Implementasi Perangkat GNSS Receiver Berbasis IoT untuk Pengembangan Monitoring Cuaca
Abstract
Pemantauan cuaca berbasis Global Navigation Satellite System (GNSS) sangat potensial dalam menyediakan data atmosfer kontinu, namun implementasinya di lapangan masih terkendala masalah kontinuitas data dan minimnya otomasi. Penelitian ini bertujuan merancang serta mengimplementasikan sistem monitoring cuaca berbasis GNSS Receiver dengan integrasi Internet of Things (IoT) untuk menghasilkan parameter Zenith Total Delay (ZTD) dan Precipitable Water Vapor (PWV) secara otomatis. Metode penelitian melibatkan penggunaan Mini PC sebagai edge computing untuk akuisisi data melalui Robotic Process Automation (RPA). Data mentah GNSS dikonversi ke format RINEX dan diproses menggunakan metode Single Point Positioning (SPP) pada perangkat lunak RTKLIB.
Sistem ini juga mengintegrasikan mekanisme software-based watchdog untuk menjaga keandalan operasional serta visualisasi melalui dashboard web. Hasil pengujian dan validasi menggunakan metrik Root Mean Square Error (RMSE) menunjukkan bahwa sistem mampu beroperasi secara stabil dengan tingkat akurasi yang memenuhi batas toleransi untuk aplikasi meteorologi. Kesimpulannya, arsitektur sistem yang dikembangkan memberikan solusi monitoring cuaca yang efisien, terotomasi, dan andal untuk mendukung pemantauan uap air di wilayah tropis.
Kata kunci — GNSS, IoT, RPA, ZTD, PWV, monitoring cuaca
References
J. Bevis, S. Businger, T. A. Herring, C. Rocken, R. A. Anthes and R. H. Ware, "GPS meteorology: Remote sensing of atmospheric water vapor using the Global Positioning System," Journal of Geophysical Research: Atmospheres, vol. 97, no. D14, p. 15787–15801, 1992.
T. V. H. a. R. W. C. Rocken, "Near real-time GPS sensing of atmospheric water vapor," Geophysical Research Letters, vol. 24, no. 24, p. 3221–3224, 1997.
J. Saastamoinen, "Atmospheric correction for the troposphere and stratosphere in radio ranging of satellites," in The Use of Artificial Satellites for Geodesy, Geophysical Monograph Series, 1972, p. 15.
J. Kouba and P. Héroux, "Precise Point Positioning using IGS orbit and clock products," GPS Solutions, vol. 5, no. 2, p. 12–28, 2001.
Z. Li, J. Yuan and X. Ding, "GPS Precise Point Positioning with the aid of satellite clock corrections," Journal of Geodesy, vol. 78, p. 607–616, 2004.
T. Hobiger and e. al., "Evaluation of GPS meteorology using precise point positioning," Journal of Geophysical Research, vol. 113, no. D20118, 2008.
T. Takasu, "RTKLIB: An Open Source Program Package for GNSS Positioning," in Proceedings of the International Symposium on GPS/GNSS, Jeju, Korea, 2013.
P. J. G. Teunissen and O. Montenbruck, Springer Handbook of Global Navigation Satellite Systems, Springer, 2017.
L. D. Xu, W. He and S. Li, "Internet of Things in Industries: A Survey," IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 10, no. 4, p. 2233–2243, 2014.
World Meteorological Organization (WMO), Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation, WMO-No. 8, Geneva, Switzerland: WMO, 2018.
A. H. Sobel and e. al., "Radiosonde observations and limitations for atmospheric monitoring," Bulletin of the American Meteorological Society, vol. 99, no. 3, p. 1–15, 2018.
