1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangLaju pertumbuhan penduduk diperkotaan semakin meningkat dari waktu ke waktu, yang akan mendesak suatu kota untuk mengalami perubahan secara fisik. Perubahan tersebut terlihat pada peralihan fungsi lahan pertanian disekitar perkotaan menjadi kawasan fasilitas, seperti perumahan-perumahan, gedung-gedung atau pabrik dan fasilitas lainnya. Sehingga dengan adanya peralihan fungsi lahan pertanian menjadi non-pertanian akan mempersempit ruang terbuka untuk kawasan perkotaan dan berdampak terjadinya pemanasan global. Selain itu, dampak dari pengalihan fungsi lahan juga akan mengakibatkan terjadinya penurunan lahan terbuka untuk bercocok tanam yang akan mempengaruhi keberlangsungan hidup populasi penduduk di suatu wilayah perkotaan, dan akan merubah peradaban pola hidup penduduk yang konsumtif. Melihat dari permasalahan tersebut kesadaran untuk bercocok tanam dalam masyarakat disuatu wilayah perkotaan dapat dijadikan sarana untuk mengoptimalkan pemanfaatan lahan dan sumberdaya alam yang ada di kota[1].
Selain itu, masyarakat kota yang pada umumnya memiliki kesibukan kerja dengan mengembangkan tanaman produktif dirumahnya dapat menjadi media untuk memanfaatkan waktu luang. Hal tersebut dapat membantu masyarakat perkotaan untuk menghasilkan aneka kebutuhan bahan pangan dan menjaga keberlanjutan lingkungan dengan menggunakan dukungan konsep teknologi. Teknologi yang dapat dikembangkan pada pengembangan pemeliharaan tanaman produktif ini menggunakan teknologi Internet Of Thing (IoT).
Pada saat yang sama, IoT membuka peluang baru dengan mempermudah perencanaan keputusan dan pengambilan keputusan bagi pemilik dan pembuat kebijakan. IoT dapat digunakan pada tingkatan yang berbeda dalam menjawab permasalahan dilingkungan sekitar seperti dapat membantu mengevaluasi variabel lapangan seperti keadaan suhu tanah, kondisi atmosfer, dan biomassa tumbuhan atau hewan. Ini juga dapat digunakan untuk menilai dan mengendalikan variabel seperti suhu, kelembapan, dan getaran[2].
2 Pada penelitian sebelumnya S.Sawidin et al. (2015) yang berjudul Monitoring Kontrol Greenhouse untuk Budidaya Tanaman Bunga Krisan dengan LabView menjelaskan bahwa, budidaya tanaman krisan di dalam greenhouse masih menggunakan metode konvensional. Sehingga menyebabkan terhambatnya perkembangan tanaman bunga krisan dan permasalahan tersebut dilakukan penyelesaian dengan membuat sistem kontrol menggunakan mikrokontroler Arduino untuk mengatur suhu, kelembapan, cahaya dan penyiraman tanaman di dalam green house serta monitoring dengan personal komputer (PC) menggunakan
Lab View [3].
Pada penelitian D.M.Sari et al. (2017) yang berjudul Sistem Kontrol dan Monitoring Pertumbuhan Tanaman Holtikultura pada Smart Garden menjelaskan bahwa, aplikasi untuk memantau pertumbuhan tanaman hortikultura pada smart
garden dimana sistem dapat mampu mengendalikan suhu, memantau tingkat kadar
air didalam tanah, serta dapat memberikan laporan sistem, melalui suatu aplikasi antarmuka (interface) yang mudah digunakan yaitu smartphone [4].
Penelitian lain, yaitu dilakukan oleh R.Ginting et al. (2017) yang berjudul Remote Monitoring System untuk Hidroponik Penanaman Media. Pada penelitian tersebut, menjelaskan bahwa aplikasi menggunakan dasar arduino sebagai mikrokontroler untuk memantau perubahan pH, memantau suhu air, memantau suhu udara dan perubahan intensitas cahaya pada tanamam hidroponik. Dari hasil perancangan aplikasi yang dilakukan dalam bentuk tampilan web yang berfungsi untuk melakukan pemantauan terhadap media tanaman hidroponik dengan menampilkan grafik monitoring terhadap tanaman[5].
Keterbaharuan penelitian yang dilakukan dengan penelitian sebelumnya adalah pada implementasi perancangan hardware dan implementasi perancangan sistem Android yang dikembangkan. Pada penelitian ini, penulis menggunakan ESP-8266 Wemos D1 mini sebagai mikrokontroler untuk memantau perubahan kelembapan tanah, perubahan suhu udara dan intensitas cahaya di media tanaman. Selain itu, sistem yang akan dirancang juga dapat berfungsi melakukan tindakan sebagai penyiraman air pada tanaman disesuaikan dengan kondisi kelembapan tanah yang ada, pemberian nutrisi pada tanaman, dan dapat melakukan monitoring
3 terhadap tanaman produktif yang dikembangkan melalui pemantauan aplikasi Android.
Oleh karena itu pada tugas akhir “System Automatic Control Smart Plants
Berbasis IoT Android Pada Wilayah Perkotaan” ini diharapkan dapat membantu
menyelesaikan permasalahan pengembangan bercocok tanam di wilayah perkotaan yang minim lahan akibat dari pengalihan fungsi lahan pertanian.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang yang dijelaskan diatas maka penulis merumuskan beberapa rumusan masalah yang akan diangkat, diantaranya sebagai berikut :
a. Bagaimana mengembangkan sistem pemeliharaan tanaman produktif berbasis IoT yang dapat diterapkan di wilayah perkotaan dengan lahan terbatas ?
b. Bagaimana menerapkan sistem monitoring pemeliharaan tanaman produktif berbasis IoT di wilayah perkotaan dengan masyarakat yang memiliki kesibukan kerja ?
1.3 Tujuan Penelitian
Dalam penulisan tugas akhir ini terdapat beberapa tujuan diantaranya adalah sebagai berikut :
a. Dapat merancang sistem monitoring berbasis IoT dengan menggunakan ESP8266 Wemos-D1 mini mikrokontroler dan Android sebagai controller system untuk mengembangkan tanaman produktif pada wilayah perkotaan.
b. Dapat melakukan monitoring terhadap tanaman produktif untuk mengetahui suhu, kelembapan tanah, dan intensitas cahaya pada wilayah perkotaan untuk masyarakat yang memiliki kesibukan kerja. 1.4 Batasan Masalah
Pada penulisan tugas akhir ini penyusun membuat batasan masalah yang diangkat sebagai parameter dalam pembuatan tugas akhir diantaranya, sebagai berikut :
4 a. Sistem diimplementasikan pada jenis tanaman sehat, berproduktif menghasilkan kebutuhan bahan pangan seperti tanaman Tomat, Cabai, Selada, Kangkung, dan Bayam.
b. Sistem menggunakan beberapa kebutuhan sensor seperti, sensor suhu (DHT22), sensor soil moisture, sensor intensitas cahaya.
c. Sistem melakukan pemeliharaan pada satu jenis tanaman yang sudah ditetapkan.
d. Sistem diimplementasikan pada ruang lingkup jarak yang terbatas. e. Perangkat hardware dapat diimplementasikan pada lahan terbuka
maksimum berukuran 2m x 1m.
f. Database server menggunakan web hosting yang terhubung untuk sebagai pengontrol dan monitoring jarak jauh.
g. Perangkat hardware menggunakan komunikasi WiFi, Sehingga perangkat hardware harus mendapatkan jangkauan koneksi WiFi yang memadai.
1.5 Metodologi Penelitian
Dalam upaya menyelesaikan penulisan tugas akhir ini, penulis melakukan beberapa tahapan metode penelitian sebagai berikut ini :
A. Studi Literatur
Pada tahapan ini dilakukan pengumpulan literatur dan tahapan untuk memahami konsep dari perancangan system automatic control smarts plants berbasis IoT Android pada wilayah perkotaan. Pengumupulan literatur dan pemahaman diperoleh dari jurnal, buku, artikel maupun sumber informasi dari internet. Tahapan metode ini digunakan sebagai pendukung dalam pengerjaan implementasi alat yang dikembangkan.
B. Analisis Kebutuhan Sistem
Melakukan analisa kebutuhan perancangan hardware dan software yang akan dibutuhkan dalam pembuatan tugas akhir.
C. Perancangan Sistem
Pada tahapan ini, dilakukan perancangan system automatic control smarts
5 ESP8266 dan perancangan aplikasi Android. Perancangan sistem yang dilakukan disesuaikan dengan analisa kebutuhan yang sudah dilakukan. D. Pengujian Sistem
Tahapan ini melakukan pengujian alat mikrokontroller dan aplikasi Android dengan melakukan uji coba pemakaian alat dan aplikasi Android yang telah dibuat. Tahapan ini dapat diketahui apakah implementasi yang dilakukan sudah sesuai dengan perancangan dan mengetahui sejauh mana sistem dapat berfungsi sesuai tujuan yang ingin dicapai.
E. Penulisan Laporan Tugas Akhir
Tahapan ini dilakukan penulisan laporan penelitian yang digunakan sebagai dokumentasi dari perancangan sistem hardware mikrokontroler sampai aplikasi Android selesai dirancang. Selain itu, pada penulisan laporan ini bermanfaat untuk bahan pengembangan atau penelitian selanjutnya. 1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dalam penyusunan tugas akhir ini digambarkan sebagai berikut ini :
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan mengenai pengambilan Tugas Akhir yang meliputi latar belakang masalah penelitian, rumusan masalah penelitian, tujuan penelitian, batasan masalah penelitian, metode penelitian, dan sistematika penulisan tugas akhir.
BAB II : LANDASAN TEORI
Bab ini menjelaskan mengenai teori-teori dasar yang digunakan dalam penelitian, seperti teori komponen (hardware) dan program (software) yang digunakan sebagai landasan atau penunjang dalam pengerjaan tugas akhir.
BAB III : ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM
Dalam bab ini membahas tentang perancangan komponen atau sistem yang akan dibuat. Bagaimana merancang system automatic control smarts plants berbasis mikrokontroler dan merancang aplikasi Android. Pada bab ini diharapkan dapat memberikan gambaran secara jelas dalam melakukan implementasi perancangan hardware, software dan pengujiannya.
6 BAB IV : IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Bab ini membahas tentang implementasi dari perancangan sistem mikrokontroler dan fitur aplikasi Android yang sudah dibuat, dan untuk mengetahui hasil pengujian serta hasil kinerja dari sistem yang sudah dirancang.
BAB V : PENUTUP
Bab ini berisikan kesimpulan dari penulisan laporan tugas akhir dan hasil implementasi yang sudah dilakukan. Pada bab ini juga memberikan saran untuk membangun penelitian dimasa mendatang.
