Pendahuluan: Kota Cerdas dan Tantangan Air Urban
Kota-kota masa depan dituntut untuk lebih tanggap terhadap krisis lingkungan, pertumbuhan penduduk, dan perubahan iklim. Salah satu elemen vital yang kerap luput dalam transformasi kota adalah infrastruktur air perkotaan (urban water infrastructure/UWI). Paper "Towards a Smart Water City" oleh Oberascher et al. (2022) memaparkan kerangka komprehensif untuk membangun sistem kota cerdas air, dengan fokus pada aplikasi berbasis data, teknologi komunikasi, dan strategi integrasi antarsistem.
Visi Kota Cerdas Air: Lebih dari Sekadar Teknologi
Kota cerdas air bukan hanya soal digitalisasi. Visi utamanya mencakup:
- Konektivitas infrastruktur air melalui teknologi komunikasi canggih,
- Pemanfaatan sensor dan Internet of Things (IoT) untuk real-time monitoring,
- Integrasi antara jaringan air minum, drainase kota, dan solusi berbasis alam (NBS) seperti bio-retensi dan panen air hujan,
- Peningkatan kualitas hidup melalui efisiensi, keamanan, dan ketahanan sistem.
Pendekatan Penelitian: Review Sistematis dan Kerangka Praktis
Penulis melakukan review literatur sistematis terhadap 286 studi, disertai analisis kerangka teknis enam lapis:
- Fisik
- Persepsi
- Komunikasi
- Middleware
- Pemrosesan
- Aplikasi
Mereka juga mengklasifikasikan aplikasi ke dalam lima kategori:
- Perencanaan strategis (berbasis data historis dan proyeksi)
- Desain teknis
- Optimasi operasi
- Operasi waktu nyata (real-time)
- Aplikasi kota pintar (smart city)
Studi Kasus & Data: Skala dan Resolusi
Contoh konkret dari penerapan sistem kota cerdas air meliputi:
- Kebocoran air di Eropa mencapai rata-rata 23%, sehingga diperlukan sistem peringatan dini berbasis sensor tekanan, debit, dan konsumsi.
- Sistem pemantauan konsumsi rumah tangga dengan resolusi waktu hingga 1 menit memungkinkan penghematan dan disinsentif konsumsi tinggi.
- LoRaWAN digunakan untuk pengukuran tekanan, sedangkan M-Bus untuk meteran rumah tangga, dan GPRS untuk titik kendali utama.
Penulis menyarankan:
- Gunakan komunikasi wired (seperti M-Bus) untuk pengukuran resolusi tinggi dan kendali cepat,
- Gunakan LPWAN (LoRaWAN, NB-IoT) untuk pemantauan skala besar dengan keterbatasan daya dan biaya.
Teknologi Komunikasi: Mana yang Cocok?
Paper ini menyajikan analisis rinci dari lebih dari 10 teknologi komunikasi, termasuk:
- Wired: M-Bus, Fibre Optic – akurat, tahan gangguan, mahal.
- Short-Range Wireless: Wi-Fi, ZigBee – cocok untuk area terbatas.
- Cellular (2G–5G): fleksibel tapi boros energi.
- LPWAN: LoRa, Sigfox, NB-IoT – hemat energi, cocok untuk sensor tersebar luas, namun rawan kehilangan paket data.
Salah satu keunggulan paper ini adalah pemetaan kebutuhan komunikasi terhadap:
- Tipe aplikasi (realtime vs historis),
- Kebutuhan resolusi spasial-temporal,
- Keterbatasan sumber daya (baterai, biaya instalasi, dan perawatan).
Aplikasi Cerdas untuk Drainase, Distribusi, dan Alam
Drainase Perkotaan (UDN):
- Implementasi Real-Time Control (RTC) untuk mengelola hujan ekstrem dan mencegah banjir,
- Pemodelan kualitas air dan epidemiologi berbasis air limbah.
Distribusi Air (WDN):
- Pengendalian tekanan layanan, pengisian tangki otomatis, hingga pemanfaatan energi air (micro-hydro).
Nature-Based Solutions (NBS):
- Irigasi otomatis berdasarkan kelembaban tanah dan suhu udara,
- Desain rainwater harvesting (RWH) untuk kebutuhan non-potable air.
Tantangan dan Solusi Etis
Tantangan Teknis dan Sosial:
- Keterbatasan energi di area tanpa listrik permanen,
- Ketergantungan pada sensor baterai dan risiko ekologis limbah elektronik,
- Kerahasiaan data pengguna rumah tangga—terutama yang diukur hingga per menit.
Solusi dan Masa Depan:
- Kombinasi energi surya dan efisiensi perangkat,
- AI dan machine learning untuk peramalan dan deteksi kesalahan (leakage, intrusi, pencemaran),
- Kebijakan GDPR dan transparansi data untuk melindungi privasi warga,
- Edukasi publik dan pelibatan warga sebagai bagian dari sistem pemantauan.
Rekomendasi Strategis
- Gabungkan komunikasi berdaya tinggi dan rendah untuk fleksibilitas skala dan lokasi.
- Desain sistem berdasarkan aplikasi, bukan teknologi semata – sesuaikan kebutuhan data dan risiko komunikasi.
- Beri pelatihan dan alat bantu kepada operator lokal, terutama di negara berkembang.
- Bangun sistem adaptif, bukan reaktif – dengan prediksi permintaan dan cuaca sebagai dasar kendali.
- Kolaborasikan sektor publik dan warga dalam pembangunan ekosistem data air.
Penutup: Menuju Kota Air yang Resilien dan Terhubung
Kota cerdas air bukanlah sekadar jargon teknologi. Ia adalah visi lintas disiplin yang menyatukan manusia, data, ekosistem, dan teknologi untuk menciptakan sistem air perkotaan yang efisien, berkeadilan, dan tahan terhadap guncangan masa depan. Paper ini layak dijadikan rujukan penting oleh para pembuat kebijakan, peneliti, maupun praktisi infrastruktur kota yang ingin membangun masa depan kota yang berorientasi data dan keberlanjutan.
Sumber : Oberascher, M., Rauch, W., & Sitzenfrei, R. (2022). Towards a smart water city: A comprehensive review of applications, data requirements, and communication technologies for integrated management. Sustainable Cities and Society, 76, 103442.