Air bersih telah menjadi kebutuhan mendasar bagi keberlanjutan seluruh ekosistem, namun ketersediaannya tidak selalu memenuhi kuantitas yang dibutuhkan, terutama di daerah metropolitan seperti Jakarta. Berbagai upaya telah dikerahkan oleh sektor kebersihan lingkungan untuk mengoptimalkan pengelolaan air melalui water treatment plants, tetapi seiring meningkatnya pencemaran dan meluasnya area terdampak, pengujian air yang selama ini dilakukan secara manual dan berkala menjadi semakin sulit diandalkan.

Sebagai gambaran, air yang cenderung aman untuk dikelola maupun dikonsumsi ialah yang memiliki tingkat kekeruhan (turbidity levels) di bawah 5 NTU (Nephelometric Turbidity Unit). Semakin besar nilai NTU, semakin diragukan pula kelayakan dan kejernihan air tersebut, baik dari sisi kemungkinan pencemaran limbah industri organik maupun nonorganik, maupun dari kandungan dan jenis mikroorganisme di dalamnya. 

Selebihnya, monitoring temperatur juga menjadi faktor lain dalam menjaga air siap digunakan dan bebas dari mikroorganisme yang mampu berkembang pada temperatur tertentu.

Di tengah tantangan manajemen air bersih yang semakin diperlukan, teknologi berbasis Internet of Things (IoT) hadir sebagai solusi utama. IoT memungkinkan berbagai perangkat untuk beroperasi secara terintegrasi, lantas memudahkan berbagai alur kerja industri dan memungkinkan berjalannya otomasi. 

Mengacu pada dasar pemanfaatan IoT saat ini, sebuah inovasi berupa prototipe sistem monitoring kualitas air terlahir berkat riset kolaboratif Teknik Elektro Universitas Dian Nusantara (UNDIRA) yang dikembangkan oleh mahasiswa Program Studi Teknik Elektro UNDIRA, Sdr. Achmad Irfan Albanjari dan dosen Program Studi Teknik Elektro UNDIRA, Dr. Ir. Erfiana Wahyuningsih, S.T., M.T.

Dalam risetnya beliau berfokus pada kombinasi penggunaan teknologi PLC Outseal (Programmable Logic Controller) - sebuah alat pengontrol otomatisasi industri berbasis Arduino dan Mikrokontroler ESP32. Pemilihan PLC Outseal sendiri didasarkan pada kapabilitasnya sebagai unit pengatur utama yang tidak hanya mudah diintegrasikan dengan berbagai sensor, baik analog maupun digital, tetapi juga dari segi skala, afordabilitas mudah didapatkan. Dari segi arsitektural, PLC Outseal juga dinilai mudah dikembangkan tanpa perlu merombak keseluruhan desain dari nol. 

Pada tahap pertama, untuk mendeteksi level kekeruhan air, sensor SEN0175 berupa laser diode yang berfungsi guna menangkap citra permukaan air. Alat ini bekerja dengan cara memancarkan cahaya laser berfokus tinggi yang dapat mendeteksi partikel-partikel yang terdapat di dalam air. Di sisi yang sama, suhu air juga dimonitor melalui implementasi sensor digital DS18B20 dan kemudian dilengkapi dengan kabel one-way data transfer sehingga transmisi data akan berjalan lebih mulus dengan minimal intersepsi. 

Data yang didapatkan akan diteruskan kembali ke ESP32 dan dikirimkan melalui konverter RS-485 menuju PLC Outseal guna dipetakan kembali. Hasil olahan data kemudian akan ditampilkan dalam waktu nyata (real-time) pada layar HMI (Human Machine Interface). Hal ini akan memudahkan para operator untuk memantau kondisi air tanpa harus turun langsung ke lapangan atau menunggu hasil uji ekstensif di laboratorium—lantas memungkinkan penanganan lebih cepat dan efisien. 

Demi memastikan keandalan perangkat, Dr. Ir. Erfiana Wahyuningsih beserta Sdr. Achmad Irfan Albanjari juga melakukan uji lapangan beserta kalibrasi terhadap lima sampel air dengan tingkat kekeruhan berbeda-beda, mulai dari air jernih, sedikit keruh, keruh, kotor dan sangat kotor. Setiap sampel diukur menggunakan prototipe beserta alat pendukung seperti turbidity meter dan termometer digital sebagai pembanding.

Menurut keterangan Dr. Ir. Erfiana Wahyuningsih, terdapat beberapa hasil menarik dari uji coba tersebut. Pola pembacaan sensor tetap menunjukkan kesesuaian yang tinggi terhadap data acuan dari turbidity meter laboratorium, dengan selisih pembacaan yang berkisar dari sekitar 8 hingga 45 NTU pada setiap sampel. Bagi kedua peneliti, hal ini menjadi subjek yang digarisbawahi atas dasar bahwa terdapat kemungkinan miskalkulasi atau adanya gangguan cahaya luar pada sensor sehingga terjadi gangguan optik pada perangkat SEN0175 yang tentunya dapat diminimalisir. 

Di sisi lain, sensor suhu menunjukkan performa yang jauh lebih baik, dengan kemampuan menghasilkan rekam suhu yang konsisten dibandingkan dengan termometer digital. Kendati demikian, hasil uji perangkat tetap menunjukkan prospek positif untuk pengembangan lebih jauh terhadap monitoring parameter kualitas air. 

Riset ini menjadi salah satu bukti nyata kontribusi kolaboratif antara dosen dan mahasiswa Teknik Elektro UNDIRA dalam menghadirkan solusi teknologi tepat guna yang tidak hanya berorientasi pada aspek keilmuan, tetapi juga mempertimbangkan aspek kebermanfaatan langsung bagi pengelolaan sumber daya air dan preservasi lingkungan di kota-kota metropolitan Indonesia.