LATAR BELAKANG

1. Masalah/Kebutuhan di Masyarakat yang Ingin Diselesaikan

Permasalahan sampah masih menjadi salah satu tantangan lingkungan yang belum terselesaikan secara optimal di Indonesia. Hingga saat ini, sistem pengelolaan sampah di masyarakat masih didominasi oleh pola konvensional yaitu kumpul, angkut, dan buang. Pola tersebut menyebabkan sebagian besar sampah belum terpilah sejak dari sumbernya, sehingga mengurangi efektivitas proses daur ulang dan meningkatkan beban tempat pembuangan akhir (TPA).

Berdasarkan data Sistem Informasi Pengelolaan Sampah Nasional (SIPSN) KLHK tahun 2025, timbulan sampah di Indonesia mencapai sekitar 38,17 juta ton per tahun. Namun, lebih dari 66% sampah masih belum terkelola secara optimal. Kondisi ini tidak hanya menimbulkan pencemaran lingkungan, tetapi juga menyebabkan hilangnya potensi ekonomi dari sampah non-organik yang sebenarnya masih memiliki nilai daur ulang tinggi, seperti plastik, logam, dan kertas.

Permasalahan tersebut juga terjadi di Kabupaten Wonosobo. Berdasarkan hasil survei internal yang dilakukan tim terhadap 80 responden, sebagian besar masyarakat sebenarnya memiliki kepedulian terhadap kebersihan lingkungan. Akan tetapi, kesadaran tersebut belum didukung oleh fasilitas pemilahan yang menarik, mudah digunakan, dan mampu memberikan motivasi secara berkelanjutan.

Selain itu, rendahnya kebiasaan memilah sampah sejak awal menyebabkan sampah bernilai ekonomis tetap tercampur dan berakhir di TPA. Kondisi ini turut meningkatkan beban pengelolaan sampah daerah serta mengurangi potensi penerapan ekonomi sirkular di masyarakat. Oleh karena itu, dibutuhkan solusi yang tidak hanya mampu membantu proses pemilahan sampah, tetapi juga mampu mendorong perubahan kebiasaan masyarakat secara konsisten.

Di sisi lain, teknologi Reverse Vending Machine (RVM) sebenarnya telah berkembang di beberapa negara dan mulai diterapkan di Indonesia. Namun, sebagian besar RVM yang tersedia masih berfokus pada kebutuhan industri, memiliki biaya produksi tinggi, serta umumnya hanya menerima jenis sampah tertentu berbasis barcode. Kondisi tersebut membuat penerapan RVM konvensional menjadi kurang sesuai untuk lingkungan sekolah maupun fasilitas publik daerah.

Berdasarkan kondisi tersebut, dibutuhkan inovasi pengelolaan sampah yang lebih edukatif, terjangkau, dan relevan dengan kebutuhan masyarakat, khususnya di lingkungan pendidikan.

2. Solusi yang Ditawarkan dari Produk yang Diajukan

Untuk menjawab permasalahan tersebut, dikembangkan ElogyVend, yaitu Reverse Vending Machine (RVM) edukatif berbasis AIoT yang dirancang tidak hanya sebagai alat pemilah sampah, tetapi juga sebagai media pembentukan kebiasaan memilah sampah secara berkelanjutan.

ElogyVend menggunakan pendekatan multi-sensor dan pengembangan edge AI berbasis ESP32-CAM yang dirancang untuk mendukung proses identifikasi sampah non-organik seperti plastik, logam, dan kertas. Sistem identifikasi tersebut kemudian diintegrasikan dengan mekanisme pemilahan berbasis aktuator servo multi-arah, sehingga sampah dapat diarahkan dan dipisahkan secara otomatis menuju kompartemen yang sesuai.

Selain berfokus pada aspek teknis, ElogyVend juga mengintegrasikan sistem gamifikasi berupa poin, level, achievement, serta membership berbasis RFID untuk meningkatkan keterlibatan pengguna. Melalui pendekatan tersebut, aktivitas memilah sampah diubah menjadi pengalaman yang lebih interaktif, menarik, dan memberikan timbal balik secara langsung kepada pengguna.

Untuk meningkatkan keamanan sistem, ElogyVend menerapkan protokol validasi berlapis menggunakan sensor awal dan sensor akhir untuk memastikan objek benar-benar masuk ke penampungan sebelum poin diberikan. Pendekatan ini membantu meminimalkan potensi manipulasi atau kecurangan dalam penggunaan mesin.

Dari sisi desain, ElogyVend dikembangkan menggunakan struktur modular agar lebih mudah dirawat dan dikembangkan. Mesin menggunakan rangka utama berbahan besi sebagai struktur penopang, sedangkan bagian eksterior memanfaatkan material EVA foam berlapis aquaproof agar lebih aman dan sesuai digunakan di lingkungan sekolah.

Pada tahap prototipe, desain casing dikembangkan menggunakan karakter beruang bernama “El” sebagai identitas visual mesin. Pendekatan ini bertujuan untuk meningkatkan daya tarik interaksi pengguna, khususnya pelajar, sehingga mesin tidak terasa kaku seperti perangkat industri pada umumnya.

Untuk menjaga kestabilan sistem sensor dan pengembangan identifikasi visual berbasis AI, prototipe ElogyVend dirancang untuk penggunaan indoor atau area yang terlindung dari cuaca ekstrem.

3. Sejarah Inovasi dan Pengembangan Produk

Pengembangan ElogyVend dimulai dari identifikasi permasalahan rendahnya kebiasaan memilah sampah di lingkungan sekolah dan masyarakat sekitar. Dari hasil observasi tersebut, tim melihat bahwa sebagian besar fasilitas pengelolaan sampah masih bersifat pasif dan belum mampu menciptakan interaksi yang menarik bagi pengguna.

Berdasarkan permasalahan tersebut, tim mulai mengembangkan ElogyVend secara mandiri sebagai mesin pemilah sampah yang tidak hanya berfungsi secara teknis, tetapi juga mampu membangun keterlibatan pengguna melalui sistem insentif dan gamifikasi.

Proses pengembangan dilakukan melalui beberapa tahap iterasi. Tahap awal difokuskan pada perancangan mekanisme dasar mesin dan sistem pemilahan berbasis aktuator servo multi-arah. Tahap berikutnya difokuskan pada pengembangan sistem sensor dan integrasi edge AI berbasis ESP32-CAM yang dirancang untuk membantu proses identifikasi material sampah. Setelah itu, dilakukan pengembangan sistem backend dan website untuk mendukung penyimpanan data pengguna, sistem membership RFID, serta monitoring aktivitas penggunaan mesin.

Selain pengembangan sistem teknis, desain fisik mesin juga terus disempurnakan agar lebih aman, modular, dan sesuai digunakan di lingkungan pendidikan. Pada tahap ini, tim mulai mengembangkan identitas visual ElogyVend melalui penggunaan maskot “El” agar mesin terasa lebih ramah dan menarik bagi pelajar.

Saat ini, ElogyVend masih berada pada tahap pengembangan prototipe dan integrasi sistem. Beberapa fitur identifikasi visual berbasis AI masih berada dalam tahap pengembangan dan optimalisasi perangkat sebelum diterapkan secara operasional penuh. Ke depannya, ElogyVend diharapkan dapat menjadi solusi pengelolaan sampah yang lebih edukatif, aplikatif, dan relevan untuk diterapkan di lingkungan sekolah maupun fasilitas publik daerah.

KEUNGGULAN INOVASI

ElogyVend memiliki keunggulan yang membedakannya dari Reverse Vending Machine (RVM) konvensional, baik dari sisi teknologi, pendekatan pengguna, maupun kesesuaian dengan kebutuhan lingkungan daerah.

1. Reverse Vending Machine Edukatif Berbasis Perubahan Perilaku

Berbeda dengan Reverse Vending Machine konvensional yang umumnya hanya berfokus pada transaksi penukaran sampah, ElogyVend dirancang sebagai media pembentukan kebiasaan memilah sampah melalui pendekatan edukatif dan interaktif.

Sistem gamifikasi berupa poin, level, achievement, serta identitas visual maskot “El” menjadikan aktivitas memilah sampah lebih menarik bagi pelajar. Pendekatan ini membantu menjembatani kesenjangan antara kesadaran lingkungan dan tindakan nyata (intention-behavior gap), di mana pengguna tidak hanya memahami pentingnya memilah sampah, tetapi juga terdorong untuk melakukannya secara konsisten.

Dengan pendekatan tersebut, ElogyVend tidak hanya berfungsi sebagai alat pemilah otomatis, tetapi juga sebagai sarana membangun budaya peduli lingkungan secara berkelanjutan.

2. Sistem Identifikasi Sampah Tanpa Ketergantungan Barcode

Sebagian besar RVM komersial masih mengandalkan barcode sebagai metode identifikasi utama sehingga hanya dapat menerima jenis kemasan tertentu.

ElogyVend dikembangkan menggunakan pendekatan multi-sensor fusion dan pengembangan Edge AI berbasis ESP32-CAM yang dirancang untuk membantu proses identifikasi karakteristik fisik sampah seperti material, warna, bentuk, dan keberadaan logam. Pendekatan ini dirancang agar sistem dapat menerima berbagai jenis sampah anorganik tanpa ketergantungan pada barcode produk tertentu (label-independent recognition).

Selain itu, sistem juga dirancang untuk mendukung proses identifikasi sampah dalam kondisi non-ideal, seperti kemasan penyok atau tanpa label, sehingga lebih relevan dengan kondisi nyata di lapangan. Pada tahap pengembangan saat ini, beberapa fitur identifikasi visual masih berada pada proses integrasi perangkat dan optimalisasi sistem sebelum diterapkan secara operasional penuh.

Dengan pendekatan tersebut, ElogyVend menjadi lebih fleksibel, inklusif, dan aplikatif untuk diterapkan pada lingkungan sekolah maupun masyarakat umum.

3. Mekanisme Validasi Siklus Tertutup (Closed-Loop Validation)

ElogyVend menerapkan mekanisme validasi berlapis menggunakan sensor awal dan sensor akhir untuk memastikan objek benar-benar masuk ke kompartemen penampungan sebelum poin diberikan kepada pengguna.

Sistem ini menerapkan proses object drop verification, yaitu validasi bahwa objek telah benar-benar terlepas dari area input dan jatuh ke dalam penampungan. Pendekatan tersebut menjadi pembeda dibandingkan sistem sejenis yang umumnya hanya mendeteksi keberadaan objek pada bagian input. Dengan mekanisme closed-loop validation, potensi manipulasi seperti menarik kembali sampah setelah terdeteksi dapat diminimalkan sehingga integritas sistem menjadi lebih terjaga.

4. Integrasi Sistem Digital dan Mekanik dalam Proses Pemilahan

ElogyVend tidak hanya dirancang untuk mendukung proses identifikasi digital, tetapi juga mengintegrasikan hasil klasifikasi dengan mekanisme pemilahan fisik secara otomatis. Setelah objek terdeteksi, sampah akan diarahkan menuju kompartemen yang sesuai melalui mekanisme pengarah berbasis aktuator servo multi-arah. Sistem ini menggunakan kombinasi servo terintegrasi untuk mengatur arah kemiringan wadah pemilah sehingga proses sortir dirancang dapat dilakukan secara lebih ringkas dan efisien.

Pendekatan tersebut memungkinkan desain mesin menjadi lebih hemat ruang (space-saving) dibandingkan sistem pemilahan berbasis conveyor konvensional, sehingga lebih sesuai untuk penempatan di area sekolah dengan keterbatasan ruang.

5. Desain Mesin yang Adaptif untuk Lingkungan Pendidikan

Berbeda dengan mesin RVM industri yang umumnya memiliki desain kaku dan kurang ramah pengguna muda, ElogyVend dirancang dengan pendekatan visual yang lebih adaptif terhadap lingkungan sekolah. Struktur mesin menggunakan rangka besi untuk menjaga kekuatan konstruksi, sementara bagian eksterior dilapisi EVA foam berlapis aquaproof agar lebih aman dan nyaman digunakan oleh pelajar. Selain itu, desain modular memudahkan proses perawatan maupun pengembangan sistem di masa mendatang.

Pendekatan ini membuat ElogyVend tidak hanya mempertimbangkan fungsi teknologi, tetapi juga aspek keamanan, ergonomi, dan pengalaman pengguna.

6. Sistem Operasional yang Realistis dan Sesuai Kondisi Lapangan

ElogyVend dirancang khusus untuk penggunaan indoor guna menjaga stabilitas sensor, perangkat elektronik, dan performa sistem terhadap pengaruh cuaca maupun debu berlebih. Pendekatan ini menunjukkan bahwa pengembangan sistem dilakukan dengan mempertimbangkan kondisi operasional nyata di lapangan, bukan sekadar konsep teknologi. Selain itu, sistem pemeliharaan mesin juga dibuat sederhana (low-maintenance system), termasuk memungkinkan pembersihan sensor dan lensa kamera secara mandiri tanpa perlu membongkar keseluruhan mesin.

Dengan pendekatan tersebut, ElogyVend dapat dikelola oleh sekolah atau pengelola setempat tanpa memerlukan tenaga teknis khusus.

7. Pengelolaan Sampah Berbasis Data dan Ekonomi Sirkular

Selain mendukung proses pemilahan sampah, ElogyVend juga menghasilkan data digital terkait aktivitas pengguna dan jenis sampah yang terkumpul. Data tersebut dapat dimanfaatkan melalui dashboard monitoring untuk mendukung evaluasi program lingkungan dan pengambilan keputusan berbasis data (data-driven policy) secara lebih efisien. Di sisi lain, pendekatan pemilahan berbasis sensor dan klasifikasi material dirancang untuk membantu menghasilkan material daur ulang yang lebih terstruktur dibandingkan pemilahan campuran manual. Material yang lebih terpisah berdasarkan jenisnya berpotensi memiliki nilai jual yang lebih baik dalam proses daur ulang.

Dengan demikian, ElogyVend tidak hanya mendukung pengurangan sampah, tetapi juga membuka peluang penerapan ekonomi sirkular yang lebih berkelanjutan di lingkungan sekolah maupun masyarakat.

Dengan berbagai keunggulan tersebut, ElogyVend memiliki nilai kompetitif yang tidak hanya terletak pada aspek teknologi, tetapi juga pada kemampuannya dalam menjawab kebutuhan nyata di lingkungan pendidikan dan masyarakat.