BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Bab ini membahas hasil yang diperoleh saat sistem Real-Time Monitoring untuk polusi air menggunakan Wireless Sensor Network di Danau Toba dijalankan sesuai
dengan analisis dan perancangan yang telah dibahas di Bab 3.
4.1. Implementasi Sistem
Pada tahap ini, proses pengimplementasian sistem dari tahap inisiasi, tahap pengukuran, tahap penyimpanan data, dan tahap penampilan data menggunakan
beberapa bahasa pemrograman yaitu C++ dan PHP.
4.1.1. Spesifikasi perangkat keras dan perangkat lunak Spesifikasi perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan untuk membuat
Real-Time Monitoring untuk polusi air menggunakan Wireless Sensor Network di Danau Toba adalah sebagai berikut:
1. AMD A8-5550M APU with Radeontm HD Graphics 2.10 GHz
2. Memory RAM 8.00 GB
3. Sistem Operasi Windows 7 Ultimate 64-bit
4. Kapasitas Harddisk 500 GB
5. Arduino IDE v 1.6.9
6. PHP 5.6
7. Library yang digunakan yaitu highcharts.js, SoftwareSerial.h, dht11.h,GSM.h
4.1.2 Implementasi perancangan antarmuka Perancangan antarmuka dibuat berdasarkan rencana sketsa yang telah di lakukan pada
Bab 3 yang dapat dilihat sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.1. Tampilan Data DO Gambar 4.1. menunjukkan data tampilan data DO ketika sistem sedang berjalan, dan
merupakan data di Haranggaol yang menunjukkan nilai DO berada pada 7.4 mgL.
Gambar 4.2. Tampilan Data pH Gambar 4.2. menunjukkan data tampilan data pH ketika sistem sedang berjalan, dan
merupakan data di Haranggaol yang menunjukkan nilai pH berada pada nilai 5.2.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3. Tampilan Data ORP Gambar 4.3. menunjukkan data tampilan data ORP ketika sistem sedang berjalan, dan
merupakan data di Haranggaol yang menunjukkan nilai ORP berada pada nilai 353.
Gambar 4.4. Tampilan Data Suhu Air Gambar 4.4. menunjukkan data tampilan data suhu air ketika sistem sedang berjalan,
dan merupakan data di Haranggaol yang menunjukkan nilai suhu air berada pada nilai 24.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.5. Tampilan Data Suhu Udara
Gambar 4.5. menunjukkan data tampilan data suhu udara ketika sistem sedang berjalan, dan merupakan data di Haranggaol yang menunjukkan nilai suhu udara
berada pada nilai 24.
Gambar 4.6. Tampilan Data Kelembaban Udara
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.6. menunjukkan data tampilan data kelembaban udara ketika sistem sedang berjalan, dan merupakan data di Haranggaol yang menunjukkan nilai kelembaban
udara berada pada nilai 80.
4.2 Pengujian Sistem Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap sistem yang dibangun. Pengujian
dilakukan di beberapa tempat yang telah ditentukan sebelumnya yaitu Parapat, Ajibata, Haranggaol, dan Samosir. Pengujian dilakukan dengan dua tahap dalam
waktu yang berbeda. Pengukuran pertama dilakukan pada tanggal 26 Juni 2016 dan pengukuran kedua dilakukan pada tanggal 26 Oktober 2016.
4.2.1. Hasil pengukuran pertama Pengukuran pertama dilakukan pada tanggal 26 Juni 2016 di tiga tempat yaitu Parapat,
Ajibata dan Haranggaol. Data yang dilampirkan merupakan data yang sudah dirangkum dari beberapa kali pengukuran, dan kuantitas data yang didapat dari setiap
lokasi tidak sama rata dikarenakan oleh faktor cuaca. Dan pengukuran yang dilakukan di Parapat dilakukan sebanyak 2 kali yaitu pada siang hari yang akan ditunjukan
dengan garis hijau dan pagi hari yang ditunjukkan dengan garis ungu.
Gambar 4.7. Data pH pengukuran pertama
Universitas Sumatera Utara
Gambar di atas menunjukkan kadar pH yang didapat dari analog pH meter pro yang ditunjukkan dengan 4 warna linechart yang berbeda-beda. Garis biru menunjukkan
data yang didapat dari Ajibata yang menunjukkan nilai pH = 8 dan perlahan-lahan naik setelah 1700 baris data. Garis merah menunjukkan data yang didapat dari
Haranggaol yang menunjukkan nilai pH = 7.8 sampai 8.1 setelah 7000 baris data. Garis hijau menunjukkan data yang didapat dari Parapat pertama kali yang
menunjukkan nilai pH 7.8 setelah 7000 baris data. Dan data selanjutnya dilihat dari garis ungu yang menunjukkan nilai pH = 7.8 setelah 2800 baris data. hasil yang lebih
spesifik dapat dilihat pada tabel 4.1. Tabel 4.1. hasil pengukuran pH 1
Lokasi pH
Kuantitas Normal
6.51-7.99 Waspada
8.0-8.49 Tercemar
6.5 8.5 Ajibata
1716 673
39.22 1043
60.78 0 0
Haranggaol 7638
6818 89.27
820 10.73 00
Parapat1 7435
7435 100
00 00
Parapat2 2843
2843 100
00 00
Dari Tabel 4.1. dapat dilihat kadar pH di Danau Toba ketika pengukuran dilakukan menunjukkan bahwa air berada dalam kondisi tidak tercemar. Tapi, diperhatikan dari
data yang di dapat dari Ajibata, 60.78 data berada didalam kondisi ‘Waspada’ yang artinya, sedikit perubahan dari kadar pH dapat menyebabkan kerusakan pada
ekosistem air disekitarnya. Hal yang sama terjadi di Haranggaol dengan 10.73 data berada di level ‘Waspada’. Sedangkan di Parapat, tidak ada tanda-tanda pencemaran
air yang signifikan dari dua kali pengukuran yang dilakukan.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.8. Data DO pengukuran pertama
Gambar 4.8. didapat dari sensor DO Atlas Scientific yang menunjukkan kadar DOoksigen terlarut di dalam air. Garis biru menunjukkan nilai DO yang terdapat di
Ajibata yaitu 6 mgL dan tetap stabil. Garis merah menunjukkan nilai DO yang terdapat di Haranggaol yaitu 6.5 mgL sampai 7 mgL. Garis hijau menunjukkan nilai
DO yang terdapat di Parapat pada siang hari yaitu 4.5 mgL dan terus menurun. Data yang overlapping yang dilihat pada tabel terjadi karena proses inisiasi yang terjadi
pada sensor ketika pertama kali diaktifkan. Hasil spesifik dari pengukuran DO dapat dilihat pada tabel 4.2.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.2. hasil pengukuran DO 1
Lokasi Dissolved Oxygen
Kuantitas Normal
4.5-15 Waspada
4.01-4.49 Tercemar
4.0 Ajibata
1716 1716100
0 0 00
Haranggaol 7638
7638100 00
00 Parapat1
7435 675790.89
6789.11 00
Parapat2 2843
133947.10 150452.90
00
Dari Tabel 4.2. dapat kita lihat bahwa nilai DO yang terdapat di Ajibata dan Haranggaol tidak menunjukkan tanda-tanda pencemaran DO. Tetapi data yang
diambil pada dua kali pengukuran di Parapat menunjukkan perbedaan yang menarik, dimana pengukuran yang dilakukan di siang hari menunjukkan 9.11 data yang
berada pada level ‘Waspada’ dan di pagi hari menunjukkan 52.90 yang berada pada level ‘Waspada’. Bila level DO yang terdapat di Parapat menurun, dapat
menyebabkan kerusakan ekosistem air.
Gambar 4.9. Data suhu air pengukuran pertama Gambar 4.9. menunjukkan data temperatur air yang di dari sensor DS18S20. Garis
biru menunjukkan suhu air yang terdapat di Ajibata pada siang hari yaitu 27.5 ℃ .
Garis merah menunjukkan suhu air yang terdapat di Haranggaol pada siang hari yaitu
Universitas Sumatera Utara
27 ℃ dan terus menurun setelah 7000 baris data. Garis hijau menunjukkan suhu air
yang terdapat di Parapat pada siang hari yang stabil di 28 ℃ . Dan pengukuran yang
dilakukan pada pagi hari di Parapat menunjukkan suhu air 26.9 ℃.
Gambar 4.10. Data kelembaban udara pengukuran pertama
Gambar 4.11. Data suhu udara pengukuran pertama Gambar 4.10. dan 4.11. menunjukkan data suhu udara dan kelembaban udara yang
diambil dari sensor dht11. Data di atas menunjukkan bahwa jika temperatur udara tinggi maka kelembabannya akan rendah, dan sebaliknya. Temperatur udara yang di
ambil dari Ajibata pada siang hari menunjukkan nilai 39 ℃ dan perlahan naik dan
kelembaban udaranya berada pada nilai 30 dan perlahan turun.Garis merah menunjukkan temperatur udara yang berada di Haranggaol yaitu 34
℃ dan perlahan
Universitas Sumatera Utara
naik ke 49 ℃ setelah 2000 baris data dan kemudian turun ke 29℃, dimana
kelembabannya tetap stabil di 30 sampai 40. Garis hijau menunjukkan temperatur udara di Parapat pada siang hari yaitu 34
℃ dan naik ke 54℃ setelah 3000 baris data , dan kemudian turun ke 29
℃ , dimana kelembaban udara tetap pada nilai 20 sampai 40. Garis ungu yang di ambil dari Parapat pada pagi hari menunjukkan temperatur
udara yang rendah yaitu 24 ℃ dan terus menurun ke nilai 20℃ dan kelembaban udara
yang menunjukkan nilai 70 sampai 95. Data yang tidak normal pada linechart temperatur dan kelembaban udara disebabkan oleh versi sensor yang kurang stabil, ini
bisa diperbaiki dengan menggunakan versi sensor yang lebih baru yaitu dht22. Tidak ada parameter spesifik yang berpengaruh ke pencemaran air dalam mengukur
temperatur dan kelembaban udara, tetapi dari linechart diatas dapat kita ketahui temperatur udara di Danau Toba berkisar dari 40
℃ sampai 52℃ pada siang hari yang menyebabkan pemanasan pada air danau dari 27
℃ sampai 28℃ . karena mayoritas organisme yang hidup di dalam air berdarah dingin, sedikit kenaikan pada temperatur
air dapat mengganggu ketahanan hidup mereka.
4.2.2. Hasil pengukuran kedua Pengukuran kedua dilakukan pada tanggal 26 Oktober 2016 di empat tempat yaitu
Parapat, Ajibata, Haranggaol, dan Ambarita. Data yang dilampirkan merupakan data yang sudah dirangkum dari beberapa kali pengukuran, dan kuantitas data yang di
dapat dari setiap lokasi tidak sama rata dikarenakan oleh faktor cuaca dan ketahanan baterai dari sensor. Pada pengambilan data kedua ini ditambahkan parameter ORP
Oxidation Reduction Potential atau kemampuan air untuk mengoksidasi zat kontaminan.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.12. Data pH pengukuran ke-2
Gambar diatas menunjukkan kadar pH yang didapat dari pengukuran ke dua. Garis biru menunjukkan data yang didapat dari Ajibata yang menunjukkan nilai pH = 7.4
bahkan setelah 2000 baris data. Garis merah menunjukkan data yang didapat dari Ambarita yaitu 8 sampai 7.4 setelah 2900 baris data. Garis hijau menunjukkan nilai
pH yang didapat dari Haranggaol yaitu 6 sampai 6.9 setelah 3200 baris data. Garis ungu menunjukkan nilai pH yang didapat di Parapat yaitu 7.2 setelah 1500 baris data.
Hasil yang lebih spesifik dari pengukuran ke dua pH dapat dilihat pada tabel 4.3.
Tabel 4.3. hasil pengukuran pH 2
Lokasi pH
Kuantitas Normal
6.51-7.99 Waspada
8.0-8.49 Tercemar
6.5 8.5 Ajibata
2114 2104
99.52 10
0.48 0 0
Haranggaol 3535
2378 67.27
0 0 1157
32.73 Ambarita
3116 2540
81.51 576
18.49 00
Parapat 1455
1455 100
00 00
Universitas Sumatera Utara
Dari tabel 4.3. dapat dilihat kadar pH di Danau Toba ketika pengukuran ke dua dilakukan menunjukkan bahwa di beberapa tempat seperti Haranggaol kondisi air
sedang tercemar. Terdapat 32.73 data yang menunjukkan air di Haranggaol tercemar karena pH yang terlalu rendah, kondisi air yang terlalu asam dapat menyebabkan
kematian ekosistem air yang terdapat di sekitarnya. Selanjutnya di Ambarita 18.49 data yang didapat terdeteksi dalam kondisi ‘Waspada’. Sedangkan di Ajibata dan
Parapat tidak terdapat tanda-tanda pencemaran pH yang signifikan
Gambar 4.13. Data DO pengukuran ke-2
Gambar 4.13. didapat dari hasil pengukuran ke dua terhadap nilai DO. Garis biru menunjukkan kadar DO yang terdapat di Ajibata yaitu 7 mgL dan tetap stabil setelah
2000 baris data. Garis merah menunjukkan nilai DO yang terdapat di Ambarita yaitu 5 mgL kemudian naik ke 8 mgL dan kemudian turun ke 6 mgL setelah 3000 baris
data. Garis hijau menunjukkan nilai DO yang terdapat di Haranggaol yaitu 7 mgL dan perlahan turun ke 6 mgL setelah 3000 baris data. Garis ungu menunjukkan nilai DO
yang terdapat di Parapat yaitu 7 mgL kemudian setelah 800 baris data turun ke 6 mgL setelah 800 baris data lagi. Hasil spesifik dari pengukuran ke dua DO dapat
dilihat pada tabel 4.4.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.4. Hasil pengukuran DO ke-2
Lokasi Dissolved Oxygen
Kuantitas Normal
4.5-15 Waspada
4.01-4.49 Tercemar
4.0 Ajibata
2114 2114
100 0 0
Haranggaol 3535
3535 100
0 0 00
Ambarita 3116
2972 95.37
111 3.56
33 1.07
Parapat 1455
1455 100
00 00
Dari Tabel 4.4. dapat kita lihat bahwa nilai DO yang didapat dari pengukuran ke dua menunjukkan sedikit tanda pencemaran DO. Di Ambarita terdapat 3.56 data yang
terdeteksi ‘Waspada’ dan 1.07 yang terdeteksi ‘Tercemar’. Selebihnya, tidak ada tanda-tanda pencemaran DO yang terdeteksi di Ajibata, Haranggaol, Parapat.
Gambar 4.14. Data suhu air pengukuran ke-2
Gambar 4.14. menunjukkan data temperatur air yang didapat dari pengukuran ke-2. Garis biru menunjukkan suhu air yang terdapat di Ajibata yaitu 26.4
℃ terus berlanjut sampai 2000 baris data. Garis merah menunjukkan suhu air yang terdapat di Ambarita
yaitu 26 ℃ dan perlahan turun karena cuaca menjadi 24.5℃ setelah 1200 baris data,
Universitas Sumatera Utara
dan kemudian tetap stabil di 24.5 ℃ sampai 3200 baris data. Garis hijau menunjukkan
suhu air yang terdapat di Haranggaol yaitu stabil di 24.5 ℃ setelah 3000 baris data.
Garis ungu menunjukkan suhu air yang terdapat di Parapat yaitu 26.5 ℃ dan perlahan
turun ke 24.5 ℃ setelah 800 baris data.
Gambar 4.15. Data suhu udara pengukuran ke-2
Gambar 4.16. Data kelembaban udara pengukuran ke-2
Gambar 4.15. dan gambar 4.16. menunjukkan data suhu udara dan kelembaban udara yang diambil dari pengukuran ke dua. Garis biru menunjukkan suhu udara yang
Universitas Sumatera Utara
diambil dari Ajibata yaitu 29 ℃, kemudian naik ke 34℃ dan kemudian turun ke 25℃
setelah 2000 baris data. sedangkan kelembabannya berada pada nilai 35. Garis merah menunjukkan suhu udara yang diambil dari Ambarita yaitu 29
℃ kemudian turun ke 24
℃ setelah 1000 baris data, sedangkan kelembabannya adalah 45 dan naik ke 65 setelah 1000 baris data, dan kemudian stabil di 65 setelah 3000 baris data. Garis hijau
menunjukkan suhu udara yang diambil dari Haranggaol yaitu stabil di 22 ℃ sampai
24 ℃, dan kelembabannya adalah 95 dan terus turun ke 65 setelah 3000 baris data.
Garis ungu menunjukkan data suhu udara yang diambil dari Parapat yaitu 28 ℃ dan
turun ke 25 ℃ setelah 1000 baris data, sedangkan kelembabannya adalah 45.
Gambar 4.17. Data ORP dari pengukuran ke-2
Gambar 4.17. menunjukkan data ORP yang didapat dari pengukuran ke-2, ORP tidak mempunyai nilai standard untuk mengkategorikan kualitas air tetapi ORP normal pada
air yang biasa kita minum ataupun air dari keran mempunyai nilai dari +200 sampai +600. Dalam hal ini nilai ORP yang didapat dari semua tempat yang diukur masih
menunjukkan nilai normal. Dan tahap pengukuran ORP pada air masih merupakan tahap percobaan.
Universitas Sumatera Utara
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Kategori