AirBox (Smart Air Purifier)

Anggota Kelompok

• Roger Gibson - 2502015453
• Steven Mulya Tjendratama - 2440039682
• Patrick Arthur Sahalaraja - 2502012376

Kelas LA40

Latar Belakang

Kualitas udara di dalam ruangan memiliki dampak signifikan terhadap kesehatan dan konsentrasi, terutama di ruang belajar atau ruangan dengan ukuran kecil. Jakarta, sebagai kota besar, menghadapi masalah polusi udara yang dapat berdampak negatif pada kesehatan warganya. Dalam konteks ini, AirBox menjadi solusi inovatif yang dirancang khusus untuk meningkatkan kualitas udara di dalam ruangan kecil seperti meja belajar.

Rumusan Masalah

1. Dimana perangkat dimaksudkan untuk ditempatkan?
2. Bagaimana cara perangkat bekerja?
3. Apa kelebihan perangkat ini dibandingkan dengan Air Purifier lain?
4. Apa kekurangan dari perangkat ini?

Tujuan

1. Meningkatkan Kualitas Udara: Menyediakan solusi yang efektif untuk meningkatkan kualitas udara di dalam ruangan kecil seperti meja belajar.
2. Pemantauan AQI di ruangan tempat perangkat diletakkan dan Jakarta: Menampilkan informasi tingkat kualitas udara luar (AQI) di Jakarta untuk membantu pengguna memahami konteks polusi udara di sekitarnya.

Manfaat

1. Kesehatan Pengguna: Meningkatkan kesehatan pengguna dengan membersihkan udara dari partikel-partikel berbahaya, seperti debu, polutan, dan alergen.
2. Konsentrasi Lebih Baik: Ruang belajar atau ruangan kecil menjadi lebih nyaman dan mendukung konsentrasi optimal dengan udara yang bersih.
3. Informasi Real-time: Pengguna mendapatkan informasi real-time tentang kualitas udara di dalam ruangan dan di luar melalui antarmuka aplikasi.

1. ESP32 WROOM-32
2. Nova PM Sensor SDS011
3. 12V Blower Fan
4. 12V 3A Power Adapter
5. 128×64 OLED Display
6. AMS1117 3.3V Linear Voltage Regulator
7. AMS1117 5V Linear Voltage Regulator
8. IRLML2502 MOSFET
9. 2 Pin Terminal Block
10. DC Barrel Jack Terminal Block
11. Jumper Wires
12. Pin Headers
13. 3D Printed PLA Casing

1. Sensor Kualitas Udara dengan Laser: Dilengkapi dengan sensor kualitas udara menggunakan teknologi laser untuk mendeteksi partikel-partikel kecil yang dapat merugikan kesehatan.
2. Pemantauan AQI Jakarta: Menampilkan data AQI Jakarta untuk memberikan konteks polusi udara di luar ruangan.
3. Ukuran yang Compact: Desain AirBox yang kecil dan ringkas memungkinkan penempatan yang mudah di meja belajar atau ruangan kecil tanpa mengganggu.
4. Kontrol Melalui Aplikasi Flutter: Aplikasi Flutter memungkinkan pengguna mengontrol kecepatan blower dan memonitor kualitas udara dengan mudah melalui perangkat seluler.

1. Sambungkan perangkat dengan sumber daya menggunakan Power Adapter 12V 3A
2. Hubungkan sebuah perangkat seperti Smartphone atau PC dengan WiFi SSID "AirBox"
3. Jika diberikan peringatan bahwa WiFi tidak terhubung internet, lanjutkan koneksi dengan jaringan "AirBox"
4. Perangkat yang digunakan akan membuka browser dan menuju ke 192.168.4.1 (Jika tidak secara otomatis membuka browser atau tidak diberikan notifikasi untuk log in ke jaringan, maka pengguna perlu membuka browser dan menuju ke 192.168.4.1).
5. Pilih SSID WiFi Anda, masukkan Password WiFi, dan klik Save. ESP32 akan terhubung dengan jaringan yang telah disimpan.
6. ESP32 akan mengambil data dari sensor SDS011
7. Data sensor ditampilkan di layar OLED dan dikirimkan ke Firebase Realtime Database untuk ditampilkan di Mobile Application
8. ESP32 akan mengambil status kecepatan kipas di Firebase Realtime Database yang tersinkronisasi dengan Mobile Application sehingga dapat dikendalikan.

Untuk aplikasi AirBox kita menggunakan framework flutter dengan language dart untuk memprogram app tersebut, lalu untuk service backend kita menggunakan firebase Realtime Database untuk penyimpanan data dalam cloud. Untuk flow aplikasi pertama user akan melihat home page dari aplikasi kami, dalam home page terdapat beberapa hal yang pertama adalah mengenai AQI dari ruangan dimana Air purifier diletakan, lalu jika di swipe user juga dapat melihat AQI dari kota jakarta atau kota tempat mereka menggunakan AirBox, lalu dibawah container AQI terdapat 2 container lagi yang berisi informasi terkait PM 2.5 dan PM 10 yang terdapat dalam ruangan dimana Air purfier diletakan, ketiga data tersebut diambil dari firebase realtime database yang dikirim dari sensor yang terdapat di Air purifier kami. Lalu dibawah 2 container PM terdapat container dengan slider yang dapat mengatur kecepatan fan speed dari air purifier kami, terdapat 4 preset fan speed yaitu 0 untuk 0%, 1 untuk 25%, 2 untuk 50%, dan 3 untuk 75% dari fan speed. Lalu di kiri atas terdapat hidden drawer menu yang terdiri dari 3 page untuk navigasi, yang pertama adalah AirBox yaitu home page app kami, lalu ada page AQI dimana di page tersebut akan dijelaskan mengenai AQI dan kategori-kategori AQI bagi orang awam yang mungkin belum fasih mengenai AQI, lalu untuk page terakhir adalah About Us page yaitu merupakan page mengenai kita para engineer yang membuat AirBox dan juga sedikit informasi mengenai komponen yang digunakan untuk membuat AirBox.

Perangkat berhasil bekerja sesuai dengan yang dibayangkan. Efektivitas perangkat dalam menyaring udara ruangan berukuran kecil serta keakuratan sensor dalam mengukur PM2.5 dan PM10 belum teruji. Kelebihan perangkat dibandingkan Air Purifier lainnya adalah lebih murah dibandingkan merk lainnya. Namun, terdapat beberapa kekurangan yang ditunjukkan melalui feedback potential customer.

Perangkat perlu koneksi jaringan yang lancar untuk dapat mensinkronisasi status kecepatan kipas dari Firebase Realtime Database ke Perangkat sehingga terdapat masukan untuk menambahkan tombol fisik untuk mengendalikan kecepatan kipas ketika tidak terhubung dengan internet. Fan Speed Status pada Mobile Application pun tidak tersinkronisasi dengan nilai yang ada di Firebase Realtime Database ketika aplikasi dibuka kembali setelah ditutup. Adapun feedback untuk mengecilkan ukuran casing perangkat.

Kesimpulan

• Air Purifier dimaksudkan untuk di ruangan kecil seperti contoh dalam ruangan kos yang berukuran kurang lebih maksimal 15 hingga 20 meter persegi.
• Perangkat bekerja dengan menarik udara kotor melewati HEPA filter dan terdapat sensor yang mengambil data kualitas udara ruangan.
• Kelebihan perangkat ini dibandingkan Air Purifier lain adalah harganya ketika dijual akan lebih murah dibandingkan Air Purifier bermerek lainnya. Selain itu, perangkat memiliki sensor yang menggunakan teknologi laser untuk menentukan kualitas udara dalam ruangan.
• Kekurangan perangkat ini dibandingkan Air Purifier lain adalah perlu koneksi internet yang lancar untuk dapat bekerja dengan benar, tidak memiliki tombol fisik untuk mengendalikan perangkat, dan status kecepatan kipas pada Mobile Application tidak tersinkronisasi dengan nilai yang ada di Firebase Realtime Database ketika aplikasi dibuka kembali setelah ditutup, dan ukuran casing yang cukup besar untuk komponen yang berada di dalamnya.

Saran

• Mengimplementasikan tombol fisik pada perangkat untuk dapat dikendalikan tanpa menggunakan aplikasi.
• Mensinkronisasi status kecepatan kipas pada Mobile Application dengan nilai yang berada di Firebase Realtime Database sehingga akan sama ketika aplikasi dibuka kembali setelah ditutup.
• Mengecilkan casing.

ESP32 Code Files

https://drive.google.com/file/d/1UeozR2ZPpqTt1fQeUFXJTM-fnHTRv-t9/view?usp=sharing

https://github.com/RogerG-RG/Project_SPE_Air_Purifier/tree/final

PCB PDF File

https://drive.google.com/file/d/1xnMe4pHdJ1RndqeXFm1UVQoSn16fjyZi/view?usp=sharing

3D Design Casing STL Files

https://drive.google.com/drive/folders/15-SEptErX2fo7r_BDcFwwv-W6YIQ2a2X?usp=sharing

Flutter Code Files

https://drive.google.com/file/d/1vmlJeZV8soHKlQ2o7wQOhCkiXxJxkaOL/view?usp=sharing

https://github.com/PatrickA727/AirBox

All Project Resources Folder

https://drive.google.com/drive/folders/1FVEoVjSr0p5eND1x5clp7w4Ytjkq8g6Z?usp=sharing

https://circuitdigest.com/microcontroller-projects/air-quality-analyzer-using-arduino-and-nova-air-quality-sensor-sds011

https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/X200/SDS011-DATASHEET.pdf

https://datasheetspdf.com/pdf-file/513020/InternationalRectifier/IRLML2502/1

https://www.iqair.com/us/newsroom/what-is-the-difference-between-the-us-aqi-and-who-air-quality-guidelines