Jika gelap harap terang, jika ujian mohon tenang!

Harapan segenap civitas akademik dalam suatu universitas antara lain adalah untuk dapat menjalankan kegiatan sehari-hari yang berupa kegiatan akademik maupun nonakademik dengan tenang dan tentram. Di kampus ITB terkadang antarsatu sama lain tidak menyadari bahwa sebuah kondisi yang diwujudkan oleh orang tertentu menghambat kelancaran kegiatan orang lain. Pada kesempatan kali ini saya akan memberikan pandangan saya terhadap suatu permasalahan yang saya temukan disertai rancangan solusi untuk mengatasi permasalahan tersebut.

1. Identifikasi Masalah

1. Kebisingan yang mengganggu kegiatan Belajar Mengajar

Dalam perkuliahan sehari-hari, pagi, siang, maupun sore, seringkali terjadi kondisi dimana terjadi kebisingan yang tidak diinginkan, padahal terdapat aturan kampus yang melarang terjadinya bentuk-bentuk kejadian yang dapat menyebabkan kebisingan dan mengganggu perkuliah hingga jam tertentu. Sebagai contoh, dosen ingin memulai kelas ataupun mengajar dengan tenang ataupun mengadakan ujian namun banyak mahasiswa di dalam maupun luar kelas yang tidak menyadari bahwa mereka sedang berlaku ribut sehingga dosen harus menghimbau secara berulang untuk meminta mahasiswa yang sedang melewati ruangan kelas di luar maupun mengingatkan mahasiswa di dalam kelas untuk tidak ribut. Hal ini cukup memakan waktu dan energi.

2. Penerangan lorong gedung kampus ITB pada malam hari

Permasalahan lainnya yang akan diangkat secara bersamaan adalah  penerangan kampus. Terutama untuk  penerangan lorong kampus di malam hari, mengingat kampus ITB memiliki berbagai lokasi lorong gedung yang cukup gelap. Persoalan yang ingin ditekankan pada penerangan lorong saja karena penerangan kelas sudah cukup terkontrol karena piket staff ITB yang bertanggung jawab terhadap penguncian ruangan dan penerangan lampu jalan besar atau jalan utama di kampus ITB sebaiknya menyala secara terus menerus untuk memudahkan patroli satpam. Berbeda dengan kedua penerangan yang disebutkan, mengatur penerangan lorong gedung-gedung ITB cukup bermasalah. Sebagai contoh, seringkali lampu penerang gedung tidak menyala padahal sedang ada kegiatan mahasiswa yang berlangsung di sore hingga malam hari, begitupun sebaliknya lampu menyala di saat gedung sudah kosong dan penerangan lorongnya hanya menjadi pemborosan listrik.

2. Deskripsi Solusi

1. Membuat sistem peringatan yang terdiri dari alat pengukur kebisingan yang akan mentrigger sebuah speaker WiFi/Bluetooth untuk membunyikan sirene ketika kebisingan di dalam maupun sekitar ruangan kelas mencapai tingkatan tertentu.

Harapan penyelesaian:

Harapan dari sistem ini adalah bunyi sirene yang berasal dari speaker menyadarkan mahasiswa untuk kembali kondusif.

Cara kerja:

Pada pagi, siang, dan sore hari, sebuah sistem mikrokontroller menerapkan sistem peringatan kebisingan. Terpasang di dinding dalam kelas sebuah sensor kebisingan serta sebuah speaker yang apabila pengukuran sensor melampaui batasan tertentu akan mentrigger speaker untuk menyala dan membunyikan siren singkat di dalam kelas. Tertanam juga di luar kelas sebuah sensor kebisingan dan sensor gerak yang apabila terjadi deteksi suara melampaui batas (true) serta sebuah gerak di sekitar terdeteksi (true) maka akan menyala sebuah lampu sirene di sekitar lorong selama 5 detik. Hal ini untuk mencegah menyalanya lampu sirene ketika kebisingan terjadi pada jarak jauh. Data yang dapat direkam melalui mikrokontroller adalah seberapa sering terjadi kebisingan yang mengganggu pada jam kuliah sehingga dapat menjadi bahan evaluasi untuk kelas-kelas mahasiswa.

Catatan:

Tentunya apabila dosen tidak menginginkan sistem peringatan tersebut, opsional bagi dosen untuk untuk mematikan sensor tersebut pada jam kuliah yang akan dilaksanakannya.

2. Menciptakan sistem automasi dengan default lampu lorong gedung mati saat tidak terdeteksi keberadaan orang di sekitar dan hanya menyala apabila tertrigger oleh deteksi gerak dan suara.

Harapan penyelesaian:

Harapan dari sistem ini adalah mengeliminasi jam kerja staff ITB pada malam hari.

Cara kerja:

Pada malam hari, sistem yang sama tetap dijalankan hanya saja sensor dalam kelas dimatikan, namun sensor di luar kelas tetap berjalan. Perbedaannya di sini adalah adanya deteksi suara dan gerak yang terekam oleh sensor tidak akan menyalakan lampu siren melainkan lampu lorong/gedung selama 15 menit. Hal ini memang membutuhkan daya listrik untuk menjalankan sistem namun energi yang diperlukan tidak seberapa dari energi yang dihabiskan masadenta atau satpam untuk keliling menangani masalah pencahayaan ditambah dengan terjadinya pemborosan listrik yang menyala tanpa tujuan. Data yang terekam dapat berwujud seberapa sering sebuah lampu menyala di suatu lorong di gedung ITB. Gedung dengan jumlah kejadian trigger terbanyak dapat menjadi pegangan satpam untuk melakukan kegiatan pengawasan yang lebih intens di daerah tersebut.

3. Spesifikasi Desain Sistem

1. Mikrokontroller ESP32 Devkit V1 sebanyak 2 buah

Spesifikasi ESP32 dalam ruangan kelas:

Spesifikasi ESP32 di luar ruangan kelas:

2. RIP Motion Sensor

Spesifikasi Sensor Gerak:

3. Microfone Sound Sensor KY-038 sebanyak 2 buah

Spesifikasi Sensor Suara:

4. Speaker WiFi (opsi lain: Bluetooth)

Spesifikasi Speaker WiFi:

5. Lampu Lorong

Spesifikasi Lampu Lorong:

6. Lampu Siren

Spesifikasi Lampu Siren:

4. Skenario penggunaan Aplikasi

Skenario Pagi hingga Sore hari:

• Sistem deteksi kebisingan di dalam kelas aktif
• Sistem deteksi kebisingan dan gerak di luar kelas aktif 
• Lampu lorong dalam keadaan mati

Catatan:

Dalam pelaksanaannya untuk mengefisiensi daya yang dibutuhkan, dilakukan aplikasi deep sleep untuk sistem deteksi kebisingan di dalam kelas. Tujuannya agar sistem aktif berbasis waktu jam kuliah.

Skenario Malam hingga pagi hari:

• Sistem deteksi kebisingan di dalam kelas aktif
• Sistem deteksi kebisingan dan gerak di luar kelas aktif 
• Lampu lorong dalam keadaan mati dan menyala hanya ketika ter-trigger

Catatan:

Dalam pelaksanaannya untuk mengefisiensi daya yang dibutuhkan, dilakukan aplikasi deep sleep untuk sistem deteksi kebisingan di luar kelas. Tujuannya agar sistem aktif berbasis waktu malam hingga pagi hari.

5. Perancangan Perangkat Keras

Berikut adalah diagram perangkat kelas yang digunakan dalam pengaplikasian. Diagram dibagi menjadi dua bagian berdasarkan lokasi sistem.

Wiring yang ditunjukan pada diagram di atas menyesuaikan warna pin yang tertera pada spesifikai. 

5. Perancangan Perangkat Lunak

Berikut adalah flow chart atau alur kerja yang terjadi dalam pengaplikasian. 

Demikian rancangan saya dalam membuat solusi berbasis sistem embedded untuk mengatasi persoalan kampus ITB.