Piezo Kristal Elektrik dan Suara Lebah sebagai Pendeteksi dan Penghalau Gajah Otomatis (EKSIS)

Oleh: Alif Kurniawan

1. Abstrak

Gajah merupakan salah satu satwa yang memiliki peran penting dalam keseimbangan ekosistem. Adanya pembukaan lahan dan penebangan liar mengakibatkan pengurangan habitat gajah yang kemudian membuat gajah masuk ke pekarangan manusia sehingga terjadi konflik antara manusia dan gajah yang menimbulkan kerugian baik dari pihak manusia maupun gajah. Untuk mengatasi konflik tersebut dibuat alat bernama EKSIS yang dapat mengusir gajah menggunakan suara lebah. Alat ini memanfaatkan sensor piezoelektric untuk mendeteksi getaran tanah yang kemudian memberi sinyal kepada tim patroli menggunakan Handy Talky serta memicu rekaman suara lebah.

Kata kunci: gajah, piezoelektric, dan Handy Talky

1. Latar Belakang

Gajah Sumatera (Elephas maximus sumatranus) merupakan salah satu subspesies Gajah Asia yang endemik di Pulau Sumatera. Gajah Sumatera tersebar di tujuh provinsi yaitu Nanggroe Aceh Darussalam, Sumatera Utara, Riau, Jambi, Bengkulu, Sumatera Selatan dan Lampung (Soehartono et al,2007). Tingginya angka kerusakan habitat dan konversi lahan mengakibatkan semakin hilangnya habitat gajah, sehingga IUCN (International Union for Conservation of Nature) mengkategorikan gajah sumatra masuk kedalam Red List dengan status critically endangered (Desai & Samsuardi, 2009; IUCN, 2011).

Populasi Gajah Sumatera berkisar antara 2400-2800 individu dan di Aceh diperkirakan tersisa 500-530 gajah atau 25% gajah Sumatera yang terdapat di Aceh, dan tersebar di 20 kabupaten dari 23 kabupaten/kota (Departemen Kehutanan, 2007). Sebagian besar kelompok gajah saat ini hidup di luar kawasan hutan lindung dan konservasi, ruang pergerakannya telah menjadi kawasan budidaya dan pemukiman manusia yang menyebabkan konflik antara gajah dan manusia muncul hampir dibanyak tempat di Aceh yang menyebabkan berkurangnya populasi Gajah Sumatera.

Dampak konflik gajah dengan manusia tidak jarang menimbulkan kerugian baik dari pihak manusia maupun gajah. Kerugian yang dialami manusia dapat berupa kerugian harta dan jiwa. Kerugian harta seperti: rusaknya kebun, tanaman pertanian, rumah, ternak dan lain-lain. Kerugian jiwa seperti adanya luka, cacat fisik maupun kematian. Dampak konflik terhadap gajah itu sendiri antara lain, kematian dan juga cacat fisik.

Konflik tertinggi banyak ditemukan padaruang-ruang yang digunakan bersama oleh manusia dan gajah. Banyak kasus terjadi di lahan-lahan yang sudah alih fungsi dari hutan primer menjadi kebun sawit. Konflik sering terjadi setelah adanya alih fungsi hutan atau habitat gajah menjadi perkebunan sawit atau hutan tanaman industri. Akibat alih fungsi hutan tersebut menyebabkan terjadinya fragmentasi habitat terhadap satwa (Yoza, 2009).

Penanganan konflik gajah yang lain adalah dengan memanfaatkan suara lebah. Suara lebah madu Afrika yang terganggu menyebabkan gajah mundur dari area sumber suara lebah madu. Dalam merespon suara lebah tersebut, seekor gajah akan menghasilkan suara gemuruh yang khas untuk memberi peringatan kepada gajah lain agar segera menghindari sumber suara lebah tersebut (King, Lucy E., et all, 2010). Sehingga kami akan memanfaatkan suara lebah dalam penanganan konflik gajah dengan manusia.

EKSISmerupakan sistem alat sensor deteksi otomatis yang memanfaatkan sensor getaran piezo kristal dan rekaman suara lebah sebagai alat untuk mendeteksi danmenghalau gajah. Kehadiran EKSISdiharapkan dapat menurunkan jumlah konfik gajah dengan manusia dimasa mendatang.

1. Goals

Terciptanya sebuah alat yang dapat mendeteksi kehadiran gajah sekaligus menghalaunya secara otomatis. Jika alat ini memiliki tingkat keberhasilan yang tinggi maka produk akan dikomersilkan sebagai alat sensor deteksi otomatis secara luas kepada masyarakat. Harapan selanjutnya produk ini dapat diterapkan secara meluas oleh masyarakat dengan harga yang terjangkau.

1. Deliverables

Produk ini merupakan alat yang berguna untuk mengusir gajah dari pekarangan atau daerah yang digunakan manusia. Produk ini memanfaatkan getaran tanah yang dihasilkan gajah sebagai indikasi datang nya gajah, yang kemudian memicu rekaman suara lebah (untuk mengusir gajah) dan memberikan sinyal ke tim patroli menggunakan Handy Talky. Dengan adanya alat ini, diharapkan dapat mengatasi konflik antara gajah dan manusia. Produk ini ditujukan untuk kawasan yang rawan terhadap serangan gajah.

1. Strategy

Perencanaan dilakukan dengan mendefinisikan alat yang akan dibangun beserta cara kerja alat tersebut dengan studi pustaka yang dilakukan. Alat ini bekerja dengan melakukan akuisi data kehadiran gajah berupa sinyal getaran dari langkah kaki gajah. Data sinyal getaran ini sebagai input yang kemudian diolah dalam blok pengkondisi sinyal. Output dari pengkondisi sinyal akan terbagi menjadi dua. Pertama, sebagai pemicutransmisi Handy Talky yang berfungsi memberikan informasi kehadiran gajah kepada tim patroli masyarakat. Kedua, sinyal akan diolah oleh alat detektor yang luarannya akan mengaktifkan sistem penghalau gajah berupa MP3 suara bunyi lebah. Ilustrasi cara kerja sistem ditunjukkan gambar 1.

Gambar 1 Ilustrasi Cara Kerja Sistem

Prinsip kerja dari sistem peringatan dini ancaman konflik gajah EKSIS ini adalah dengan mendeteksi kehadiran gajah dari getaran tanah yang disebabkan oleh langkah kaki gajah. Sensor getaran tanah yang digunakan adalah dengan menggunakan kristal piezo yang telah dimodifikasi bentuknya agar dapat bekerja seperti instrument seismometer. Skema pembuatan sensor getaran menggunakan kristal piezo ditunjukkan pada gambar 2. Getaran tanah yang dihasilkan gajah ditangkap oleh sensor dan diolah sedemikian rupa sehingga dapat dikenali bahwa getaran tersebut merupakan getaran yang dihasilkan oleh langkah kaki gajah.

Gambar 2 Skema sensor getaran dengan menggunakan kristal piezo.

Ringkasan anggaran biaya perancangan dan implementasi alat deteksi gajah ini adalah sebagai berikut:

Tabel 1. Ringkasan Anggaran Biaya Perancangan EKSIS

No	Bahan	Harga	Kuantitas	Jumlah
1	Kristal Piezo	Rp       20,000	1	Rp         20,000
2	Case Kristal Piezo	Rp     100,000	1	Rp       100,000
3	Rangkaian Pengkondisi Sinyal	Rp        50,000	1	Rp         50,000
4	Arduino Nano	Rp       50,000	1	Rp         50,000
5	Ht	Rp     200,000	1	Rp       200,000
6	Modul Mp3	Rp       40,000	1	Rp         40,000
7	Amplifier	Rp       50,000	1	Rp         50,000
8	Speaker	Rp       50,000	1	Rp         50,000
9	Sd Card	Rp       25,000	1	Rp         25,000
10	Aki 12 Volt	Rp     150,000	1	Rp       150,000
11	Regulator	Rp       40,000	1	Rp         40,000
12	Kabel	Rp       20,000	1	Rp         20,000
13	Case Alumunium	Rp     100,000	1	Rp       100,000
14	Lain-Lain	Rp     105,000	1	Rp       105,000
Jumlah Biaya				Rp   1,000,000

 

1. Conclusion

Produk ini merupakan alat yang digunakan untuk mengusir gajah dari perkebunan atau daerah yang digunakan manusia dengan membaca getaran tanah yang ditimbulkan oleh gajah ketika datang.