Penerapan Jaringan Sensor Nirkabel untuk Sistem Pemantauan Kualitas Udara Berbasis IoT

Abstrak

    Penelitian ini membahas penerapan Wireless Sensor Network berbasis Internet of Things untuk pemantauan kualitas udara yang terukur, andal, dan ekonomis. Arsitektur sistem mencakup node penginderaan berdaya rendah, komunikasi nirkabel, gateway tepi, serta layanan awan untuk penyimpanan dan analitik. Parameter yang dipantau meliputi PM2.5, PM10, karbon monoksida, karbon dioksida, suhu, dan kelembapan. Akurasi ditingkatkan melalui kalibrasi dua tahap dan penyaringan sinyal menggunakan median serta Kalman sederhana. Protokol MQTT dipilih guna efisiensi bandwidth dan keandalan, sedangkan topologi mesh memperluas jangkauan, menurunkan latensi, dan meningkatkan ketahanan terhadap kegagalan node. Aplikasi web menyediakan visualisasi spasial-temporal, peta panas, ambang peringatan, serta ringkasan harian untuk mendukung keputusan operasional dan kebijakan. Pengujian lapangan di kawasan perkotaan menunjukkan latensi rata-rata di bawah dua detik, kehilangan paket di bawah satu persen, korelasi tinggi terhadap stasiun referensi, dan stabilitas operasi lebih dari tujuh hari dengan baterai serta panel surya kecil. Hasil tersebut menegaskan bahwa integrasi WSN dan IoT mampu menghasilkan sistem yang skalabel, mudah dipasang, serta relevan bagi pengelolaan lingkungan perkotaan. Rancangan ini berpotensi mendukung partisipasi publik, memperkaya basis data kualitas udara, dan mengaktifkan respons dini terhadap polusi melalui notifikasi otomatis dan dasbor analitik yang mudah diakses. Penelitian lanjutan akan mengeksplorasi edge AI, penghematan energi, dan interoperabilitas standar yang terbuka.