Sistem Pemantauan Cuaca Berbasis Komputasi Paralel
View/ Open
Date
2017Author
Susanto, Dwi
Seminar, Kudang Boro
Sukoco, Heru
Liyantono
Metadata
Show full item recordAbstract
Perubahan kondisi lingkungan mempengaruhi bidang pertanian sehingga
perlu diukur. Pengukuran perubahan kondisi lingkungan dilakukan untuk
memperoleh informasi yang tepat untuk penanganan lebih lanjut. Salah satu
perubahan kondisi lingkungan berupa cuaca meliputi suhu, kelembaban udara,
tekanan udara, kecepatan angin, arah angin, dan hujan. Teknologi yang dapat
digunakan untuk melakukan pengukuran kondisi lingkungan menggunakan
jaringan sensor yang dikenal wireless sensor network. Kegiatan pengukuran kondisi
cuaca pada beberapa titik pengamatan membutuhkan sumber daya yang besar untuk
melakukan pengolahan data. Teknik dalam pengolahan yang besar menggunakan
komputasi paralel pada sejumlah prosesor secara terdistribusi.
Penelitian ini berfokus pada pengembangan sistem pemantauan cuaca dan
penggunaan komputasi paralel pada pengolahan data pemantauan cuaca. Tahapan
dalam penelitian ini meliputi identifikasi masalah, perancangan sistem monitoring
cuaca, implementasi dan pengujian sistem monitoring cuaca, analisis terhadap data
monitoring, dan evaluasi terhadap hasil analisis data cuaca hasil monitoring.
Kegiatan dalam perancangan sistem pemantauan cuaca meliputi pemilihan
sensor dan alat. Pemilihan sensor dan alat untuk melakukan pengukuran kondisi
cuaca diperlukan untuk mendapatkan hasil sesuai. Sensor yang digunakan pada
pemantauan cuaca meliputi: DHT22, BMP180, wind wave sensor, anemometer, dan
rain bucket. Peralatan lain yang digunakan dalam pemantauan adalah Arduino dan
Raspberry Pi. Sensor DHT22/AM2302 digunakan untuk pengukuran suhu dan
kelembaban udara, sensor BMP180 digunakan untuk melakukan pengukuran
tekanan udara, arah angin diukur dengan wind wave sensor, kecepatan angin diukur
dengan anemometer, dan volume hujan diukur menggunakan rain bucket. Arduino
merubah sinyal-sinyal yang didapatkan oleh sensor-sensor yang terpasang dan
menghasilkan nilai dan memprosesnya untuk dikirimkan. Raspberry Pi digunakan
dalam penyimpanan data sementara yang diperoleh selama pengamatan cuaca
dilakukan pada lokasi tertentu. Pada Raspberry Pi juga dilakukan pemrosesan pada
data pengamatan cuaca pada rentan waktu tertentu berupa penghitungan minimum
data, rata-rata data, dan maksimum data. Pengiriman data ke server juga dikerjakan
pada Raspberry Pi setiap jam dengan memanfaatkan modem sebagai peralatan
komunikasi nirkabel. Server pada sistem pemantauan cuaca ini berfungsi sebagai
media penampung data dari berbagai lokasi.
Implementasi sistem pemantuan cuaca dengan melakukan pemasangan alat
pemantauan pada lokasi dan waktu tertentu. Implementasi dilakukan dengan
melakukan pengukuran kondisi cuaca dan pengiriman data ke server. Informasi
yang dihasilkan berupa tampilan halaman informasi pada website, dan basis data.
Pada penelitian ini pengukuran terhadap kondisi cuaca diujicobakan pada
satu lokasi. Data hasil pengamatan pada lokasi tersebut diperoleh dengan melalui
tahapan pembacaan sensor, preprocessing data, dan pengiriman data. Pembacaan
sensor dilakukan setiap detik pada Arduino. Informasi cuaca yang diperoleh melalui
pembacaan sensor disimpan, diproses, dan dikirim ke server oleh Raspberry PI.
Pemrosesan awal pada Raspberry Pi meliputi pembacaan data dari Arduino,
penyesuaian data berdasarkan rentang minimum dan maksimum historis data cuaca
pada lokasi pengamatan.
Pemrosesan terhadap data pada setiap titik pengamatan cuaca dilakukan
untuk memperoleh data minimum, data maksimum, dan rata-rata pada rentang
waktu tertentu. Pemrosesan dan pengiriman data cuaca tersebut dilakukan secara
otomatis oleh Raspberry Pi pada setiap jam dan setiap lokasi. Analisis terhadap data
historis cuaca yang tersimpan di server dianalisis menggunakan ARIMA
berdasarkan lokasi pengamatan cuaca dan rentang waktu tertentu.
Pengolahan data cuaca menggunakan komputasi paralel dilakukan dengan
membagi jenis/kelompok data. Pemrosesan dilakukan dengan memanfaatkan
prosesor yang terdapat pada server. Pada penelitian ini diujicobakan pemrosesan
komputasi paralel pada satu lokasi pengamatan dan diperoleh peningkatan
kecepatan 3 kali menggunakan 8 prosesor.