BANDUNG, dri.itb.ac.id — Pengamatan cuaca di wilayah perkotaan menghadapi tantangan tersendiri. Kondisi atmosfer dapat berbeda antara satu kawasan dengan kawasan lainnya, sementara jumlah stasiun pengamatan yang tersedia belum tentu cukup untuk menggambarkan variasi tersebut secara rinci. Berangkat dari persoalan ini, tim peneliti dari Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian (FITB), Institut Teknologi Bandung (ITB), mengembangkan Automatic Weather Station (AWS) yang dirancang lebih terjangkau dan dapat ditempatkan pada lebih banyak titik pengamatan.

Inovasi tersebut diperkenalkan oleh Dr. Eng. I Dewa Gede Agung Junnaedhi, S.Si., M.Si., dari Kelompok Keahlian Sains Atmosfer FITB ITB, dalam kegiatan Site Visit EQUITY. Sistem yang dikembangkan diberi nama E4RTH, singkatan dari Engineering for Rain, Temperature, and Humidity.

Menurut Dr. Eng. I Dewa Gede Agung Junnaedhi, kebutuhan terhadap sistem tersebut muncul karena kondisi cuaca, khususnya di kawasan perkotaan, memiliki variasi spasial yang cukup besar. Data dari sebuah stasiun pengamatan belum tentu sepenuhnya merepresentasikan kondisi di lokasi lain yang berjarak cukup jauh.

Sebagai ilustrasi, Bandung memiliki stasiun pengamatan cuaca, tetapi hasil pengukuran pada satu lokasi belum tentu menggambarkan secara tepat temperatur di kawasan lain seperti Ujung Berung. Karena itu, keberadaan jaringan stasiun pengamatan yang lebih rapat diperlukan agar informasi meteorologi yang diperoleh memiliki detail spasial yang lebih baik.

Mengembangkan Komponen secara Mandiri

E4RTH dirancang sebagai stasiun cuaca otomatis yang dilengkapi sensor temperatur, kelembapan, tekanan udara, serta rain gauge untuk mengukur curah hujan. Sistem tersebut juga menggunakan data logger dengan fasilitas telemetri sehingga data pengamatan dapat dikirimkan melalui internet menggunakan protokol MQTT.

Salah satu karakter penting dari pengembangan E4RTH adalah upaya tim peneliti untuk merancang sebanyak mungkin komponennya secara mandiri.

Pelindung radiasi (radiation shield) untuk sensor temperatur, kelembapan, dan tekanan, misalnya, dikembangkan menggunakan material baja nirkarat dan pipa aluminium. Sejumlah komponen lain, seperti konektor dan dudukan sensor (sensor holder), dibuat menggunakan teknologi pencetakan tiga dimensi (3D printing).

Pengembangan juga dilakukan pada sensor hujan. Tim melakukan modifikasi pada bagian rain collector agar dimensinya menyesuaikan kriteria pengukuran yang dirujuk dari World Meteorological Organization (WMO). Komponen tambahan tersebut dibuat menggunakan pencetakan tiga dimensi dengan tujuan meningkatkan akurasi pengukuran.

Tidak berhenti pada modifikasi komponen yang tersedia, tim juga mulai mengembangkan sensor hujan dari awal. Sementara itu, sistem data logger dirancang sendiri menggunakan printed circuit board (PCB) dengan pendekatan modular. Saat ini, keseluruhan sistem masih berada dalam tahap kalibrasi.

Menjawab Tantangan Biaya Stasiun Cuaca

Biaya menjadi salah satu persoalan penting dalam membangun jaringan pengamatan meteorologi yang rapat. Menurut penjelasan dalam site visit, sebuah AWS komersial dapat berharga lebih dari Rp30 juta. Jika stasiun semacam itu harus dipasang dalam jumlah besar untuk mencakup kawasan Bandung Raya, kebutuhan investasinya menjadi sangat besar.

E4RTH dikembangkan untuk menjawab tantangan tersebut: menghasilkan sistem AWS yang lebih terjangkau, tetapi tetap diarahkan agar memenuhi kebutuhan standar pengamatan meteorologi.

Dengan biaya produksi yang lebih rendah, jumlah stasiun yang dipasang dapat diperbanyak sehingga jaringan observasi mampu menghasilkan informasi cuaca dengan resolusi spasial yang lebih tinggi.

Dari Perangkat hingga Portal Data

Riset E4RTH tidak hanya berfokus pada perangkat keras. Tim peneliti juga mengembangkan server, sistem pengiriman data, serta portal yang menghimpun hasil observasi dari stasiun-stasiun yang telah dipasang.

Data hasil pengukuran sudah dapat ditampilkan secara daring, termasuk parameter tekanan udara dan temperatur serta riwayat pengamatan selama 24 jam. Portal tersebut dirancang sebagai portal observasi terintegrasi sehingga data dari berbagai stasiun nantinya dapat dihimpun dan ditampilkan dalam satu sistem.

Portal masih berada dalam tahap pengujian dan belum beroperasi secara penuh untuk layanan publik. Tim merencanakan pengembangan dan pemindahan sistem menuju domain baru sebagai bagian dari penyempurnaan platform observasi.

Menuju AWS dengan Kandungan Dalam Negeri Tinggi

Pengembangan E4RTH membawa visi yang lebih luas daripada sekadar menghasilkan prototipe stasiun cuaca. Tim menargetkan lahirnya produk automatic weather station dengan tingkat kandungan dalam negeri yang tinggi, bahkan diharapkan dapat mencapai lebih dari 80 persen.

Kemandirian dalam pengembangan komponen sekaligus diharapkan dapat menekan biaya produksi. Dengan harga yang lebih terjangkau, stasiun dapat ditempatkan pada lebih banyak lokasi sehingga terbentuk jaringan pengamatan atmosfer yang lebih rapat.

Pada akhirnya, jaringan tersebut diharapkan menghasilkan data cuaca yang lebih detail, akurat, dan representatif terhadap karakteristik lingkungan tropis, terutama kawasan perkotaan.

Melalui pengembangan perangkat keras, sistem telemetri, hingga portal data secara terintegrasi, riset E4RTH menunjukkan bagaimana inovasi teknologi dapat diarahkan untuk menjawab kebutuhan observasi atmosfer secara lebih mandiri. Pengembangan jaringan stasiun cuaca berbiaya lebih terjangkau juga membuka peluang bagi tersedianya data meteorologi perkotaan dengan cakupan yang semakin rapat sebagai fondasi bagi riset atmosfer dan berbagai pemanfaatan data cuaca di masa mendatang.