Toa Siaga: Mengubah Ratusan Ribu Pengeras Suara Masjid Menjadi Sirene Peringatan Dini Banjir Otomatis

Masalah

Banjir bandang di sungai-sungai kecil sering datang pada malam hari dan lebih cepat daripada informasi yang sampai ke warga. Peringatan di banyak daerah masih manual: lewat surat edaran, grup WhatsApp, atau takmir yang mengumumkan lewat pengeras suara masjid setelah mendapat kabar. Penelitian sistem peringatan dini juga mencatat bahwa peringatan manual sering terlambat.

Teknologi sensornya sebenarnya sudah ada. Banyak penelitian kampus membuat sensor muka air dengan LoRa yang mengirim data ke penerima, lalu membunyikan buzzer atau mengirim notifikasi Telegram. Masalahnya ada di mil terakhir:

Notifikasi di ponsel tidak membangunkan orang yang tidur. Buzzer di satu titik tidak terdengar oleh satu kampung.

Ide Utama

Indonesia sudah punya infrastruktur peringatan yang hampir menjangkau setiap kampung: pengeras suara masjid dan musala. Data Kemenag mencatat sekitar 307 ribu masjid dan 375 ribu musala (per Oktober 2024, via pemberitaan Media Indonesia; data terbaru di SIMAS Kemenag). Pengeras suaranya sudah terpasang, terdengar sampai jauh, punya listrik, punya pengurus, dan suaranya dipercaya warga.

Toa Siaga adalah sistem yang menghubungkan:

1. Node sensor hulu: sensor muka air (ultrasonik atau radar) + sensor curah hujan, bertenaga surya, dipasang di hulu sungai kecil.
2. Jaringan LoRa multi-hop: data dikirim antar-node sampai ke hilir, tetap jalan tanpa sinyal seluler.
3. Modul Toa Siaga di masjid/musala: penerima LoRa + modul audio + relay yang tersambung ke amplifier masjid.
4. Protokol pesan berjenjang: saat muka air melewati ambang batas, modul otomatis memutar pesan suara sesuai level:
   • Waspada: pengumuman singkat, diulang setiap 15 menit.
   • Siaga: pengumuman + arahan menyiapkan evakuasi.
   • Awas: nada sirene khusus (jelas berbeda dari adzan) + perintah evakuasi ke titik kumpul.
5. Kendali takmir: tombol fisik untuk membatalkan (alarm palsu) atau mengulang pesan, plus dasbor untuk BPBD dan perangkat desa.

Kebaruan

• Aktuator yang sudah ada di mana-mana: tidak perlu membangun menara sirene baru yang mahal.
• Otomatis dari hulu ke hilir: waktu tunggu peringatan dipangkas dari menunggu kabar manusia menjadi hitungan detik.
• Protokol berjenjang berbasis suara manusia: pesan direkam dalam bahasa daerah setempat, sehingga lebih dipahami dan dipercaya daripada bunyi sirene saja.
• Integrasi sosial: sistem dirancang bersama takmir, sehingga diterima secara budaya. Konsep yang sama bisa diperluas ke rumah ibadah lain dan kentongan elektronik.

Rumusan Masalah

1. Bagaimana merancang sistem yang menghubungkan sensor muka air di hulu dengan pengeras suara masjid di hilir secara otomatis?
2. Berapa waktu tunda (latency) dari deteksi sensor sampai pesan berbunyi di toa?
3. Seberapa jauh pesan peringatan dapat didengar dan dipahami warga pada malam hari?
4. Bagaimana penerimaan takmir dan warga terhadap penggunaan pengeras suara masjid untuk peringatan dini otomatis?

Metode

• Jenis penelitian: Research and Development (R&D), misalnya model ADDIE atau prototyping.
• Perancangan: node sensor (mikrokontroler + sensor ultrasonik + LoRa SX127x + panel surya), modul penerima masjid (LoRa + DFPlayer/modul audio + relay).
• Pengujian teknis:
  • Akurasi pembacaan muka air dibandingkan dengan meteran manual.
  • Waktu tunda ujung ke ujung (sensor → toa).
  • Jangkauan LoRa antar-node di area berkontur.
  • Jangkauan dengar pesan (pengukuran dB pada beberapa jarak, siang dan malam).
• Pengujian sosial: kuesioner dan wawancara takmir serta warga (skala Likert untuk penerimaan, pemahaman pesan, dan kepercayaan).
• Analisis: statistik deskriptif untuk data teknis, analisis tematik untuk wawancara.

Indikator Keberhasilan

Indikator	Target awal
Waktu tunda sensor → toa	Di bawah 60 detik
Pesan terdengar jelas	Mayoritas responden dalam radius uji memahami isi pesan
Alarm palsu	Bisa dibatalkan takmir dalam 1 tombol
Penerimaan takmir	Mayoritas setuju dengan protokol

Kerangka LKTI

1. Pendahuluan: latar belakang (banjir malam hari dan masalah mil terakhir), rumusan masalah, tujuan, manfaat
2. Tinjauan pustaka: sistem peringatan dini, LoRa, sensor muka air, komunikasi risiko, peran rumah ibadah dalam kebencanaan
3. Metode penelitian: desain R&D, perancangan perangkat, skenario uji, instrumen sosial
4. Hasil dan pembahasan: prototipe, data uji teknis, data penerimaan warga
5. Kesimpulan dan saran: termasuk rencana kolaborasi dengan BPBD dan Dewan Masjid Indonesia (DMI)

Pertanyaan Juri yang Perlu Disiapkan

• “Bagaimana kalau warga terganggu?” → Sistem hanya aktif saat ambang batas tercapai, dan nadanya berbeda dari adzan. Protokol disusun bersama takmir.
• “Bagaimana dengan masjid tanpa listrik saat banjir?” → Modul Toa Siaga dilengkapi baterai cadangan untuk amplifier kecil.
• “Kenapa tidak pakai sirene khusus?” → Biaya menara sirene tinggi, sedangkan toa sudah tersebar, terawat, dan dipercaya warga.

Langkah Pertama Minggu Ini

• Cari satu sungai kecil di sekitar kampus yang punya riwayat banjir, lalu wawancarai takmir masjid terdekat di hilirnya.
• Unduh data kejadian banjir daerah tersebut dari DIBI BNPB untuk memperkuat latar belakang.