e-lectric

Latar Belakang

Tahukah anda bahwa dengan menaikkan suhu AC hingga 24 - 25 derajat celcius dapat menghemat hingga Rp. 130.000 per bulannya? Bahwa biaya penggunaan AC di rumah dapat mencapai Rp. 2000 per jam nya ? Dan menaikkan 1 derajat suhu pada AC dapat menghemat penggunaan energi listrik sebesar 6% di rumah untuk setiap AC-nya ? [5]

Energi listrik, yang pertama kali ditemukan dan dikembangkan pada tahun 1881, telah lama menjadi penggerak utama era teknologi. Energi listrik memegang peranan penting dan menjadi fokus utama dalam membangun peradaban yang memiliki sustainable energy. Meskipun begitu, sebagian besar pembangkit listrik di Indonesia masih belum menggunakan tenaga terbaharukan. Hal ini tentunya menimbulkan tantangan baru bagi pengembangan produksi energi listrik. Berdasarkan informasi dari http://www.data.worldbank.org, konsumsi listrik perkapita di Indonesia terus naik setiap tahunnya. Hal tersebut menunjukkan bahwa pertumbuhan produksi listrik di Indonesia sendiri terus mengalami pengingkatan setiap tahunnya. Berdasarkan informasi dari http://www.indonesia-investments.com/,  kepala divisi komersial PLN mengatakan bahwa pada tahun 2013, konsumsi listrik di Indonesia sendiri tidak dapat mengimbangi penggunaan listrik di Indonesia. Salah satu faktor penyebab tingginya penggunaan  listrik di Indonesia adalah penggunaan listrik pada rumah tangga.

Penggunaan listrik rumah tangga sendiri, jika dilihat merupakan bagian yang paling besar dalam index penggunaan listrik di Indonesia, yaitu sekitar 41,5% [1]. Meskipun begitu, pemahaman masyarakat sendiri mengenai listrik masih sebatas melakukan penghematan terhadap jumlah tagihan listrik. Padahal, terdapat kesenjangan dalam pesebaran distribusi listrik, yaitu sebesar 45% penduduk Indonesia belum memiliki akses listrik. Permintaan listrik terus meningkat, produksi listrik yang laju pertumbuhannya tidak terlalu besar, dan faktor lain seperti pemborosan tadi menyebabkan terjadinya pemadaman bergilir sebagai solusi untuk mengatasi keterbatasan listrik yang ada [4].

Diantara perkembangan teknologi dan peningkatan efisiensi perangkat – perangkat listrik yang terus berkembang, terdapat suatu aspek dimana pemanfaatan teknologi belum diaplikasikan secara maksimal terhadap aspek penggunaan listrik, yaitu pada aspek pemantauan penggunaan listrik. Di Indonesia sendiri, dimana 70% listriknya diproduksi dan didistribusikan oleh PLN [1], pemantauan terhadap penggunaan energi listrik pada listrik perumahan khususnya bagi konsumen hanya dilakukan melalui suatu meteran KWh yang tidak dapat dengan jelas menggambarkan pengaruh penggunaan perangkat – perangkat listrik pada suatu rumah. Hal ini diperparah akan pengetahuan masyarakat indonesia yang minim akan penggunaan listrik, angka meteran KWh seolah – olah merupakan angka yang tak berarti dan hanya dikaitkan dengan jumlah tagihan yang keluar di akhir bulan.

Salah satu penyebab mengapa orang tidak berhemat dalam penggunaan listrik adalah dikarenakan kurangnya informasi akan dampak penghematan yang dilakukan. Informasi – informasi seperti berapa biaya yang dibutuhkan untuk menyalakan AC, kulkas, maupun perangkat listrik lainnya secara langsung dapat sangat menaikkan tingkat penghematan yang dilakukan oleh pengguna listrik. Hal inilah yang seakan – akan hilang dalam meteran KWh yang hanya berupa angka keseluruhan pemakaian per bulannya. Selain itu, angka KWh juga tidak mudah dikaitkan dengan biaya pemakaian, dengan mengetahui hitungan biaya pemakaian secara langsung sehingga dapat langsung merasakan dampak dari penghematan yang dilakukannya.

Pada akhirnya, dibutuhkan suatu solusi yang dapat digunakan untuk memantau, memprediksi, serta melakukan otomatisasi proses pengukuran energi listrik yang digunakan. Karena sekecil apapun penghematan yang dilakukan jika dilakukan secara bersamaan tentunya akan memberikan dampak yang cukup besar bagi kebutuhan bersama.

Tujuan dan Manfaat

1. Melakukan kontrol, automasi, dan monitoring penggunaan listrik perangkat - perangkat elektronik pada suatu rumah
2. Melakukan prediksi pembayaran biaya tagihan listrik
3. Optimisasi & Penghematan penggunaan listrik pada suatu rumah.
4. Memberi suggestion penghematan terhadap penggunaan listrik untuk jangka pendek maupun panjang.

Implementasi

Monitoring

Untuk memonitor penggunaan listrik pada suatu rumah E-lectric akan melakukan periodically report penggunaan listrik dari setiap perangkat - perangkat yang terhubung dengan e-lectric. Hal ini dicapai dengan memasang module terminal e-lectric, yang memiliki ammeter, pada setiap terminal yang ada di rumah. Nilai dari ammeter tersebut kemudian akan dikirim secara periodik dengan radio transmitter. Sebuah gateway  berupa raspberrypi dengan wifi dongle akan digunakan untuk menerima semua data yang ada di dalam suatu rumah. Data yang diterima dilanjutkan kepada pengguna dalam bentuk real-time report penggunaan listrik setiap terminal.

Spesifikasi yang digunakan untuk pengiriman data ini adalah 2 buah pair key dan value. Pair pertama adalah key berupa timestamp dengan value yang diperoleh dengan cara menggunakan fungsi now() yang ada pada arduino. Kemudian pair kedua adalah pasangan key yang berupa nilai arus saat ini dan value berupa value yang didapat dari hasil pengukuran ammeter.

Data dari tiap terminal ini kemudian akan dikirimkan ke sebuah gateway, gateway inilah yang kemudian akan melakukan queueing dan synchronization data yang masuk sebelum akhirnya mengirimkan data tersebut ke internet dengan menggunakan api Geeknesia. Data dikirim dalam bentuk json, dengan format sebagai berikut:

{  
   "timestamp":"currenttimestamp",
   "ecurrent":"valueofcurrent"
}
Contoh data berupa JSON yang akan dikirimkan ke API Geeknesia

Controlling

E-lectric juga memiliki fungsi controlling, yaitu apabila value yang didapat sudah lebih dari suatu threshold yang ditetapkan maka device yang tidak dibutuhkan akan secara diberikan sebuah warning agar dimatikan, pengguna kemudian akan mematikan device tersebut melalui interface tadi. Input dari pengguna dapat berupa perintah menyalakan atau mematikan suatu terminal secara langsung, sesuai dengan jam - jam tertentu, dan lain - lain. Perintah dari pengguna melalui media input tersebut kemudian  dilanjutkan melalui jaringan internet maupun jaringan lokal WiFi dan diterima oleh Gateway/ Main module E-Lectric untuk kemudian diteruskan pada terminal - terminal yang ada melalui jaringan radio. Terminal E-lectric menerima input yang diberikan pengguna dan menyalakan atau mematikan perangkat dengan menggunakan relay.

Prediksi & Saran Penghematan

Data yang sudah didapatkan dari hasil monitoring ini kemudian akan digunakan sebagai bahan melakukan komputasi perhitungan prediksi penggunaan energi listrik sekaligus biaya pembayaran tagihan listrik berikutnya. Data-data yang sudah di dapatkan kemudian akan ditampilkan dalam sebuah interface.

Media

Referensi
1. Indonesia : Energy Rich and Electricity Poor. Sumber: http://www.powermag.com/indonesia-energy-rich-and-electricity-poor/
2. Indonesia: International Energy Data and Analysis. Sumber: https://www.eia.gov/beta/international/analysis_includes/countries_long/Indonesia/indonesia.pdf
3. Pemborosan Energi 80 Persen Faktor Manusia. Sumber: http://www.esdm.go.id/berita/39-listrik/4448-pemborosan-energi-80-persen-faktor-manusia-.html.
4. Hemat Listrik BUkan Hanya Hemat Biaya. Sumber: http://www.wwf.or.id/?2922/.
5. Cara Hemat Listrik 2 juta/tahun. Sumber: http://lovingindonesia.com/cara-hemat-listrik-rp-2-jutatahun/