatan (alert) terhadap tingkat radiasi dan kualitas udara yang diukur.

9

b. Bagi Penulis 1. Lebih mengerti dan memahami bahasa pemrogram serta proses dan tools yang digunakan pembuatan sistem ini, yaitu pemrograman Arduino. 2. Lebih mengerti dan memahami pengimplementasian teknologi Embedded System. 3. Menambah pengetahuan dalam bidang radiasi nuklir dan pencemaran udara. c. Bagi Universitas: 1. Mengetahui kemampuan mahasiswa dalam menguasai materi pelajaran yang diperoleh selama masa perkuliahan. 2. Mengetahui kemampuan mahasiswa dalam menerapkan ilmunya dan sebagai bahan evaluasi. 3. Memberikan

gambaran

tentang

kesiapan

mahasiswa

dalam

menerapkan ilmu yang telah diterimanya.

1.6 Metodologi Penelitian Dalam rangka penyusunan Tugas Akhir yang berjudul “Prototipe Alat Monitoring Radioaktivitas Lingkungan, Cuaca dan Kualitas Udara Secara Online dan Periodik Berbasis Arduino. Studi Kasus: BATAN PUSPIPTEK Serpong” penulis akan melakukan pengumpulan data dengan menggunakan metode:

10

a. Metode Pengumpulan Data 1. Observasi 2. Interview (Wawancara) 3. Studi Pustaka 4. Studi Literatur b. Metode Pengembangan Alat (Prototyping) Penulis menggunakan metode Prototyping untuk proses pembuatan dan pengembanga alat, dengan tahapan sebagai berikut: 1. Pengumpulan kebutuhan 2. Membangun prototipe 3. Evaluasi prototipe 4. Mengkodekan sistem 5. Menguji sistem 6. Evaluasi sistem 7. Menggunakan sistem

1.7 Sistematika Penulisan Dalam penelitian ini pembahasan terbagi dalam lima bab yang secara singkat akan diuraikan sebagai berikut:

11

BAB 1 PENDAHULUAN Dalam bab ini akan dibahas mengenai latar belakang penulisan Tugas Akhir, batasan masalah, tujuan dan manfaat serta sistematika penulisan yang merupakan gambaran menyeluruh dari penulisan Tugas Akhir ini.

BAB 2 LANDASAN TEORI Dalam bab ini akan dibahas mengenai berbagai teori yang mendasari analisis permasalahan dan berhubungan dengan topik yang dibahas.

BAB 3 METODE PENELITIAN Bab ini membahas mengenai metode penelitian yang akan digunakan dalam merancang dan membangun aplikasi.

BAB 4 ANALISIS, PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI Pada bab ini membahas mengenai hasil dari analisis, perancangan, implementasi sesuai dengan metode yang dilakukan pada aplikasi yang dibuat.

BAB 5 PENUTUP Pada bab terakhir ini akan menguraikan tentang kesimpulan dari hasil penitian yang didapat dan juga saran yang dapat digunakan untuk pengembangan sistem ini kea rah yang lebih baik lagi di masa yang akan datang.

12

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Prototipe 2.1.1

Definisi Prototipe Prototyping menurut Houde dan Hill merupakan salah satu metode

pengembangan perangkat lunak yang banyak digunakan. Dengan metode Prototyping ini pengembang dan pelanggan dapat saling berinteraksi selama proses pembuatan sistem. Sering terjadi seorang pelanggan hanya mendefiinisikan

secara

umum

apa

yang

dikehendakinya

tanpa

menyebutkan secara detail output apa saja yang dibutuhkan, pemrosesan dan data-data apa saja yang dibutuhkan. Sebaliknya disisi pengembang kurang memperhatikan efesiensi algoritma, kemampuan sistem operasi dan interface yang menghubungkan manusia dan komputer. Untuk mengatasi ketidaksesuaian antara pelanggan dan pengembang, maka harus dibutuhkan kerjasama yang baik diantara keduanya sehingga pengembang akan mengetahui dengan benar apa yang diinginkan pelanggan dengan tidak mengesampingkan segi-segi teknis dan pelanggan akan mengetahui proses-proses dalam menyelesaikan sistem yang diinginkan. Dengan demikian akan menghasilkan sistem yang sesuai dengan jadwal waktu penyelesaian yang telah ditentukan. Prototipe merupakan pendekatan iteratif dalam pengembangan sistem yang dibuat. Secara umum tujuan pengembangan sistem informasi

13

adalah untuk memberikan kemudahan dalam penyimpanan informasi, mengurangi biaya dan menghemat waktu, meningkatkan pengedalian, mendorong pertumbuhan, meningkatkan produktifitas serta profitabilitas organisasi. Dalam beberapa tahun terakhir ini, peningkatan produktifitas organisasi ini dibantu dengan berkembangnya teknologi komputer baik hardware maupun software-nya. Tetapi tidak semua kebutuhan sistem informasi dengan computer itu dapat memenuhi kebutuhan dan menyelesaikan masalah yang dihadapi organisasi. Keterbatasan sumber daya dan anggaran pemeliharaan memaksa para pengembang sistem informasi untuk menemukan jalan untuk mengoptimalkan kinerja sumber daya yang telah ada. Karakteristik dari suatu sistem informasi manajemen yang lengkap tergantung dari masalah yang dihadapi, proses pengembangannya dan tenaga kerja yang akan dikembangkannya. Seiring dengan perkembangan permasalahan karena berubahnya lingkungan yang berdampak kepada perusahaan maka akan menjadi parameter proses pengembangan sistem informasi yaitu masalah yang dihadapi, sumber daya yang tersedia dan perubahan, sehingga hasil pengembangan sistem informasi manajemen baik yang diharapkan oleh perorangan maupun oleh organisasi turut berubah. Perubahan tersebut pada akhirnya menimbulkan ketidakpastin dan menambah kompleks/rumit masalah yang dihadapi oleh para analis sistem informasi. Metode tradisional seperti SDLC dianggap tidak lagi mampu

14

memenuhi tantangan perubahan dan kompleksnya masalah yang dihadapi tersebut. Sekitar awal tahun delapan puluhan, para professional dibidang sistem informasi memperkenalkan satu metode pengembangan sistem inforamsi baru, yang dikenal dengan nama metode prototyping. Metode

prototyping

sebagai

suatu

paradigm

baru

dalam

pengembangan sistem informasi manajemen tidak hanya sekedar suatu evolusi dari metode pengembangan sistem informasi yang sudah ada, tetapi sekaligus merupakan revolusi dalam pengembangan sistem informasi manajemen. Metode ini dikatakan revolusi karena merubah proses pengembangan sistem informasi yang lama (SDLC). Menurut literatur yang dimaksud dengan prototipe adalah “model pertama” yang sering digunakan oleh perusahaan industri yang memproduksi barang secara masal. Tetapi dalam kaitannya dengan sistem informasi definisi kedua dari Webster yang menyebutkan bahwa “prototipe is an individual that exhibits the essential features of later type” yang bila diaplikasikan dalam pengembangan sistem informasi manajemen dapat berarti bahwa prototipe tersebut adalah sistem informasi yang menggambarkan hal-hal penting dari sistem informasi yang akan datang. Prototipe sistem informasi bukanlah merupakan sesuatu yang lengkap, tetapi

sesuatu

yang

harus

dimodifikasi

kembali,

dikembangkan,

ditambahkan atau digabungkan dengansistem informasi yang lain bila perlu.

15

Dalam beberapa hal pengembangan software berbeda dengan produk-produk manufaktur, setiap tahap atau fase pengembangan sistem informasi merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari seluruh proses yang harus dilakukan. Proses ini umumnya hanya untuk satu produk dan karakteristik dari produk tersebut tidak dapat ditentukan secara pasti seperti produk manufaktur, sehingga penggunaan ”model pertama” bagi pengembangan software tidaklah tepat. Istilah prototyping dalam hubungannya

dengan

pengembangan

software

sistem

informasi

manajemen lebih merupakan suatu proses bukan prototipe sebagai suatu produk. (Houde dan Hill :2004).

2.1.2

Karakteristik Metode Prototyping

Ada empat langkah yang menjadi karakteristik metode prototyping yaitu : 1. Pemilahan Fungsi Mengacu pada pemilahan fungsi yang harus ditampilkan oleh prototyping. Pemilahan harus selalu dilakukan berdasarkan pada tugas-tugas yang relevan yang sesuai dengan contoh kasus yang akan diperagakan 2. Penyusunan Sistem Informasi Bertujuan untuk memenuhi permintaan akan tersedianya prototipe. 3. Evaluasi 4. Penggunaan Selanjutnya

16

Jenis-jenis prototypingsendiri meliputi: 1. Feasibility prototyping – digunakan untuk menguji kelayakan dari teknologi yang akan digunakan untuk sistem informasi yang akan disusun. 2. Requirement prototyping – digunakan untuk mengetahui kebutuhan aktivitas bisnis user. 3. Desain prototyping – digunakan untuk mendorong perancangan sistem informasi yang akan digunakan. 4. Implementation prototyping – merupakan lanjutan dari rancangan protipe, dimana prototipe ini langsung disusun sebagai suatu sistem informasi yang akan digunakan. Pada penelitian ini, jenis prototipe yang dipakai oleh peneliti adalah requirement prototyping, yang digunakan untuk mengetahi kebutuhan aktivitas bisnis user. (Houde dan Hill :2004).

2.1.3

Keunggulan dan Kelemahan Metode Prototyping

Keunggulan 1. End user dapat berpartisipasi aktif 2. Penentuan kebutuhan lebih mudah diwujudkan 3. Mempersingkat waktu pengembangan sistem informasi Kelemahan 1. Proses analisis dan perancangan terlalu singkat 2. Mengesampingkan alternatif pemecahan masalah

17

3. Kurang fleksible dalam mengahdapi perubahan 4. Prototipe yang dihasilkan tidak selamanya mudah dirubah 5. Prototipe terlalu cepat selesai (Houde dan Hill :2004)

2.2 Radiasi 2.2.1

Pengertian Radiasi Radiasi dapat diartikan sebagai energi yang dipancarkan dalam

bentuk partikel atau gelombang. Pengertian tentang radiasi dan gelombang dapat dijelaskan pada kejadian berikut.

Gambar 2.1. Gelombang Riak Air

18

Berdasarkan kejadian tersebut dapat dilihat bahwa untuk mengangkat sesuatu diperlukan energi. Karena itu, terangkatnya daun memperlihatkan bahwa gelombang mempunyai energi dan energi tersebut telah bergerah dari lokasi jatuhnya kerikil ke lokasi terangkatnya daun. Hal yang sama juga berlaku untuk berbagai jenis gelombang dan radiasi lain. Salah satu karakteristik dari semua radiasi adalah radiasi mempunyai panjang gelombang, yaitu jarak dari suatu puncak gelombang ke puncak gelombang berikutnya.

Gambar 2.2. Panjang Gelombang Radiasi terdiri dari beberapa jenis dan setiap jenis radiasi tersebut memiliki panjang gelombang masing-masing. Ditinjau dari masanya, radiasi dapat dibagi menjadi radiasi elektromagnatek dan radiasi partikel. Radiasi elektromagnetik adalah radiasi yang tidak memiliki massa. Radiasi ini terdiri dari gelombang radio, gelombang mikro, inframerah, cahaya tampak, sinar-X, sinargamma dan sinar kosmik. Radiasi partikel adalah radiasi berupa partikel yang memiliki massa, misalna partikel beta, alfa dan neutron.

19

Gambar 2.3. Jenis Panjang Gelombang Jika ditinjau dari “muatan listrik” nya, radiasi dapat dibagi menjadi radiasi pengion dan radiasi non-pengion. Radiasi pengion adalah radiasi yang apabila menumbuk atau menabrak sesuatu akan muncul partikel bermuatan listrik yang disebut ion. Peristiwa terjadinya ion ini disebut ionisasi. Ion ini kemudian akan menimbulkan efek atau pengaruh pada bahan, termasuk benda hidup. Radiasi pengion disebut juga radiasi atom atau radiasi nuklir. Termasuk ke dalam radiasi pengion adalah sinar-X, sinar gamma, sinar kosmik, serta partikel beta, alfa dan neutron dapat menimbulkan ionisasi secara langsung. Meskipun tidak memiliki massa

20

dan muatan listrik, sinar-X, sinar gamma dan sinar kosmik juga termasuk ke dalam radiasi pengion karena dapat menimbulkan ionisasi secara tidak langsung. Radiasi non pengion adalah radiasi yang tidak dapat menimbulkan ionisasi. Termasuk ke dalam radiasi non-pengion adalah gelombang radio, gelombang mikrom inframerah, cahaya tampak dan ultraviolet.

Gambar 2.4. Spektrum Panjang gelombang Tulisan ini hanya akan membicarakan radiasi pengion, khususnya sinar-X dan sinar gamma. Kedua jenis radiasi ini mempunyai potensi bahaya yang lebih besar dibandingkan dengan jenis radiasi lainnya. Pengaruh sinar kosmik hampir dapat diabaikan karena sebelum mencapai tubuh manusia, radiasi ini telah berinteraksi terlebih dahulu dengan atmosfir bumi. Radiasi beta hanya dapat menembus kertas tipis dan tidak 21

dapat menembus tubuh manusia, sehingga pengaruhnya dapat diabaikan. Demikian pula dengan radiasi alfa, yang hanya dapat menembus beberapa millimeter udara. Sedang radiasi neutron pada umumnya hanya terdpat di reaktor nuklir. (www.batan.go.id).

Gambar 2.5. Daya Tembus Radiasi Pengion

2.2.2

Proses Terjadinya Radiasi Radiasi dapat diartikan sebagai energi yang dipancarkan dalam

bentuk partikel atau gelombang. Jika suatu inti tidak stabil, maka inti mempunyai kelebihan energi. Inti itu tidak dapat bertahan, suatu saat inti akan melepaskan kelebihan energi tersebut dan mungkin melepaskan satu atau dua atau lebih partikel atau gelombang sekaligus. Setiap inti yang tidak stabil akan mengeluarkan energi atau partikel radiasi yang berbeda. Pada sebagian besar kasus, inti melepaskan ebergi 22

elektromagnetik yang disebut radiasi gamma, yang dalam banyak hal mirip dengan sinar-X. radiasi gamma bergera lurus dan mampu menembus sebagian besar bahan yang dilaluinya. Dalam banyak kasus, inti juga melepaskan radiasi beta. Radiasi beta lebih mudah untuk dihentikan. Seng atap atau kaca jendela dapat menghentikan radiasi beta. Bahkan pakaian yang kita pakai dapat melindungi dari radiasi beta. Unsur-unsur tertentu, terutama yang berat seperti uranium, radium dan plutonium, melepaskan radiasi alfa. Radiasi alfa dapat dihalangi seluruhnya dengan selembar kerta. Radiasi alfa tidak dapat menembus kulit kita. Radiasi alfa sangat berbahaya hanya jika bahan-bahan yang melepaskan radiasi alfa masuk kedalam tubuh kita. Sinar-X merupakan jenis radiasi yang paling banyak ditemukan dalam kegiatan sehari-hari. Semua sinar-X di bumi ini dibuat oleh manusia dengan menggunakan peralatan listrik tegangan tinggi. Alat pembangkit sinar-X dapat dinyalakan dan dimatikan. Jika tegangan tinggi dimatikan, maka tidak akan ada lagi radiasi. Sinar-X dapat menembus bahan, misalnya jaringan tubuh, air dan kayu atau besi, karena sinar –X mempunyai panjang gelombang yang sangat pendek. Sinar-X hanya dapat ditahan secara efektif oleh bahan yang mempunyai kerapatan tinggi, misalnya timah hitam (Pb) atau beton tebal. Radiasi gamma mempunyai sifat yang serupa dengan sinar-X, namun radiasi gamma berasal dari inti atom. Karena berasal dari inti atom, radiasi gamma akan memancar terus menerus da tidak dapat dinyalakan

23

atau dimatikan. Radiasi gamma yang terdapat di alam terutama berasal dari bahan-bahan radioaktif alamiah, seperti radium atau kalium radioaktif. Beberapa inti atom yang dapat memancarkan radiasi gamma juga dapat dibuat oleh manusia. Beberapa unsur, misalnya besi atau oksigen, dapat memiliki beberapa inti atom yang hampir sama, disebut isotop. Jika suatu isotop dapat memancarkan radiasi, maka disebut radioisotop. Perbedaan antara isotope yang satu dengan yang lainnya, biasanya dinyatakan dengan angka. Sebagai contoh, kalium-39 dan kalium-40, merupakan isotope dari unsur kalium. Pemancaran radiasi dari suatu bahan radioaktif tidak dapat dimatikan atau dimusnahkan. Pemancaran radiasi hanya akan berkurang secara alamiah. Akibat memancarkan radiasi, suatu bahan radioaktif akan melemah aktivitasnya (kekuatannnya), proses ini disebut peluruhan. Selain itu, jika suatu bahan radioaktif memancarkan radiasi, bahan radioaktif tersebut dapat berubah menjadi bahan lain. Bahan lain ini dapat bersifat tidak stabil (masih dapat memancarkan radiasi lagi) dan dapat pula bersifat stabil. Setiap radioisotope akan berkurang atau melemah separo dari aktivitas awalnya dalam jangka waktu tertentu, yang bervariasi dari beberpa detik hingga milyaran tahun, bergantung pada jenis radioisotope nya. Jangka waktu tertentu tersebut disebut umur-paro. Sebagai contoh,

24

umur paro radium adalah 1,622 tahun; artinya, aktivitas radium akan berkurang setengahnya dalam 1,622 tahun. (www.batan.go.id).

Gambar 2.6. Umur Paro Radioisotop

2.2.3

Efek Radiasi Terhadap Manusia Jika radiasi mengenai tubuh manusia, ada dua kemungkinan yang

dapat terjadi: berinteraksi dengan tubuh manusia atau hanya melewati saja. Jika beriteraksi, radiasi dapat mengionisasi atau dapat pula mengeksitasi atom. Setiap terjadi proses ionisasi atau eksitasi, radiasi akan kehilangan sebagian energinya. Energi radiasi yang hilang akan menyebabkan peningkatan temperature (panas) pada bahan (atom) yang beinteraksi dengan radiasi tersebut. Dengan kata lain, semua energi radiasi yang terserap di jaringan biologis akan muncul sebagai panas melalui peningkatan vibrasi (getaran) atom dan struktur molekul. Ini merupakan

25

awal dari perubahan kimiawi yang kemudian dapat mengakibatkan efek biologis yang merugikan. Satuan dasar dari jaringan biologis adalah sel. Sel mempunyai inti sel yang merupakan pusat pengontrol sel. Sel terdiri dari 80% air dan 20% senyawa biologis kompleks. Setidaknya ada dua cara bagaimana radiasi dapat mengakibatkan kerusakan pada sel. Pertama, radiasi dapat mengionisasi langsung molekul DNA (deoxyribonucleic acid) sehingga terjadi perubahan kimiawi pada DNA. Kedua, perubahan kimiawi pada DNA terjadi secara tidak langsung, yaitu jika DNA berinteraksi dengan radikal bebas hidroksil. Terjadinya perubahan kimiawi pada DNA tersebut, baik secara langsung maupun tidak langsung, dapat menyebabkan efek biologis yang merugikan, misalnya timbul kanker maupun kelain genetic. Pada dosis rendah, misalnya dosis radiasi latar belakang yang kita terima sehari-hari, sel dapat memulihkan dirinya sendiri dengan sangat cepat. Pada dosis lebih tinggi (hingga 1 Sv), ada kemungkinan sel tidak dapat memulihkan dirinya sendiri, sehingga sel akan mengalami kerusakan permanen atau mati. Sel yang mati relatif tidak berbahaya karena akan diganti dengan sel baru. Sel yang mengalami kerusakan permanen dapat menghasilkan sel yang abnormal ketika sel tersebut membelah diri. Sel yang abnormal inilah yang akan meningkatkan resiko terjadinya kanker pada manusia akibat radiasi.

26

Efek radiasi terhadap tubuh manusia bergantung pada seberapa banyak dosis yang diberkan dan bergantung pula pada lajunya, apakah diberikan secara akut (dalam jangka waktu seketika) atau secara gradual (sedikit demi sedikit).

Sebagai contoh, radiasi gamma dengan dosis 2 Sv (200 rem) yang diberikan pada seluruh tubuh dalam waktu 30 menit akan menyebabkan pusing dan muntah-muntah pada beberapa persen manusia yang terkena dosis tersebut, dan kemungkinan satu persen akan meninggal dalam waktu satu atau dua bulan kemudian. Untuk dosis yang sama tetapi diberikan dalam rentang waktu satu bulan atau lebih, efek sindroma radiasi akut tersebut tidak terjadi. Contoh lain, dosis radiasi akut sebesar 3,5 – 4 Sv (350 – 400 rem) yang diberikan seluruh tubuh akan menyebabkan kematian sekitar 50% dari mereka yang mendapat radiasi dalam waktu 30 hari kemudian. Sebaliknya, dosis yang sama yang diberikan secara merata dalam waktu satu tahun tidak menimbulkan akibat yang sama.

Selain bergantung pada jumlah dan laju dosis, setiap organ tubuh mempunyai kepekaan yang berlainan terhadap radiasi, sehingga efek yang ditimbulkan radiasi juga akan berbeda.

Sebagai contoh, dosis terserap 5 Gy atau lebih yang diberikan secara sekaligus pada seluruh tubuh dan tidak langsung mendapat

27

perawatan medis, akan dapat mengakibatkan kematian karena terjadinya kerusakan sumsum tulang belakang serta saluran pernapasan dan pencernaan. Jika segera dilakukan perawatan medis, jiwa seseorang yang mendapat dosis terserap 5 Gy tersebut mungkin dapat diselamatkan. Namun, jika dosis terserapnya mencapai 50 Gy, jiwanya tidak mungkin diselamatkan lagi, walaupun ia segera mendapatkan perawatan medis.

Jika dosis terserap 5 Gy tersebut diberikan secara sekaligus ke organ tertentu saja (tidak ke seluruh tubuh), kemungkinan besar tidak akan berakibat fatal. Sebagai contoh, dosis terserap 5 Gy yang diberikan sekaligus ke kulit akan menyebabkan eritema. Contoh lain, dosis yang sama jika diberikan ke organ reproduksi akan menyebabkan mandul.

Efek radiasi yang langsung terlihat ini disebut Efek Deterministik. Efek ini hanya muncul jika dosis radiasinya melebihi suatu batas tertentu, disebut Dosis Ambang.

Efek deterministik bisa juga terjadi dalam jangka waktu yang agak lama setelah terkena radiasi, dan umumnya tidak berakibat fatal. Sebagai contoh, katarak dan kerusakan kulit dapat terjadi dalam waktu beberapa minggu setelah terkena dosis radiasi 5 Sv atau lebih.

Jika dosisnya rendah, atau diberikan dalam jangka waktu yang lama

(tidak

sekaligus),

kemungkinan

besar

sel-sel

tubuh

akan

memperbaiki dirinya sendiri sehingga tubuh tidak menampakkan tanda-

28

tanda bekas terkena radiasi. Namun demikian, bisa saja sel-sel tubuh sebenarnya mengalami kerusakan, dan akibat kerusakan tersebut baru muncul dalam jangka waktu yang sangat lama (mungkin berpuluh-puluh tahun kemudian), dikenal juga sebagai periode laten. Efek radiasi yang tidak langsung terlihat ini disebut Efek Stokastik.

Efek stokastik ini tidak dapat dipastikan akan terjadi, namun probabilitas terjadinya akan semakin besar apabila dosisnya juga bertambah besar dan dosisnya diberikan dalam jangka waktu seketika. Efek stokastik ini mengacu pada penundaan antara saat pemaparan radiasi dan saat penampakan efek yang terjadi akibat pemaparan tersebut. Kecuali untuk leukimia yang dapat berkembang dalam waktu 2 tahun, efek pemaparan radiasi tidak memperlihatkan efek apapun dalam waktu 20 tahun atau lebih.

Salah satu penyakit yang termasuk dalam kategori ini adalah kanker. Penyebab sebenarnya dari penyakit kanker tetap tidak diketahui. Selain dapat disebabkan oleh radiasi pengion, kanker dapat pula disebabkan oleh zat-zat lain, disebut zat karsinogen, misalnya asap rokok, asbes dan ultraviolet. Dalam kurun waktu sebelum periode laten berakhir, korban dapat meninggal karena penyebab lain. Karena lamanya periode laten ini, seseorang yang masih hidup bertahun-tahun setelah menerima paparan radiasi ada kemungkinan menerima tambahan zat-zat karsinogen dalam kurun waktu tersebut. Oleh karena itu, jika suatu saat timbul kanker,

29

maka kanker tersebut dapat disebabkan oleh zat-zat karsinogen, bukan hanya disebabkan oleh radiasi. (www.batan.go.id).

2.3 Pemanfaatan Teknologi Nuklir Oleh BATAN Teknologi nuklir bisa dimanfaatkan untuk kepentingan manusia apabila energi yang dihasilkan dari nuklir tersebut bisa dikontrol dan dimonitoring secara tepat dan benar. Pihak BATAN selaku badan yang melakukan riset tentang pemanfaatan teknologi nuklir bagi kehidupan manusia, telah menghasilkan inovasi dalam berbagai bidang, meliputi bidang pangan, kesehatan, energi, dan lain-lain. Seperti yang biasa kita dengar bahwa teknologi nuklir bisa menghasilkan energi untuk keperluan pembangkit tenaga listrik yang sumbernya sangat besar, tapi selain itu teknologi ini juga dimanfaatkan untuk kepentingan di bidang pangan. Salah satu contohnya BATAN membuat inovasi terhadap tanaman kedelai agar menghasilkn bibit varietas yang unggul dengan cara mutasi gen. Teknik mutasi pada kedelai ini dilakukan dengan cara memberikan energi radiasi gamma dengan dosis radiasi 150 gray, sehingga menghasilkan varietas bibit kedelai yang bermutu. Berikut hasil dari penelitan pemuliaan kedelai dengan teknik yang telah dilepas berdasarkan SK Menteri Pertanian: 1. Varietas Muria: Produktivitas 1,8 ton/ha, cukup tahan penyakit karat daun, dilepas pada tahun 1987.

30

2. Varietas Tengger: Produktivitas 1,4 ton/ha, cukup tahan penyakit daun, umur genjah dan dilepas pada tahun 1991. 3. Varietas Meratus: Produktivitas 1,4 ton/ha, cukup tahan penyakit daun, umur genjah dan dilepas pada tahun 1998.

Gambar 2.7. Kedelai Varietas

Selain dari Bidang Pangan, BATAN juga menghasilkan inovasi dibidang kesehatan, contohnya BATAN berhasil membuat suatu kit yang bisa mendeteksi kanker yaitu Kit Immunoradiometrcassay (IRMA) CA125 dan CA-153 untuk deteksi kanker secara in Vitro.

31

Gambar 2.8. Kit Immunoradiometrcassay (IRMA)

Beradasarkan contoh hasil inovasi diatas, sudah terbukti bahwa teknologi nuklir bisa sangat bermanfaat bagi manusia apabila ada suatu badan pemerintahan yang mampu melakukan riset secara aman terhadap teknologi tersebut. Untuk melakukan riset yang aman, maka badan tersebut perlu melakukan kontrol, pengawasan dan monitoring terhadap teknologi nuklir yang dipakai. (www.batan.go.id).

2.4 Definisi Online Secara umum, sesuatu dikatakan online adalah bila ia terkoneksi atau terhubung dalam suatu jaringan ataupun sistem yang lebih besar. Beberapa arti kata online lainnya yang lebih spesifik yaitu : 1. Dalam percakapan umum, jaringan atau network yang lebih besar dalam

konteks

ini

biasanya

lebih

mengarah

pada

internet,

32

sehingga online lebih pada menjelaskan status bahwa ia dapat diakses melalui internet. 2. Secara lebih spesifik dalam sebuah sistem yang terkait pada ukuran dalam satu aktivitas tertentu, sebuah elemen dari sistem tersebut dikatakan online jika elemen tersebut beroperasional. Sebagai contoh, Sebuah instalasi pembangkit listrik dikatakan online jika ia dapat menyediakan listrik pada jaringan elektrik. 3. Dalam telekomunikasi, istilah online memiliki arti lain yang lebih spesifik. Suatu alat diasosiasikan dalam sebuah sistem yang lebih besar dikatakan online bila berada dalam kontrol langsung dari sistem tersebut. Dalam arti jika ia tersedia saat akan digunakan oleh sistem (on-demand), tanpa membutuhkan intervensi manusia, namun tidak bisa beroperasi secara mandiri di luar dari sistem tersebut. 4. Dengan Internet kita dapat menerima dan mengakses informasi dalam berbagai format dari seluruh penjuru dunia. Kehadiran internet juga dapat memberikan kemudahan dalam dunia pendidikan, hal ini terlihat dengan begitu banyaknya situs web yang menyediakan media pembelajaran yang semakin interaktif serta mudah untuk dipelajari”.

2.5 Waktu Respon Sistem Saran dasar mengenai waktu respon telah hampir sama selama 30 tahun terakhir [Miller 1968; Card dkk. 1991] :

33

1. 0,1 detik adalah tentang batas untuk pengguna merasakan cepatnya suatu proses dari suatu sistem. Artinya tidak ada timbal balik dari sistem melainkan hanya menampilkan hasil. 2. 1,0 detik adalah tentang batas untuk aliran berpikir pengguna untuk tetap tidak terganggu, meskipun pengguna akan melihat penundaan. Biasanya, tidak ada timbal balik khusus diperlukan selama penundaan lebih dari 0,1 tetapi kurang dari 1,0 detik, pengguna tidak kehilangan perasaan yang beroperasi secara langsung pada data. 3.

10 detik adalah tentang batas untuk menjaga perhatian pengguna terfokus pada dialog. Untuk penundaan lagi, pengguna akan ingin untuk melakukan tugas lain sementara menunggu komputer untuk menyelesaikan, sehingga mereka harus diberi timbal balik yang menunjukkan saat komputer mengharapkan untuk dilakukan. Timbal balik selama penundaan itu sangat penting jika waktu respon mungkin akan sangat bervariasi, karena pengguna akan tidak tahu apa yang diharapkan. Biasanya, waktu respon harus secepat mungkin, tapi ini juga

mungkin bagi komputer untuk bereaksi begitu cepat sehingga pengguna tidak dapat bersaing dengan timbal balik. Misalnya, list bisa bergerak begitu cepat sehingga pengguna tidak dapat menghentikannya dalam beberapa waktu untuk elemen yang diinginkan untuk tetap dalam jendela tersedia. Fakta bahwa komputer dapat menjadi terlalu cepat menunjukkan

34

kebutuhan untuk perubahan antarmuka pengguna, seperti animasi, untuk diberi batas waktu sesuai dengan jam real-time.

2.6 Pengertian Mikrokontroler Mikrokontroler disebut juga MCU (Microcontroller Unit) adalah salah satu komponen elektronik atau IC (Integrated Circuit) yang memiliki beberapa sifat seperti computer yaitu CPU (Central Processing Unit) atau unit pemrosesan terpusat, kode memori, data memori, I/O (port untuk input dan output), bentuknya yang kecil dan harganya murah sehingga dapat dicangkokkan (embedded) di dalam berbagai peralatan rumah tangga, kantor, industry atau robot. Mikrokontroler dapat deprogram melalui program software yang dapat menulis, membaca dan dihapus isi dari mikrokontroler tersebut. Mikrokontroler sering digunakan dalam beberapa peralatan otomatis seperti pengontrol mesin di mobil, pengontrol jarak jauh, mesin cuci otomatis,

pengkondisian

udara

(AC)

dan

peralatan

perkantoran.

Keuntungan dari penggunaan mikrokontroler yaitu memperkecil ukuran peralatan, mengurangi biaya dan konsumsi listrik (Riza, 2008:5).

2.6.1

Mikrokontroler Arduino Arduino adalah suatu mikrokontroler kecil yang berisi semua

komponen komputer dan memiliki keukatan yang tidak begitu besar.Tapi dengan Arduino yang murah tersebut, kita dapat membuat alat – alat yang

35

sangat menarik. Arduino merupakan chip berwarna hitam yang mempunyai 28 kaki yang disebut ATmega168. Agar mikrokontroler Arduino dapat berkerja dengan baik dan dapat berkomunikasi dengan komputer, seluruh komponen – komponen yang dibutuhkan harus diletakkan pada tempatnya. Arduino memiliki banyak sekali versi.Salah satu yang paling simple adalah Arduino Uno yang mudah untuk dipakai. (Arduino:2010). Berikut adalah contoh gambar mikrokontroler Arduino Uno:

Gambar 2.9. Mikrokontroler Arduino Uno Penjelasan dari gambar 2.9. adalah sebagai berikut : a) 14 Pin Digital Input/Output (pin 0-13) 14 pin tersebut dapat difungsikan sebagai input atau output yang dapat dispesifikasikan di dalam program. b) 6 Pin Analog Input (pin 0-5) Enam pin tersebut diperuntukkan guna mendapat data analog dari suatu sensor dan mengubah data tersebut menjadi angka antara 0 dan 1023. 36

c) 6 Pin Analog Output (pin 3, 5, 6, 9, 10, dan 11) Enam pin ini sebenarnya adalah pin digital yang dapat diprogram ulang sehingga dapat mengubah mode pin yang dapat mengelurkan data analog. (Banzi : 2009)

2.7 Sensor Radiasi (Ludlum Model 44-2 Gamma Scintillator) Detektor model 44-2 sodium iodide (Nal) sintilator gamma merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi level rendah dari radiasi gamma dengan rentang dari 60 keV – 1,25 MeV. Isi dari sensor ini adalah pasangan Kristal Nal dengan ketebalan 2,54 cm yang disimpan dalam tabung photomultiplier dan dilapisi alumunium dengan ketebalan 0.062 inchi. Detektor ini sensitive terhadap unsur radioaktif yaitu Cessium 137. Detektor ini memerlukan tegangan sekitar 500-1200 volt untuk beroperasi. Sensor ini sensitif pada radiasi sampai sekitar 10mV atau lebih. Penggunaan detector ini biasa diaplikasikan untuk monitoring radiasi, deteksi tingkat radiasi rendah dan untuk analisa spektrum. Spesifikasi: -

Sintillator: 1” (2,54 cm) diameter x 1” (2,54 cm)

-

Sensitivitas: 175 cpm (count per minute) per µR/hour (Cessium 137 gamma)

-

Kegunaan instrument: untuk servey meter

-

Tabung: 1,125” (2,9 cm) diameter

37

-

Voltase: 500-1200 volt

-

Temperatur: 5°F (-15°C) to 122°F (50°C)

-

Ukuran dimensi: 2” (5,1 cm) diameter x 7,3” (18,5 cm) L

-

Berat: 0,5 Kg

2.8 Sensor Cuaca (Angin, Suhu dan Kelembaban Udara) Pada sensor cuaca, peneliti menggunakan sensor angin yang terdiri dari sensor kecepatan dan arah angin serta curah hujan. Lalu, sensor suhu dan kelembaban udara. Berikut penjelasan dari sensor-sensor tersebut. 2.8.1

Weather Sensor Assembly p/n 80422 Sensor ini merupakan modul sensor yang terdiri dari sensor kecepatan dan arah angin serta curah hujan. Sensor-sensor tersebut tidak mempunyai komponen elektronik yang aktif, tetapi sensorsensor tersebut menggunakan reed switch dan magnet untuk mendapatkan hasil pengukuran. Sejumlah tegangan listrik harus diberikan di setia sensor untuk menghasilkan suatu output.Berikut dibawah ini penjelasan dan gambar dari sensor tersebut.

38

Gambar 2.10. Weather Sensor Assembly A. Sensor Arah Angin (Wind Vane) Sensor arah angin merupakan sensor yang paling rumit dari ketiga sensor ini. Sensor ini mempunyai 8 reed switch, setiap switch terhubung dengan bermacam resistor. Prinsip kerja sensor ini, yaitu ketika magnet dari sensor mendekati dua switch dalam satu waktu, maka akan menghasilkan posisi atau arah angin (ada 16 arah angin) yang terdeteksi. Sensor ini membutuhkan resistor eksternal untuk mengubah besaran tegangan yang diterima atau sebagai voltage divider (pembagi tegangan), tegangan yang dihasilkan akan diukur melalui analog pin pada mikrokontroler lalu dikonversi menjadi nilai digital. Berikut dibawah ini gambar dari rangkaian sensor dan tabel arah angin berdasarkan output tegangan dan resistor.

39

Gambar 2.11. Rangkaian dan Tabel Resistansi Sensor Arah Angin

Seperti ditunjukkan pada gambar tabel diatas, berisi nilai resistansi untuk semua kemungkinan dari 16 posisi arah angin. Nilai resistansi tersebut dihasilkan ketika ada dua resistor dari sensor yang terhubung secara parallel yang terjadi karena angin menggerakkan magnet yang kemudian mengaktifkan kedua switch tersebut secara bersamaan. Berikut gambar dibawah ini merupakan contoh rangkaian untuk voltage divider dengan menggunakan resistor eksternal sebesar 10k ohm dan diberi tegangan sebesar 5 volt.

40

Gambar 2.12. Rangkaian Voltage Divider

B. Sensor Kecepatan Angin (Anemometer) Anemometer merupakan sen MPH (2.4km/h) causes the switch to close sor untuk mengukur kecepatan angina yaitu dengan mendeteksi sebuah kontak yang terjadi karena pergerakan magnet yang melewati reed switch. Jika terjadi suatu kontak (rangkaian reed switch tertutup) per detiknya maka sensor mendeteksi adanya kecepatan angin sebesar 1,492 MPJ (2,4km/j).

C. Sensor Curah Hujan (Rain Gauge) Rain Gauge atau sensor curah hujan adalah sensor yang dapat menampung curah hujan yang terjadi lalu air nya langsung

otomatis

dikeluarkan

(self-emptying).

Untuk

pengukuran curah hujannya, setiap 0,011 inchi (0,2794 mm) dari air hujan yang tertampung disensor akan mengakibatkan satu kontak antara reed switch dan magnet sehingga

41

menghasilkan data digital (HIGH/LOW) yang akan dihitung oleh mikrokontroller dengan fungsi interrupt. Sensor ini terhubung dengan 2 kabel yang tertancap pada kabel RJ 11.

2.8.2

Sensor Suhu dan Kelembaban Udara (DHT21) Sensor

DHT

21

ini

digunakan

untuk

mendeteksi

kelembaban dan suhu udara dengan mengumpulkan data sinyal digital dan menghasilkan keluaran berupan sinyal data yang telah terkalibrasi, sehingga data yang dihasilkan realibel dan stabil. Sensor ini bisa dihubungkan dengan single chip computer 8 bit sebagai pengontrolnya. Sensor model ini mempunyai data temperature yang telah terkalibrasi dengan akurat pada ruang kalibrasi dan koefisien untuk pengkalibrasian telah tersimpan pada memori OTP pada sensor. Ketika sensor mendeteksi keadaan suhu dan kelembaban, maka data yang terdeteksi akan dicocokkan sesuai nilai koefisien kalibrasi yang terdapat pada memori. Sensor DHT21 ini mempunyai kelebihan seperti ukurannya yang kecil (22*28*5mm), konsumsi listrik yang kecil serta jarak transmisi yang jauh (20 m), sehingga membuat sensor ini cocok dan mudah untuk diaplikasikan. Sensor ini dilengkapi dengan 4 pin konektor sehingga mudah dalam pengoperasiannya.

42

Fitur dan Aplikasi: -

Full range temperature compensated

-

Pengukuran suhu dan kelembaban udara

-

Sinyal digital terkalibrasi

-

Stabil untuk penggunaan jangka panjang

-

Tidak membutuhkan komponen ekstra

-

Jarak transminsi cukup jauh (20 meter)

-

Dilengkapi

empat

pin

untuk

koneksi

sensor

ke

mikrokontroler. Berikut dibawah ini adalah gambar dari sensor DHT21.

Gambar 2.13. Sensor DHT21

43

2.9

Sensor Gas CO (Karbon Monoksida) TGS2442 TGS 2442 terdiri dari beberapa lapisan struktur sensor. Lapisan kaca untuk insulasi panas dicetak atau berada antara pemanas ruthenium oksida (RuO2) dan sebuah substrat alumina. Sepasang elektroda Au untuk pemanas (heater) terbentuk pada insulator thermal. Lapisan untuk mendeteksi (sensing) gas, terdiri dari lapisan tipis SnO2. Lapisan tersebut dicetak pada lapisan insulasi elektrik dimana lapisan tersebut yang menyelubungi heater. Sepasang elektroda Au berfungsi untuk pengukuran resistansi dari sensor, elektroda tersebut terdapat pada insulator elektrik. Arang aktif terisi diantara selubung internal (paling dalam) dan selubung terluar yang bertujuan untuk mengurangi pengaruh dari gas yang menggangu (noise gases).

Gambar 2.14. Sensor TGS2442 TGS 2442 menunjukkan cukup bagus untuk sensor karbon monoksida, sehingga ideal untuk monitoring kadar CO. Untuk mengetahui keberadaan dari gas CO, konduktivitas sensor akan meningkat jika terdapat gas CO, dan peningkatan tersebut bergantung pada konsentrasi gas dalam udara. Sebuah sirkuit elektrik pulsa sederhana pada setiap satu detik voltage cycle dapat mengkonversi

44

perubahan didalam konduktivitas menjadi sebuah sinyal output dimana output tersebut berkorenpondensi dengan konsentrasi gas. Berikut dibawah ini adalah gambar dimensi dan struktur dari sensor.

Gambar 2.15. Rangkaian TGS2442

2.10 Sensor Gas CO2 (Karbon Dioksida) TGS4161 TGS4161

adalah

sensor

gas

CO2

yang

menawarkan

miniaturization dan konsumsi energi yang rendah. Jangkauan deteksi gas CO2 dari sensor ini dari 350 ppm sampai 10.000 ppm, sehingga sensor ini ideal digunakan untuk aplikasi kontrol kondisi udara pada suatu ruangan. Elemen sensitif gas CO2 pada sensor ini yaitu sebuah bahan elektrolit solid yang terdapat diantara 2 elektroda, bersamaan dengan heater substrate (RuO2). Dengan memonitoring perubahan yang terjadi pada EMF (electromotive force) yang dihasilkan dari dua elektroda, maka ini memeungkinkan untuk mengukur konsentrasi dari gas CO2. 45

Gambar 2.16. Sensor TGS4161 Pada bagian atas sensor terdapat adsorbent (zeolite) yang berguna untuk

mengurangi

pengaruh dari gas-gas

gangguan. TGS4161

menunjukkan hubungan linear antara delta EMF dan konsentrasi gas CO2 pada sebuah skala logaritma. Sensor ini mempunyai jangka waktu pakai yang panjang, stabil dan sangat tahan terhadap efek seperti kelembaban yang tinggi. Berikut dibawah ini adalah gambar dimensi dan struktur dari sensor.

46

Gambar 2.17. Rangkaian TGS4161

2.11 Ethernet Shield Ethernet shield berguna untuk menghubungkan modul Arduino dengan jaringan internet. Ethernet shield tertanam chip Wiznet W5100 ethernet. Wiznet W5100 ethernet menyediakan jaringan yang bisa mengakses baik jaringan TCP ataupun UDP. Modul ini menyediakan koneksi sampai empat socket secara simultan. Penggunaan Ethernet shield ini memanfaatkan Ethernet library untuk menuliskan kode programnya

47

dimana kode tersebut untuk koneksi ke jaringan internet menggunakan Ethernet shield ini.

Gambar 2.18. Ethernet Shield Cara menggunakan Ethernet shield ke Arduino yaitu dengan menancapkan shield tersebut ke pin-pin yang ada pada board Arduino, dengan begitu maka bisa menggunakan shield yang lain bila tersedia. Arduino menggunakan pin digital 10, 11, 12, 13 (SPI) untuk komunikasi dengan chip W5100 yang tertanam pada Ethernet shield. Pinpin tersebut tidak bisa digunakan lagi untuk input output yang lain. Pada shield ini tersedia jack RJ45 untuk Ethernet, tombol resel untuk reset baik dari W5100 ataupun board Arduino. Pada shield ini terdapat beberapa LED untuk: 

PWR: untuk indikasi bahwa shield telah mendapat daya listrik.



LINK: menandakan adanya proses pengiriman dan penerimaan data.



FULLD:menandakan bahwa koneksi jaringan dalam keadaan full duplex

48



100M: menandakan adanya jaringan yang mempunyai kecepatan 100 Mb/s.



RX: LED ini menyala ketika ada data yang masuk.



TX: LED ini menyala ketika ada data yang terkirim keluar.



COLL: LED ini menyala ketika terjadinya bentrok jaringan. Jumper solder yang bertanda “INT” bisa dikoneksikan untuk

Arduino agar bisa menerima notifikasi dari W5100, tetapi ini tidak tersedia dalam Ethernet library. Jumper tersebut mengkoneksikan pin INT pada w5100 ke pin digital nomor 2 pada Arduino.

2.12 Bahasa Pemrograman 2.12.1 C Programming Language C adalah bahasa pemrograman yang dikembangkan oleh Dennis Ritchie pada tahun 1970 untuk pemakaian pada sistem operasi UNIX.Hingga sekarang, bahasa ini telah dipergunakan secara praktis pada hampir semua sistem operasi.Bahasa C merupakan bahasa yang paling populer untuk menulis sistem softwaredan aplikasi serta dalam pelajaran Komputer Sains. C adalah bahasa yang lebih low-level dibandingkan dengan bahasa

pemrograman

"highlevel-language",

lainnya.Walau sebenarnya

ia

terkadang hanya

disebut lebih

sebagai high-level

dibandingkan dengan bahasa assembly C memiliki dua keunggulan utama dibandingkan dengan assembly. Pertama, kodenya lebih mudah

49

dibaca dan ditulis, terutama untuk program yang panjang. Kedua, kode assembly biasanya hanya bisa diterapkan pada arsitektur computer tertentu saja, sedangkan program C dapat dipindahkan ke berbagai arsitektur dimana compiler dan library-nya tersedia. Efisiensi dari kode C sangatlah bergantung pada kemampuan dari compiler untuk mengoptimisasi bahasa mesin yang dihasilkan, dimana hal ini berada diluar kendali programmer. Demikian juga keunggulan dan kelemahan antara C dengan bahasa high-level lainnya dimana efisiensi yang dihasilkan oleh kode C dapat lebih terkontrol hingga konsekuensinya adalah lebih sulit dibaca dan ditulis.Tapi perlu dicatat bahwa C adalah bahasa tingkat tinggi yang portabel, karena sampai saat ini hampir semua arsitektur komputer menyediakan compiler C dan library-nya. Fasilitas dari C yang perlu menjadi perhatian programmer adalah kemampuannya dalam mengatur isi memori komputer. C Standar tidak menyediakan fasilitas array bounds checking yang dengan mudah akan menyebabkan bug dalam kaitannya dengan operasi memori, seperti buffer overflows, serta computer insecurity. Beberapa fasilitas bahasa pemrograman C antara lain: 1. Suatu bahasa dengan (kernel) inti yang sederhana, dimanafungsifungsi yang kurang penting tersedia sebagai kumpulan pustaka (library) yang distandarisasi.

50

2. Terfokus pada paradigma pemrograman procedural, dengan fasilitas pemrograman yang terstruktur. 3. Memiliki bahasa preprocessor. 4. Memiliki performance(1) untuk semua operator. 5. Akses secara low-level pada memori komputer melalui pointer. 6. Parameter selalu dilewatkan ke function secara by value, bukan by reference. (Sumber : Hendra,S.T :2004 ) Pada penelitian ini, bahasa pemrograman C digunakan untuk memprogram Mikrokontroler Arduino.

2.12.2 PHP PHP merupakan hasil kerja seorang bernama Rasmus Lerdorf pada 1995.Namun pada perkembangannya, PHP tidak hanya merupakan proyek pribadi Rasmus.PHP ditulis ulang dengan banyak menambahkan fungsi-fungsi baru yang dilakukan oleh Zeev Suraski dan Andi Gutmants (disingkat Zend) hingga kemudian lahir PHP 3 pada 1998 (Astamal, 2006). PHP adalah bahasa server-side scripting yang didesain khusus untuk web. Pada halaman HTML dapat ditempelkan (embed) kode PHP.Kode PHP dieksekusi di sisi server bukan di komputer klien dan hasil yang ditampilkan adalah kode HTML (Astamal, 2006). Maksud dari server-side scripting adalah sintaks dan perintahperintah yang diberikan akan sepenuhnya dijalankan di server tetapi

51

disertakan pada dokumen HTML biasa. Pembuatan webini merupakan kombinasi antara PHP sebagai bahasa pemrograman dan HTML sebagai pembangun halaman web. PHP dikenal sebagai bahasa scripting yangmenyatu dengan tag HTML, dieksekusi di server dan digunakan untuk membuat halaman web yang dinamis. PHP merupakan software yang Open Source dan mampu dijalankan lintas platform. PHP mampu berjalan di Windows NT dan beberapa versi UNIX, dan PHP dapat dibangun sebagai modul pada webserver Apache. PHP dapat mengirim HTTP header, dapat mengeset cookies, mengatur authentication dan redirect users. PHP menawarkan konektivitas yang baik dengan beberapa basis data antara lain Oracle,Sybase, MySQL, PostgreSQ dan tak terkecuali semua database ber-interface ODBC. Selain itu, PHP juga terintegrasi dengan beberapa library eksternal hingga dapat membuat programmer melakukan segalanya dari dokumen PDF hingga mem-parse XML. PHP juga mendukung komunikasi dengan layanan lain melalui protocol SNMP, POP3 atau bahkan HTTP. Konsep kerja PHP sebenarnya amat sederhana. Programmer hanya perlu melakukan penterjemahan khusus untuk kode-kode PHP yang nantinya akan diterjemahkan oleh mesin PHP kekode HTML sebelum diterjemahkan browser untuk ditampilkan di layar klien.Aturan penulisan script PHP adalah : 1.

Semua script PHP harus diapit oleh tanda: , atau

52

<script language='php'>dan , atau , atau <% dan %> 2.

Tanda yang resmi dan paling banyak digunakan adalah yang pertama, yaitu

3.

Pada setiap akhir perintah, diakhiri dengan tanda titik koma ( ; ) (Yuliano: 2003). Berikut ini contoh sederhana pemakaian bahasa PHP dalam halaman web: Dalam penelitian ini peneliti menggunakan PHP versi 5 karena

PHP versi 5 memiliki fitur seperti java yang dapat membuat sebuah method.

53

2.12.3 MySQL Pengertian MySQL menurut MySQL manual adalah sebuah open source software database SQL (Search Query Language) yang menangani sistem manajemen database dan sistem manajemen database relational. MySQLdidistribusikan secara gratis dibawah lisensi GPL (General Public License). MySQL mempunyai fitur-fitur yang sangat mudah dipelajari bagi para penggunanya dan dikembangkan untuk menangani database yang besar dengan waktu yang lebih singkat. Kecepatan, konektivitas dan keamanannya yang lebih baik membuat MySQL sangat dibutuhkan untuk mengakses database di internet. Sebuah perangkat lunak gratis untuk administrasi basis data MySQL berbasis web yang sangat populer yaitu PHP MyAdmin. Dalam penelitian ini penulis menggunakan database MySQL yang akan digunakan untuk menyimpan data dari mikrokontroler.

2.13 Metode Penelitian Metodologi penilitian ini bertujuan untuk mengetahui sistematika proses yang berjlan pada pembuatan penulisan. Pada tahapan ini banyak teknik yang dilakukan seperti observasi/studi lapangan dan studi pustaka. Pada penelitian ini perlu diperhatikan pemahaman tentang cara berpikir dan cara melaksanakan hasil berpikir menurut langkah-langkah ilmiah.

54

2.14 Teknik Pengumpulan Data Sebelum melakukan penelitian, penulis melakukan pengumpulan data untuk kebutuhan penelitan ini. Teknik yang dipakai ada tiga, yaitu: Observasi/Studi Lapangan, Wawancara dan Studi Pustaka. 2.14.1 Observasi/Studi Lapangan Penulis melakukan pengamatan atau observasi langsung pada kawasan BATAN PUSPIPTEK, yaitu tepatnya pada bidang PRFN (Pusat Rekayasa Fasilitas Nuklir). Penulis mengamati dan mencari informasi bagaimana pihak PRFN melakukan deteksi dan monitoring terhadap fasilitas nuklir, sensor atau komponen apa saja yang akan digunakan, apa standar yang dipakai untuk melakukan deteksi tersebut serta data atau info apa yang akan dihasilkan dari proses deteksi dan monitoring yang akan dilakukan. Hal tersebut sangat dibutuhkan agar penulis dapat melakukan analisis untuk membuat alat atau perangkat yang dapat mendeteksi dan memonitoring tingkat radiasi serta kualitas udara pada fasilitas nuklir BATAN PUSPIPTEK yang sesuai standar yang dipakai pihak BATAN Adapun pelaksanaan observasi dilakukan pada tanggal 25 Agustus di Kantor PRFN BATAN PUSPIPTEK.

55

2.14.2 Wawancara Penulis melakukan wawancara secara langsung dengan pihak terkait yang ada di kantor PRFN BATAN yaitu Bapak Dr. I Putu Susila selaku peneliti di bidang Instrumensi PRFN BATAN. Wawancara yang dilakukan mengenai perlunya dibuat suatu alat atau perangkat yang mampu mendeteksi dan memonitoring tingkat radiasi serta kualitas udara pada fasilitas nuklir yang ada di kawasan BATAN PUSPIPTEK.

2.14.3 Studi Pustaka Pada tahapan pengumpulan data dengan cara studi pustaka, penulis mencari referensi-referensi yang relevan dengan objek yang akan diteliti. Pencarian referensi dilakukan di perpustakaan, toko buku, maupun secara online melalui internet. Setelah mendapatkan referensireferensi yang relevan tersebut, penulis lalu mencari berbagai informasi yang dibutuhkan dalam penelitian ini. Adapun informasi yang didapat digunakan dalam penyusunan landasan teori, metodologi penelitian serta pengembangan aplikasi secara langsung. Referensi yang dijadikan acuan dapat dilihat di Daftar Pustaka dan informasi dari website.

2.15 Metode Pengembangan Sistem Pada penelitian ini, penulis menggunakan metode prototyping. Menurut Houde dan Hill, dengan metode Prototyping ini pengembang

56

dan pelanggan dapat saling berinteraksi selama proses pembuatan sistem. Sering terjadi seorang pelanggan hanya mendefiinisikan secara umum apa yang dikehendakinga tanpa menyebutkan secara detail output apa saja yang dibutuhkan, pemrosesan dan data-data apa saja yang dibutuhkan. Sebaliknya disisi pengembang kurang memperhatikan efesiensi algoritma, kemampuan sistem operasi dan interface yang menghubungkan

manusia

dan

computer.

Untuk

mengatasi

ketidaksesuaian antara pelanggan dan pengembang, maka harus dibutuhkan

kerjasama

yang

baik

diantara

keduanya

sehingga

pengembang akan mengetahui dengan benar apa yang diinginkan pelanggan dengan tidak mengesampingkan segi-segi teknis dan pelanggan akan mengetahui proses-proses dalam menyelesaikan sistem yang diinginkan. Dengan demikian akan menghasilkan sistem yang sesuai dengan jadwal waktu penyelesaian yang telah ditentukan. Berikut tahapan yang digunakan dalam metode prototyping (Roger S.Pressman, 2001:30): 1. Pengumpulan Kebutuhan Pelanggan dan pengembang bersama-sama mendefinisikan format seluruh perangkat lunak, mengidentifikasikan semua kebutuhan dan garis sistem yang dibuat. 2. Membangun prototipe

57

Membabung desain dengan membuat perancangan sementara yang berfokus pada penyajian kepada pelanggan (misalnya dengan membuat input dan format output). 3. Evaluasi prototipe Evaluasi ini dilakukan oleh pelanggan apakan desain yang sudah dibangun sudah sesuai dengan keinginan pelanggan. Jika sudah sesuai maka langkah 4 akan diambil. Jika tidak desain direvisi dengan mengulang langkah 1, 2 dan 3. 4. Mengkodekan sistem Dalam tahap ini desain yang sudah disepakati diterjamahkan ke dalam bahasa pemrograman yang sesuai. 5. Menguji sistem Setelah sistem sudah menjadi suati perangkat yang siap pakai, maka harus dites dahulu sebelum digunakan. Pengujian ini dilakukan dengan White Box, Black Box, Basis Path, dan pengujian arsitektur. 6. Evaluasi sistem Pelanggan mengevaluasi apakah sistem yang sudah jadi sudah sesuai dengan yang diharapkan. Jika ya, langkah 7 dilakukan; jika tidak, ulangi langkah 4 dan 5. 7. Menggunakan sistem

58

Perangkat yang telah diuji dan diterima pelanggan siap untuk dipergunakan.

2.16 Studi Sejenis Penelitian mengenai monitoring lingkungan fasilitas nuklir di BATAN sebelumnya pernah dilakukan. Namun ddengan mikrokontroler dan cara penginformasian yang berbeda. Seperti yang terlihat pada dua penilitian berikut ini: Tabel 2.1. Studi Sejenis NO

JUDUL

TAHUN

1.

Rancangan Perangkat Lunak Monitoring Radioaktivitas Lingkungan Instalasi Nuklir

2011

KELEBIHAN

KEKURANGAN

a. Menggunaka a. Penilitian ini n hanya mikrokontrol memonitoring er radioaktivitas AT8958253 pada fasilitas sehingga nuklir, menjadi lebih sedangkan sederhana kualitas udara dan tidak serta kondisi perlu IC cuaca seperti (Integreted arah dan Circuit) kecepatan angin pendukung tidak yang banyak. dimonitoring. Ini diperlukan b. Menggunaka karena fasilitas n modem nuklir bisa untuk menghasilkan mengirim partikulat atau data dari alat debu radioaktif monitoring ke yang bisa basis data. menyebar di udara dan terbawa angin.

59

b. Informasi monitoring radioaktivitas ini tidak diteruskan ke lingkungan masyarakat sekitar fasilitas nuklir (misal, melalui website). Sedangkan menurut UU Keterbukaan Informasi Publik, masyarakat berhak mendapatkan informasi dari suatu Badan Pemerintahan dalam hal ini BATAN.

2.

Pemantauan Paparan Radiasi Lingkungan Terpadu Dengan Komunikasi GSM/GPRS

2013

a. Alat a. Alat ini tidak menggunaka memonitoring n arduino kualitas udara. sehingga b. Pengiriman mudah informasi dalam melalui SMS membangun terbatas pada programnya. nomor tertentu. b. Dilengkapi ini sensor arah c. Penelitian tidak dilengkapi dan dengan website kecepatan untuk angin. menyampaikan c. informasi Memanfaatk kepada an SMS masyarakat untuk mengenai mengirim monitoring data ke basis lingkunan di 60

data perangkat lunak

kawasan nuklir BATAN.

Berdasarkan kedua penelitian di atas, peneliti kemudian membuat sebuah alat/sistem baru sejenis dengan menggunakan mikrokontroller Arduino yang saat ini sedang popular digunakan. Arduino juga digunakan karena memiliki ukuran yang kecil dengan bobot yang ringan serta bahasa pemrograman yang mudah dimengerti. Guna melengkapi keterbatasan kedua penilitian yang telah disebutkan, maka peneliti akan menambahkan untuk memonitoring kondisi cuaca (suhu, kelembaban, arah dan kecepatan angin) serta kualitas udara, lalu data hasil monitoring akan dikirim ke basis data yang menunjang informasi untuk website monitoring lingkungan pada fasilitas nuklir BATAN.

61

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian Sebelum

melakukan

penelitian,

peneliti

melakukan

proses

pengumpulan data yaita dengan teknik observasi dan wawancara pada pihak PRFN BATAN Serpong. Setelah mengumpulkan data yang diperlukan untuk proses penelitian, maka peneliti mulai melakukan penelitian dengan menggunkan metode prototipe. Metode ini dimulai dengan pengumpulan persyaratan. Peneliti dan pihak dari PRFN BATAN berkerjasama untuk menentukan tujuan keseluruhan dari prototipe alat yang dibuat, mengidentifikasi persyaratan apapun yang diketahui dan area garis besar dimana definisi lebih lanjut itu diharuskan. Desain berfokus pada representasi dari aspek-aspek perangkat lunak yang akan dilihat oleh pengguna

(misalnya,

pendekatan

input

dan

format

output).

(Pressman,2001:30).

3.2 Teknik Pengumpulan Data Teknik pengumpulan data berguna pada saat melakukan analisis terkait tentang penelitian yang sedang dilakukan. Data yang didapat nantinya akan digunakan untuk acuan lebih lanjut. Proses pengumpulan data dapat dilakukan dengan teknik-teknik tertentu, tergantung pada karakteristik penelitian.

62

3.2.1 Obeservasi/Studi Lapangan Penulis melakukan pengamatan atau observasi langsung pada kawasan BATAN PUSPIPTEK, yaitu tepatnya pada bidang PRFN (Pusat Rekayasa Fasilitas Nuklir). Penulis mengamati dan mencari informasi bagaimana pihak PRFN melakukan deteksi dan monitoring terhadap fasilitas nuklir, sensor atau komponen apa saja yang akan digunakan, apa standar yang dipakai untuk melakukan deteksi tersebut serta data atau info apa yang akan dihasilkan dari proses deteksi dan monitoring yang akan dilakukan. Hal tersebut sangat dibutuhkan agar penulis dapat melakukan analisis untuk membuat alat atau perangkat yang dapat mendeteksi dan memonitoring tingkat radiasi serta kualitas udara pada fasilitas nuklir BATAN PUSPIPTEK

yang sesuai standar yang dipakai pihak

BATAN Adapun pelaksanaan observasi dilakukan pada tanggal 25 Agustus di Kantor PRFN BATAN PUSPIPTEK.

3.2.2 Wawancara Penulis melakukan wawancara secara langsung dengan pihak terkait yang ada di kantor PRFN BATAN yaitu Bapak Dr. I Putu Susila selaku peneliti di bidang Instrumensi PRFN BATAN. Wawancara yang dilakukan mengenai perlunya dibuat suatu alat atau perangkat yang mampu mendeteksi dan memonitoring tingkat radiasi

63

serta kualitas udara pada fasilitas nuklir yang ada di kawasan BATAN PUSPIPTEK.

3.2.3 Studi Pustaka Pada tahapan pengumpulan data dengan cara studi pustaka, penulis mencari referensi-referensi yang relevan dengan objek yang akan diteliti. Pencarian referensi dilakukan di perpustakaan, toko buku, maupun secara online melalui internet. Setelah mendapatkan referensireferensi yang relevan tersebut, penulis lalu mencari berbagai informasi yang dibutuhkan dalam penelitian ini. Adapun informasi yang didapat digunakan dalam penyusunan landasan teori, metodologi penelitian serta pengembangan aplikasi secara langsung. Referensi yang dijadikan acuan dapat dilihat di Daftar Pustaka dan informasi dari website.

3.3 Metode Pembuatan Sistem/Alat Berikut ini penulis akan membahas dengan lebih jelas mengenai metode prototyping yang akan digunakan dalam proses membuat alat pendeteksi dan monitoring tingkat radiasi dan kualitas udara ini.

3.3.1 Metode Prototyping Pada penelitian ini, penulis menggunakan metode prototyping. Menurut Houde dan Hill, dengan metode Prototyping ini pengembang dan

64

pelanggan dapat saling berinteraksi selama proses pembuatan system. Sering terjadi seorang pelanggan hanya mendefiinisikan secara umum apa yang dikehendakinga tanpa menyebutkan secara detail output apa saja yang dibutuhkan, pemrosesan dan data-data apa saja yang dibutuhkan. Sebaliknya disisi pengembang kurang memperhatikan efesiensi algoritma, kemampuan system operasi dan interface yang menghubungkan manusia dan komputer. Untuk mengatasi ketidaksesuaian antara pelanggan dan pengembang, maka harus dibutuhkan kerjasama yang baik diantara keduanya sehingga pengembang akan mengetahui dengan benar apa yang diinginkan pelanggan dengan tidak mengesampingkan segi-segi teknis dan pelanggan akan mengetahui proses-proses dalam menyelesaikan system yang diinginkan. Dengan demikian akan menghasilkan system yang sesuai dengan jadwal waktu penyelesaian yang telah ditentukan. Berikut tahapan yang digunakan dalam metode prototyping (Roger S.Pressman, 2001:30):

Tahap Pengumpulan Kebutuhan Prototyping dimulai degnan pengumpulan persyaratan pembangun dan bertemu pelanggan dan menentukan tujuan keseluruhan untuk perangkat/alat, mengidentifikasi persyaratan apapun yang diketahui dan area garis besar dimana definisi lebih lanjut itu diharuskan. Desain berfokus pada representasi dari aspek-aspek perangkat lunak yang akan

65

dilihat oleh pelanggan atau pengguna (misalnya, pendekatan input dan format output) (Presman, 2001:30). Pada tahapan pengumpulan kebutuhan ini, penulis melakukan pengumpulan data dengan cara observasi dan wawancara terhadap pihak terkait PRFN BATAN serta studi pustaka. Dari hasil pengumpulan data tersebut, penulis mendapatkan data mengenai sensor, komponen, tools yang akan digunakan, data mengenai standar pengukuran tingkat radiasi serta kualitas udara, lalu data mengenai desain dan proses pembuatan alatnya. Tahap pengumpulan kebutuhan ini akan terus berjalan selama masih membangun prototipe sampai tahap pengujian alatnya.

Tahap Membangun Prototipe Peneliti

melakukan

perancangan

sistem

deteksi

dengan

menggunakan metode Prototyping. Model prototipe dimulai dengan pengumpulan persyaratan. pembangun dan bertemu pelanggan dan menentukan tujuan keseluruhan untuk perangkat lunak, mengidentifikasi persyaratan apapun yang diketahui, dan area garis besar dimana definisi lebih lanjut itu diharuskan. Desain berfokus pada representasi dari aspekaspek perangkat lunak yang akan dilihat oleh pelanggan / pengguna (misalnya, pendekatan input dan format output). (Pressman,2001:30) Dalam tahap membangun protoipe ini, peneliti membuat flowchart dari setiap sensor yang berhubungan dengan Arduino Uno. Selain itu,

66

peneliti juga membuat blok diagram untuk prototipe alat monitoring lingkungan ini, dimulai dari Arduino mengontrol sensor-sensor yang melakukan proses deteksi, lalu mengirimkan hasil deteksi tersebut ke database server dengan modul Ethernet shield.

Tahap Pengkodean Sistem Pada tahap ini, peneliti menulis dan membuat kode program dengan IDE (Integrated Development Environment) Arduino versi 1.5.6r2

BETA

menggunakan

bahasa

pemrograman

C.

Peneliti

juga

memanfaatkan library untuk setiap sensor yang di unduh dari internet, khususnya yang tersedia pada situs www.github.com. Penggunaan library ini sangat membantu untuk pembuatan program pada setiap sensor. Peneliti juga menggunakan bahasa pemrograman web dari sisi server (server side) yaitu bahasa pemrograman PHP, PHP ini digunakan untuk membuat program yang berfungsi mengambil data yang dikirim dari alat monitoring lingkungan (Arduino + sensor + Ethernet shield) lalu memasukkan data tersebut ke database monitoring lingkungan.

Tahap Pengujian Alat Dalam tahap pengujian alat, peneliti menggunakan cara black box testing, yaitu prototipe alat monitoring lingkungan akan diuji dengan berfokus pada fungsi-fungsi yang harus memenuhi syarat kebutuhan. Pada tahap ini alat akan diuji dari tingkat kepekaan sensor, kode program

67

(source code) serta kemampuan alat melalui modul Ethernet shield untuk mengirim data hasil monitoring lingkungan dari sensor ke database yang ada pada komputer server secara langsung dan periodik.

3.4 Kerangka Pemikiran (Logical Frame Work) Penelitian Pengembangan

“Prototipe

Alat

Monitoring

Radioaktivitas

Lingkungan, Cuaca dan Kualitas Udara Secara Online dan Periodik Berbasis Arduino” disusun melalui beberapa tahapan yang harus dilakukan dengan tujuan memudahkan penulis dalam melakukan penelitian. Adapun alur atau kerangka penelitian yang dilakukan oleh peneliti yaitu dimulai dengan observasi atau pengamatan lapangan dan wawancara yang dilakukan di PRFN (Pusat Rekayasa Nuklir) BATAN PUSPIPTEK pada bulan September 2014. Obeservasi dilakukan untuk mengetahui data mengenai sensor, komponen, tools yang akan digunakan, data mengenai standar pengukuran tingkat radiasi serta kualitas udara, lalu data mengenai desain dan proses pembuatan alatnya. Tahap berikutnya adalah studi pustaka dan studi literatur. Studi pustaka dilakukan untuk mencari solusi permasalahan serta landasan teori yang berhubungan dengan penelitian sedangkan studi literatur dilakukan pada penelitian sejenis guna mendukung penelitian tugas akhir. Sedangkan untuk tahap pengembangan alatnya dilakukan dengan metode prototyping. Pendekatan ini dilakukan melalui enam tahapan yaitu:

68

a. Tahap Pengumpulan Kebutuhan b. Tahap Membangun Prototipe c. Tahap Pengkodean Sistem d. Tahap Pengujian Alat e. Tahap Penggunaan Alat

69

Secara lebih jelas, alur atau kerangka pemikiran tersebut digambarkan seperti pada bagan berikut. Observasi Fasilitas Nuklir BATAN (Informasi tatacara deteksi, kebutuhan tools)

Studi Pustaka dan Studi Literatur

Metode Prototyping

Pengumpulan Kebutuhan

Pengujian Alat

Membangun Prototype

Penggunaan Alat Pengkodean Sistem

Kesimpulan dan Saran

Gambar 3.1. Bagan Kerangka Pemikiran

70

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini penulis akan membahas secara detail mengenai hasil penelitian monitoring lingkungan (radiasi, cuaca dan kualitas udara) fasilitas nuklir BATAN PUSPIPTEK ini dengan menerapkan metode penelitian yang telah diuraikan pada bab sebelumnya. Pada bab sebelumnya penulis telas membahas bahwa metode untuk pengembangan alat prototype monitoring lingkungan ini adalah metode pemodelan berorientasi objek dengan alur pendekatan Prototyping. Isi dari bab empat ini akan menguraikan tentang tahap pengembangan alat prototipe dengan metode Prototyping diantaranya adalah: 1. Pengumpulan Kebutuhan 2. Membangun Prototipe 3. Pengkodean Sistem 4. Pengujian Alat 5. Penggunaan Alat Berikut Penjelasan detail tahap pengembangan pada penelitian ini.

4.1 Pengumpulan Kebutuhan Tahap pertama yang dilakukan peneliti dalam tahap pengembangan alat prototipe ini adalah pengumpulan kebutuhan. Pada tahap ini, peneliti 71

mengumpulkan semua hal yang dibutuhkan oleh pihak user terhadap prototipe alat yang dibuat. Kegiatan pengumpulan kebutuhan ini meliputi observasi, studi sejenis, pengumpulan kebutuhan hardware (perangkat keras) dan software (perangkat lunak). Peneliti melakukan pengamatan atau observasi langsung pada kawasan BATAN PUSPIPTEK, yaitu tepatnya pada bidang PRFN (Pusat Rekayasa Fasilitas Nuklir). Penulis mengamati dan mencari informasi bagaimana pihak PRFN melakukan deteksi dan monitoring terhadap fasilitas nuklir, sensor atau komponen apa saja yang akan digunakan, apa standar yang dipakai untuk melakukan deteksi tersebut serta data atau info apa yang akan dihasilkan dari proses deteksi dan monitoring yang akan dilakukan. Hal tersebut sangat dibutuhkan agar peneliti dapat melakukan analisis untuk membuat alat atau perangkat yang dapat mendeteksi dan memonitoring tingkat radiasi serta kualitas udara pada fasilitas nuklir BATAN PUSPIPTEK yang sesuai standar yang dipakai pihak BATAN Adapun pelaksanaan observasi dilakukan pada tanggal 25 Agustus di Kantor PRFN BATAN PUSPIPTEK. Adapun pada studi sejenis, peneliti mencari tahu penelitian sejenis yang telah dilakukan serta mencari tahu apa saja kelebihan dan kekurangan dari penelitian tersebut. Oleh karena itu, dari hasil wawancara, observasi dan studi sejenis peneliti menyimpulkan bahawa fasilitas nuklir di BATAN PUSPIPTEK diperlukan adanya prototipe alat untuk memonitoring lingkungan (radiasi,

72

cuaca dan kualitas udara) lalu informasi monitoring tersebut perlu disebarkan pada masyarakat melalui media seperti website.

4.1.1 Analisa Kebutuhan Hardware Dalam pembuatan prototipe monitoring lingkungan fasilitas nuklir ini,

peneliti

membutuhkan

beberapa

perangkat

keras

seperti

mikrokontroler maupun komponen sensor-sensor untuk mendeteksi dan memonitoring kondisi radiasi, cuaca dan kualitas udara. Pemilihan spesifikasi hardware sangatlah penting agar nantinya prototipe monitoring lingkungan fasilitas nuklir ini dapat berjalan dengan baik sesuai kebutuhan user Berikut ini adalah tabel daftar komponen yang dibutuhkan: Tabel 4.1. Daftar Kebutuhan Hardware No 1.

Komponen Elektronik Mikrokontroler

Arduino

Jumlah 1

Uno

Kegunaan Mengolah

data

yang

didapat dari komponen pendukung lainnya

2.

Sensor radiasi (Ludlum Scintillator NaTI)

1

Untuk keberada-an

mendeteksi radiasi

gamma

73

3.

Sensor DHT 21 (suhu dan

1

kelembaban udara)

Untuk kondisi

mendeteksi suhu

kelembaban

serta udara

disekitar. 4.

5.

Sensor angin (kecepatan

1

kecepatan, arah angin

hujan)

serta curah hujan

Sensor

Gas

CO

1

Sensor

Untuk

mendeteksi

keberada-an gas CO Gas

CO2

1

(TGS4161) 7.

mengukur

dan arah angin serta curah

(TGS2442) 6.

Untuk

Ethernet Shield

Untuk

mendeteksi

keberada-an gas CO2 1

Untuk komunikasi data dari sensor+arduino ke server

8.

Kabel Jumper

1 set

Membantu mengalirkan data dan arus listrik dari mikro-kontroler perangkat

ke

pendukung

lainnya. 9.

Breadboard

1

Sebagai media untuk merangkai komponen

74

4.1.2 Analisa Kebutuhan Software Agar prototipe alat monitoring lingkungan fasilitasi nuklir ini bisa berjalan dengan baik yang perlu diperhatikan bukan hanya dari segi hardware saja, tetapi juga diperlukan perangkat lunak (software). Software ini dibutuhkan karena perangkat mikronkontroler tidak akan bekerja sesuai dengan kebutuhan yanpa adanya instruksi-instruksi program yang telah ditanamkan kedalam mikrokontroler tersebut. Dengan adanya instruksi-instruksi program yang telah ditanamkan di dalam alat tersebut, mikrokontroler dapat menjalankan fungsinya yaitu memonitoring kondisi radiasi, cuaca serta kualitas udara pada fasilitas nuklir lalu meneruskan informasi hasil monitoring tersebut ke dalam website. Oleh karena itu, penulis menggunakan perangkat lunak yaitu IDE Arduino 1.5.6-r2 BETA. Perangkat llunak ini sangat mudah digunakan karena sangat kompatibel dengan berbagai jenis Arduino termasuk Arduino UNO yang akan digunakan oleh peneliti serta memiliki library lengkap untuk mendukung komponen-komponen yang akan digunakan.

4.2 Membangun Prototipe Membangun prototipe didefinisikan sebagai perancangan sistem yang dibuat sebagai tahap awal dalam membuat suatu prototipe alat sebelum diubah 75

ke dalam bentuk kode. Perancangan alat ini fokus pada segi teknis atau implementasi sebuah sistem. Untuk memudahkan proses pembuatan prototipe dan cara kerja masingmasing modul sensor maka penulis membuat suatu flowchart atau alur kerja dari prototipe alat terlebih dahulu. Hal ini sangat penting, karena dalam pembuatan suatu alat setiap rangkaian saling berhubungan dan mempengaruhi kinerja alat lainnya sehingga hasil yang didapat sesuai dengan keinginan dan teori yang berlaku. Gambar flowchart sistem rancangan alat yang akan dibuat secara utuh dapat dilihat seperti gambar berikut.

Sensor Radiasi

Sensor Cuaca (angin, suhu, kelembaban udara)

Ethernet Shield

Arduino UNO

Server Database

Sensor Kualitas Udara

Gambar 4.1. Blok Diagram Desain Prototipe

76

Penjelasan dari masing-masing blok adalah sebagai berikut: 1. Sensor radiasi berfungsi sebagai pengukur kadar radiasi gamma dan mengirimkan sinyal ke mikrokontroler Arduino Uno. 2. Sensor Cuaca yang terdiri dari sensor kecepatan dan arah angin serta sensor suhu dan kelembaban udara sebagai pengukur kecepatan dan arah angins serta suhu dan kelembaban di udara lalu mengirimkan sinyal ke mikrokontroler Arduino Uno. 3. Sensor kualitas udara yang terdiri dari sensor gas CO dan gas CO2 berfungsi sebagai deteksi kadar gas CO dan CO2 lalu mengirimkan sinyal ke mikrokontroler Arduino Uno. 4. Arduino Uno berfungsi sebagai penerima dan pengolah data sinyal dari sensor-sensor diatas serta sebagai pengendali dari Ethernet Shield. 5. Ethernet shield berfungsi untuk mengirimkan informasi mengenai radiasi, cuaca dan kualitas udara yang dihasilkan dari deteksi sensor-sensor diatas, dari Arduino Uno ke database di server. 6. Server Database merupakan komputer server tempat database menyimpan informasi mengenai kondisi radiasi, cuaca dan kualitas udara.

4.2.1

Flowchart Sistem Arduino Dengan Sensor Radiasi Flowchart dibawah ini akan menjelaskan bagaimana Arduino terhubung dan melakukan kontrol terhadap sensor radiasi untuk

77

mengukur tingkat radiasi gamma. Hasil dari pengukuran tingkat radiasi yaitu berupa besaran cps (count per second). Berikut gambar dibawah ini adalah flowchart sistem dari Arduino yang terhubung dengan sensor radiasi.

Gambar 4.2. Flowchart Sensor Radiasi 4.2.2

Flowchart Sistem Arduino Dengan Sensor Cuaca Pada flowchart dibawah ini dijelaskan bagaimana Arduino terhubung dan melakukan kontrol terhadap sensor cuaca yang terdiri dari sensor deteksi angin (kecepatan dan arah angin), sensor suhu serta sensor kelembaban udara. Hasil dari pengukuran dan monitoring cuaca adalah besarnya kecepatan dan arah angin serta suhu dan kelembaban udara di sekitar fasilitas nuklir BATAN. Berikut gambar dibawah ini adalah flowchart sistem dari Arduino yang terhubung degan sensor cuaca.

78

Gambar 4.3. Flowchart Sensor Cuaca 4.2.3

Flowchart Sistem Arduino Dengan Sensor Kualitas Udara Pada flowchart dibawah ini dijelaskan bagaimana Arduino terhubung dan melakukan kontrol terhadap sensor kualitas udara yang terdiri dari sensor deteksi gas CO dan CO2. Hasil dari pengukuran dan monitoring adalah kadar gas CO dan CO2 dalam satuan ppm (part per million). Berikut dibawah ini adalah gambar dari flowchart sistem Arduino yang terhubung dengan sensor kualitas udara.

79

Gambar 4.4. Flowchart Sensor Kualitas Udara

4.2.4

Flowchart Sistem Arduino Dengan Ethernet Shield Pada flowchart dibawah ini dijelaskan bagaimana Arduino terhubung dan melakukan kontrol terhadap modul Ethernet shield. Modul Ethernet shield ini akan melakukan komunikasi data mengirim data hasil deteksi dan monitoring dari sensor-sensor ke database yang ada pada server. Berikut dibawah ini adalah gambar dari flowchart sistem Arduino yang terhubung dengan modul Ethernet shield.

80

Gambar 4.5. Flowchart Ethernet Shield

4.3 Pengkodean Sistem Pada tahap ini, peneliti membuat kode program untuk merealisasikan rancang bangun prototipe yang sebelumnya telah dibuat. Peneliti membuat dua kode program yiatu untuk alat monitoring lingkungannya dengan IDE Arduino dengan bahasa pemrograman C serta kode program untuk mengambil dan mengirim data hasil monitoring ke server dengan bahasa pemrograman PHP. Kode program pada alat yang dibuat terdiri dari beberapa fungsi, yaitu: 1. Fungsi untuk mendeteksi tingkat radioaktivitas gamma gross, 2. Fungsi untuk mendeteksi kondisi suhu dan kelembaban udara, 3. Fungsi untuk mendeteksi arah dan kecepatan angin serta curah hujan, 4. Fungsi untuk mengirim data monitoring ke server.

81

Berikut adalah potongan kode program Arduino untuk alat monitoring lingkungan tersebut: 1. Kode program untuk mendeteksi tingkat radioaktivitas gamma gross ISR( TIMER2_COMPA_vect ) { unsigned int counterValue = TCNT1; g timerToSec++; if (counterValue < lastCounterValue) { //overflow was occured accCount += 65535; accCount += counterValue; accCount -= lastCounterValue; } else { accCount += counterValue; accCount -= lastCounterValue; } lastCounterValue = counterValue; if (timerToUpdate == timerToSec) { //sum of all count in buffer countForCps = countForCps - counts[countBufPos] accCount; //store last count value into ring-buffer counts[countBufPos] = accCount; accCount = 0;

+

//number of stored count in ring-buffer if (filledCount < NUM_COUNT) filledCount++; //calculate cps float c = countForCps; c = (c / filledCount) * NUM_COUNT; cps[countBufPos] = c; //modify ring-buffer position countBufPos++; if (countBufPos >= NUM_COUNT) { countBufPos = 0; } timerToUpdate += UPDATE_IF_COUNT; } //one second ellapsed if (timerToSec >= TIMER_TO_SEC) { timerToSec = 0; timerToUpdate = UPDATE_IF_COUNT;

82

requestToSend++; nseconds ++; totalCount += countForCps; }

Penjelasan: Untuk menghitung CPS (counter per second) dari radioaktivitas gamma gross, maka digunakan fungsi ISR/Timer yang telah tersedia pada Arduino. Fungsi tersebut akan menghitung nilai counter yang terjadi saat sensor mendeteksi adanya peningkatan radioaktivitas.

2. Kode program untuk mendeteksi kondisi suhu dan kelembaban udara ndht = 0; do { chk = DHT.read21(DHT21_PIN); ndht++; } while (chk != DHTLIB_OK && ndht < 100); switch (chk) { case DHTLIB_OK: data.concat("OK, "); break; case DHTLIB_ERROR_CHECKSUM: data.concat("Checksum error, "); break; case DHTLIB_ERROR_TIMEOUT: data.concat("Time out error, "); break; default: data.concat("Unknown error, "); break; } float lembab = DHT.humidity; float temp = DHT.temperature;

Penjelasan: Untuk menghitung suhu dan kelembaban, pada source code ini digunakan class humidity dan temperature yang terdapat pada library DHT21.

83

3. Kode program untuk mendeteksi arah angin String windDirection(){ sensorValue = analogRead(windrichtungsPin); // lesen Sensor an Pin 3 analog sensorVolt = map(sensorValue, 1, 1024, 1, 5000); // wandeln Werte aus den Bereich 0 - 1024 in 0 bis 5000 um String Direction = ""; String Dir = ""; float v = 0; //Serial.print ("Tegangan (mV)= "); //Serial.println (sensorVolt); if(sensorVolt >= 3797 && sensorVolt <=3850){ v = sensorVolt; Dir= "North"; Direction = Dir + v; //Serial.println("North"); } else if(sensorVolt >= 1960 && sensorVolt <=1995){ v = sensorVolt; Dir= "NorthNorthEast"; Direction = Dir + v; //Direction = "NorthNorthEast"; //Serial.println("NorthNorthEast"); } else if(sensorVolt >= 2219 && sensorVolt <=2260){ v = sensorVolt; Dir= "NorthEast"; Direction = Dir + v; //Direction = "NorthEast"; //Serial.println("NorthEast"); } else if(sensorVolt >=391 && sensorVolt <=426){ v = sensorVolt; Dir= "EastNorthEast"; Direction = Dir + v; //Direction = "EastNorthEast"; //Serial.println("EastNorthEast"); } else if(sensorVolt >= 431 && sensorVolt <=455){ v = sensorVolt; Dir= "East"; Direction = Dir + v; //Direction = "East"; //Serial.println("East"); } else if(sensorVolt >= 303 && sensorVolt <=330){ v = sensorVolt; Dir= "EastSouthEast"; Direction = Dir + v; //Direction = "EastSouthEast"; //Serial.println("EastSouthEast"); } else if(sensorVolt >= 875 && sensorVolt <=905){

84

v = sensorVolt; Dir= "SouthEast"; Direction = Dir + v; //Direction = "SouthEast"; // Serial.println("SouthEast"); } else if(sensorVolt >= 592 && sensorVolt <=625){ v = sensorVolt; Dir= "SouthSouthEast"; Direction = Dir + v; //Direction = "SouthSouthEast"; // Serial.println("SouthSouthEast"); } else if(sensorVolt >= 1374 && sensorVolt <=1420){ v = sensorVolt; Dir= "South"; Direction = Dir + v; //Direction = "South"; // Serial.println("South"); } else if(sensorVolt >= 1173 && sensorVolt <=1200){ v = sensorVolt; Dir= "SouthSouthWest"; Direction = Dir + v; //Direction = "SouthSouthWest"; // Serial.println("SouthSouthWest"); } else if(sensorVolt >= 3055 && sensorVolt <=3084){ v = sensorVolt; Dir= "SouthWest"; Direction = Dir + v; //Direction = "SouthWest"; // Serial.println("SoutWest"); } else if(sensorVolt >= 2913 && sensorVolt <=2940){ v = sensorVolt; Dir= "WestSouthWest"; Direction = Dir + v; //Direction = "WestSouthWest"; //Serial.println("WestSouthWest"); } else if(sensorVolt >= 4609 && sensorVolt <=4628){ v = sensorVolt; Dir= "West"; Direction = Dir + v; //Direction = "West"; // Serial.println("West"); } else if(sensorVolt >= 4032 && sensorVolt <=4056){ v = sensorVolt; Dir= "WestNorthWest"; Direction = Dir + v; //Direction = "WestNorthWest"; //Serial.println("WestNorthWest"); } else if(sensorVolt >= 4320 && sensorVolt <=4784){

85

v = sensorVolt; Dir= "NorthWest"; Direction = Dir + v; //Direction = "NorthWest"; //Serial.println("NorthWest"); } else if(sensorVolt >= 3421 && sensorVolt <=3450){ v = sensorVolt; Dir= "NorthNorthWest"; Direction = Dir + v; //Direction = "NorthNorthWest"; //Serial.println("NorthNorthWest"); } return Direction; }

Penjelasan: Fungsi windDirection akan menghitung tegangan yang terdeteksi oleh sensor kemudian akan ditentukan arah angin yang terdeteksi berdasarkan tegangan tersebut.

4. Kode program untuk mendeteksi kecepatan angin #ifdef USE_WIND_DEVICES class WindSpeedDevice { public: WindSpeedDevice( byte pin ) { _pin = pin; _windSpeed = 0; if (pin == 2) { attachInterrupt( 0, windSpeedInterrupt0, RISING ); } else if (pin == 3) { attachInterrupt( 1, windSpeedInterrupt1, RISING ); } else { //sendError(MEC_INVALID_PIN); } } // returns wind speed in meters per second float value() { // We need to check the times here because the interrupt won't trigger in the case // of an immediate stop. This is unlikely with actual wind, but we still want it to // say "0" if you grab it and stop it. if (_pin == 2) { if (millis() - g_lastWindTime0 > 1492)

86

g_windSpeed0 = 0; _windSpeed = g_windSpeed0; } else if(_pin == 3) { if (millis() - g_lastWindTime1 > 1492) g_windSpeed1 = 0; _windSpeed = g_windSpeed1; } return _windSpeed * 0.447038; // m/s } private: float _windSpeed; int _pin; }; #endif // USE_WIND_DEVICES

Penjelasan: Source code ini menggunakan class WindSpeedDevice yang terdapat pada library WireGarden. Fungsi ini akan menghitung kecepatan angin dan menghasilkan kecepatan dalam meter per detik.

5. Kode program untuk mendeteksi curah hujan #ifdef USE_RAIN_GAUGE_DEVICE // interrupt for computing rainfall void rainInterrupt0() { unsigned long time = millis(); int tDiff = time - g_lastRainTime0; if (tDiff > 100) { // if enough time since last time (debounce) g_rainCount0++; g_lastRainTime0 = time; } } // additional interrupt for computing rainfall void rainInterrupt1() { unsigned long time = millis(); int tDiff = time - g_lastRainTime1; if (tDiff > 100) { // if enough time since last time (debounce) g_rainCount1++; g_lastRainTime1 = time; } } class RainGaugeDevice : public Device { public:

87

RainGaugeDevice( byte pin ) : Device( pin ) { _totalRain = 0; _rainFactor = 0.011; // Each time the rain gauge tips, it's 0.011 in of rain _pin = pin; if (pin == 2) { attachInterrupt( 0, rainInterrupt0, RISING ); } else if (pin == 3) { attachInterrupt( 1, rainInterrupt1, RISING ); } else { //sendError(MEC_INVALID_PIN); } } float value() { int rainCount = 0; if (_pin == 2) { rainCount = g_rainCount0; } else if(_pin == 3) { rainCount = g_rainCount1; } _totalRain = rainCount * _rainFactor; return _totalRain; } private: float _rainFactor; float _totalRain; int _pin; }; #endif

Penjelasan: Source code ini menggunakan class RainGaugeDevice yang terdapat pada library WireGarden. Fungsi ini akan menghitung curah hujan dalam satuan inchi.

6. Kode program untuk mengirim data monitoring ke server radiasi = radiasiCol + counter + smd + avgCps + sama + suhuCol + counter + smd + temp + sama + kelembabanCol + counter + smd + lembab + kecCol + counter + smd + windSpeedValue + sama + arahCol + counter + smd + arahAngin + sama + curahCol + counter + smd + rainValue;

88

//post via ethernet if (client.connect(server, 80)) {

#ifdef DEBUG Serial.println("Connected to server"); Serial.println(radiasi); #endif counter++; client.print("POST /coba/ins.php?"); client.print(" HTTP/1.1"); client.println("Host: 169.254.251.155"); client.println("User-Agent: Arduino/1.0"); client.println("Content-Type:application/x-www-formurlencoded;"); client.println("Connection: close"); client.print("Content-Length: "); client.println(radiasi.length()); client.println(); client.println(data); } else{ #ifdef DEBUG Serial.println("Connection failed"); #endif }

Penjelasan: Kode program diatas akan menjalankan program untuk mengirim data hasil monitoring dengan HTTP Protocol dengan method POST. Selain kode progam pada sensor-sensor, ehternet shield dan modul Arduino, pada server juga perlu dibuat suatu program untuk menerima

89

(GET) data hasil monitoring dari alat lalu mengirim data tersebut ke database yang telah dibuat (INSERT data). Oleh karena itu, penulis juga menulis program tersebut dengan bahasa pemrograman web server side yaitu PHP. Berikut dibawah ini potongan dari kode program PHP tersebut.
while (isset($_GET["data".$counter])){

$query = "INSERT INTO $tablename (cacah_sens_id, cacah_data, cacah_waktu) VALUES ($id_radiasi,'".$_GET["data".$counter]."', now()),($id_suhu,'".$_GET["suhu".$counter]."',now()),($id_ke lembaban, '".$_GET["kelembaban".$counter]."',now()),($id_arah,'".$_GET ["windDir".$counter]."',now()),($id_cepat,'".$_GET["windSpee d".$counter]."', now()),($id_hujan, '".$_GET["curahHujan".$counter]."', now())";

$result=mysql_query($query);

90

if($result){echo "berhasil";} else{echo "gagal";}

$counter++; }?>

Penjelasan: Pada kode program diatas terdapat inisialisasi database dan tabel yang dituju untuk data hasil monitoring. Untuk menerima data tersebut, maka digunakan fungsi $_GET["radiasi"], lalu untuk memasukkan data tersebut maka querynya adalah $query = "INSERT INTO $tablename VALUES ().

91

4.4 Pengujian Alat 4.4.1 Prototipe Alat Monitoring Radioaktivitas Lingkungan, Cuaca dan Kualitas Udara Pada prototipe alat ini terdapat dua perangkat yaitu: 1. Perangkat pendeteksi radiasi, suhu dan kelambaban udara.

Gambar 4.6. Perangkat Pendeteksi Radiasi, Suhu dan Kelembaban Udara

92

2. Perangkat pendeteksi arah dan kecepatan angin serta curah hujan.

Gambar 4.7. Perangkat Sensor Angin dan Curah Hujan

93

3. Gambar keseluruhan perangkat.

Gambar 4.8. Perangkat Prototipe Monitoring Lingkungan

4.4.2 Hasil Pengujian Alat Pada pengujian alat dilakukan pengujian setiap sensor dan pengujian integerasi keseluruhan sensor dan alat. 1. Pengujian setiap sensor a. Pengujian sensor pendeteksi radioaktivitas (Ludlum Scintillator) dan suhu serta kelembaban udara (DHT21).

94

Gambar 4.9. Hasil Deteksi Radioaktivitas, Suhu, Kelembaban Pada gambar diatas adalah hasil dari pengukuran radioaktivitas gamma gross dari Cessium 127 serta pengukuran suhu dan kelembaban udara, data pengukuran tersebut juga dikirim secara real time ke database. Untuk data radioaktivitas satuannya berupa cps (count per second), suhu dalam derajat Celcius dan kelembaban dalam persen. Pada pengujian tersebut alat bekerja setiap delapan detik.

95

b. Pengujian sensor arah angin.

Gambar 4.10. Hasil Deteksi Arah Angin Pada gambar diatas merupakan hasil pengujian dari sensor arah angin, data yang didapat berupa tegangan dalam satuan millivolt dan setiap tegangan tersebut mewakili arah mata angin yang terdeteksi, misal untuk tegangan yang bernilai 1360 milivolt maka angin bergerak ke arah selatan (south). Pada pengujian tersebut sensor bekerja setiap dua detik.

96

c. Pengujian sensor kecepatan angin.

Gambar 4.11. Hasil Deteksi Kecepatan Angin Pada gambar diatas merupakan hasil pengujian dari sensor kecepatan angin, yaitu dengan cara memutar baling-baling dari sensor sehingga relay switch pada sensor akan terjadi proses buka tutup yang akan memicu adanya arus HIGH dan LOW, arus tersebut yang nantinya akan dihitung lalu hasil perhitungannya akan dikonversi menjadi satuan kecepatan (satu kali revolusi = 1,492 mpj). Hasil dari pengujian tersebut

97

berupa kecepatan angin yang bergerak dalam satuan mil per jam. Pada pengujian tersebut sensor bekerja setiap dua deti d. Pengujian sensor curah hujan.

Gambar 4.12. Hasil Deteksi Curah Hujan Pada gambar diatas merupakan hasil pengujian dari sensor curah hujan, yaitu dengan cara meneteskan air ke dalam kotak sensor sehingga relay switch pada sensor akan terjadi proses buka tutup yang

98

akan memicu adanya arus HIGH dan LOW, arus tersebut yang nantinya akan dihitung lalu hasil perhitungannya akan dikonversi menjadi satuan curah hujan (setiap buka tutup switch = 0,011 inchi atau 0,2794 mm). Hasil dari pengujian tersebut berupa curah hujan yang terukur dalam satuan inchi. Pada pengujian tersebut sensor bekerja setiap dua detik.

99

2. Pengujian Integerasi

Gambar 4.13. Hasil Pengujian Integerasi Pada gambar diatas merupakan hasil pengujian dari semua sensor secara bersamaan, yaitu sensor deteksi radioaktivitas (Ludlum Scintillator), sensor suhu dan kelambaban udara (DHT21), sensor

100

deteksi angin dan curah hujan (Weather Sensor Assembly). Pada pengujian tersebut sensor bekerja setiap dua detik.

3. Hasil data pada database

Gambar 4.14. Data Monitoring

101

Pada gambar diatas merupakan data dari sensor deteksi radioaktivitas yang dikirim setiap lima detik dan delapan detik. Kolom cacah_sens_id merupakan kolom untuk data dari setiap sensor. Kolom cacah_data berisi data dari sensor, lalu kolom cacah waktu merupakan kolom yang menunjukkan waktu dari data hasil monitoring tersebut masuk ke database. 4. Pengujian integerasi dan pengiriman data ke database

Gambar 4.15. Pengujian Integrasi Prototipe

102

Pengujian integerasi dan pengiriman data ke database ini dilakukan setiap 10 detik, bisa dilihat dari jeda waktunya, misal, pengiriman data pertama dilakukan pada menit ke 7 detik ke 15 lalu pengiriman kedua pada menit ke 7 detik ke25 dan seterusnya. Pada kolom pertama merupakan kolom untuk id sensor, yaitu: 1. Id sensor 1 untuk data radiasi 2. Id sensor 2 untuk data arah angin 3. Id sensor 3 untuk data kecepatan angin 4. Id sensor 4 untuk data suhu udara 5. Id sensor 5 untuk data kelembaban 6. Id sensor 7 untuk data curah hujan.

103

BAB V PENUTUP Sistem prototipe alat monitoring lingkungan ini diharap mampu memonitoring tingkat pencemaran udara baik kualitas udara maupun cuaca serta tingkat radioaktivitas gamma gross secara online dan periodik berdasarkan standar dan kriteria yang berlaku. Setelah melakukan serangkaian penelitian, maka pada bab ini penulis akan menguraikan kesimpulan dan saran yang dapat diambil dari rangkaian penelitian tersebut. Saran yan diberikan diharapkan dapat bermanfaat bagi pihak-pihak yang akan melanjutkan pengembangan penelitian ini.

5.1 Kesimpulan Berikut dibawah ini adalah beberapa poin kesimpulan yang penulis uraikan berdasarkan penelitan yang telah dilakukan, adalah sebagai berikut: 1. Proses monitoring lingkungan dilakukan secara online dan periodik selama 10 detik berdasarkan (Miller, 1968), yaitu monitoring terhadap radioaktivitas dari gamma gross, cuaca (suhu, kelembaban, angin, curah hujan) serta kualitas udara (deteksi gas CO dan CO2) dengan sensor-sensor yang dihubungkan dengan modul mikrokontroler Arduino Uno. Arduino mampu mengontrol kerja sensor-sensor secara bersamaaan dalam satu waktu. Data hasil monitoring kemudian di kirim ke server menggunakan protokol HTTP melalui modul Ethernet

104

Shield. Data yang didapat dari alat monitoring tersebut di masukkan ke dalam database lalu informasinya ditampilkan pada website yang telah tersedia, sehingga masyarakat bisa langsung mengakases dan mengetahui

informasi

tentang

keadaan

lingkungan

disekitar

PUSPIPTEK khususnya BATAN PUSPIPTEK Serpong.

5.2 Saran Prototipe alat ini tentu masih belum sempurna. Oleh karena itu, masih banyak hal yang dapat dilakukan untuk mengembangkan prototipe alat ini agar menjadi lebih baik lagi, diantaranya adalah: 1. Perlu pengembangan alat sejenis untuk setiap fasilitas penelitan nuklir BATAN yang ada di kota lain selain di PUSPIPTEK Serpong ini. 2. Perlu pengujian secara langsung di lapangan untuk penelitan selanjutnya, agar data yang didapat sesuai dengan kondisi dan faktor yang terdapat di lapangan. 3. Untuk penelitian selanjutnya, dalam hal monitoring kualitas udara perlu ditambah sensor lagi sesuai kondisi lingkungan dari setiap kota, misal sensor untuk mendeteksi zat asam jika kota tersebut memiliki suatu pembangkit listrik dari batu baru yang bisa menghasilkan zat asam.

105

DAFTAR PUSTAKA 1. Arduino. 2010.Beginning Arduino. [Online] Tersedia : www.arduino.cc. 2. Djuandi, Feri.2011.”Pengenalan Arduino”.[pdf].http://www.tobuku.com 3. www.batan.go.id/pusdiklat/elearning/proteksiradiasi/pengenalan_radiasi/11.html 4. Bukit, Benar. Rifai, A. Budi Jos. 2011. Rancangan Perangkat Lunak Monitoring Radiaoaktivitas Lingkungan Instalasi Nuklir. Serpong: PRFNBATAN PUSPIPTEK 5. Sumaryono, Sujoko. Risanuri, Hidayat. Shobari, Ikhsan. Pemantauan Paparan Radiasi Lingkungan Terpadu Dengan Komunikasi GSM/GPRS. UGM: Yogyakarta. 6. Hari Sasongko, Bagus.2012.Pemrograman Mikrokontroler dengan Bahasa C.ANDI:Yogyakarta

7. Houde,Stephanie & Hill,Charles. 2004. What do Prototypes Prototype?. USA: Apple Computer,Inc. 8. Hakim, Lukmanul. 2009. Trik Rahasia Master PHP Terbongkar Lagi. Yogyakarta: Lokomedia. 9. Hariyanto, Bambang. 2004. Sistem Manajemen Basis Data : Pemodelan, Perancangan, dan Terapannya. Bandung : Informatika.

106

10. Jogianto, HM. 2005. Analisis dan Desain Sistem Informasi : Pendekatan Terstruktur Teori dan Praktek Aplikasi Bisnis. Yogyakarta: Andi. 11. Sridadi, Bambang, Ir.,Msc. 2010. Real Time Sistem. Bandung : Informatika. 12. Hariyanto, Bambang. 2005. Rational Rose untuk Pemodelan Berorientasi Objek Bandung : Informatika. 13. Kendall, Kenneth E. dan Kendall, Julie E. 2003. Analisis dan Perancangan Sistem. Jakarta : Pearson Education Asia Pte. Ltd dan PT. Prenhallindo. 14. Ladjamudin, Albahra. 2005. Analisis dan Desain Sistem Informasi. Yogyakarta Graha Ilmu. 15. Sridadi, Bambang, Ir.,Msc. 2010. Real Time Sistem. Bandung : Informatika.

16.Pressman, Roger S.2001.”Software Engineering”.[pdf].

107

Surat Permohonan Bimbingan Skripsi

108

Surat Permohonan Data Riset

109

Surat Penelitian Data Riset

110

Hasil Wawancara

111