IoT untuk Monitoring Energi Kampus: Dari Konsep Hingga Prototipe
Gedung Jurusan Teknik Elektro Polinema memiliki puluhan ruang kelas, laboratorium, dan bengkel yang beroperasi hampir sepanjang hari. Setiap perangkat elektronik di dalamnya menyedot daya yang tidak kecil, tetapi selama ini pemakaian listrik hanya diketahui dari tagihan bulanan. Angka tagihan memang bisa menunjukkan total konsumsi, namun tidak memberi tahu ruangan mana yang paling boros atau peralatan apa yang menyala tanpa manfaat. Dari kegelisahan itulah tim RISTEK HMTE mulai mengembangkan sistem monitoring energi berbasis Internet of Things (IoT) pada awal 2026.
Mengapa Monitoring Energi Menjadi Penting
Konsumsi listrik sektor pendidikan terus tumbuh setiap tahun seiring bertambahnya peralatan laboratorium dan pendingin ruangan. Kampus yang ingin menekan biaya operasional tidak bisa lagi hanya mengandalkan kebiasaan mematikan lampu secara manual. Diperlukan data pengukuran yang rapi agar keputusan penghematan bisa diambil berdasarkan fakta, bukan perkiraan. Sistem monitoring sederhana dengan sensor arus dan mikrokontroler sudah cukup untuk memulai langkah tersebut.
- Sensor arus non-invasif SCT-013-030 untuk membaca arus AC tanpa harus memutus kabel.
- Mikrokontroler ESP32 yang sudah dilengkapi modul Wi-Fi sehingga terhubung langsung ke jaringan kampus.
- Modul PZEM-004T untuk mengukur tegangan, arus, daya, faktor daya, dan energi dalam satu board.
- Panel surya mini 5 watt sebagai catu daya mandiri di titik pemasangan yang jauh dari stop kontak.
- Dasbor web sederhana berbasis MQTT, InfluxDB, dan Grafana untuk menyimpan serta menampilkan data.
Arsitektur yang Tim Kami Bangun
Sistem kami terdiri dari tiga lapisan. Lapisan pertama adalah node sensor yang dipasang di panel distribusi setiap lantai, bertugas membaca arus dan mengirimkan datanya setiap sepuluh detik. Lapisan kedua adalah broker MQTT yang menerima seluruh data dan menyimpannya ke basis data deret waktu. Lapisan ketiga adalah dasbor yang menampilkan grafik konsumsi per lantai, per jam, serta notifikasi ketika pemakaian melewati ambang batas yang ditentukan.
Dari Sensor ke Dasbor
Selama fase pengujian, kami memasang empat node di Gedung Elektro dan mengumpulkan data selama tiga minggu. Hasilnya cukup mengejutkan: konsumsi listrik terbesar terjadi pada pukul 13.00 hingga 15.00 saat hampir semua laboratorium digunakan, sementara satu ruang kelas tetap mengonsumsi daya sekitar 180 watt meski kosong. Temuan seperti ini hanya bisa didapat dari pengukuran berkelanjutan, bukan dari survei sesaat.
“Data yang rapi mengubah keputusan menjadi lebih murah. Kami tidak perlu mengganti peralatan mahal, cukup mematikan yang tidak terpakai pada jam yang tepat.”
Tantangan di Lapangan
Membangun purwarupa di meja kerja jauh lebih mudah daripada memasangnya di panel listrik sungguhan. Kami sempat menghadapi masalah kalibrasi sensor karena kabel fasa dan netral tertukar, hingga membuat pembacaan daya menjadi negatif. Selain itu, koneksi Wi-Fi di lantai dasar sering terputus sehingga data hilang selama beberapa jam. Kami mengatasinya dengan menambahkan penyimpanan lokal sementara pada kartu microSD dan mengirim ulang data yang tertunda.
- Ambil satu titik ukur terlebih dahulu, jangan langsung memasang banyak node.
- Kalibrasi sensor dengan alat ukur referensi seperti tang ampere sebelum mencatat data.
- Simpan data mentah selama minimal satu bulan sebelum menarik kesimpulan.
- Libatkan teknisi atau dosen pembimbing saat berurusan dengan panel listrik bertegangan.
- Rancang kotak panel yang rapi agar tidak mengganggu akses pemeliharaan.
Langkah Awal untuk Memulai
Bagi mahasiswa yang ingin mengerjakan proyek serupa, tidak perlu menunggu alat mahal. Satu buah ESP32, satu sensor arus, dan akun layanan MQTT gratis sudah cukup untuk membangun sistem pertama. Mulailah dari satu beban sederhana seperti lampu kelas atau komputer laboratorium, lalu kembangkan setelah datanya stabil. Yang terpenting bukan kecanggihan teknologinya, melainkan kebiasaan membaca data dan mengambil tindakan berdasarkan data tersebut.