TUGAS UAS REKAYASA INTERNET 2020

 

Tugas UAS

Mata kuliah Rekayasa Intenet

Freddy Millenia

1.      Judul:

Sitem pengelolaan distribusi vaksin Covid-19 dengan IoT

2.      Masalah yang diselesaikan

Distribusi vaksin adalah proses yang harus dilakukan secara teliti, baik teliti penyimpanan dan pemerataan distribusi agar mayoritas populasi mendapatkannya secara merata. Vaksin adalah barang yang sangat sensitif terhadap suhu penyimpanannya. Materi genetik yang terdapat dalam vaksin dapat terurai ketika suhu penyimpanan terlalu tinggi, sehingga vaksin tersebut sudah tidak efektif lagi. Stok vaksin di masing masing daerah juga harus diperhatikan agar tidak terjadi kelebihan di daerah satu dan kekurangan di daerah lainnya, ataupun terjadi penyelundupan vaksin oleh oknum untuk dijual kembali. Pengelolaan rantai distribusi yang baik dapat mengeliminasi masalah masalah tersebut.

Sistem ini dirancang untuk memudahkan pengelolaan rantai distribusi dingin vaksin. Sistem terdiri dari boks penyimpanan yang didalamnya tertanam pengontrol suhu, sistem monitoring dengan konektivitas Bluetooth, QR-code, serta server utama sebagai pengelola sentral.

Pengontrol suhu pada boks akan menjaga suhu vaksin sesuai ketentuan penyimpanan, perangkat monitoring akan mengumpulkan data suhu per waktu, serta menyimpan informasi penting lainnya seperti nomer seri boks dan vaksin, tanggal kadaluarsa, jenis, produsen, dll. Perangkat IoT terdiri dari mikrokontroler dengan konektivitas Bluetooth. Bluetooth akan mengubungkan komputer dengan perangkat monitoring dan melakukan pertukaran data. Data suhu per waktu yang dari boks dapat digunakan untuk mengetahui efektifitas vaksin. Setiap check point distribusi, QR code discan untuk mengetahui letak geografis vaksin, termasuk ketika boks akan dibuka untuk digunakan, sehingga status vaksin selalu update.

 

3.      Diagram blok sistem

 

Berikut adalah diagram blok sistem:

4.      Flowchart

Flowchart berikut adalah alur kerja dari sistem penjaga suhu:

 

5.      Alat dan spek

(1)   Mikrokontroler Arduino Nano

Spesifikasi:

Microcontroller                       ATmega328

Architecture                            AVR

Operating Voltage                  5 V

Flash Memory                         32 KB of which 2 KB used by bootloader

SRAM                                     2 KB

Clock Speed                            16 MHz

Analog IN Pins                       8

EEPROM                                1 KB

DC Current per I/O Pins         40 mA (I/O Pins)

Input Voltage                          7-12 V

Digital I/O Pins                       22 (6 of which are PWM)

PWM Output                          6

Power Consumption               19 mA

PCB Size                                 18 x 45 mm

 

(2)   Sensor suhu DS18B20

Spesifikasi:

Power supply range: 3.0V to 5.5V

Operating temperature range: -55C to +125C (-67F to +257F)

Storage temperature range: -55C to +125C (-67F to +257F)

Accuracy over the range of -10C to +85C: 0.5C.

Output leads: Red (VCC), Blue (DATA), Black (GND)

Waterproof

 

(3)   Plat peltier TEC1-12706

Spesifikasi:

(4)   Bluetooth module HC-05

Spesifikasi:

 

Bluetooth protocal:                 Bluetooth Specification v2.0+EDR

Frequency:                              2.4GHz ISM band

Modulation:                            GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying)

Emission power:                     ≤4dBm, Class 2

Sensitivity:                              ≤-84dBm at 0.1% BER

Speed:                                     Asynchronous: 2.1Mbps(Max) / 160 kbps,
Synchronous: 1Mbps/1Mbps

Security:                                  Authentication and encryption

Profiles:                                   Bluetooth serial port

Power supply:                         +3.3VDC 50mA

Working temperature:             -20 ~ +75Centigrade

Dimension:                             26.9mm x 13mm x 2.2 mm

 

(5)   Buck-Boost converter XL6009

Spesifikasi:

Tegangan input                       : 5-32v DC

Tegangan output                     : 1.2-35v DC (stabil walau input naik turun)

Arus input                               : max 4A

Arus output                             : max 1.5A

Efisiensi                                  : max 94%

Chip                                        : XL6009

Switching frequency               : ultra high 400 kHz

Low output ripple                    : 30 mV

 

(6)   MOSFET IRF520

Spesifikasi:

Voltase: 3.3V, 5V

Voltase Output: 0 to 24V

Arus Output: < 5A (lebih besar dari 1A tambahkan heat sink)

Voltage: 3.3V, 5V

Ports: Digital Level

Output load voltage :0-24V

Output load current: 5A (1A above need to add heat sink)

 

(7)   Modul slot SD-Card NET-0016

Spesifikasi:

Supports Micro SD cards, Micro SDHC card (high speed card)

level conversion circuit board that interfaces level for 5V or 3.3V

power supply is 4.5V ~ 5.5V, 3.3V voltage regulator circuit board

Standard communication interface SPI interface

 

(8)   Boks dengan insulator panas

 

(9)   Heat sink dan kipas

 

(10)  QR code reader (bisa menggunakan kamera biasa)

 

(11)  Baterai lithium-ion

 

 

6.      Contoh pemrograman

Contoh rancangan pemrograman pengontrol suhu dan monitoring:

Contoh rancangan program pengiriman data via Bluetooth:

7.      Permasalahan dalam perancangan.

1.          Penelitian dan uji coba ketahanan sistem terhadap perjalanan jauh yang memakan biaya besar dan waktu yang lama
2.          Keterbatasan fasiliitas
3.          Daya yang dibutuhkan
4.          Kapasitas baterai
5.          Koneksi Internet di tiap daerah belum merata