SPESIFIKASI TEKNIS PAPAN INFORMASI CUACA MARITIM Mohammad Fadli, Last Update: 31 Agusutus 2017

ADAPTASI PERUBAHAN IKLIM & KETANGGUHAN (APIK)

SPESIFIKASI TEKNIS PAPAN INFORMASI CUACA MARITIM Mohammad Fadli, Last Update: 31 Agusutus 2017

1. Pendahuluan BMKG telah memproduksi dan mendiseminasikan informasi Cuaca Maritim secara rutin melalui internet yang dapat diakses melalui moda laptop atau ponsel pintar. Namun demikian, beberapa desa/kelurahan dampingan APIK terdiri dari desa-desa pesisir dengan kondisi keterbatasan sinyal ponsel/internet dan tingkat pengguna ponsel pintar yang relatif masih rendah. Padahal, nelayan-nelayan itu membutuhkan informasi cuaca maritim seperti ketinggian gelombang dan kondisi angin untuk mengetahui kondisi aman mereka melaut. Selain informasi cuaca harian untuk daratan, BMKG saat ini telah memiliki model prediksi cuaca maritim yang dihasilkan gabungan antar model atmosfer dan laut. Model ini telah beroperasi secara rutin dan menghasilkan kondisi perairan se-Indonesia dan dapat memprediksi kondisi cuaca maritim untuk satu minggu ke depan. Ditambah lagi analisa yang dilakukan oleh para prakirawan cuaca di Stasiun Maritim yang tersebar di seluruh Indonesia turut memperkuat kualitas produk prediksi cuaca hariannya yang dapat diakses melalui http://maritim.bmkg.go.id/.

Gambar 1 Contoh Produk Informasi Gelombang yang dikeluarkan oleh BMKG

Untuk mengisi kesenjangan keterbatasan akses informasi cuaca maritim ke nelayan, sekaligus mempromosikan layanan BMKG ke tingkat desa, kami memiliki gagasan untuk mengembangkan sebuah purwarupa papan informasi digital yang dapat dilihat, mudah dipahami, dapat diakses oleh semua orang secara gratis, mudah dikelola, berbiaya terjangkau dan mudah baik pembuatan, pemasangan maupun pengelolaannya untuk skala desa. Berbeda dengan moda lainnya, moda ini memungkinkan publik untuk melihat langsung informasi yang dibutuhkan tanpa membayar dan tanpa harus memiliki ponsel. Dalam dokumen ini akan dijelaskan mengenai kebutuhan dan rancangan umum Papan Informasi Digital untuk Cuaca Maritim yang dirancang untuk menampilkan informasi cuaca maritim kepada para nelayan. Spesifikasi ini akan digunakan sebagai rujukan peserta yang akan membuat proposal kepada APIK. Halaman 1 dari 13


2. Spesifikasi Umum Spesifikasi umum dari sistem ini adalah sbb: 1. Berbiaya terjangkau. Kami tidak membatasi biaya total material/komponen yang tertera pada BoQ. Kami akan menilai dari pertimbangan antara harga dan kualitas. Jika Peserta memiliki beberapa alternatif, maka dapat mencantumkan beberapa alternatif purwarupa untuk dapat diperbandingkan dari sisi harga dan kualitasnya (maksimal 3 versi). 2. Berbasis sumber terbuka (Open Source) baik piranti keras maupun piranti lunaknya, dan rancangannya akan dipublikasikan di internet (termasuk source code program). Peserta juga akan diminta untuk mencantumkan harga dan tempat pembelian komponen-komponen tersebut. 3. Seluruh produk piranti lunak harus menggunakan bahasa tingkat tinggi (high-level programming language seperti C, C++, php, java atau Python) dan bukan low-level seperti assembler 4. Dirancang sedemikian rupa agar dapat dibuat/dirakit dan diproduksi baik secara masal ataupun perorangan oleh siapa saja. Alat ini dirancang agar dapat dengan mudah dibiayai dan dikelola oleh pemerintah desa (melalui dana desa), komunitas, pemerintah daerah (contoh: Dinas Kelautan & Perikanan, BPBD, Dinas Pertanian, dll.), UMKM, dll. 5. Sebagian besar komponen dapat diperoleh/dibeli di Indonesia (buatan lokal lebih baik) Papan ini dapat berbentuk gabungan antara informasi statis dan digital. Hal ini dirancang untuk menghemat biaya produksi, menghemat penggunaan energi, tahan terhadap kondisi lingkungan (panas, hujan dan korosi) dan stabil dalam penerimaan data. Sebagai contoh, diperlukan komponen teks digital untuk menampilkan informasi cuaca maritim dengan menggunakan teknologi 14 segment atau dot matrix. Berikut contoh fisik dari Papan Informasi Digital yang beredar di pasaran saat ini:

Gambar 2 Contoh Papan Informasi Digital yang beredar di Pasaran (sumber: led-surabaya.com, www.ledscrollingdisplay.in, rekavisitama.com)

Material Rancangan Papan tersebut harus mencakup: 1. Semua komponen elektronik dan IoT yang dibutuhkan (contoh: microcontroller, arduino, Raspberrry Pi, 14 segment, led dot matrix, module wifi, module MQTT, dll.) 2. Casing dan material pendukung lainnya (bingkai, kaca, seal, dll.) Halaman 2 dari 13


3. 4. 5. 6.

Komponen pencatatan dan perekam eksternal (logger & storage/memory) Komponen komunikasi penerimaan data melalui teknologi MQTT, wifi dan sms. Catu daya otonom (contoh: panel surya, battery) Sim-card ponsel.

dan tidak termasuk alat pendukung instalasi (contoh: tiang penyangga, pagar pelindung, atap, dll.)

3. Spesifikasi Teknis 3.1. Target Pengguna Target pengguna dari Papan ini adalah Nelayan dan Jasa Transportasi Laut yang berada di sekitar Desa Tambakrejo, Kecamatan Wonotirto, Kabupaten Blitar. 3.2. Lokasi Pemasangan Papan ini dirancang untuk dipasang di lokasi outdoor yakni tempat terbuka, namun akan diberi atap sehingga terhindar dari kena panas/hujan langsung, namun tetap ada potensi terkena tampias air hujan. Papan ini dapat berdiri sendiri (menggunakan struktur tambahan seperti tiang) atau ditempel ke dinding/struktur lain. Lokasi tidak jauh dari pesisir dengan memiliki potensi kelembaban air laut yang berdaya karat. Target Penempatan papan informasi ini adalah di sekitar Pelabuhan Perikanan.

Gambar 3 Contoh lokasi pemasangan outdoor (kotak merah)

3.3. Rancangan Papan ini harus dapat menampilkan informasi-informasi berikut:  Prediksi cuaca daratan (tingkat kota/kabupaten)  Prediksi cuaca maritim (tinggi gelombang, arus, dll.) Dimensi Papan adalah A0 (1189mm x 841mm). Di sebelah papan tersebut akan disertakan poster tata cara penggunaan dan peta Perairan & Samudera untuk mempermudah nelayan memahami posisi dari prediksi tersebut. Gambaran umum rancangan dari Papan ini adalah sebagai berikut:

Halaman 3 dari 13


Gambar 4 Rancangan Papan Informasi Cuaca Maritim

Gambar 5 Contoh Peta yang akan disandingkan dengan Papan

Halaman 4 dari 13


Variabel pada papan Variabel pada papan merupakan variabel-variabel yang digunakan baik yang bersifat statis (STATIC LABEL) ataupun dinamis (DYNAMIC LABEL). Untuk label statis dapat menggunakan cat, sticker atau digital printing yang ditempelkan pada papan. Sedangkan untuk label dinamis menggunakan karakter 14 segment atau dot matrix. Catatan: Penggunaan 14 segment atau dot matrix ini tidak wajib. Peserta dipersilahkan berinovasi jika memiliki solusi yang lebih baik, ditinjau dari faktor-faktor berikut: berbiaya murah, hemat energi, durabilitas (tahan lama) & fleksibilitas (mudah diganti, dicari & dibeli komponennya). Peserta akan diminta mencantumkan analisa penggunaan energi dan memutuskan apakah mungkin papan tersebut dapat memanfaatkan energi matahari menggunakan solar panel atau tidak. Peserta juga akan diminta untuk menentukan ukuran komponen 14 segment/led dot matrix yang nanti akan digunakan. Berikut merupakan daftar label statis yang tertera pada papan: Variabel Tipe Deskripsi/Tulisan Pada Papan STATIC LABEL Static Label hanya berupa teks statis (contoh: dapat menggunakan print/stiker tempel/cat). STATIC01 Teks Statis “INFORMASI CUACA DESA TAMBAKREJO” STATIC02 Teks Statis “TANGGAL HARI INI:” STATIC03 Teks Statis “PREDIKSI UNTUK HARI:” STATIC04 Teks Statis “CUACA DARAT:” STATIC05 Teks Statis “CUACA LAUT” STATIC06 Teks Statis “Kab. Blitar” STATIC07 Teks Statis “Kota Blitar” STATIC08 Teks Statis “Kab. Malang” STATIC09 Teks Statis “Tulungagung” STATIC10 Teks Statis “PERAIRAN SELATAN JAWA TIMUR:” STATIC11 Teks Statis “CUACA” STATIC12 Teks Statis “ANGIN (DARI)” STATIC13 Teks Statis “GELOMBANG” STATIC14 Teks Statis “SAMUDERA HINDIA SELATAN JAWA TIMUR:” STATIC15 Teks Statis “CUACA” STATIC16 Teks Statis “ANGIN (DARI)” STATIC17 Teks Statis “GELOMBANG” STATIC18 Teks Statis “PERINGATAN DINI CUACA DARAT:” STATIC19 Teks Statis “PERINGATAN DINI CUACA LAUT:” STATIC20 Teks Statis “◄ TEKAN TOMBOL INI UNTUK MENYALAKAN ALAT” STATIC21 Gambar Statis

Berikut merupakan daftar label dinamis yang tertera pada papan: Catatan: Contoh-contoh xml yang digunakan untuk mem-feeding informasi di papan telah dilampirkan pada xml.zip. Namun pada implementasinya nanti, papan tidak akan mengambil langsung dari server melalui protokol http, tetapi terdapat server mqtt broker yang menjembatani antara Server xml dengan Papan. Halaman 5 dari 13


Variabel Tipe/Ukuran Pada Papan DYNAMIC LABEL TIME_DT_LBL 14 segment atau dot matrix PRED_DT_LBL

14 segment atau dot matrix

PRED_TM_LBL


W1 s.d. W4

dot matrixatau membuat icon sendiri

Deskripsi/Tulisan Hari, Tanggal, Waktu dan World Time Updated by system MINGGU, 12_SEPTEMBER_2017_12:00_WIT (34 CHARACTER) Hari, Tanggal prediksi Default: latest update. Contoh: MINGGU, 12_SEPTEMBER_2017 (24 CHARACTER) Berubah sesuai dengan tombol hari yang ditekan (TH0-TH6) Waktu Prediksi Default: latest update (diambil dari variabel PRED_DTTM) Contoh: DINI_HARI_(06:00-12:00_WIB) (27 CHARACTER) Berubah sesuai dengan tombol hari dan waktu yang ditekan (TH0-TH6 dan DAY1-DAY4) Simbol Cuaca Untuk: Kab. Blitar (W1), Kota Blitar (W2), Kab. Malang (W3) & Kab. Tulungagung (W4) Kategori Cuaca dapat menggunakan dot matrix untuk membuat simbol-simbol cuaca tersebut atau karakter DSEGWeather seperti di bawah ini. Catatan: Elemen ini tidak wajib, jika secara konsumsi energi cukup boros, maka elemen ini dapat dihilangkan. Icon Deskripsi Logo BMKG DSEGWeather Number Cuaca 5 UDARA KABUR

45

BERKABUT

60

HUJAN RINGAN

61

HUJAN SEDANG

80

HUJAN LOKAL

5 5 3 4 3

Halaman 6 dari 13


Variabel Pada Papan

Tipe/Ukuran

Deskripsi/Tulisan 95 atau 97

100

HUJAN PETIR

CERAH

101 atau 102

CERAH BERAWAN

103

BERAWAN

104

BERAWAN TEBAL

Sumber Data: JawaTimur.xml

7 1 9 2 8

Cek Tag dengan description: “Kabupaten Blitar”, “Kota Blitar”, “Kabupaten Malang” dan “Trenggalek” Ambil nilai di :

Sesuaikan datetime dengan request dari tombol TH0-TH6 dan DAY1-DAY4. Contoh: 201708180000 = cuaca dini hari, tanggal 18 Agustus 2017. WLBL1 WLBL4

s.d.


Sumber Data: JawaTimur.xml Cek Tag dengan description: “Kabupaten Blitar”, “Kota Blitar”, “Kabupaten Malang” dan “Trenggalek” Ambil nilai di tag “weather”:

Halaman 7 dari 13


Variabel Pada Papan

Tipe/Ukuran

Deskripsi/Tulisan

Sesuaikan datetime dengan request dari tombol TH0-TH6 dan DAY1-DAY4. Contoh: 201708180000 = cuaca dini hari, tanggal 18 Agustus 2017. Atau ambil dari variable h, yang berarti: h Waktu Hari 0 h dini hari 6 h pagi Hari ini 12 h siang 18 h malam 24 h+1 dini hari 30 h+1 pagi Besok 36 h+1 siang 42 h+1 malam 48 h+2 dini hari 54 h+2 pagi Lusa 60 h+2 siang 66 h+2 malam Mapping nilai icon tersebut dengan Deskripsi Cuaca sbb: Icon Number 5 45 60 61 80 95 atau 97 100 101 atau 102

TLBL1 TLBL4

s.d.


Deskripsi Cuaca UDARA KABUR BERKABUT HUJAN RINGAN HUJAN SEDANG HUJAN LOKAL HUJAN PETIR CERAH CERAH BERAWAN BERAWAN BERAWAN TEBAL

103 104 Idem. “t” = temperatur rata-rata Ambil nilai di:

Halaman 8 dari 13


Variabel Pada Papan

Tipe/Ukuran

Deskripsi/Tulisan Ambil value untuk unit “C” yang berarti celcius.

WSLBL1 WSLBL4

s.d.


Idem. “ws” = Wind speed=Kecepatan Angin (dalam KM/Hour) Ambil nilai di:

WDLBL1 s.d. WDLBL4


Idem. “wd” = Wind Direction=Arah Angin Ambil nilai di:

Ambil value “CARD” dan dimapping dengan: N UTARA NNE UTARA-TIMUR LAUT NE TIMUR LAUT ENE TIMUR-TIMUR LAUT E TIMUR ESE TIMUR-TENGGARA SE TENGGARA SSE SELATAN-TENGGARA S SELATAN SSW SELATAN-BARAT DAYA SW BARAT DAYA WSW BARAT-BARAT DAYA W BARAT WNE BARAT-BARAT LAUT NW BARAT LAUT NNW UTARA-BARAT LAUT PSJT1 – PSJT3


Cuaca Laut Perairan Selatan Jawa Timur: Value diambil dari: Maritim-Cuaca-Pelayanan-TanjungPerak.xml Cek tag: area, domain="Stasiun Meteorologi Maritim Tanjung Perak" description="Perairan Selatan Jawa Timur"

Halaman 9 dari 13


Variabel Pada Papan

Tipe/Ukuran

Deskripsi/Tulisan

PSJT1= parameter id=”weather” PSJT2= parameter id=”wd_from” dan “wd_to” untuk arah angin, dan “ws_min” dan “ws_max” untuk kecepatan angin PSJT3= parameter id=”wave_min”, “wave_max” dan “status_warning” untuk mengisi tinggi gelombang min, max dan status peringatannya. SHJT1 SHJT3 PD_DA

–


Idem. Ambil tag area, domain="Stasiun Meteorologi Maritim Tanjung Perak" description= "Samudera Hindia selatan Jawa Timur"

dot matrix

Peringatan Dini Jawa Timur (Darat) Variable Text Bebas (jumlah karakter matriksnya mohon dikira-kira) Ambil dari: WarningsXML-Jawa_Timur.xml Untuk hari ini, besok dan lusa. Contoh value: “Waspada hujan sedang hingga lebat disertai petir/kilat dan angin kencang di wilayah Kab. BLITAR, MALANG dan sekitarnya.” Text secara otomatis scroll ke samping, untuk mengatasi keterbatasan tempat.

PD_LA


Peringatan Dini Jawa Timur (Laut) Variable Text Bebas (jumlah karakter matriksnya mohon dikira-kira) Ambil dari: WarningsXML-Jawa_Timur.xml Untuk hari ini, besok dan lusa. Contoh Value: “Gelombang Tinggi Maksimum dengan ketinggian 2.00 - 3.50 M berpeluang terjadi di wilayah Samudera Hindia Barat Kep. Mentawai, Perairan Enggano Bengkulu, dan Samudera Hindia Barat Bengkulu.” Text secara otomatis scroll ke samping, untuk mengatasi keterbatasan tempat.

H0-H6

D0-D6



Hari Prediksi: H, H+1, H+2, H+3, H+4, H+5, H+6 Contoh (hari ini hari Jumat): JUMAT SABTU MINGGU SENIN SELASA RABU KAMIS Hari ini akan berubah setiap harinya mengikuti hari pada sistem sesuai dengan variable TIME_DT_LBL. Tanggal Prediksi: Contoh: Tanggal ini akan berubah setiap harinya mengikuti tanggal pada sistem sesuai dengan variable TIME_DT_LBL Halaman 10 dari 13


Tombol Tombol TH0-TH6

Tipe Tombol Bercahaya

Deskripsi/Tulisan

Tombol ini akan menentukan hari/tanggal prediksi yang akan menyesuaikan dengan D0D6. Misalnya, hari ini adalah hari Jumat tanggal 25 Agustus 2017. Maka, D0=”25/08” dan H0=”JUMAT”. Tombol ini akan menentukan tanggal prediksi yang akan menentukan PRED_TM_LBL, dan akan menentukan value: W1-W4, WLBL1-WLBL4, TLBL1-TLBL4, WSLBL1-WSLBL4, WDLBL1-WDLBL4, PSJT1PSJT3, SHJT1-SHJT3, PD_DA, PD_LA Tipe tombol yang digunakan adalah tombol yang dapat menyala. Contoh:

DAY1DAY4

Tombol

ON_BTN

Tombol Bercahaya

DAY1=PAGI, DAY2=SIANG, DAY3=MALAM, DAY4=DINI HARI Tombol ini akan menentukan fase hari prediksi yang akan menentukan PRED_TM_LBL, dan akan menentukan value: W1-W4, WLBL1-WLBL4, TLBL1-TLBL4, WSLBL1-WSLBL4, WDLBL1-WDLBL4, PSJT1PSJT3, SHJT1-SHJT3, PD_DA, PD_LA

By Default, Sistem tidak akan menyala tanpa orang menekan tombol ini. Semua dynamic label akan menyala saat orang menekan tombol ini dan akan bertahan selama 5 menit. Setelah 5 menit, jika tidak ada aktifitas penekanan tombol (semua tombol), maka secara otomatis semua dynamic label akan mati untuk menghemat energi. Contoh:

Dalam proposal, Peserta diminta untuk menjelaskan bagaimana setiap pemilihan komponen dan rancangan yang diajukan dapat memenuhi keempat prinsip utama: efisiensi energi, durabilitas, berbiaya rendah dan mudah pemeliharaan.

Halaman 11 dari 13


3.4. Perbaruan Data Papan ini memiliki periode perbaruan data-data sebagai berikut: No. 1

Jenis Informasi CUACA DARAT

Periode Perbaruan Setiap Hari

Untuk Prediksi 3 hari ke depan

2

PERINGATAN DINI CUACA DARAT

Setiap Hari

1 hari ke depan

3

CUACA LAUT

Setiap Hari

7 hari ke depan

4

PERINGATAN DINI CUACA LAUT

Setiap Hari

7 hari ke depan

3.5. Sumber Energi Papan ini dirancang dapat dioperasikan menggunakan sumber energi dari:  Listrik PLN, dan  Sumber Energi Otonom (contoh: panel surya, battery, dll.) Kedua fasilitas sumber energi tersebut harus ada, dan dapat di-switch sesuai dengan kebutuhan. Ketika moda Listrik PLN digunakan, maka sumber energi otonom akan me-recharge secara otomatis. Secara prinsip, Papan ini akan memiliki beberapa moda energi: No 1

Moda Primary

2

Secondary: Matahari Aktif

3

Secondary: Tanpa Matahari

Kondisi saat papan disambungkan ke sumber energi Primary (Listrik PLN). Saat kondisi ini, listrik PLN akan secara otomatis harus me-recharge battery (atau moda penyimpanan energi lainnya). Kondisi saat papan tidak tersambung ke sumber energi Primary dan papan akan memanfaatkan sumber energi otonom dan sumber energi otonom melakukan recharge dari energi matahari melalui panel surya. Kondisi saat papan tidak tersambung ke sumber energi Primary dan papan tidak memanfaatkan sumber energi otonom dan sumber energi otonom melakukan recharge dari energi matahari melalui panel surya.

Halaman 12 dari 13


Dalam proposal, Peserta diminta untuk membuat simulasi pemakaian energi untuk berbagai moda di atas, serta melalukan perhitungan pemanfaatan energi seluruh komponen serta solusinya.

3.6. Komunikasi Jalur komunikasi papan informasi ini terdiri dari tiga moda: MQTT Papan harus dapat mengambil dari server MQTT Broker yang sebelumnya telah disediakan oleh pihak APIK & BMKG. Pembaruan informasi yang dipush/ditarik dari/ke server broker. SMS Saat jaringan 2G/3G/4G sangat sulit, papan ini secara otomatis akan switch ke moda sms. Papan akan mengirimkan notifikasi ke server pusat untuk memberitahukan bahwa saat ini menggunakan moda sms. Maka sms server akan mendorong informasi melalui sms dan mengirimkan ke papan secara berkala. WIFI Ketika papan ini terpapar sinyal wifi, kita dapat men-switch untuk menggunakan fasilitas wifi ini. Untuk kebutuhan perawatan misalnya, ketika pulsa habis, pengelola dapat mendekatkan ponsel pintarnya dan menyalakan fasilitas hotspot di ponselnya, lalu papan dapat disetup untuk memanfaatkan wifi tersebut. Melalui wifi, ponsel pintar juga dapat didesain dapat mengirim pesan MQTT ke papan untuk mengirim sinyal command tertentu seperti mengupdate software, mereset, mengupdate informasi, dll. 3.7. Fitur Notifikasi dan Pengisian Pulsa Setiap papan akan didesain menggunakan sim-card yang berisi pulsa yang digunakan untuk berlangganan berlangganan paket data internet dan mengirim/menerima sms. Papan ini dirancang untuk dapat dengan mudah diisi pulsanya oleh siapapun. Untuk itu peserta diminta untuk menjelaskan bagaiman prosedur pengisian pulsa terbaik/terpraktis tanpa harus mencopot sim-card yang terpasang. 3.8. Nomor Papan Setiap papan akan memiliki ID Nomor unik tertentu, Contoh: Papan di Desa Tambakrejo, Kecamatan Wonotirto, Kab. Blitar memiliki kode: 3505082003001 35.05.08.2003 = mengikuti kode desa/kelurahan Kemendagri (http://www.kemendagri.go.id/pages/datawilayah) 001=id papan di desa/kelurahan tersebut Id ini dapat digunakan untuk mengisi pulsa secara remote. 3.9. Perawatan & Troubleshooting Perawatan akan dilakukan secara berkala dengan cara membersihkan papan dan solar panel (misalnya dengan menggunakan lap). Troubleshooting harus dapat dilakukan semudah mungkin. Dalam proposal, Peserta diminta untuk menjelaskan, bagaimana merancang papan agar dapat dilakukan troubleshooting oleh orang non-teknisi elektronik (orang awam yang dapat dilatih untuk melakukan troubleshooting sederhana, contoh: mengisi pulsa, mereset papan, mengetes koneksi, mengecek informasi terbarui/tidak, dll.).

Halaman 13 dari 13

SPESIFIKASI TEKNIS PAPAN INFORMASI CUACA MARITIM Mohammad Fadli, Last Update: 31 Agusutus 2017

Recommend Documents