Setiap tahunnya, ratusan rumah di Indonesia mengalami kebakaran. Hingga Oktober 2024, tercatat 935 kejadian kebakaran, dan lebih dari 700 rumah tinggal hangus terbakar. Di DKI Jakarta saja, pada 2022 tercatat 2.397 rumah terbakar. Penyebab utamanya adalah korsleting listrik, gas LPG, dan kelalaian pengguna. Kondisi ini menunjukkan pentingnya sistem peringatan dini seperti FireWatch IoT, yang mampu mendeteksi tanda kebakaran secara real-time.
Dengan adanya masalah tersebut, seorang siswa bernama M.Niko Nur Cahyono saat ini bekerja di PT Teknolab Caraka Internasional yang juga merupakan patnership TeFa TEI SMKN 1 Nglegok membuat sebuah karya Peringatan Kebakaran Api (FireWatch IoT) berbasis Arduino UNO dan ESP32 dengan komunikasi CAN Bus dan User Interface Blynk. Produk ini dirancang dengan tujuan utama untuk memantau kondisi ruangan secara real-time dan memberikan peringatan dini terhadap potensi kebakaran api. Dengan aplikasi Blynk yang terhubung ke perangkat ini, pengguna dapat dengan mudah memonitor kondisi ruangan melalui smartphone Anda.
Apa saja fitur utama yang terdapat pada FireWatch IoT?
1. Pemantuan Real-Time: Sistem ini memungkinkan pengguna untuk memantau data sensor suhu, kelembapan, dan konsentrasi ppm asap dalam suatu ruangan secara real-time.
2. Peringatan: Sistem ini dilengkapi dengan sebuah alarm suara yang akan berbunyi ketika sensor mendeteksi tanda-tanda kebakaran pada board FireWatch IoT. Tidak hanya itu, ketika sensor mendeteksi tanda-tanda kebakaran, pengguna juga akan menerima notifikasi langsung pada smartphone.
3. Komunikasi CAN-BUS (Controller Area Network): Produk ini mengadopsi komunikasi CAN Bus untuk mengirim data dari transmitter ke receiver menggunakan modul CAN-BUS MCP2515 yang terkenal andal dalam pengiriman data.
4. User interface: Produk ini menggunakan aplikasi Blynk sebagai alat untuk menyampaikan informasi data sensor dengan jelas kepada pengguna. Aplikasi Blynk ini sangat handal dalam menyediakan antarmuka yang user-friendly dan responsif pada perangkat smartphone pengguna. Keandalannya telah teruji dalam berbagai aplikasi IoT, menjadikannya pilihan yang sempurna untuk FireWatch IoT dalam memastikan pemantauan pada ruangan yang lancar dan efisien.
Teknis FireWatch IoT
Device Transmitter FireWatch IoT
Perangkat ini bertugas mengumpulkan data potensi kebakaran dari tiga sensor utama: MQ2, DHT11, dan sensor api. Data kemudian dikirim melalui komunikasi CAN Bus menggunakan mikrokontroler ATmega328 dan modul MCP2515.
Gambar 1.1. Device Transmitter FireWatch IoT
Modul Sensor MQ2
Digunakan untuk mendeteksi gas mudah terbakar dan asap di udara. Gas yang dapat dideteksi antara lain LPG, butana, propana, metana, alkohol, hidrogen, dan asap. Sensitivitas sensor dapat diatur dengan memutar trimpot.
Berfungsi mendeteksi suhu dan kelembapan. Terdiri dari termistor untuk suhu dan sensor kapasitif untuk kelembapan. Dilengkapi tiga pin: VCC, GND, dan Output yang menghasilkan sinyal digital.
Modul Sensor Flame(api)
Mendeteksi nyala api dengan panjang gelombang 760–1100 nm menggunakan inframerah (IR). Sensor ini bekerja dengan metode optik, mendeteksi penyerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu.
Modul CAN Bus MCP2515
Menggunakan protokol komunikasi CAN yang umum di otomotif dan industri. Memungkinkan banyak perangkat berkomunikasi dalam satu jaringan menggunakan dua jalur utama: CAN High (CAN_H) dan CAN Low (CAN_L).
Buck Converter Step Down XL4015
Modul step down yang menurunkan tegangan 4–38V menjadi 1,25–36V dengan efisiensi hingga 96%. Dilengkapi heat sink agar tetap stabil saat digunakan.
LCD 16x2
Menampilkan hasil pembacaan sensor dalam dua baris (16 karakter per baris). Modul I2C memudahkan koneksi dan memastikan transfer data lebih stabil ke mikrokontroler
Gambar 1.7. LCD 16x2 dan I2C
Device Receiver FireWatch IoT
Menggunakan chip ESP32 untuk menerima data dari transmitter. Data yang diterima diproses lalu dikirim ke aplikasi Blynk melalui internet, sehingga bisa dipantau secara real-time.
Modul CAN Bus MCP2515
Sama seperti pada transmitter, modul ini menstabilkan suplai daya dengan efisiensi tinggi dan menjaga perangkat tetap aman saat beroperasi.
Gambar 1.9. Pin Out Modul CAN BUS MCP2515
Buck Converter Step Down XL4015
Platform IoT yang digunakan untuk menampilkan data sensor, memberikan notifikasi peringatan, serta memungkinkan pemantauan jarak jauh melalui smartphone Android, iOS, maupun web.
Gambar 1.10. Pin Out Modul Buck Converter
User Interface App Blynk
Blynk adalah sebuah platform Internet of Things (IoT) yang memungkinkan pengguna untuk menghubungkan perangkat keras IoT dengan sebuah platform IoT. Dengan Blynk, Anda dapat mengontrol dan memonitor perangkat keras dari jarak jauh, menyimpan data dari sensor, dan menampilkan hasil pengukuran. Platform ini tersedia dalam versi open source (gratis) dan berbayar, serta dapat diakses melalui website dan aplikasi smartphone Android dan iOS. Di website Blynk, dapat membuat template program yang mencakup berbagai aspek seperti Info, Metadata, Datastreams, Event, Automations, Web Dashboard, dan Mobile Dashboard.
Gambar 1.11. Bagian Fungsi Dhasboard Blynk
CARA KERJA SISTEM FIREWATCH IOT
1.Pengambilan data dari perangkat transmitter menggunakan sensor MQ2, DHT11, dan sensor api untuk mendeteksi tanda-tanda kebakaran.
2.Sensor MQ2 dikalibrasi untuk mendeteksi gas asap, sensor DHT11 digunakan untuk mengukur suhu dan kelembapan dalam ruangan, sementara sensor api digunakan untuk mendeteksi keberadaan api.
3.Variabel ini kemudian diolah oleh kontroler ATmega328. Data yang telah diolah dikirim melalui komunikasi CAN Bus, dan data tersbut ditampilkan pada layar LCD 16x2. Data yang dikirim akan diterima oleh perangkat receiver menggunakan kontroler ESP 32 yang berfungsi sebagai IoT untuk mengirim data sensor ke aplikasi Blynk.
Data yang dibaca oleh sensor tersebut digunakan sebagai referensi untuk mengidentifikasi tanda-tanda kebakaran. Ketika terdeteksi, sistem akan menghasilkan output berupa bunyi alarm buzzer yang terdapat pada perangkat transmitter dan juga mengirim notifikasi ke smartphone.
Notifikasi peringatan
Sistem FireWatch IoT ini di lengkapi dengan bunyi alarm dan notifikasi pada android. Saat nilai sensor api, dan asap melebihi batas maksimal yang telah di tentukan maka buzzer akan berbunyi selama 10 detik, dan pada aplikasi blynk app akan mengirimkan notifikasi. Sehingga pengguna bisa mengetahui tanda tanda kebakaran pada ruangan yang telah dipasang oleh alat ini.
Kunjungi TeFa TEI SMKN 1 Nglegok untuk melihat karya-karya inovatif lainnya.