Pemetaan Pencemaran Udara Menggunakan Mobile Sensor Berbasis Internet of Things
Kebersihan adalah pangkal dari kesehatan. Tidak terkecuali dengan kebersihan udara yang dihirup sehari-hari oleh masyarakat. Jika udara yang dihirup mengandung zat-zat polutan, maka hal itu dapat mempengaruhi kesehatan masyarakat. Penyakit-penyakit yang dapat ditimbulkan karena pencemaran udara adalah batuk, sesak napas, sakit mata, dan lain-lain (Budiyono, 2001). Udara yang bersih dapat menghindarkan masyarakat dari resiko penyakit-penyakit tersebut di atas. Supaya tingkat kebersihan udara yang dihirup dapat diketahui, maka diperlukan suatu alat untuk mendeteksi jenis-jenis polutan beserta kadarnya yang terkandung dalam udara.
Saat ini teknologi sudah berkembang demikian pesatnya, sehingga untuk membuat alat tersebut dapat digunakan sensor elektronika yang dipadukan dengan mainboard Arduino. Arduino adalah suatu open source yang terdiri dari hardware dan software yang sederhana dan mudah untuk digunakan (Javed, 2016). Hasil bacaan dari sensor tersebut nantinya akan disimpan dalam suatu basis data. Di Jakarta, jutaan kendaraan melintas setiap harinya. Hal ini akan mengurangi tingkat kebersihan udara di daerah-daerah yang ramai dilalui kendaraan. Untuk mendukung konsep kota pintar, maka direncanakan untuk mengintegrasikan sensor tersebut pada moda transportasi tertentu. Sehingga diharapkan dapat membantu pihak-pihak terkait dalam membuat kebijakan-kebijakan yang berhubungan dengan kesehatan masyarakat.
Alat yang digunakan untuk mengukur kadar polutan dalam udara dikenal dengan nama papan ISPU (Indeks Standar Pencemar Udara) yang dibuat berdasarkan keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup nomor 45 tahun 1997 (Kusumaatmadja, 1997b). Polutan yang ditampilkan adalah PM10, SO2, CO, O3 dan NO2 dengan kategori baik, sedang, tidak sehat, sangat tidak sehat dan berbahaya. Hal ini sesuai dengan keputusan Kepala Badan Pengendalian Dampak Lingkungan nomor 107 tahun 1997 tanggal 21 November 1997 (Kusumaatmadja, 1997a). Papan ISPU jumlahnya sangat terbatas dan hanya diletakkan di tempat-tempat tertentu seperti ditunjukkan pada Gambar 1 (Fathurahman, 2013). Keterbatasan dari papan ISPU adalah hanya mampu memonitor kualitas udara pada tempat tersebut. Selain itu, penempatan papan ISPU yang dekat dengan tanaman dapat menyebabkan papan ISPU kurang tepat dalam menginformasikan kadar polutan di tempat tersebut dikarenakan polutan yang ada cenderung diserap oleh tanaman.
Gambar 1. Papan Indeks Standar Pencemar Udara (ISPU)
Kendala lainnya adalah papan ISPU yang digunakan jumlahnya sangat terbatas dan hanya diletakkan di tempat-tempat tertentu sehingga jangkauan wilayah deteksinya sangat terbatas. Masalah yang dihadapi karena terbatasnya jumlah papan ISPU ini adalah kurangnya informasi yang tersedia mengenai pencemaran udara yang terjadi pada suatu daerah.
Albertson (Albertson, 2016) menyatakan bahwa karbon monoksida adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau tetapi sangat berbahaya bagi penduduk yang menghirupnya. Menurut Levy (Levy, 2016), karbon monoksida juga dapat menyebabkan gangguan perkembangan otak pada janin yang disebabkan oleh ibu janin yang terpapar gas karbon monoksida yang dapat menyebabkan autisme. Selain itu, paparan karbon monoksida juga dapat mengganggu perkembangan otak pada anak-anak. Menurut Pachajoa et al (Pachajoa, Tobón, Ugarte, & Saiz, 2017), karbon monoksida (CO) bersama dengan timbal (Pb) dan sulfur dioksida (SO2) juga memainkan peran aktif sebagai penyebab penyakit kardiovaskular.
Jati dan Lelono (Jati & Lelono, 2013) telah melakukan riset pengukuran polusi udara menggunakan sensor array gas di kota Yogyakarta, DIY, Indonesia. Jati dan Lelono menggunakan 8 sensor sekaligus dengan kemampuan untuk mendeteksi berbagai macam polutan yang berbeda. Jati dan Lelono melakukan pengukuran kadar polutan di 5 jalan raya di Yogyakarta yaitu Jalan Lingkar Barat, Jalan Jendral Sudirman, Jalan C.Simanjuntak, Jalan Kyai Mojo dan Jalan Kaliurang. Kelemahan dari sistem ini adalah cakupan wilayah yang diukur kadar polusinya sangat terbatas karena tergantung dari lokasi penempatan sensornya.
Untuk mengatasi kelemahan ini maka dibutuhkan suatu alat yang dapat mengukur kadar polusi udara di manapun dan kapanpun. Devarakonda dkk (Devarakonda et al., 2013) telah melakukan riset dengan menggunakan alat deteksi pencemaran udara berbasis Arduino di jalan tol di kota New York dan New Jersey, Amerika Serikat. Devarakonda dkk melakukan eksperimen dengan menguji kadar polusi CO di jalan tol. Alat yang dibuat mampu mengirimkan data polusi setiap 1 menit. Kelemahan dari sistem ini adalah jarak sampling data yang terkirim tidak teratur, karena tergantung kondisi kepadatan jalan. Jika kondisi jalan sedang sepi, maka jarak sampling lebih teratur karena kecepatan kendaraan stabil, sedangkan jika kondisi jalan sedang padat, maka jarak sampling lebih rapat dan tidak teratur.
Melalui penelitian ini diharapkan dapat membuat suatu alat sensor polusi udara yang mampu mendeteksi gas karbon monoksida (CO) secara real-time dan portable sehingga dapat memberikan informasi yang akurat mengenai tingkat polusi yang terjadi pada suatu daerah.
Peneliti: Eduard Pangestu Wonohardjo dan I Gede Putra Kusuma Negara