Pengukuran Tinggi Gelombang Laut Menggunakan Sensor Ultrasonik Berbasis Internet of Things (IOT)

Abstract

Disaster mitigation efforts in coastal areas require information on wave data in situ and accurately, for this reason technology is needed that can measure wave height data in realtime and continuously in order to monitor wave height easily. The purpose of this research is to develop a wave height measurement buoy device equipped with an underwater ultrasonic sensor with data transmission via the internet network. The research stages of developing an internet-based sea wave height measurement tool are designing hardware and software, collecting wave height data and testing the accuracy of the tool. The hardware is a floating buoy, IoT module consisting of JSN-SR04T ultrasonic sensor, ESP 8266 Wemos D1 microcontroller, battery, and router. This tool is connected to the ThingSpeak IoT platform as a database server so that it can be accessed in real time. The results showed that the hardware and software developed functioned well to measure data and send wave height data in real time and continuously. JSN-SR04T sensor measurement data and direct measurements have a significant relationship with a correlation coefficient of 0.56. The validation test results show that the measurement has a storage deviation or error of 8.32% due to the sensitivity of the sensor and the delay in sending data (delay) on average 2 seconds. The coefficient of determination shows that the corrected sensor data can explain 30.9% of the actual sea level data, and the remaining 69.1% is influenced by other factors. 

Upaya mitigasi bencana di kawasan pesisir membutuhkan informasi tentang data gelombang secara in situ dan akurat, untuk itu diperlukan teknologi yang dapat mengukur data tinggi gelombang secara realtime dan kontinu agar dapat memantau tinggi gelombang dengan mudah. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengembangkan suatu perangkat wahana apung (buoy) pengukur tinggi gelombang yang dilengkapi sensor ultrasonik bawah air dengan transmisi data melalui jaringan internet. Tahapan penelitian pengembangan alat pengukuran tinggi gelombang laut berbasis internet yaitu melakukan perancangan perangkat keras dan perangkat lunak, pengambilan data tinggi gelombang dan uji akurasi pada alat. Perangkat keras yang dibuat berupa wahana apung buoy, modul  IoT yang terdiri dari sensor ultrasonik JSN-SR04T, mikrokontroler ESP 8266 Wemos D1, baterai, dan router. Alat ini dihubungkan dengan platform IoT ThingSpeak sebagai server basis data sehingga dapat diakses secara realtime. Hasil penelitian menunjukkan perangkat keras dan perangkat lunak yang dikembangan berfungsi dengan baik dapat melakukan pengukuran data dan pengiriman data  tinggi gelombang secara real time dan terus menerus. Data pengukuran sensor JSN-SR04T maupun pengukuran langsung memiliki hubungan yang signifikan dengan koefesien korelasi sebesar 0,56. Hasil uji validasi menunjukkan pengukuran mengalami deviasi penyimpanan ataupun error sebesar 8,32 % disebabkan karena akibat sensifitas pada sensor dan keterlambatan pengiriman data (delay) rata-rata 2 detik. Koefisien determinasi yang menunjukkan bahwa data sensor terkoreksi dapat menjelaskan sebesar 30,9% data ketinggian air laut sebenanya, dan sisanya sekitar 69,1 % dipengaruhi oleh faktor lain.