Embedded System for Real-Time Air Quality Monitoring and Environmental Collection
Ringkasan
Proyek Embedded Real-Time Air Quality Monitoring System merupakan sistem pemantauan kualitas udara berbasis embedded dan Internet of Things (IoT) yang dirancang untuk melakukan pengukuran kondisi lingkungan secara real-time. Sistem ini memanfaatkan mikrokontroler ESP32 sebagai pusat pemrosesan data serta integrasi beberapa sensor lingkungan untuk mendeteksi suhu, kelembapan, konsentrasi partikel udara (PM1.0, PM2.5, dan PM10), serta indikasi gas berbahaya.
Data yang diperoleh dari sensor diproses oleh mikrokontroler dan dikirimkan ke broker MQTT menggunakan protokol komunikasi yang ringan dan efisien. Untuk kebutuhan messaging, proyek ini menggunakan Mosquitto sebagai broker MQTT. Data yang telah diterima oleh broker kemudian dibroadcast ke klien aplikasi secara real-time, sehingga memungkinkan pemantauan kondisi udara secara kontinu dan responsif.
Sebagai antarmuka pengguna, dikembangkan aplikasi berbasis Flutter yang berfungsi menampilkan data sensor dalam bentuk visual yang informatif dan mudah dipahami. Aplikasi ini tidak hanya menampilkan nilai numerik, tetapi juga menerapkan pengondisian data untuk mengklasifikasikan status kualitas udara, sehingga pengguna dapat dengan cepat mengetahui apakah kondisi lingkungan berada pada kategori aman atau berbahaya.
Implementasi Sistem
Pada tahap ini, sistem dirancang dengan arsitektur modular yang mengintegrasikan sensor lingkungan dengan mikrokontroler ESP32. Sensor partikel udara dan sensor suhu–kelembapan terhubung langsung ke ESP32 untuk proses akuisisi data. ESP32 berperan sebagai vdata collector sekaligus publisher MQTT yang mengirimkan data hasil pembacaan sensor ke broker secara periodik.
Perangkat keras sistem terdiri dari ESP32, sensor partikel udara PMS5003, sensor suhu dan kelembapan DHT11, serta sensor gas untuk mendeteksi kualitas udara. Seluruh sensor dikonfigurasikan agar dapat bekerja secara bersamaan dan memberikan data lingkungan yang konsisten. Hasil pembacaan sensor kemudian diformat agar siap dikirimkan melalui protokol MQTT.
Aplikasi klien dikembangkan menggunakan Flutter dan berfungsi sebagai dashboard monitoring kualitas udara. Dashboard menampilkan data suhu, kelembapan, konsentrasi partikel udara, serta status kualitas lingkungan secara real-time. Selain visualisasi data, aplikasi juga menampilkan indikator kondisi udara berdasarkan hasil pengondisian data, sehingga informasi dapat dipahami dengan cepat dan intuitif oleh pengguna.
Proyek Embedded Real-Time Air Quality Monitoring System dikembangkan sebagai solusi yang terbuka, fleksibel, dan siap untuk dikembangkan lebih lanjut menuju kebutuhan produk atau implementasi skala nyata. Seluruh source code dan dokumentasi tersedia secara open-source, sehingga memungkinkan pengembangan lanjutan seperti penambahan fitur analitik, integrasi cloud platform, optimalisasi performa perangkat, maupun penyesuaian untuk kebutuhan industri dan komersial. Repositori proyek ini dapat diakses melalui tautan di bagian informasi proyek.