Antara IAR dan IKRAP

Tertarik untuk menggunakan HT untuk komunikasi? Atau memang hobi ngobrol dan ngulik radio komunikasi? Penggunaan HT dan radio komunikasi untuk hobi, dan non-komersial lainnya tetap membutuhkan ijin, supaya tidak bertabrakan dengan pengguna lainnya seperti polisi dan petugas keamanan.

Ijin ]penggunaan radio komunikasi seperti HT, untuk tujuan non-komersial, adalah berupa Ijin Amatir Radio atau Ijin Komunikasi Radio Antar Penduduk. Kedua ijin tersebut dikeluarkan oleh Direktorat Jendral SDPPI, bagian dari Kementrian Komunikasi dan Informatika. Dengan terbitnya Peraturan Menteri KOMINFO no 17/2018, kedua ijin tersebut bisa didapatkan secara daring melalui situs SDPPI: https://iar-ikrap.postel.go.id. Dengan semakin mudahnya untuk mendapatkan ijin penggunaan radio komunikasi non-komersial, tidak ada alasan untuk menggunakan radio komunikasi seperti HT tanpa ijin bukan?

Lah, kalau ada 2 ijin, mana yang sebaiknya dipilih? Mana yang lebih baik dari kedua ijin tersebut?

Untuk menjawab pertanyaan tersebut, mari kita kupas satu-satu antara Ijin Amatir Radio (IAR) dan Ijin Komunikasi Radio Antar Penduduk (IKRAP).

Ijin Komunikasi Radio Antar Penduduk (IKRAP)

Contoh Ijin Komunikasi Radio Antar Penduduk (IKRAP)

Mari kita mulai dengan Ijin Komunikasi Radio Antar Penduduk, atau disingkat dengan IKRAP. Sesuai namanya, ijin ini ditujukan untuk pengguna radio komunikasi non komersial yang hobi ngobrol.

IKRAP ini dulunya dikenal dengan radio Citizen Band, atau disingkat radio CB. Radio CB ini juga banyak diadopsi di beberapa negara. Meskipun di beberapa negara penggunaan radio CB tidak memerlukan ijin khusus, di Indonesia penggunaan radio CB dan frekuensinya masih memerlukan Ijin Komunikasi Radio Antar Penduduk (IKRAP).

Persyaratan untuk mendapatkan IKRAP relatif mudah. Yang diperlukan hanya hasil pindai KTP dan foto ukuran 3×4 dengan latar belakang biru. Kemudian melakukan di situs https://iar-ikrap.postel.go.id, dan menggunggah kedua persyaratan diatas. Setelah melakukan pembayaran maka IKRAP akan terbit dalam waktu 1 hari kerja. Untuk detail proses mendapatkan IKRAP bisa dilihat di tulisan dalam tautan berikut.

Dengan kemudahan ini, IKRAP memiliki lebih banyak keterbatasan apabila dibandingkan dengan IAR. Pertama, frekuensi yang terbatas, karena IKRAP hanya memiliki alokasi di VHF 2 meter (142 – 143.6 MHz) dan HF 10 meter (26.9 – 27.4 MHz). Batasan kedua adalah daya pancar maksimum sebesar 12 Watt di pita HF dan 25 Watt di pita VHF. Demikian juga dengan perangkat pancar ulang (repeater), hanya diijinkan di pita VHF dengan daya maksimum 50 Watt. Ketiga, IKRAP hanya diijinkan melakukan komunikasi dalam negeri saja.

Ijin Amatir Radio (IAR)

Contoh Ijin Amatir Radio (IAR)

Berbeda dengan IKRAP, Ijin Amatir Radio (IAR) adalah ijin penggunaan spektrum radio non-komersial yang ditujukan untuk pengguna radio yang hobi melakukan eksperimen. Rata-rata penggiat radio amatir ini memiliki latar belakang atau minta tinggi pada elektronika.

Ijin Amatir Radio baru bisa didapatkan setelah melalui ujian. Ujian ini disebut Ujian Negara Amatir Radio (UNAR), yang diselenggarakan oleh Balai Monitor (BALMON), bagian dari Kementrian Komunikasi dan Informatika (KOMINFO). Dalam ujian ini peserta diuji mengenai pengetahuan elektronika dan teknik radio komunikasi. Setelah lulus dari UNAR, baru seseorang bisa mendapatkan Ijin Amatir Radio.

Semua kerumitan permohonan Ijin Amatir Radio diperlukan untuk memastikan seorang pemegang IAR memiliki pengetahuan cukup, karena IAR memiliki jangkauan operasional yang sangat luas. Jumlah frekuensi yang bisa digunakan jauh lebih banyak. Daya pancar yang diperbolehkan juga jauh lebih besar. Bahkan, Ijin Amatir Radio ini merupakan ijin yang diakui secara internasional, sehingga apabila berkomunikasi dengan radio amatir dari negara lain, seorang pemegang IAR juga mewakili Indonesia. Maka dari itu, materi yang diujikan dalam UNAR juga sesuai dengan standar internasional.

Untuk yang berminat mendapatkan IAR, pendaftaran untuk mengikuti UNAR bisa dilakukan secara daring. Cara pendaftaran bisa dilihat dari tautan ini.

Ijin Manakah Yang Cocok

Untuk menentukan ijin mana yang lebih cocok, antara Ijin Amatir Radio (IAR) atau Ijin Komunikasi Radio Antar Penduduk (IKRAP), pertama-tama perlu dilihat minat dalam radio komunikasi. Apakah minat anda hanya sekedar ngobrol, atau tertarik untuk melakukan eksperimen, membuat antena, bahkan berkomunikasi dengan satelit? Apabila hanya ngobrol, maka IKRAP lebih mudah untuk didapatkan. Tetapi apabila minat untuk eksperimen, hal ini hanya bisa dilakukan dengan Ijin Amatir Radio.

Kedua, apakah bersedia mempersiapkan diri untuk mengikuti UNAR? Materi elektronika dan teknik radio yang diujikan dalam UNAR membutuhkan persiapan, terutama bagi yang tidak memiliki latar belakang elektronika.

Atau kalau masih bingung, bisa juga dipilih keduanya. IAR dan IKRAP bisa dimiliki secara bersamaan, sehingga bisa dimulai dari memiliki IKRAP dulu karena lebih mudah, lalu dilanjutkan ikut UNAR dan mendapatkan Ijin Amatir Radio.

Ijin manapun yang akhirnya dipilih, perlu diingat bahwa IAR dan IKRAP adalah ijin penggunaan radio untuk keperluan non-komersial. Artinya tidak boleh dipergunakan untuk keperluan bisnis, serperti untuk bisnis sekuriti, pergudangan, kapal, event organizer, dan lain-lain. Untuk keperluan bisnis, ada jalurnya lagi untuk mendapatkan ijin frekuensi.

Sampai jumpat di udara, 73 de YD0SPU.


Mengurus IKRAP Online

Di akhir tahun 2018, Kementrian Komunikasi dan Informatika menerbitkan Peraturan Menteri KOMINFO No 17 Tahun 2018. Peraturan ini merupakan penggabungan dan pembaharuan dari beberapa Peraturan Menteri KOMINFO sebelumnya yang mengatur tentang kegiatan radio amatir dan komunikasi radio antar penduduk (KRAP).

Selain perubahan mengenai frekuensi radio amatir maupun radio antar penduduk, perubahan yang paling signifikan dari peraturan Menteri KOMINFO 17/2018 adalah diterapkannya permohonan daring (online) untuk Ijin Amatir Radio (IAR) dan Ijin Komunikasi Radio Antar Penduduk (IKRAP). Permohonan melalui daring ini dilakukan melalui situs IAR-IKRAP yang sudah diujicoba setidaknya 1 tahun terakhir.

Dengan melalui situs IAR-IKRAP, proses permohonan IKRAP bisa dilakukan sebagai berikut:

  1. Siapkan file pas foto dengan latar belakang berwarna biru, dan scan KTP.
  2. Buka situs https://iar-ikrap.postel.go.id/,
  3. Lakukan pendaftaran pengguna dengan menggunakan email. Pastikan email masih bisa diakses, karena akan dilakukan verifikasi dan komunikasi untuk pembayaran dan penerbitan IKRAP.
  4. Setelah melakukan pendaftaran, klik tautan verifikasi yang dikirim melalui email.
  5. Login kembali pada situs IAR-IKRAP. Di sebelah kiri akan ada tautan untuk mengajukan permohonan IKRAP baru
  6. Isi data yang diminta, sesuai dengan KTP
  7. Setelah pengisian data selesai, sistem IAR-IKRAP akan mengirimkan tagihan pembayaran IKRAP ke email yang terdaftar. Tagihan ini bisa dibayar di ATM Mandiri atau BRI.
  8. Setelah pembayaran, sistem IAR-IKRAP akan langsung memproses penerbitan IKRAP. Pengalaman saya dalam waktu kurang dari 24 jam sejak pembayaran, IKRAP sudah terbit.
  9. IKRAP bisa diunduh melalui situs IAR-IKRAP
  10. Callsign IKRAP diberikan secara acak oleh sistem.

IKRAP Hasil Permohonan Daring

Proses ini jauh lebih cepat dibandingkan proses yang lama. Beberapa orang bahkan harus menunggu berbulan-bulan sejak pembayaran hingga IKRAP terbit.

Selanjutnya, sesuai peraturan Menteri KOMINFO, setelah mendapatkan IKRAP dan Callsign, kita wajib mendaftarkan diri dalam waktu 30 hari sejak IKRAP terbit ke organisasi Radio Antar Penduduk Indonesia (RAPI), yang menaungi kegiatan Komunikasi Radio Antar Penduduk. Lokasi RAPI untuk mendaftarkan harus sesuai dengan alamat KTP kita ya. Misalnya alamat KTP di Jakarta Selatan, maka harus mendaftar melalui RAPI Lokal Jakarta Selatan.

Mari kita tunggu, semoga proses pendaftaran RAPI pun bisa dilakukan secara daring. Dan semoga penggunaan frekuensi dan perangkat radio pun semakin tertib dengan dipermudahnya proses mendapatkan ijin.

Ijin Amatir Radio, Hasil Sebuah Penantian Panjang

Mendapatkan Ijin Amatir Radio buat saya adalah hasil dari penantian panjang. Bukan saja hanya menunggu dari sejak selesai ujian tanggal 23 September 2018, hingga IAR selesai di akhir Februari 2019, sekitar 5 bulan. Ijin Amatir Radio ini merupakan salah satu cita-cita yang sudah ada sejak kuliah sekitar 20 tahun silam.

Ketertarikan saya terhadap dunia radio berawal dari masa kuliah di tahun 1990-an. Sebagai mahasiswa jurusan elektro, saya diperkenalkan dengan dunia radio pada masa kemping ospek mahasiswa baru di tahun ketiga kuliah. Tidak banyak yang diperkenalkan. Hanya sebatas fungsi HT, basecamp yang juga merangkap sebagai stasiun pancar ulang (repeater), dan fungsi duplex untuk komunikasi via repeater. Pada saat itu dimana telepon genggam masih sebuah barang mewah untuk mahasiswa seperti saya, komunikasi nirkabel melalui HT adalah sesuatu yang keren.

Perlengkapan radio komunikasi seperti HT saat itu dijual di daerah Glodok. Merek-merek dari Jepang seperti Icom dan Kenwood merajai pasar ini, sementara merek Amerika diwakili oleh Motorola. Harganya cukup mahal,, sekitar 2 jutaan. Ditambah krisis moneter yang melanda Asia Tenggara di tahun 1997-1998, termasuk Indonesia, membuat harga perlengkapan impor seperti HT menjadi melambung. Saya pun melupakan hobi ini semenjak lulus kuliah.

Entah kenapa di tahun 2015 minat saya terhadap radio komunikasi kembali muncul. Dengan difasilitasi oleh toko daring, saya membeli HT Baofeng, buatan China dengan harga sekitar 500 ribu. Harga yang sangat murah dibandingkan harga HT Jepang atau Amerika di tahun 1998. Sambil menunggu kiriman tiba saya juga mencari tahu proses perijinan penggunaan radio komunikasi. Saat itu saya menemukan dua jenis ijin untuk penggunaan non-komersial, yaitu Ijin Radio Amatir (IAR) dan Ijin Komunikasi Radio Antar Penduduk (IKRAP).

Tantangan selanjutnya adalah bagaimana cara mendapatkan salah satu, atau kedua ijin tersebut? Yang ajaib, di tahun 2015 dimana internet sudah bisa diakses melalui telepon genggam, informasi mengenai IAR dan IKRAP sangatlah minim. Sesaat saya berpikir bahwa hobi ini sedang mati perlahan-lahan, karena orang lebih memilih berkomunikasi melalui internet. Lagi-lagi saya melupakan hobi ini, dan HT Baofeng yang sudah terlanjur saya beli hanya menjadi sarana untuk mendengarkan radio patroli jalan raya atau pertugas keamanan di lingkungan perumahan.

Tiga tahun kemudian, di awal tahun 2018 disaat sedang tidak terlalu sibuk, pencarian mengenai IAR ini mengantar saya ke rancangan peraturan Menkominfo mengenai pengurusan IAR dan IKRAP secara online. Ah, ternyata hobi ini belum mati. Rancangan peraturan Menkominfo ini mulai di uji coba dengan pendaftaran Ujian Negara Amatir Radio (UNAR). Hasil ujian diumumkan di hari yang sama, jauh lebih cepat dari UNAR sebelumnya yang bisa makan waktu berminggu-minggu untuk mendapatkan hasil.

Setelah dinyatakan lulus UNAR, proses perndaftaran IAR dan Kartu Tanda Anggota (KTA) ORARI masih dilakukan secara manual mengikuti peraturan Menkominfo lama yang saat itu masih berlaku. Peraturan tersebut menyatakan kalau IAR dan KTA ORARI akan selesai dalam waktu 10 hari kerja sejak berkas diterima oleh SDPPI, bagian dari Kementrian KOMINFO yang bertugas mencetak IAR. Akan tetapi, hingga 2 bulan lebih masih belum ada kabar.

Rancangan Peraturan Menkominfo tersebut sudah menjadi peraturan yang resmi tepat di hari terakhir 2018. Dalam PERMEN KOMINFO 17/2018 tentang Radio Amatir dan Komunikasi Radio Antar Penduduk disebutkan kalau IAR & IKRAP secara daring akan diterbitkan 1 hari kerja sejak pembayaran diterima. Saya sempat berharap kalau permohonan IAR saya akan mengikuti peraturan yang baru ini. Tetapi, karena sudah terlanjur diserahkan sebelum peraturan ini berlaku, maka masih mengikuti peraturan lama, dan masih harus menunggu lagi.

Hingga akhirnya di akhir Februari 2019 saya mendapatkan kabar kalau IAR dan KTA sudah selesai dicetak. Yah, hitung-hitung, IAR yang saya terima merupakan batch terakhir yang masih berupa kartu plastik, karena IAR yang diterbitkan secara daring hanya berupa file PDF.

Sampai jumpa di udara 73 de YD0SPU

Isi Ulang Batere LiIon 18650 Dengan Panel Surya

Salah satu catu daya yang ideal untuk IoT adalah menggunakan panel surya dan batere yang bisa diisi ulang. Panel surya digunakan sebagai catu daya untuk perangkat IoT dan mengisi batere di siang hari. Ketika matahari sudah terbenam di malam hari, batere akan menjadi catu daya untuk perangkat IoT.

Untuk perangkat IoT yang kecil, seperti stasiun cuaca berbasis NodeMCU, batere isi ulang 18650 cocok untuk digunakan sebagai catu daya. Hal ini sudah saya ulas di tulisan sebelumnya. Batere 18650 ini bisa diisi ulang dengan menggunakan panel surya, sehingga tidak perlu diisi ulang dengan catu daya PLN. Dan kebetulan, kontroller TP4056 juga bisa digunakan untuk mengisi batere 18650 dengan panel surya.

Panel surya yang digunakan sebaiknya menggunakan tegangan 5V, menyesuaikan dengan tegangan masuk board TP4056. Untuk daya panel surya yang dibutuhkan sangat tergantung pada beban. Untuk Stasiun Cuaca dengan NodeMCU saya menggunakan 2 buah panel surya, masing-masing memiliki daya 1 watt. Total daya yang saya dapatkan adalah 2 watt.

Namun, perlu diingat bahwa daya 2 watt ini hanya akan saya dapatkan dalam situasi sinar matahari yang sangat terik. Perkiraan saya bahwa dalam keadaan mendung, di pagi maupun sore hari, saya bisa mendapatkan sekitar 1 watt dari kedua panel surya. Artinya, arus maksimum yang saya dapatkan adalah 200 mA. Arus ini tentu dibawah konfigurasi board TP4056 dari pabrik. Oleh karena itu TP4056 ini perlu dirubah dengan mengganti R3, sesuai tulisan saya sebelumnya.

Setelah modifikasi TP4056 selesai, maka tinggal menyambungkan kedua panel surya secara paralel ke Vin dari TP4056. Mungkin bisa juga sih menggunakan colokan MicroUSB, tapi kok lebih praktis kalau disambung secara langsung. Diagram sambungan panel surya, TP4056 dan batere 18650 bisa dilihat di diagram dibawah ini.

Setelah panel surya selesai disambungkan, keseluruhan rangkaian diletakkan di luar, di bawah sinar matahari sore. Ketika panel surya diarahkan pada sinar matahari langsung, lampu merah di TP4056 langsung menyala, tanda pengisian sedang berlangsung. Dengan mengatur R3 maka arus pengisian bisa diatur di sekitar 150 – 200 mA, cukup untuk IoT Stasiun Cuaca dengan NodeMCU.

Modifikasi TP4056 Untuk Batere 18650

TP4056 adalah sebuah IC untuk mengatur pengisian batere jenis 18650. Chip ini, dan varian yang serupa, TC4056, bisa dibeli dalam bentuk board siap pakai, lengkap dengan colokan micro USB sehingga bisa digunakan dengan charger telepon genggam, atau bahkan dengan laptop.

Papan Sirkuit TP4056/TC4056

Chip TP4056 melakukan pengaturan pengisian batere 18650 dengan menjaga tegangan dan arus pengisian. Besarnya arus pengisian dari TP4056 bisa diatur dengan mengubah besarnya tahanan R3. Dari datasheet TP4056, besarnya arus pengisian (Ibat) diatur oleh R3 dengan formula:

Ibat = 1200 / R3

Board TP4056 yang kebanyakan dijual biasanya memiliki R3 sebesar 1200 ohm. Berdasarkan formula di atas, TP4056 akan melakukan pengisian dengan arus sebesar 1 ampere.

Ada kalanya dalam proyek elektronika kita memutuhkan arus pengisian yang lebih kecil, baik karena kita menggunakan kapasitas batere yang lebih kecil, atau menggunakan sumber daya yang kecil (misalnya panel surya). Untuk itu kita bisa mengganti R3 untuk mendapatkan arus pengisian yang kita inginkan. Apabila target arus pengisian masih belum diketahui dengan pasti, maka R3 ini bisa juga diganti dengan tahanan variabel, atau juga dikenal dengan trimpot.

Modifikasi R3 dari TP4056, Menggunakan Trimpot 10kOhm

Untuk melepaskan R3, cukup tempelkan solder panas ke salah satu kaki R3, sambil didorong dengan mata solder. Setelah 1 kaki terlepas, mata solder bisa ditempelkan ke kaki yang lainnya, hingga R3 terlepas.

Tantangan terbesar adalah menghubungkan trimpot pada lokasi bekas R3. Dalam percobaan ini saya menggunakan kabel tunggal bekas. Cara memasang kabel ke terminal R3 yang paling mudah adalah dengan memberikan sedikit timah pada kabel, melumerkan sisa timah di terminal R3, dan menempelkan kabel yang sudah diberi timah ke terminal. Timah yang sedang meleleh pada kabel dan terminal R3 akan segera menyatu.

Menggunakan TP4056 Modifikasi, Dengan Arus 500 mA

TP4056 hasil modifikasi lalu dihubungkan dengan Volt/Amperemeter, dan dicoba untuk mengisi batere 18650. Dengan memutar trimpot R3, arus pengisian yang terlihat di amperemeter pun berubah. Dalam gambar diatas, trimpot R3 diputar sehingga didapatkan arus pengisian sebesar 0.51 A.

Selamat mencoba.

Catu Daya 3.3V NodeMCU Dengan Batere Li-Ion 18650

Cara yang paling mudah untuk menyediakan listrik untuk NodeMCU adalah menggunakan catu daya PLN, dengan menggunakan micro USB. Cukup dengan menggunakan charger telepon genggam, colok ke listrik, dan colok micro USB ke NodeMCU, dan NodeMCU pun sudah bisa bekerja dengan baik.

Akan tetapi, catu daya listrik dari PLN ini kurang cocok untuk NodeMCU yang akan digunakan sebagai IoT, yang pada umumnya tidak memiliki akses ke catu daya PLN. Untuk itu, catu daya dengan batere merupakan pilihan yang paling masuk akal. Permasalahannya sekarang, batere seperti apa yang cocok untuk NodeMCU yang tidak terhubung dengan akses catu daya PLN, atau tidak harus sering-sering diganti?

Batere Li-Ion (atau Li-Po) seri 18650 sepertinya menjadi pilihan yang cukup baik. Tegangan batere ini yang tertulis adalah 3.7 volt, cukup mendekati tegangan 3.3v yang dibutuhkan oleh NodeMCU ESP8266. Batere ini juga memiliki kapasitas besar, sehingga tidak perlu sering-sering diganti atau di charge. Dan kelebihan dari batere 18650 adalah bisa di isi ulang dengan menggunakan panel surya, tentunya dengan menggunakan sirkuit tertentu untuk mengatur pengisian ulang.

Tulisan ini berisi catatan menggunakan batere 18650 sebagai catu daya untuk NodeMCU sebagai stasiun cuaca.

Kontroler TP40560

Pengaturan pengisian batere dan daya yang disalurkan ke NodeMCU dilakukan oleh chip TP4056. Chip ini bisa dibeli dalam keadaan terpasang dalam board kecil, sesuai dengan gambar dibawah ini.

Ada 2 jenis board TP4056, tanpa terminal beban terpisah, dan dengan terminal beban terpisah dari batere. Board TP4056 dengan terminal beban terpisah seperti gambar diatas memiliki chip DW01 yang berfungsi untuk melindungi batere dengan memutuskan beban apabila batere 18650 hampir habis. Dengan harga yang lebih mahal sedikit, saran saya untuk memilih TP4056 dengan proteksi batere, dengan terminal terpisah untuk batere dan beban.

Dalam foto diatas, board TP4056 yang saya dapatkan, IC yang digunakan adalah TC4056, bukan TP4056. Ada yang menyebutkan kalau chip TC4056 adalah tiruan dari TP4056. Sejauh ini saya tidak menemukan perbedaan yang berarti.

Regulator Tegangan 3.3v Menggunakan XC6206P332MR

Percobaan pertama dengan menyambungkan keluaran dari board TP4056 ke Vin dan GND dari NodeMCU tidak berhasil. Pengukuran menunjukkan bahwa tegangan Vin-GND adalah 4.02 volt, sesuai dengan tengangan batere 18650 yang terisi penuh. Akan tetapi pengukuran di pin 3V-GND NodeMCU menunjukkan tegangan sebesar 2.5-2.8 volt.

Usut punya usut, ternyata hal ini disebabkan oleh regulator tegangan AMS1117 yang digunakan oleh NodeMCU. Regulator ini membutuhkan tegangan masuk minimal 4.7 volt untuk bisa mengeluarkan tegangan 3.3 volt. Batere 18650 memiliki tegangan maksimal sebesar 4.2 volt dalam keadaan penuh. Dari sini, sudah jelas bahwa diperlukan cara lain.

Ada 3 cara yang bisa digunakan untuk mendapatkan tegangan 3.3 volt dari batere 18650:

  1. Menggunakan DC Boost Converter untuk menaikkan keluaran batere 18650 menjadi 5 volt, lalu menghubungkan tegangan 5 volt pada Vin dari NodeMCU. Cara ini agak boros dari sisi penggunaan daya, karena ada 2 kali konversi tegangan oleh DC Boost Converter menjadi 5 volt, dan AMS1117 pada board NodeMCU dari 5 volt menjadi 3.3 volt.
  2. Mengganti chip AMS1117 pada board NodeMCU dengan regulator tegangan yang bisa menghasilkan tegangan 3.3 volt dari 3.7 volt tegangan 18650. Regulator ini biasa disebut Lod Drop Out (LDO) regulator. Cara ini adalah paling baik, tapi perlu dilakukan dengan teliti dan bisa merusak board NodeMCU. Masalah yang lebih besar adalah menemukan pengganti AMS1117, dengan pin dan ukuran yang sesuai
  3. Cara ketiga dan yang saya pilih adalah dengan memasang chip pengganti AMS1117 di board berbeda. Board ini akan menjadi sebuah jajaran pin untuk sumber daya 3.3 volt untuk sensor.

Chip regulator yang saya pilih adalah XC6206P332MR. Chip ini hanya membutuhkan tegangan sekitar 3.6v untuk menghasilkan tegangan 3.3 volt. Kemasan yang tersedia di toko online adalah dalam kemasan SOT-23, dengan 3 kaki. Kemasan ini ternyata cukup kecil, tapi masih bisa dipasang di PCB dengan solder biasa. Kebetulan jarak antara 2 kaki cukup sesuai dengan jarak 2 lubang kaki di PCB. Dalam gambar dibawah ini, chip XC6206 adalah kotak hitam ditengah.

Keluaran dari XC6206 ini bisa langsung disambungkan dengan salah satu pin 3.3 volt dari NodeMCU, bukan pada pin Vin.

Kombinasi antara TP4056 dan XC6206 ini telah berjalan selama 2 hari. Dengan batere 18650 yang penuh sejauh ini NodeMCU masih bekerja dengan baik. Berikut ini diagram TP4056 – Batere 18650 – XC6206 dan NodeMCU

Stasiun Cuaca dengan NodeMCU: DHT22, WiFi dan ThingSpeak

Setelah membahas target akhir dari Stasiun Cuaca Mandiri dengan NodeMCU di artikel sebelumnya, tahap awal pembuatan stasiun cuaca dimulai dengan hal yang paling dasar, yaitu membaca data lingkungan dan mengirimkannya ke internet. Untuk tahap awal ini cukup dilakukan dengan sebuah sensor, yaitu DHT22.

Merakit NodeMCU dengan Sensor DHT22

Sebagai sensor lingkungan pertama, dipilih sensor DHT22. Sensor ini memiliki kemampuan untuk membaca suhu dan kelembaban. Sensor DHT22 dijual dalam 2 bentuk: kemasan plastik dengan 4 kaki atau kemasan plastik diatas PCB kecil dengan 3 kaki. Pastikan untuk memilih kemasan di atas PCB kecil dengan 3 kaki sehingga tidak dibutuhkan pull-up resistor terpisah.

Ketiga kaki sensor DHT22 memiliki fungsi sebagai berikut: Vcc, DATA dan GND. Nama dari kaki sensor DHT22 ini sudah cukup mudah dimengerti. Untuk komunikasi dengan NodeMCU, maka kaki dari DHT22 dihubungkan dengan pin NodeMCU sebagai berikut:

  1. DHT22-Vcc –> NodeMCU 3V
  2. DHT22-GND –> NodeMCU GND
  3. DHT22-Data –> NodeMCU D3 (GPIO 0)

Setelah perakitan NodeMCU dan sensor DHT22 selesai, kita masuk kedalam pemrograman. Saya memilih untuk menggunakan Arduino IDE karena banyaknya library untuk berbagai sensor, dan juga contoh yang mudah dicari. Arduino IDE bisa diunduh di tautan ini.

Membaca Sensor DHT22

Untuk membaca sensor DHT22, silahkan gunakan program di bawah ini. Program ini akan membaca suhu, kelembaban, dan menghitung index suhu dari hasil pengukuran. Hasil dari pembacaan dan perhitungan akan ditampilkan melalui port Serial. Dari Arduino IDE, data yang dikirim dari NodeMCU melalui port serial bisa dibaca melalui menu Tools --> Serial Monitor.

Beberapa komentar dalam program dibawah ini akan membantu untuk memahami struktur dari program tersebut.

Setelah di upload ke NodeMCU, hasil pembacaan DHT22 bisa dilihat di Serial Monitor seperti di bawah ini:

Menghubungkan dengan WiFi

Setelah bisa membaca sensor, untuk mengirimkan data ke server IoT dibutuhkan koneksi internet. NodeMCU dilengkapi dengan built-in WiFi untuk bisa terkoneksi dengan internet. Untuk menggunakan koneksi WiFi, kita akan memanfaatkan library WiFi Arduino yang sudah ada, dengan menambahkan kode dibawah ini kedalam kode pembacaan DHT22:

Ada 2 hal yang harus dilakukan sebelum kode diatas bisa digunakan:

  • SSID dan Password untuk WiFi harus diubah sesuai dengan nama dan password WiFi yang akan digunakan
  • Kode diatas menggunakan fungsi startWiFi, yang didefinisikan dalam tautan file startWiFi.ino. File ini harus diletakkan dalam folder yang sama dengan folder kode utama NodeMCU.

Apabila koneksi ke WiFi berhasil, maka dari serial monitor akan terlihat nama WiFi dan IP address yang didapatkan seperti gambar di bawah ini

Mengirimkan Hasil Pengukuran ke ThingSpeak

Setelah berhasil membaca sensor dan terhubung dengan internet, sekarang waktunya untuk menambahkan baris kode untuk mengirimkan hasil pembacaan ke internet. Data IoT seperti hasil pembacaan suhu dan kelembaban ini dikirimkan ke server IoT untuk diproses lebih lanjut. Untuk saat ini saya mencoba mengirimkan data ke ThingSpeak. Untuk itu, diperlukan account di server ThingSpeak.

Ada 2 hal yang perlu didapatkan dari ThingSpeak setelah membuat account. Yang pertama adalah API Key sebagai penanda bahwa kita adalah pemilik data tersebut, dan Channel ID. Channel ID ini bisa didapatkan dengan membuat Channel, yang berisi kumpulan data yang relevan untuk analisis.

Sebelum baris kode diatas dipasang di NodeMCU, ada beberapa hal yang harus dirubah terlebih dahulu:

  • Sama seperti tahap sebelumnya, baris-baris yang berisi WiFi ID dan passcode harus diupdate
  • Baris-baris konfigurasi untuk ThingSpeak juga perlu disesuaikan dengan akun ThingSpeak masing-masing
  • Kode untuk fungsi sendThingSpeak berada di berkas sendThingSpeak.ino di tautan ini. Berkas ini harus diletakkan di folder yang sama dengan folder kode utama NodeMCU

Hasil pengiriman bisa dilihat di Serial Monitor. Apabila pengiriman data ke ThingSpeak berhasil, maka hasil pengukuran DHT22 juga bisa dilihat di ThingSpeak, seperti dalam tautan stasiun cuaca YD0SPU-13 ini.

Memasuki Mode Deep Sleep

Langkah terakhir dari stasiun cuaca ini adalah memasuki mode deep sleep. Data pada stasiun cuaca biasanya dikirimkan dalam interval tertentu. Dalam FAQ dari Citizen Weather Observation Program (CWOP), rekomendasi pengiriman data cuaca adalah setiap 5 menit atau lebih jarang. Karena akan dipasang dengan sumber daya batere, maka selama interval pengukuran NodeMCU akan berada dalam Mode Deep Sleep, yaitu mode yang memiliki konsumsi daya paling kecil

Kode untuk memasuki Mode Deep Sleep kita tambahkan setelah pengiriman data ke ThingSpeak. Kita juga menambahkan konstanta baru yang akan menentukan seberapa lama NodeMCU akan berada dalam Mode Deep Sleep.

Hasil perubahan kode dengan menambahkan Mode Deep Sleep bisa dilihat dari Serial Monitor.

Sampai saat ini NodeMCU masih belum terbangun secara otomatis setelah periode Deep Sleep berakhir. untuk itu ada 1 langkah terakhir yang perlu dilakukan.

Saat ini NodeMCU sudah bisa dilepas dari komputer, dan bisa dihubungkan dengan catu data DC 5V melalui micro USB, misalnya dengan charger telepon genggam. Setelah dilepas dari komputer, pin D0 dari NodeMCU harus dihubungkan dengan pin RST. Koneksi antara pin D0 dan pin RST ini yang akan membangunkan NodeMCU ketika interval Deep Sleep telah berakhir.

Dan ketika akan melalukan konfigurasi lagi pada NodeMCU, jangan lupa koneksi pin D0 dan pin RST ini dilepas, sebelum NodeMCU dihubungkan dengan komputer.

Selamat mencoba. Apabila ada pertanyaan atau masukan, silahkan tinggalkan pesan atau komentar di bawah ini.

Daftar Gateway eQSO ORARI

eQSO adalah teknologi Voice over IP (VoIP) yang terhubung dengan frekuensi radio, melalui eQSO gateway. Di dalam dunia radio amatir Indonesia, eQSO dimanfaatkan untuk menghubungkan beberapa gateway VHF di seluruh Indonesia, sehingga bisa digunakan untuk komunikasi antar pulau melalui frekuensi 2m.

Berikut ini adalah frekuensi eQSO gateway yang terhubung dalam jaringan eQSO ORARI Digital. eQSO gateway ini dikelola oleh para sukarelawan radio amatir, sehingga kadang-kadang mungkin tidak aktif.

  1. Gateway Pamulang, Tangerang Selatan (YD1VCN-L): 147.640 (Off)
  2. Gateway Siliwangi, Puncak (YD1EKY-L): 147.660 (Off)
  3. Gateway Cikampek (YD1JQC-L): 147.480 Tone 88.5
  4. Gateway Laskar Antasari, Banjarmasin (YC7HVD-L): 147.600
  5. Gateway Swadharma, Makasar (YC8EAJ-L):
  6. Gateway Manakarra, Mamuju (YE8DWC-L):
  7. Gateway Bastari Tapin, Kalimantan Selatan (YB7NRA-L): 146.420 Tone 88.5 (Off)
  8. Gateway Kris Bali, Denpasar: 147.440 Tone 123
  9. Gateway Haumenidul, Kupang (YD9ZNC-L): 147.880 (Off)
  10. Gateway Purwokerto, Banyumas (YD2IBV-L): 147.720 (Off)
  11. Gateway Polonia, Medan (YD1CKA-L): 147.600 (Off)
  12. Gateway Jejama, Tangerang (YD1SCY-L): 147.680 Tone 88.5 (Off)
  13. Gateway Triton Kaimana, Papua Barat (YC9ZVT):
  14. Gateway Mansinam Manokwari, Papua Barat (YB9VY-L): 147.420

Gateway yang ditandai dengan huruf tebal adalah gateway yang sudah pernah saya coba sendiri. Terakhir diupdate tanggal 10 Agustus 2018.

73 de YD0SPU

Bikin Sendiri Stasiun Cuaca Mandiri dengan NodeMCU

Pernalh lihat laporan cuaca di televisi atau di internet? Laporan cuaca ini sebenarnya dibuat dari gabungan beberapa sensor, ditambahkan dengan analisa dan prediksi yang dibuat berdasarkan data tersebut. Untuk analisa dan prediksi mungkin memerlukan ilmu pengetahuan tentang cuaca dan pengalaman. Tetapi, untuk membuat stasiun cuaca yang hanya mengumpulkan data hanya membutuhkan pengetahuan elektronika dan komputer.

Di Amerika banyak warga yang membuat stasiun cuaca sendiri, yang tergabung dalam program Citizen Weather Observation Program (CWOP). Data dari CWOP ini digunakan oleh NOAA (Badan cuaca Amerika) untuk penelitian, analisa dan prediksi cuaca. Alangkah baiknya juga apabila CWOP ini bisa di adopsi di Indonesia, dan datanya juga dimanfaatkan oleh BMKG.

Somebody has to start, right? Oleh karena itu saya memulai stasiun cuaca kerakyatan ini dengan membuat stasiun cuaca sendiri di rumah.

Kontroler: Antara Raspberry Pi, Arduino dan NodeMCU

Untuk project stasiun cuaca ini awalnya saya mempertimbangkan antara Raspberry Pi, Arduino dan NodeMCU.Raspberry Pi memiliki keuntungan karena berjalan dengan sistem operasi Linux. Sistem operasi Linux menyediakan level networking yang baik, dan pilihan bahasa pemrograman untuk memproses data sensor. Akan tetapi sistem operasi Linux membutuhkan daya listrik yang cukup besar, sehingga membutuhkan batere yang besar pula apabila dijalankan dengan panel surya.

Arduino dan NodeMCU memiliki kebutuhan daya yang lebih kecil. Kedua modul ini juga sudah memiliki regulator yang bisa menerima tegangan lebih besar dari 5v, sehingga bisa dihubungkan langsung batere. Arduino menggunakan mikrokontroler ATmega sedangkan NodeMCU menggunakan kontroler ESP8266. Apabila keduanya dibandingkan, ESP8266 memiliki keuntungan dengan ketersediaan WiFi dan konsumsi daya yang lebih rendah dengan kemampuan deep sleep. Sementara Arduino masih membutuhkan WiFi shield tambahan.

Sedikit catatan tentang konsumsi listrik. Stasiun cuaca ini akan memberikan pengukuran setiap 5-15 menit sekali. Di antara pengukuran, stasiun cuaca akan memasukin sleep mode untuk mengurangi penggunaan listrik, terutama apabila menggunakan panel surya. Arduino memang memiliki sleep mode. Tetapi, pengkabelan dan pemrograman sleep mode di Arduino lebih rumit, dibandingkan NodeMCU. Untuk NodeMCU, deep sleep hanya membutuhkan kabel dari pin D0 ke RST, dan dalam pemrograman cukup memanggil fungsin ESP.deepSleep.

Sensor Pengukuran Stasiun Cuaca

Selanjutnya, sampai stasiun cuaca bisa mengukur data-data cuaca, seperti suhu, kelembaban, tekanan udara, dan lain-lain, dibutuhkan beberapa sensor. Pemasangan sensor ini dilakukan secara beberapa tahap supaya kalau ada kendala bisa dengan mudah diperbaiki. Berikut daftar pengukuran, sensor dan tahapan pemasangan yang direncanakan:

  1. Suhu dan Kelembaban: DHT22. Sebaiknya menggunakan paketan sensor DHT22 yang sudah menempel di PCB dengan 3 kaki untuk menghindari kebutuhan komponen tambahan
  2. Tekanan udara: BMP280. Terdapan 2 jenis BMP280, dengan 4 kaki atau dengan 6 kaki. Sensor BMP280 dan DHT22 bisa digabung dengan menggunakan sensor BME280 denga harga yang lebih mahal.
  3. Arah dan kecepatan angin. Sensor ini sebenarnya terdiri dari 2 bagian, untuk mengukur kecepatan angin dan arah angin.
  4. Jumlah hujan. Saat ini saya masih mencari sensor yang tepat untuk mengukur jumlah hujan.

Catu Daya Stasiun Cuaca Mandiri

Setelah menentukan mikrokontroler dan sensor, untuk menjalankan stasiun cuaca dibutuhkan catu daya listrik. ESP8266 bekerja di tegangan 3.3v. Di dalam board NodeMCU v3 yang saya gunakan terdapat konektor micro USB dan DC converter sehingga tegangan 5v dari micro USB bisa digunakan untuk sumber daya ESP8266. Hal ini mempermudah sumber catu daya NodeMCU, dengan menggunakan charger telepon genggam dengan konektor micro USB.

Akan tetapi, tujuan akhir dalam stasiun cuaca ini adalah untuk memiliki catu daya sendiri. Meskipun dalam tahap pertama sumber catu daya yang digunakan masih berasal dari PLN, pada tahap akhir saya akan menggunakan panel surya dan batere rechargeable sebagai sumber catu daya. Untuk itu komponen yang sedang direncanakan:

  1. Panel surya dengan tegangan antara 5-6v, dan arus maksimum sekitar 400mA. Artinya saya membutuhkan panel surya sekitar 2.4 watt.
  2. Batere rechargeable. Pilihan sementara jatuh pada batere Lithium Ion (LiIon) atau yang lebih mahal Lithium Polymer (LiPo). Kedua batere ini memiliki tegangan keluaran 3.7v yang masih bisa diterima oleh NodeMCU. Kapasitas batere sendiri tidak terlalu penting, karena saya akan memanfaatkan kemampuan deep sleep NodeMCU yang hanya mengkonsumsi listrik sangat sedikit diantara pengukuran
  3. Solar Charge Controller. Komponen ini berfungsi untuk mengatur pengisian batere rechargeable dari panel surya, dan memindahkan sumber daya dari panel surya ke batere di malam hari. Beberapa pilihan adalah WEMOS Lithium Charge Controller atau kontroller berbasis TP4056. Kontroler WEMOS memiliki kelebihan karena bisa dihubungkan ke NodeMCU untuk memberikan pembacaan tegangan batere, tapi memiliki harga yang lebih mahal.

[Update 23 Desember 2018] Stasiun cuaca saat ini sudah menggunakan batere 18650 sebagai sumber daya pada poin 2, dan TP4056 sebagai charge controller pada poin 3. Detail penggunaan batere 18650 dan TP4056 bisa dilihat di tulisan ini.

Komunikasi Stasiun Cuaca Mandiri: Internet & Radio Amatir

Stasiun cuaca akan jauh lebih berguna apabila hasil pengukurannya bisa dikirimkan ke internet. Untuk menghubungkan stasiun cuaca dengan internet, saya memanfaatkan kemampuan WiFi dari NodeMCU untuk menghubungkan stasiun cuaca dengan WiFi di rumah, dan lalu ke internet. Sebagai protokol komunikasi, pilihan jatuh kepada format Automatic Packet Reporting System (APRS). Alasannya supaya data yang dihasilkan bisa terbaca oleh situs CWOP, sehingga saya tidak perlu membuat program web khusus untuk menampilkan hasil pengukuran.

Penggunaan komunikasi APRS ini juga membuka kemungkinan untuk mengirimkan hasil pengukuran melalui stasiun radio amatir. Hal ini akan membuat stasiun cuaca yang benar-benar mandiri.

Salah satu pilihan komunikasi yang cukup menarik adalah dengan menggunakan jaringan telepon seluler GSM. Ada beberapa modul yang tersedia untuk Arduino yang juga bisa digunakan oleh NodeMCU. Akan tetapi pilihan ini cukup mahal oleh karena biaya berlangganan paket data dari operator seluler. Kendala lainnya adalah daya yang dibutuhkan oleh modem GSM, sehingga membutuhkan panel surya dan batere yang lebih banyak.

Kotak Pelindung: Stevenson Screen

Terakhir, untuk melengkapi sebuah stasiun cuaca, dibutuhkan kotak untuk melindungi komponen-komponen dari cuaca itu sendiri. Standar dunia untuk stasiun cuaca adalah menggunakan Stevenson Screen, sebuah kotak dengan beberapa lubang sehingga angin bisa berhembus dengan bebas. Banyak instruksi untuk bikin sendiri Stevenson Screen.

Demikian ringkasan dari rencana stasiun cuaca dengan NodeMCU. Untuk memulai pembuatan stasiun cuaca mandiri dengan NodeMCU, silahkan melihat artikel berikutnya.

Cover Photo by John Westrock on Unsplash

Ber-eQSO di Room Nasional

eQSO adalah sebuah sistem komunikasi Radio over IP (RoIP) yang dikembangkan oleh penggiat radio amatir. Nama eQSO berasal dari Q-code QSO, yang artinya pertukaran informasi telah terjadi dalam dunia komunikasi radio. Penambahan huruf ‘e’ sehingga menjadi eQSO melambangkan bahwa komunikasi terjadi melalui internet, seperti halnya email.

Malam ini saya mencoba untuk pertama kalinya ikut NET Room NASIONAL di eQSO Indonesia. Rencana awal ingin mencoba gateway eQSO Pamulang. Tapi sepertinya malam ini eQSO Gateway Pamulang sedang tidak aktif. Akhirnya dicoba alternatif lain menggunakan aplikasi eQSO PMR Radio yang bisa diunduh di website PMR Radio atau melalui website ordigi.net. Setting dari aplikasi eQSO bisa dilihat pada gambar di bawah ini.

Sebelum menekan tombol PTT dan melakukan check in, saya mendengarkan 1-2 putaran NET untuk mengetahui siapa NET control malam ini dan menilai kualitas koneksi. NET control malam ini adalah YD6ROA dengan operator Aris.

“Sierra Papa Uniform, diulang, Sierra Papa Uniform”, saya memulai check in pada NET Room Nasional eQSO Indonesia dengan mengeja suffix callsign. Setelah menunggu beberapa saat, NET Control memanggil callsign saya. Pertukaran berita yang terjadi adalah volume microphone saya yang agak kecil, namun masih bisa terdengar.

Check in perdana malam ini berlangsung lancar. NET Control bung Aris pun menyambut saya sebagai peserta baru di NET Room Nasional eQSO Indonesia. Rencana selanjutnya adalah dengan melakukan NET Check In dengan menggunakan radio genggam apabila eQSO gateway Pamulang sudah kembali mengudara.

73 de YD0SPU