Pengembangan Smart Penerangan Jalan Umum (PJU) Tenaga Surya dengan Adaptive Dimming Berbasis Kepadatan Lalu Lintas
--- DOI:
https://doi.org/10.64803/joeer.v2i1.24Keywords:
Adaptive, Implementasi, Prototipe Konvensional, Keandalan, Tenaga SuryaAbstract
Penerangan Jalan Umum (PJU) merupakan infrastruktur penting yang berperan dalam meningkatkan keselamatan, keamanan, serta kenyamanan aktivitas masyarakat pada malam hari. Pada banyak wilayah, khususnya daerah pinggiran dan pedesaan, keterbatasan jaringan listrik menyebabkan implementasi PJU konvensional menjadi kurang optimal dan memiliki biaya operasional yang tinggi. Pemanfaatan energi surya melalui PJU tenaga surya menjadi solusi alternatif yang mandiri dan ramah lingkungan. Namun, sebagian besar sistem PJU tenaga surya masih menggunakan pengendalian sederhana berbasis waktu atau sensor cahaya sehingga lampu beroperasi pada intensitas maksimum sepanjang malam tanpa mempertimbangkan kondisi lalu lintas. Hal ini menyebabkan pemborosan energi, mempercepat degradasi baterai, serta menurunkan keandalan sistem pada kondisi cuaca yang kurang mendukung.Penelitian ini bertujuan mengembangkan sistem Smart PJU tenaga surya dengan adaptive dimming berbasis kepadatan lalu lintas menggunakan sensor cerdas, mikrokontroler ESP32, serta sistem monitoring berbasis Internet of Things (IoT). Metode penelitian menggunakan pendekatan rekayasa melalui tahapan perancangan sistem, implementasi prototipe, pengujian fungsional, serta analisis kinerja. Intensitas lampu LED dikendalikan menggunakan teknik Pulse Width Modulation (PWM) yang disesuaikan dengan tiga tingkat kepadatan lalu lintas, yaitu rendah, sedang, dan tinggi. Parameter yang dianalisis meliputi konsumsi energi, intensitas pencahayaan, State of Charge (SOC) baterai, serta durasi operasi lampu.Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem mampu menyesuaikan intensitas pencahayaan secara real-time sesuai kondisi lalu lintas. Dibandingkan sistem PJU tenaga surya konvensional, sistem yang dikembangkan mampu menurunkan konsumsi energi harian hingga 36,7%, meningkatkan SOC baterai pada akhir periode operasi malam, serta memperpanjang durasi operasi lampu hingga 33%. Integrasi sensor, mikrokontroler, dan IoT memungkinkan pemantauan sistem secara real-time sehingga mendukung pengelolaan dan pemeliharaan yang lebih efektif. Dengan demikian, Smart PJU tenaga surya berbasis adaptive dimming terbukti lebih efisien, adaptif, dan berkelanjutan serta berpotensi menjadi solusi penerangan jalan cerdas di wilayah dengan keterbatasan pasokan listrik dan variasi kepadatan lalu lintas yang dinamis
References
[1] F. R. Beyer and K. Ker, “Street lighting for prevention of road traffic injuries,” Inj. Prev., vol. 15, no. 4, p. 282, 2009.
[2] F. Bunn, T. Collier, C. Frost, K. Ker, I. Roberts, and R. Wentz, “Traffic calming for the prevention of road traffic injuries: systematic review and meta-analysis,” Inj. Prev., vol. 9, no. 3, pp. 200–204, 2003.
[3] S. Fotios and R. Gibbons, “Road lighting research for drivers and pedestrians: The basis of luminance and illuminance recommendations,” Light. Res. Technol., vol. 50, no. 1, pp. 154–186, 2018.
[4] W. Van Bommel, Road lighting: Fundamentals, technology and application. Springer, 2014.
[5] G. Liu, “Sustainable feasibility of solar photovoltaic powered street lighting systems,” Int. J. Electr. Power Energy Syst., vol. 56, pp. 168–174, 2014.
[6] F. S. El-Faouri, M. Sharaiha, D. Bargouth, and A. Faza, “A smart street lighting system using solar energy,” in 2016 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference Europe (ISGT-Europe), IEEE, 2016, pp. 1–6.
[7] W. Sutopo, I. S. Mardikaningsih, R. Zakaria, and A. Ali, “A model to improve the implementation standards of street lighting based on solar energy: A case study,” Energies, vol. 13, no. 3, p. 630, 2020.
[8] E. Belloni, A. Massaccesi, C. Moscatiello, and L. Martirano, “Stand-alone LED lighting system powered by PV and battery: electrical overall performance analysis of a case study,” IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 60, no. 3, pp. 5142–5149, 2024.
[9] S. Yoomak and A. Ngaopitakkul, “Feasibility analysis of different energy storage systems for solar road lighting systems,” IEEE Access, vol. 7, pp. 101992–102001, 2019.
[10] K. KAREN, “FACTORS AFFECTING THE PERFORMANCE OF SOLAR STREET LIGHTS ON SELECTED STREETS OF LUSAKA DISTRICT, ZAMBIA,” 2023.
[11] P. P. F. Dheena, G. S. Raj, G. Dutt, and S. V. Jinny, “IOT based smart street light management system,” in 2017 IEEE international conference on circuits and systems (ICCS), IEEE, 2017, pp. 368–371.
[12] S. Khemakhem and L. Krichen, “A comprehensive survey on an IoT-based smart public street lighting system application for smart cities,” Franklin Open, vol. 8, p. 100142, 2024.
[13] Z. Chen, C. B. Sivaparthipan, and B. Muthu, “IoT based smart and intelligent smart city energy optimization,” Sustain. Energy Technol. Assessments, vol. 49, p. 101724, 2022.
[14] S. Hannan, G. B. Milton, M. H. Kabir, and M. J. Uddin, “A case study on a proposed adaptive and energy efficient street lighting system for Chittagong city,” in 2019 1st International Conference on Advances in Science, Engineering and Robotics Technology (ICASERT), IEEE, 2019, pp. 1–5.
[15] Y. Hu, J. Wu, T. Shi, and L. Ding, “Research and design based on smart street lights network and adaptive dimming method,” in Journal of Physics: Conference Series, IOP Publishing, 2020, p. 12101.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Gunawan sihombing, Devi Maiya Sari Nasution, Irwansyah, Fery Hamonangan Hasibuan (Author)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
