Oleh: Mochammad Haldi Widianto

Dari tahun 1950 hingga 2017, populasi Malaysia telah meningkat pesat 74% yang merupakan populasi Malaysia saat ini yaitu 31.164, 177 dimana 77% populasinya tinggal di perkotaan. Menurut United Nations Population Fund (lihat www.unfpa.org), pada tahun 2030 lima miliar orang akan tinggal di perkotaan, oleh karena itu, tidak mengherankan jika Malaysia menghasilkan rata-rata 30.000 ton sampah setiap hari dan hanya 5% persennya didaur ulang. Menurut Kementerian Kesejahteraan Perkotaan, Perumahan dan Pemerintah Daerah menunjukkan bahwa limbah tersebut mengakibatkan polusi tanah dan udara yang luar biasa bagi lingkungan, masalah kesehatan bagi masyarakat dan hambatan pertumbuhan ekonomi. Secara keseluruhan, masalah pengelolaan sampah yang buruk di Malaysia adalah salah satu masalah terbesar bangsa hingga saat ini. Limbah dapat dibagi menjadi dua kategori, limbah cair atau padat, keduanya dapat berbahaya. Kedua sampah ini dapat dikelompokkan menjadi sampah organik, dapat digunakan kembali dan didaur ulang. Terutama, limbah cair yang berasal dari sumber titik atau sumber non-titik pembuangan seperti air cucian dari rumah, cairan bekas pembersih di industri dan deterjen limbah. Sedangkan sampah adalah sampah, sampah atau sampah yang dihasilkan dari rumah. Ini termasuk ban mobil bekas, koran bekas, furnitur rusak dan bahkan sisa makanan.

Padahal, pengumpulan sampah konsisten namun pengumpulan sampah saat ini tidak memungkinkan pemkot setempat mengetahui status tempat sampah apakah penuh atau kosong. Praktik pengumpulan sampah ini menjadi tidak teratur dan tidak relevan, seiring dengan peningkatan populasi negara. Meski tidak memiliki jadwal sistematis untuk mengumpulkan setiap jenis sampah, sampah yang berlebih akan menarik hewan dan serangga. Sehingga akan menimbulkan kondisi lingkungan sekitar yang tidak higienis dan menimbulkan gangguan kecil yang dapat mengakibatkan penyebaran berbagai penyakit mematikan dan penyakit manusia. Pengumpulan sampah saat ini adalah ketidakefisienan, pemborosan waktu dan membutuhkan tenaga manusia yang sangat besar. Pasalnya, para pemulung perlu mengecek apakah sampah sudah penuh atau tidak sesuai jadwal tetap. Tujuan dari proyek ini adalah merancang prototipe sistem pemantauan sampah Internet-of-Thing (IoT) dan memperingatkan pengumpul sampah tentang kelengkapan tempat sampah dengan mengidentifikasi tingkat sampah berdasarkan kedalaman tempat sampah..

Gambar 1 menunjukkan aplikasi dari proyek yang mendemonstrasikan sistem berbasis Internet-of-Thing (IoT) yang memungkinkan pengelolaan sampah memantau berdasarkan tingkat kedalaman sampah di dalam tempat sampah. Sistem ini memungkinkan pengguna untuk mengetahui tingkat sampah pada empat jenis sampah; sampah domestik, kertas, gelas dan plastik.

Sedangkan Gambar 2 menunjukkan sistem yang diusulkan melalui diagram blok. Sistem yang diusulkan menggunakan sensor ultrasonik sebagai input dan ditempatkan pada tingkat maksimum tempat sampah. Sistem ini terdiri dari sensor ultrasonik yang mengukur tingkat sampah dan mikrokontroler ARM yang mengontrol pengoperasian sistem yang semuanya akan terhubung ke ThingSpeak. Pada saat yang sama, level sampah juga akan ditampilkan di LCD sehingga pengguna dapat mengetahui tingkat sampah di tempat sampah tanpa membukanya. Keempat sensor ultrasonik tersebut disambungkan ke mikrokontroler ARM untuk mendeteksi tingkat sampah dari tiap nampan berdasarkan kedalaman nampan. Bersamaan dengan itu, keempat sensor ultrasonik ini terhubung ke modul wifi ESP8266 untuk memastikan transfer data dan ditampilkan di ThingSpeak. LCD merupakan antarmuka dengan mikrokontroler ARM yang akan menampilkan persentase sampah untuk setiap nampan. Dalam pekerjaan ini, sistem akan mencoba memantau kedalaman sampah berdasarkan jenis sampah. Sampah rumah tangga tidak perlu menunggu tempat sampah 100% penuh karena akan semakin lama di tempat sampah; Semakin lama sampah domestik menjadi busuk dan menciptakan lingkungan yang tidak menyenangkan.

Gambar 3 menunjukkan diagram rangkaian dan masing-masing komponen saling terhubung. Di sini, empat sensor ultrasonik dihubungkan ke mikrokontroler ARM dan modul wifi ESP8266 menggunakan konverter level logika. Fungsi dari pengubah level logika adalah untuk menurunkan tegangan dari sensor ultrasonik 5V ke 3.3V. Ini karena setiap PIN di modul wifi ESP8266 hanya dapat menerima 3.3V. Jika modul wifi menerima lebih dari 3.3V itu akan membuat modul wifi terbakar. Dalam sistem ini, sensor ultrasonik.

Keempat sensor ini kemudian dihubungkan ke ESP8266, chip Wi-Fi berbiaya rendah dengan tumpukan TCP / IP penuh yang memberikan akses mikrokontroler ke jaringan Wi-FI sendiri. Ini membutuhkan sirkuit eksternal minimal dan mengintegrasikan Tensilica MCU 32-bit yang terintegrasi, antarmuka periferal digital standar, sakelar antena, balun RF, penguat daya, penguat penerima noise rendah, filter, dan modul manajemen daya semuanya dalam satu paket kecil. Mbed NXP LPC1769 digunakan sebagai mikrokontroler sebagai pengendali sistem. Tanggal dari yang dikumpulkan kemudian dikirim ke ThinkSpeak untuk menganalisis dan memvisualisasikan data yang diunggah.

Gambar 4-7 menunjukkan rangkaian lengkap sistem pemantauan sampah IoT. Sistem ini menggunakan mikrokontroler ARM dan papan aplikasi ARM yang dilengkapi dengan tempat sampah untuk menampilkan aplikasi yang sebenarnya. Rangkaian ini dibuat dari beberapa komponen yang terdiri dari papan ARM, sensor ultrasonik, modul wifi ESP8266, LCD yang dihubungkan dengan mikrokontroler ARM, baterai isi ulang, papan tempat memotong roti dan beberapa kabel sebagai penghubung.

Sistem praktis untuk memantau tingkat sampah disajikan dalam makalah ini. Proyek ini menerapkan sistem pengelolaan sampah secara real time dengan menggunakan sensor untuk memeriksa tingkat sampah di tempat sampah. Dalam sistem ini, informasi tempat sampah dapat diakses dari mana saja dan kapan saja. Sistem ini akan membantu menginformasikan status setiap tempat sampah secara real time. Jadi, pengelola sampah bisa mengirim pengumpul sampah untuk mengambil sampah saat tempat sampah sudah penuh. Sensor ultrasonik yang dapat mendeteksi jarak antara 2cm hingga 400cm. Sensor ini akan membandingkan kedalaman tempat sampah untuk menunjukkan tingkat sampah di tempat sampah. Sensor ini akan mengumpulkan data dan dikirim ke mikrokontroler untuk ditampilkan pada LCD. Pada saat yang bersamaan, sensor ini akan mengirimkan data ke ThingSpeak melalui modul wifi ESP8266. Data di ThingSpeak akan menampilkan data secara real time. Oleh karena itu, pengelolaan sampah dapat dimonitor. Namun, jika jangkauan atau ketersediaan jaringan terbatas, modul wifi tidak akan berfungsi sehingga akan mengganggu keseluruhan sistem. Pengembangan perangkat keras komunikasi yang diusulkan di masa mendatang perlu dilakukan di masa mendatang. Selain itu, pengembangan sistem dapat ditingkatkan dengan merancang sistem yang dapat mengidentifikasi berbagai jenis sampah dengan menggunakan pengenalan citra untuk menghindari kesalahan dalam meletakkan sampah di tempat sampah yang salah. Dengan menerapkan sistem yang diusulkan ini akan mengurangi biaya, tenaga kerja dan secara tidak langsung mengurangi lalu lintas di tempat tersebut.

Referensi

Krithika. S, Kaja Maideen J, Madan T K C “Smart Bin: Internet-of-Things Garbage Monitoring System”, MustafaM.R, and Ku Azir K.N.F, Universiti Malaysia Perlis,ENAC Research Cluster, 02600, Arau, Perlis,Malaysia, ICEESI 2017