Pedamuk (pendeteksi Nyamuk)_metode Penelitian_muhammad Bayu Purnama.docx

KARYA TULIS ILMIAH

PEDAMUK (PENDETEKSI NYAMUK) MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK BERBASIS ARDUINO UNO GUNA MENCIPTAKAN LINGKUNGAN SEKOLAH BERKUALITAS MENUJU REVOLUSI INDUSTRI 4.0 UNTUK INDONESIA CERDAS

Diusulkan Oleh : Nama Mahasiswa

: Muhammad Bayu Purnama

Nim

: 160120201006

Dosen Pembimbing

: Deny Nusyirwan, S.T.,M.Sc.

PROGRAM STUDI TEKNIK ELKETRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MARITIM RAJA ALI HAJI TANJUNGPINANG 2019

PRAKATA

Puji dan syukur senantiasa penulis ucapkan kepada ALLAH SWT karena berkat nikmat, anugerah, dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan penulisan karya tulis ini sesuai waktu yang telah ditentukan dengan judul “PEDEMUK (Pendeteksi Nyamuk) Menggunakan Sensor Ultrasonik Berbasis Arduino Uno Guna Menciptakan Lingkungan Sekolah Berkualitas Menuju Revolusi Industri 4.0 Untuk Indonesia Cerdas”. Karya tulis ini berisi mengenai pemaparan solusi bagi anak sekolah di Kampung Bugis Kecamatan Kampung Bugis Kelurahan Tanjungpinang Kota dengan sebuah inovasi yaitu Pendeteksi Nyamuk berupa sebuah inovasi efektif mencegah angka penderita DBD (Demam Berdarah) yang diakibatkan oleh nyamuk dan tumpukan sampah sebagai penyebab utamanya. Penulis menyadari bahwa karya tulis ini masih jauh dari sempurna. Walaupun demikian, penulis berusaha semaksimal mungkin untuk menampilkan yang terbaik agar mendapat nilai yang memuaskan. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi penyempurnaan isi yang disajikan. Akhir kata, semoga tulisan ini bermanfaat bagi pembaca.

Tanjungpinang, 09 Maret 2019

Muhammad Bayu Purnama

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Kebersihan lingkungan sekolah adalah peran yang sangat penting, perilaku ini merupakan kewajiban bagi seluruh warga sekolah dalam menjaga lingkungan tersebut agar tetap bersih dan bebas sampah. Jika lingkungan sekolah kotor, seluruh warga sekolah merasa tidak nyaman dalam melakukan segala

aktifitasnya

disekolah.

Salah

satu

contohnya

adalah

kurang

berkonsentrasi dalam belajar maupun mengajar dan mengancam kesehatan akibat lingkungan yang tidak baik. Adapun cara menjaga kebersihan lingkungan sekolah adalah dengan membuang sampah pada tempatnya, selalu melaksanakan piket kelas dengan baik, dan melakukan gotong royong di lingkungan sekolah (Siska, 2015). Dampak buruk yang terjadi akibat lingkungan sekolah yang tidak baik adalah dapat menimbulkan penyakit, seperti contohnya DBD (Demam Berdarah) atau juga infeksi virus nyamuk akibat lingkungan yang kotor. Ini disebabkan karena banyaknya tumpukan sampah yang ada di lingkungan sekolah, menyebabkan kualitas lingkungan menjadi pengaruh besar dalam kesehatan dan keselamatan warga sekolah (Situan, 2016). Untuk menjawab permasalahan yang terjadi, maka dapat difikirkan solusi efisien untuk mengatasi permasalahan tersebut. PEDAMUK (Pendeteksi Nyamuk) adalah solusi yang tepat dalam mengatasi permasalah nyamuk, yang menggunakan Sensor Ultrasonik (sensor jarak) untuk mendeteksi suara nyamuk dan intetitas nyamuk yang berkeliaran dilingkungan sekolah. PEDAMUK sangat membantu dalam mencari solusi selanjutnya untuk menanggulangi penyebab timbulnya sarang nyamuk, salah satunya adalah menjaga kebersihan lingkungan dengan membuang sampah pada tempatnya.

B. Rumusan Masalah Adapun uraian permasalahan yang dapat disimpulkan berdasarkan latar belakang sebagai berikut : 1. Bagaimana

langkah-langkah

Engineering

Design

process

dalam

menentukan permasalahan dan solusi yang terjadi dilingkungan sekolah? 2. Bagaimana solusi yang tepat dalam mengatasi permasalahan lingkungan sekolah dengan tumpukan sampah yang menjadi sarang nyamuk dan mengganggu kenyamanan warga sekolah dalam aktifitas belajar? 3. Bagaimana cara kerja PEDAMUK (Pendeteksi Nyamuk) menggunakan sensor ultrasonik berbasis arduino uno? 4. Bagaimana hasil pengujian PEDAMUK (pendeteksi Nyamuk) dalam mendeteksi nyamuk di lingkungan sekolah? 5. Bagaimana sistem penerapan dari inovasi PEDAMUK (Pendeteksi Nyamuk) sebagai inovasi berkualitas cerdas? C. Tujuan Adapun tujuan dari inovasi di paper ini sebagai berikut : 1. Memahami

langkah-langkah

design

proses

dalam

menentukan

permasalahan yang terjadi dillingkungan sekolah. 2. Memahami solusi yang akan diterapkan. 3. Memahami cara kerja sistem PEDAMUK (Pendeteksi Nyamuk). 4. Menerapkan

PEDAMUK

(Pendeteksi

Nyamuk)

di

sekolah

guna

menciptakan Indonesia cerdas. 5. Menghasilkan efektivitas atau hasil dari inovasi PADAMUK (Pendeteksi Nyamuk). D. Manfaat Manfaat penulisan karya tulis ilmiah ini sebagai berikut : 1.

Bagi Indonesia

Penulisan karya ilmiah ini dapat menjadi solusi untuk Indonesia terkhususnya masyarakat pesisir dalam keselamatan dan kesehatan akibat nyamuk berbahaya. 2.

Bagi Peneliti Menambah wawasan dan pengetahuan tentang permasalahan dan solusi berupa teknologi. Dengan kategori yang sudah ada dan belum ada untuk dapat dikembangkan dan diciptakan demi keberlangsungan dan kelanjutan.

3.

Bagi Anak Sekolah Sebagai kelanjutan teknologi yang dapat menjadi kontribusi anak sekolah dalam menerapkan teknologi menuju Revolusi Industri 4.0 untuk Indonesia Cerdas.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Landasan Teori Pencemaran, menurut SK Menteri Kependudukan Lingkungan Hidup No 02/MENKLH/1988, adalah masuk atau dimasukkannya mahluk hidup, zat, energi, atau komponen lain ke dalam air atau udara. Untuk mencegah terjadinya pencemaran terhadap lingkungan oleh berbagai aktivitas industri dan aktivitas manusia, maka diperlukan pengendalian terhadap pencemaran lingkungan dengan menetapkan baku mutu lingkungan. Baku mutu lingkungan adalah batas kadar yang diperkenankan bagi zat atau bahan pencemar terdapat di lingkungan dengan tidak menimbulkan gangguan terhadap makhluk hidup, tumbuhan atau benda lainnya (Sidar, 2014). Permasalahan sampah dimulai sejak meningkatnya jumlah manusia dan hewan penghasil sampah (Suyono dan Budiman, 2010). Volume sampah yang dihasilkan di kota Surakarta semakin naik dari tahun ke tahun. Pada tahun 2011 naik 2x lipat dari tahun 2010. Volume sampah pada tahun 2011 sebanyak 280 ton/hari. Tahun 2012 volume naik sekitar 7% menjadi 300 ton/hari. Sedangkan tahun 2013 diperkirakan naik 10% dari tahun 2012 (Widodo, 2012). Indonesia merupakan negara beriklim tropis yang sangat baik untuk pertumbuhan

hewan

maupun

tumbuhan. Indonesia

juga

tempat

berkembangnya beragam penyakit, terutama penyakit yang dibawa

oleh

vektor, yakni organisme penyebar agen pathogen dari inang ke inang, seperti

nyamuk

yang

banyak menularkan penyakit. Demam

Berdarah

Dengue (DBD) atau Dengue Haemorrhagic Fever (DHF) merupakan salah satu penyakit yang disebabkan oleh nyamuk spesies Aedes Aegypti dan aedes albopictus (DBD, 1999) sebagai

vector

primer,

serta Aedes

polynesiensis, Aedes scutellaris serta Ae (Finlaya) niveus sebagai

vektor

sekunder. Biasanya juga terjadi penularan transsexual dari nyamuk jantan ke nyamuk

betina melalui perkawinan

(WHO,

2009)

serta penularan

transovarial dari induk nyamuk ke keturunannya (Josi dan Sharma, 2001).

Demam Berdarah Dengue (DBD) biasanya terjadi pada musim penghujan maupun pancaroba. Wilayah penyebaran penyakit DBD semakin lama semakin meluas, hingga tahun 2014, tercatat penderita penyakit DBD di 34 provinsi di Indonesia sebanyak 71.668 jiwa, dan 641 di antaranya meninggal dunia (PKP Kemenkes RI, 2015). Data Dinas Kesehatan Kabupaten Bogor tahun 2015 menunjukkan jumlah kasus penyakit DBD sebesar 1.313 kasus, dengan rincian penderita tertinggi pada golongan umur 15-44 tahun sebanyak 882 penderita dan golongan umur 5-14 tahun sebanyak 558 penderita (Dinkes Kab. Bogor, 2015). Kelompok anak sekolah menjadi pusat perhatian yang sangat penting karena jumlahnya termasuk ke dalam persentase penderita tertinggi. Notoatmodjo (2005) berpendapat anak sekolah sebagai kelompok yang mudah untuk dibimbing, diarahkan, dan ditanamkan kebiasaan-kebiasaan baik. Siswa sebagai sasaran penyuluhan kesehatan merupakan aset strategis dalam pencegahan penyakit DBD. Dengan demikian, sektor pendidikan harus menjadi mitra penting instansi kesehatan dalam promosi kesehatan (Jayawardene et al., 2011). B. Penelitian-penelitian Sebelumnya Penelitian yang dilakukan Gisneo Pratala Putra, Bintang Satria Gautama, Muhamad Andung Muntaha, Farandi Kusumo, Achadi Dahlan, dan Aang Dyaksa yang tergabung dalam Tim B201, bahwa Hardware yang diberi nama Molo (Mosquito Locator) itu dibuat dalam kompetisi Sci-Fi Hardware Hackathon pada akhir Agustus lalu. Pada kompetisi itu, setiap kelompok ditantang menciptakan teknologi perangkat keras (hardware) selama 24 jam. Kompetisi level nasional ini diikuti oleh 375 peserta yang tergabung dalam 62 tim. Gisneo Pratala Putra menerangkan, hardware Molo yang mereka buat adalah

perangkat

keras

berbasis

Internet

of

Things

(IoT)

yang

menggabungkan raspberry, smartphone, dan PC. Mereka memanfaatkan sensor suara dan gelombang ultrasonik untuk mendeteksi intensitas atau frekuensi nyamuk pada daerah tertentu.

Cara kerja perangkat ini tak begitu sulit. Pertama, alat dipasang pada daerah tertentu, lalu sensor suara dan ultrasoniknya akan menangkap frekuensi suara nyamuk setiap kali nyamuk lewat di sekitar perangkat. Lalu sistem akan menangkap dan membaca jumlah dan intensitas frekuensinya. Data itu lalu diintepretasikan ke dalam bentuk tampilan pada smartphone dan desktop application untuk PC. Sebagai contoh, misalnya daerah A pada saat X terdapat frekuensi nyamuk yang tertangkap dengan jumlah Y maka daerah tersebut berstatus bahaya. Karena konteksnya bahaya maka alat ini akan memberi peringatan pada pengguna aplikasi dan mengirimkan datanya ke pemangku kebijakan atau pemerintah. dengan begitu, secara cepat masalah dapat segera ditanggulangi untuk meminimalisasi korban jiwa lebih dini. Penelitian yang dilakukan Lidiasani P. Mosesa, Angle Sorisi, dan Victor D. Pijoh Fakultas Kedokteran Universitas Sam Ratulangi Manado. Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan ada tidaknya transmisi transovarial virus Dengue pada Aedes aegypti di kota Manado. Sampel penelitian adalah nyamuk Aedes aegypti yang berasal dari telur Aedes yang diambil dari kelurahan yang terdapat kasus DBD. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan November 2015 – Januari 2016. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nyamuk Aedes aegypti yang positif antigen virus Dengue berjumlah 24 ekor nyamuk dari 48 ekor nyamuk yang diperiksa dengan Index Transmisi Transovarial (ITT) berkisar 39,1% - 70%. Berdasarkan hasil penelitian tersebut, terbukti bahwa adanya transmisi transovarial virus Dengue pada Aedes aegypti di Kelurahan Kombos Barat Kecamatan Singkil, Kota Manado. Penelitian yang dilakukan Muftika Lutfiana, Tri Winarni Zulmiati, dan Latifah Novarizqi Mahasiswa Fakultas Kesehatan Masyarakat, Universitas Diponegoro adalah penelitian dengan survei jentik berbasis masyarakat dan berkelanjutan. Melalui survei jentik diharapkan kejadian DBD dapat dideteksi secara dini, sehingga pemberantasan dan penanggulangan DBD dapat segera dilakukan. Metode yang digunakan adalah metode survei dengan pendekatan Cross Sectional. Sampel dalam penelitian adalah 114 rumah di wilayah RT 2, RT 3 dan RT 4, RW IV, Kelurahan Gedawang, Kecamatan Banyumanik,

Kota Semarang. Survei jentik dilakukan secara visual melibatkan peran serta masyarakat lima dasa wisma (Dawis) dengan fasilitator mahasiswa FKM UNDIP. Sasaran survei adalah kontainer di dalam rumah maupun di sekitar rumah. Hasil survei jentik menunjukkan bahwa Angka Bebas Jentik (ABJ) di RT 2 (56%), RT 35 (56%) dan RT 4 (72%), RW IV Kelurahan Gedawang dengan rata-rata 61,4 % masih jauh dibawah Standar Pelayanan Minimal (SPM) yaitu 95% untuk membatasi penyebaran DBD. Masih rendahnya ABJ memperlihatkan besarnya kemungkinan penyebaran DBD di lokasi survei mengingat radius penularan DBD adalah 100 meter dari tempat penderita. Untuk itu, masyarakat harus waspada dan melakukan PSN DBD secara intensif berdasar analisis ABJ. Penelitian yang dilakukan Zahara Fadilla, Upik Kesumawati Hadi, dan Surachmi Setiyaningsih dari Program Studi Parasitologi dan Entomologi Kesehatan, Institut Pertanian Bogor Jalan Agatis Kampus IPB Darmaga, Bogor (diterima September 2013, disetujui Oktober 2013), bahwa penelitian ini dilakukan untuk mengetahui bioekologi Aedes spp. dan deteksi virus dengue pada nyamuk Aedes spp. di Kelurahan Bantarjati Kota Bogor. Penangkapan nyamuk dilakukan bulan April sampai Juli 2012. Pada nyamuk Aedes spp. dilakukan deteksi virus Dengue dengan teknik reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) yang terdiri dari 2 tahap, yaitu tahap sintesis dan amplikasi CDNA serta tahap karakterisasi serotipe virus dengue. Penangkapan nyamuk Aedes aegypti (Linnaeus) dan Ae. albopictus (Skuse) dilakukan pada 200 rumah penduduk di daerah endemik DBD dengan metode umpan orang di dalam dan luar rumah. Kepadatan nyamuk Ae. aegypti dan Ae. albopictus tertinggi terjadi pada bulan April dengan puncak aktivitas mengisap darah pada jam 10:00-11:00. Virus dengue tidak terdeteksi pada nyamuk betina Aedes spp. yang ditangkap di Kelurahan Bantarjati Kota Bogor.

BAB III METODE PENELITIAN A. Metode Penulisan Metode penulisan karya tulis ilmiah ini menggunakan metode penulisan gabungan yang mengombinasikan langkah terdahulu yaitu Engineering Design Process, kemudian penelitian yang mencakup pengujian, dan selanjutnya studi literatur. Gambar 1 Block Diagram Metode Penulisan Metode Penulisan Engineering Design Process

Penelitian

Studi Literatur

B. Lokasi Penelitian Lokasi penelitian dilakukan di SMPN 11 Kampung Bugis Kecamatan Kampung Bugis Kelurahan Tanjungpinang Kota Kepulauan Riau. Penelitian dilakukan dalam menentukan permasalahan sebagai topik utamanya, melakukan Engineering Design Process, menentukan solusi dan melakukan pengujian terhadap anak Sekolah Menengah Pertama (SMP) tersebut. C. Metode Perancangan Metode perancangan adalah langkah-langkah pembahasan yang akan dibahas beserta hasil penelitian sebagai berikut : Gambar 2 Block Diagram Konsep Perancangan

Engineering Desain Process

Brainstroming Problems

Define Solution

Define Problem

Brainstroming Solution

C. Jenis Data yang Digunakan Jenis data yang digunakan berupa data primer dan sekunder. Data primer diperoleh dari hasil penelitian. Sedangkan data sekunder diperoleh dari studi literatur. Gambar 3 Jenis Data yang Digunakan

Primer

Sekunder

D. Metode Pengumpulan Data Metode pengumpulan data yang digunakan adalah metode penelitian, dilakukan dengan pengamatan secara langsung di SMPN 11 Kampung Bugis Kecamatan Kampung Bugis Kelurahan Tanjungpinang Kota Kepulauan Riau untuk mencari objek yang tepat sebagai metode pengumpulan data informasi, dengan melakukan tahap observasi (pengamatan), dan melakukan tahap Enginnering Design Process secara terbuka untuk beberapa siswa sehingga didapat user testing dan user experience bertujuan sebagai penyempurnaan inovasi. sedangkan penelitian lainnya dilakukan dengan pencarian data online atau data literatur.

E. Kerangkan Berfikir Kerangka berfikir adalah suatu proses yang mencakup proses awal dan proses akhir. Dalam mewujudkan kerangka berfikir tersebut dibutuhkan sistem perancangan gagasan guna mewujudkan pemikiran lanjutan yang akan dikembangkan. Berikut adalah pemikiran kerangka berfikir sebagai berikut : Gambar 2. Kerangka Berfikir

MULAI

NYAMUK

PEDAMUK

SUARA

INTETITAS

SELESAI

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Engineering Design Process Langkah Pertama Egineering Design Process adalah langkah dimana semua proses pemikiran terjadi, seperti dalam menentukan permasalahan, solusi, dan prototipe yang akan dibuat. Bukan hanya itu Engineering Design Process juga dapat menuntun kita dalam tujuan yang tepat sasaran, salah satu efektivitasnya adalah kita dapat mengetahui proses-proses selama pembuatan alat ataupun ptototipe sebagai bentuk solusi dari permasalahan yang sudah ditetukan. 1. Etnography Etnography adalah salah satu langkah awal Engineering Design Proces yang menjadi tahap pertama dalam menentukan permasalahan, didalam Etnography terdapat pegamatan atau observasi, melihat langsung kondisi yang akan menjadi objek permasalahan diamati sehingga didapat data awal dalam proses. Gambar 1. Lingkungan SMPN 11 Kampung Bugis

Gambar diatas adalah gambar kondisi lingkungan di SMPN 11 Kampung Bugis. Aspek yang terlihat adalah kondisi lingkungan, bentuk, dan suasana lingkungan yang menjadi pengamatan untuk mencari sebuah permasalahan. Didalam pengamatan terdapat beberapa metode, yaitu melihat kondisi, mewawancarai beberapa pihak sekolah untuk mengetahui lebih dalam tentang lingkungan di SMPN 11 kampung Bugis, dan mencari tahu apa saja permasalahan yang terjadi di lingkungan sekolah.

2. Brainstroming Problems Brainstroming Problems permasalahan,

didalam

adalah

Branstroming

langkah

dalam

Problems

menentukan

terdapat

berbagai

permasalahan yang akan diseleksi untuk menjadi satu permasalahan inti. Dalam tahapan ini dihasilkan dari penelitian sebelumnya yaitu etnography. Gambar 2. Menulis 200 Permalsahan

Gambar

diatas

menentukan

200

permasalahan

yang

menjadi

permasalahan-permasalahan yang terfikirkan dalam proses penentuan masalah inti. Dalam proses ini kami menuliskan 200 masalah dan ditempelkan pada dinding kelas sebagai curahan yang pernah terfikirkan melalui pengamatan langsung. Dalam penentuan 200 masalah ini, kemudian langkah selanjutnya yaitu mengkelompokkannya menjadi 100 masalah yang sebagian besar mengarah ke suatu permasalahan tetap, setelah mendapatkan 100 masalah, kami mengkeompokkannya lagi menjadi 50 masalah, 10 malasah, dan 1 masalah inti sebagai permasalahan di lingkungan sekolah. 3. Define Problem Setelah melakukan

Brainstroming

problems

kami

kemudian

menemukan Define Problem sebagai permasalahan inti yang sudah di tentukan dan ditetapkan.

Salah satu permasalahan inti yang sudah ditentukan dan ditetapkan adalah sampah. Sampah menjadi permalsahan utama yang terjadi di

lingkungan sekolah, penyebab banyaknya sampah adalah kurangnya pemahaman tentang solusi yang tepat dan modern dalam kaitan teknologi. Setelah permasalahan ini ditetapkan maka akan melakukan tahap selanjutnya yaitu Braistroming Solutions. 4. Brainstroming Solutions Langkah ini adalah langkah yang sudah melwati Brainstroming Problems dan Define Problems yaitu penentuan solusi. Penentuan solusi di fikirkan dan dirancang sesuai dengan permasalahannya yaitu sampah. Gamabar 4. 10 Solusi yang Ditawarkan

5. Define Solution Setelah melakukan Brainstroming Solution, maka didapat Define Solution yaitu menentukan solusi utama yang sudah didapatkan. Solusi tersebut adalah PEDAMUK (Pendeteksi Nyamuk) yang menjadi solusi utama dalam Engineering Design Proses yang sudah dilewati,

B. Engineering Desain Process Langkah Kedua 6. Sketching 7. Prototipe Sederhana 8. Prototipe Virtual 9. Prototipe Menengah Gambar 5. Prototipe PEDAMUK (Pendeteksi Nyamuk)

10. User Testing

11. User Experience

C. PEDAMUK (Pendeteksi Nyamuk) Sebagai Solusi Mencegah DBD (Demam Berdarah) Terhadap Anak Sekolah D. Cara Kerja PEDAMUK (Pendeteksi Nyamuk)

E. Hasil Pengujian

F. Sistem Penerapan G. Menuju Industri Revolusi 4.0 Untuk Indonesia Cerdas

BAB V PENUTUP A. Simpulan B. Rekomendasi

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN