BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Jurnal
Sebagai suatu perbandingan dari sumber referensi dalam pengembangan Aplikasi Android Monitoring dan Controlling Akuaponik berbasi IoT dibutuhkan suatu acuan terhadap penelitian yang dijadikan referensi sebagai berikut :
Penelitian yang berjudul “Sistem Pemantauan Dan Klasifikasi Kondisi Pencemaran Air Sungai Dengan Metode Fuzzy Logic”, mengatakan bahwa Dengan adanya sebuah fungsi logika maka pengembangan sistem pemantauan kualitas air sangat bisa untuk di lakukan baik sekarang maupun kedepanya. Hasil dari penelitian ini adalah sebuah sistem yang dapat memvisualisasikan hasil ouput tingkat pencemaran air sungai. Proses klasifikasi data pencemaran air sungai hanya di berikan 3 jenis kelas ( Low, Medium, atau High) menggunakan algoritma fuzzy logic (Waleed, Kusuma, & Setiamingsih, 2019).
Penelitian dengan judul “Perancangan Aplikasi Monitoring Dan Kendali Sistem Pada Sistem Keamanan Smarthome Berbasis Android” mengatakan bahwa maraknya kasus pencurian dan kebakaran yang terjadi di pemukiman warga seringkali terjadi karena kelalaian manusia seperti lupa mengunci pintu. Dalam upaya mencegah dan meminimalisir kasus tersebut diperlukan sebuah alat yang dapat memonitor keadaan dalam rumah. Sistem keamanan smarthome ini dirancang dengan menggunakan Raspberry pi yang dilengkapi beberapa sensor, fungsionalitas aplikasi dapat berjalan dengan baik dengan tingkat keberhasilan 100%. Aplikasi ini juga dapat menerima notifikasi dengan delay 1,2 detik pada
jaringan dengan bandwidth 10Mbps (fiber optic), dan 2,8 detik pada jaringan dengan bandwidth 3,37Mbps (4G) (Putra & Sunarya, 2017).
Penelitian dengan judul “Internet of Things: Sistem Kontrol-Monitoring Daya Perangkat Elektronika”, mengatakan setiap tahun konsumsi listrik terus mengalami peningkatan yang pada akhirnya membuat energi listrik menjadi sesuatu yang mahal. Dengan demikian diperlukan kesadaran serta usaha dari manusia untuk melakukan upaya penghematan energi listrik. Pada penelitian ini dirancang suatu sistem yang dapat mengontrol dan memonitoring pemakaian daya listrik, khususnya pada peralatan elektronika, yang memiliki konsumsi daya tinggi dengan memanfaatkan mikrokontroler berbasis konsep Internet of Things (IoT). Sistem dirancang menggunakan sensor arus ACS712 dan mikrokontroler Arduino Mega 2560 yang difungsikan untuk mengolah data parameter arus yang dibutuhkan untuk mendapatkan nilai konsumsi daya listrik. Kemudian nilai tersebut dimasukkan ke database MySql melalui modul Ethernet Shield, serta dapat ditampilkan pada aplikasi Android (Hendrawati, Wicaksono, & Andika, 2018).
Penelitian selanjutnya yang berjudul “Perancangan Aplikasi Android untuk Monitoring Dan Controlling pada Sistem Otomatisasi Rumah”, menyatakan bahwa Pengaturan penggunaan energi listrik merupakan salah satu upaya pemerintah untuk menghemat jumlah sumber daya alam yang tersedia karena terbatasnya jumlah energi listrik yang dihasilkan oleh beberapa penghasil listrik negara. Walaupun telah dilakukan beberapa upaya oleh pemerintah, tetapi kekhawatiran ini berlanjut akibat kurangnya sikap beberapa warga di Indonesia untuk peduli terhadap masalah tersebut. Penelitian ini menghasilkan aplikasi Android sistem otomatisasi rumah yang dapat di monitoring dan controlling dengan
hasil pengujian delay dan analisis QoE (Quaility of Experience) melalui metode MOS (Mean Opinion Score) (Karmandia, Susanto, & Halomoan, 2017).
Penelitian dengan judul “Rancang Bangun Sistem Kontrol Dan Monitoring Lampu Otomatis Menggunakan Arduino Dengan Metode Fuzzy Logic Berbasis Android”, mengatakan bahwa Seiring kemajuan teknologi yang semakin pesat diberbagai bidang, termasuk bidang elektronika kebutuhan akan kemudahan dan kenyamanan dalam pengontrolan alat-alat listrik sangat penting, khususnya pengontrolan dan monitoring lampu Selama ini masyarakat dapat mengontrol perangkat listrik hanya dengan saklar yang terhubung melalui kabel. Maka dibutuhkan suatu sistem kontrol dan monitoring lampu secara otomatis. Hasil dari penelitian ini adalah Aplikasi berbasis Android sebagai kontrol dan monitoring lampu secara manual/otomatis dengan menggunakan sensor LDR sebagai input sistem pengendali lampu sesuai intensitas cahaya, pengontrolan dan monitoring lampu menggunakan jaringan internet dan tidak terbatas oleh jarak dalam hal pengontrolannya (Ramdhoni, 2018).
Penelitian yang berjudul “Sistem Monitoring Suhu Dengan Metode Wireless Real-Time”, menyatakan bahwa pengukur suhu ruangan pada umumnya menggunakan thermometer ruang, yang dirasa kurang efektif karena pengecekan suhu dilakukan secara manual dan harus selalu memantau suhu ke dalam ruangan, namun dalam perkembangan teknologi saat ini dibutuhkan sebuah inovasi pemantau atau monitor suhu ruangan yang dapat memonitor secara berkala, tanpa harus di dalam ruangan. Hasil penelitian ini adalah pembuatan rancangan monitoring suhu secara real time menggunakan smartphone Android via Bluetooth
berbasis Arduino uno melalui konektifitas Bluetooth (Kurniawan & Nurraharjo, 2018).
Penelitian dengan judul “Uji Karakterisasi Sensor Suhu DS18B20 Waterproof Berbasis Arduino Uno Sebagai Salah Satu Parameter Kualitas Air”, mengatakan bahwa untuk menentukan pencermaran air dan air yang bermanfaat bagi manusia diperlukan parameter atau ukuran yang dapat menentukan kualitas air. Parameter kualitas air antara lain misalnya oksigen terlarut, (DO), pH air, kandungan organik total, temperatur air, kandungan ion-ion terlarut dan lain-lain.
Dengan menggunakan sensor DS18B20 Waterproof dapat digunakan dalam pengukuran suhu air yang diperlukan sebagai salah satu indikator penting dalam penentuan monitoring kualitas air. Sehingga diperlukan pengkalibrasian dengan alat ukur yang telah ada yaitu menggunakan 2 alat ukur dengan alat ukur Thermo 300 dan dengan alat ukur termometer air raksa (Rozaq & Yulita, 2017).
Penelitian dengan judul “Pengembangan Wireless Sensor Network Berbasis Internet of Things untuk Sistem Pemantauan Kualitas Air dan Tanah Pertanian” mengatakan bahwa Salah satu solusi agar kualitas air dan tanah dapat dipantau dan dikelola dengan efisien adalah dengan memanfaatkan Wireless Sensor Network berbasis Internet of Things (IoT). Penelitian ini mengembangkan konsep Wireless Sensor Network dengan memanfaatkan modul ESP8266 untuk memantau nilai pH menggunakan sensor pH Meter Analog Kit dan suhu dari lahan pertanian menggunakan sensor DS18B20 Waterproof. Hasil akurasi pengukuran suhu menggunakan sensor DS18B20 Waterproof dari sistem yang dirancang adalah 99.09% sedangkan pengukuran pH menggunakan sensor pH Meter Analog Kit sebesar 91.33% (Syafiqoh, Sunardi, & Yudhana, 2018).
Penelitian dengan judul “Perancangan Sistem Kontrol Suhu dan Kelembaban Ruangan pada Budidaya Jamur Tiram Berbasis Internet of Things”
mengatakan bahwa para petani jamur kesulitan dalam mengatur suhu dan kelembaban secara realtime. Apabila suhu dan kelembaban lingkungan tempat jamur tumbuh tidak sesuai kebutuhan maka akan menghambat pertumbuhan jamur.
Untuk mengatasi hal itu diusulkan membuat alat kendali suhu dan kelembaban berbasis Internet of Things menggunakan sensor DHT11 dan Arduino Uno serta dikoneksikan melalui Android melaui modul ESP8266-01 (Septiana Devi et al., 2018).
Penelitian berikutnya yang berjudul “Sistem Kendali Suhu, Kelembaban Dan Level Air Pada Pertanian Pola Hidroponik” bermaksud untuk mengotimalkan sistem pengaturan suhu, kelembaban, waktu pemberian nutrisi dan waktu pembuangan air secara otomatis berbasis mikrokontroler yang sebelumnya sudah diteliti oleh Siansari pada tahun 2008. Hasil dari penelitian ini menciptakan sebuah alat yang dapat bekerja dengan menyalakan aktuator-aktuator secara otomatis de- ngan mengukur dan membandingkan suhu, kelembaban dan level ketinggian air.
Kemudian terdapat Relay sebagai aktuator yang berfungsi memutus dan menyambung arus listrik berdasarkan masukkan dari sensor suhu dan kelembaban serta sensor level air (Saputra, Triyanto, & Ruslianto, 2015).
Penelitian yang berjudul “Sistem Monitoring Suhu dan Kelembapan Secara Nirkabel pada Budidaya Tanaman Hidroponik”, menyebutkan bahwa permasalahan yang dihadapi dalam pengkondisian lahan yaitu perlu adanya monitoring suhu dan kelembapan secara berkelanjutan selama budidaya tanaman.
Hal ini sulit bagi petugas atau orang yang melakukan budidaya tanaman secara
Hidroponik untuk terus menerus melakukan pemantauan suhu dan kelembapan lahan secara langsung, sehingga perlu adanya sistem monitoring parameter suhu dan kelembapan yang memudahkan pengkondisian lahan tanaman (Haryanto, Ismail, & Pristianto, 2018).
Hasil dari penelitian Sistem Monitoring Suhu dan Kelembapan Secara Nirkabel pada Budidaya Tanaman Hidroponik adalah rancangan dan implementasi sistem monitoring suhu dan kelembapan secara nirkabel berbasis komunikasi Xbee pada budidaya tanaman Hidroponik. Sistem dirancang menggunakan sensor DHT11 sebagai masukan, Arduino Uno sebagai mikrokontroler, Xbee sebagai pengirim dan penerima data secara nirkabel, dan perangkat penampil LCD. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sensor mampu mendeteksi suhu dan kelembapan dengan rata-rata kesalahan sebesar 0,75℃ dan 3%. Selain itu, data dapat dikirim dan diterima secara nirkabel dengan jarak jangkau di luar ruangan tanpa penghalang mencapai 240 meter, sedangkan jarak jangkau di dalam ruangan dengan penghalang mencapai 70 meter (Haryanto et al., 2018).
Penelitian dengan judul “Otomasi Sistem Hidroponik Wick Terintegrasi pada Pembibitan Tomat Ceri” dengan permasalahan proses pemeliharaan sistem Hidroponik wick secara manual membutuhkan tenaga ekstra, terutama pada masa pembibitan tanaman tomat ceri. Untuk menghasilkan bibit yang unggul, faktor yang harus dipenuhi antara lain nilai pH, Electrical Conductivity (EC) larutan nutrisi, temperatur, dan kelembaban udara. Metode PID diterapkan pada pengendalian temperatur, sedangkan metode on/off diterapkan pada pengendalian kelembaban, pH, dan EC. Metode PID pada pengendalian temperatur menggunakan parameter Kp, Ki, dan Kd (Puspasari & Triwidyastuti, 2018).
Penelitian berikutnya dengan judul “Sistem Monitoring Suhu, Kelembaban, dan Pengendali Penyiraman Tanaman Hidroponik menggunakan Blynk Android” mengatakan ada saatnya pemilik tanaman Hidroponik tidak berada di dekat area penanaman tersebut sehingga tidak dapat secara langsung melakukan perawatan terhadap tanamannya. Alat yang dibuat dalam penelitian ini menggunakan Arduino Mega sebagai sistem akuisisi data yang dilengkapi ethernet shield untuk pengiriman data melalui jaringan internet, sensor DHT11 untuk membaca suhu dan kelembaban, aplikasi khusus Android Blynk sebagai alat bantu pemantuan, dan RTC untuk pewaktuan secara real time (Prayitno, Muttaqin, &
Syauqy, 2017).
Penelitian selanjutnya dengan judul “SHONICNO (Smart Garden Home Aquaponic Based Arduino)”, permasalahan yang diangkat adalah bagaimana menerapkan teknologi untuk pemanfaatan lahan untuk berkebun atau membuat taman sederhana di area rumah. Dari penelitian tersebut menghasilkan sebuah produk inovatif yang memanfaatkan teknologi Arduino yang dapat berjalan dengan sistem schedule, dapat memonitoring suhu dan kelembapan, serta pemberian pakan otomatis tiga kali sehari dengan jeda delapan jam dan penyinaran dilakukan dibawah suhu 35oC (Nuha, Rizal, & Permatasari, 2017).
Penelitian berikutnya yang berjudul “Smart Aquaponic System with IOT ” mengatakan bahwa air yang tersedia untuk penggunaan domestik dan pertanian lebih sedikit jika dibandingkan dengan total air yang tersedia, dengan dibuatnya sistem Smart Akuaponik diharapkan dapat membuat penggunaan air komersial yang lebih efisien sehingga meningkatkan produksi makanan dengan penggunaan air yang minimal dan dengan biaya yang lebih murah daripada sistem Akuaponik
konvensional. Dari penelitian tersebut telah membuat sebuah sistem kontrol menggunakan mikrokontroler (Arduino uno), berbagai Sensor berupa sensor Amonia, Co2, PH, Sensor level Air, sensor suhu, Layar LCD dan modul Zigbee.
Sensor mengumpulkan berbagai parameter dan data tersebut dibandingkan kisaran optimalnya saat terlalu rendah atau melebihi kisaran optimal, mikrokontroler melakukan tindakan kontrol parameter dalam jangkauan, kemudian data dikirim ke stasiun pemantauan pusat menggunakan Zigbee di mana ia direkam. Dengan sistem Akuaponik berbasis IoT tersebut, dapat menghemat penggunaan air 57% daripada Akuaponik konvensional (Kumar, 2018).
Penelitian dengan judul “Perancangan Web Monitoring dan Kontroling Aquaponic untuk Budidaya Ikan Lele Berbasis Internet of Things”, mengangkat permasalahan Sistem Akuaponik konvensional yang memiliki beberapa kelemahan diantaranya adalah proses perawatan yang harus dilakukan secara manual yaitu memberi makan ikan, melakukan pengetesan kadar pH, dan pengetesan suhu kolam tentu saja hal ini membutuhkan tenaga lagi dan cukup menyita waktu karena harus selalu hadir ditempat untuk melakukan proses perawatan. Penelitian ini berhasil mebuat sebuah web yang dapat memonitor suhu dengan menggunakan sensor suhu DS18B20 dan sensor pH yang terhubung dengan node MCU, data dari pembacaan sensor ditampilkan secara grafik dan numerik, serta sebuah sistem pemberi pakan menggunakan alat servo yang berfungsi sebagai kontroler untuk melakukan pemberian pakan ikan yang dapat dikendalikan secara jarak jauh (Haqim et al., 2018).
Tabel II.1. Tinjauan Jurnal
No Penulis dan Tahun
Hasil Penelitian 1 Khalid Waleed,
Purba Daru Kusuma dan Casi
Setiamingsih pada tahun 2019
Sebuah sistem yang dapat memvisualisasikan hasil ouput tingkat pencemaran air sungai. Proses Klasifikasi data pencemaran air sungai hanya di berikan 3 jenis kelas (Low, Medium, atau High) menggunakan algoritma fuzzy logic.
2 Dendito Pratama Karmandia, Erwin Susanto dan Junarto Halomoan pada tahun 2017
Aplikasi Android sistem otomatisasi rumah yang dapat di monitoring dan controlling dengan hasil pengujian delay dan analisis QoE (Quaility of Experience) melalui metode MOS (Mean Opinion Score).
3 Sofian Arissa Putra, Rumani dan Unang Sunarya pada tahun 2017
Fungsionalitas aplikasi dapat berjalan dengan baik dengan tingkat keberhasilan 100%. Aplikasi dapat menerima notifikasi dengan delay 1,2 detik pada jaringan dengan bandwidth 10Mbps (fiber optic), dan 2,8 detik pada jaringan dengan bandwidth 3,37Mbps (4G).
4 Rahmat Ramdhoni, Sugeng
Supriyadi dan Nunu Nugraha pada tahun 2018
Aplikasi berbasis Android sebagai kontrol dan monitoring lampu secara manual/otomatis dengan menggunakan sensor LDR sebagai input sistem pengendali lampu sesuai intensitas cahaya, pengontrolan dan monitoring lampu menggunakan jaringan internet dan tidak terbatas oleh jarak dalam hal pengontrolannya.
5 Dedi Kurniawan
dan Eddy
Nurraharjo pada tahun 2018
Pembuatan rancangan monitoring suhu secara real time menggunakan smartphone Android via Bluetooth berbasis Arduino uno melalui konektifitas Bluetooth.
6 Trisiani Dewi Hendrawati,
Yuki Dwi
Wicaksono dan Erick Andika pada tahun 2018
Sistem yang dapat bekerja sesuai dengan perancangan walaupun masih terdapat error pengukuran pada sensor arus. Sistem yang dirancang dapat melakukan kontrol dan monitoring daya. Sistem kontrol dirancang secara otomatis dimana aliran listrik akan otomatis berhenti saat daya yang diperlukan melebihi batas daya.
7 Imam Abdul Rozaq dan Noor Yulita pada tahun 2017
Dengan menggunakan sensor DS18B20 Waterproof dapat digunakan dalam pengukuran suhu air yang diperlukan sebagai salah satu indikator penting dalam penentuan monitoring kualitas air.
8 Ummi Syafiqoh, Sunardi dan Anton Yudhana pada tahun 2018
Pengembangan konsep Wireless Sensor Network dengan memanfaatkan modul ESP8266 untuk memantau nilai pH menggunakan sensor pH Meter Analog Kit dan suhu dari lahan pertanian menggunakan sensor DS18B20 Waterproof.
9 Nuzulul
Septiana Dewi, Danang
Erwanto dan Yudo Bismo Utomo pada tahun 2018
Alat kendali suhu dan kelembaban berbasis Internet of Things menggunakan sensor DHT11 dan Arduino Uno serta dikoneksikan melalui Android melaui modul ESP8266-01.
10 Indra Saputra, Dedi Triyanto dan Ikhwan Ruslianto pada tahun 2015
Menciptakan sebuah alat yang dapat bekerja dengan menyalakan aktuator-aktuator secara otomatis dengan mengukur dan membandingkan suhu, kelembaban dan level ketinggian air. Kemudian terdapat Relay sebagai aktuator yang berfungsi memutus dan menyambung arus listrik berdasarkan masukkan dari sensor suhu dan kelembaban serta sensor level air.
11 Budi Haryanto, Nanang Ismail dan Eko Joni Pristianto pada tahun 2018
Rancangan dan implementasi sistem monitoring suhu dan kelembapan secara nirkabel berbasis komunikasi Xbee pada budidaya tanaman Hidroponik.
12 Ira Puspasari, Yosefine
Triwidyastuti dan Harianto pada tahun 2018
Pengendalian temperatur, kelembaban, pH, dan EC.
Masing-masing pengendalian memiliki fungsi khusus pada sistem. Seluruh kendali ini diintegrasikan menjadi sistem Hidroponik wick otomatis untuk budidaya pembibitan tomat ceri dari biji tomat menjadi bibit tanaman yang siap untuk dikembangkan lebih lanjut.
13 Wahyu Adi Prayitno,
Adharul
Muttaqin dan Dahnial Syauqy pada tahun 2017
Internet of Things Sistem Monitoring Suhu, Kelembaban, dan Pengendali Penyiraman Tanaman Hidroponik menggunakan Blynk Android.
14 Fahmi Ulin Nuha, Zazid Abdul Rizal dan Dina Desi
Menghasilkan sebuah produk inovatif yang memanfaatkan teknologi Arduino yang dapat berjalan dengan sistem schedule, dapat memonitoring suhu dan kelembapan, serta pemberian pakan otomatis tiga kali
Permatasari pada tahun 2018
sehari dengan jeda delapan jam dan penyinaran dilakukan dibawah suhu 35oC.
15 Naveen Kumar, Pallavi dan Basawaraj Gadgay pada tahun 2018
Sistem kontrol menggunakan mikrokontroler (Arduino uno), berbagai Sensor. Dengan sistem Akuaponik berbasis IoT tersebut, dapat menghemat penggunaan air 57% daripada Akuaponik konvensional.
16 Kabul Rizalul Haqim, Agus Ganda Permana dan Unang Sunarya pada tahun 2018
Web yang dapat memonitor suhu dengan menggunakan sensor suhu DS18B20 dan sensor pH yang terhubung dengan node MCU, data dari pembacaan sensor ditampilkan secara grafik dan numerik, serta sebuah sistem pemberi pakan menggunakan alat servo yang berfungsi sebagai kontroler untuk melakukan pemberian pakan ikan yang dapat dikendalikan secara jarak jauh.
2.2. Konsep Dasar Program
Program adalah suatu rangkaian kegiatan sebagai bentuk implementasi dari suatu kebijakan. Menurut pengertian secara umum, program diartikan sebagai
“rencana” yang akan dilakukan/dikerjakan oleh seseorang atau suatu organisasi dalam rangka mencapai tujuan. Namun apabila program tersebut dikaitkan dengan evaluasi program, maka program didefinisikan sebagai suatu unit atau kesatuan kegiatan yang merupakan realisasi atau implementasi dari suatu kebijakan, berlangsung dalam proses yang berkesinambungan, dan terjadi dalam suatu organisasi yang melibatkan sekelompok orang (Arikunto & Jabar, 2014).
A. Android
Android merupakan subset perangkat lunak untuk perangkat mobile yang meliputi sistem operasi, middleware¸ dan aplikasi inti yang dirilis oleh Android adalah sistem operasi bergerak (mobile operating system) yang mengadopsi sistem operasi Linux, namun telah dimodifikasi (Suprianto & Agustina, 2012).
Android adalah sebuah sistem operasi untuk perangkat mobile berbasis linux yang mencakup sistem operasi, middleware dan aplikasi. Android menyediakan platform terbuka bagi para pengembang untuk menciptakan aplikasi mereka. Aplikasi Android ditulis dalam bahasa pemrograman Java. Antarmuka pengguna Android umumnya berupa manipulasi langsung, menggunakan gerakan sentuh yang serupa dengan tindakan nyata, misalnya menggeser, mengetuk, dan mencubit untuk memanipulasi objek di layar, serta papan ketik virtual untuk menulis teks (Tong, 2016).
B. Android SDK (Software Depelopment Kit)
Android SDK adalah tools API (Application Programming Interface) yang diperlukan untuk mengembangkan aplikasi pada platform Android yang menggunakan bahasa pemrograman Java. Android merupakan subset perangkat lunak untuk ponsel yang meliputi sistem operasi, middleware dan aplikasi kunci yang di-release oleh Google. Saat ini disediakan Android SDK (Software Development Kit) sebagai alat bantu dan API untuk mengembangkan aplikasi pada platform Android menggunakan bahasa pemrograman Java. Sebagai platform Android aplikasi – netral, Android memberi Anda kesempatan untuk membuat Aplikasi yang kita butuhkan yang bukan merupakan aplikasi bawaan Handphone/Smartphone (Safaat, 2012).
C. Internet of Things
Internet of Things (IoT) adalah infrastruktur jaringan global yang dinamis dengan kemampuan mengkonfigurasi diri sendiri berdasarkan standar dan protokol komunikasi yang dapat dioperasikan pada sesuatu/Things yang berbentuk fisik sehingga seolah-olah memiliki identitas virtual, atribut fisik, dan kepribadian
virtual serta menggunakan antarmuka yang cerdas, kemudian diintegrasikan ke dalam jaringan informasi, IoT dapat mengkomunikasikan data yang terkait antara pengguna dengan lingkungan mereka (Mudjanarko et al., 2017).
Internet of Things merupakan suatu jaringan yang menghubungkan berbagai objek yang memiliki identitas pengenal serta alamat IP, sehingga dapat saling berkomunikasi dan bertukar informasi tentang dirinya maupun ligkungan yang diinderanya. Objek-objek dalam IoT dapat menggunakan maupun menghasilkan layanan-layanan, sehingga bisa saling bekerjasama dan dapat mencapai tujuan bersama. Dengan kemampuannya ini, IoT telah menggeser definisi internet sebagai komputasi dimana saja kapan saja bagaimana saja, menjadi apa saja siapa saja dan layanan apa saja (Meutia, 2015).
Internet of Things diartikan sebagai sebuah skenario dari suatu objek yang dapat melakukan suatu pengiriman data/informasi melalui jaringan tanpa campur tangan manusia. Teknologi IoT telah berkembang dari konvergensi micro- electromechanical systems (MEMS), dan Internet pada jaringan nirkabel.
Sedangkan “A Things” dapat didefinisikan sebagai subjek seperti orang dengan implan jantung, hewan peternakan dengan transponder chip dan lain-lain. IoT sangat erat hubungannya dengan komunikasi mesin dengan mesin (M2M) tanpa campur tangan manusia ataupun komputer yang lebih dikenal dengan istilah cerdas (smart) (Limantara et al., 2017).
D. Android Studio
Android Studio adalah sebuah IDE untuk Android Development yang dikenalkan pihak google pada acara Google I/O di tahun 2013. Android Studio dibuat berdasarkan IDE Java populer, yaitu IntelliJ IDEA. Android Studio
merupakan IDE resmi untuk pengembangan aplikasi Android. Android Studio dibangun dengan tujuan mempercepat proses pembuatan maupun pengembangan aplikasi Android yang berkualitas tinggi untuk setiap device Android. Sebagai pengembangan dari Eclipse, Android Studio mempunyai banyak fitur-fitur baru dibandingkan dengan Eclipse IDE. Berbeda dengan Eclipse yang menggunakan Ant, Android Studio menggunakan Gradle sebagai build environment. Fitur-fitur lainnya adalah sebagai berikut (Aryantika, Darmawiguna, & Putrama, 2015):
1. Menggunakan Gradle-based build system yang fleksibel.
2. Bisa mem-build multiple APK .
3. Template support untuk Google Services dan berbagai macam tipe perangkat.
4. Layout editor yang lebih bagus.
5. Built-in support untuk Google Cloud Platform, sehingga mudah untuk integrasi dengan Google Cloud Messaging dan App Engine.
6. Import library langsung dari Maven repository E. Arduino IDE
Untuk memulai program Arduino (untuk membuatnya melakukan apa yang kita inginkan) kita menggunakan Arduino Integrated Development Environment (IDE) yaitu aplikasi cross-platform yang ditulis menggunakan bahasa pemrograman Java, dan berasal dari IDE untuk bahasa pemrograman Pengolahan dan proyek Wiring. Hal ini dirancang untuk memperkenalkan pemrograman untuk pendatang baru lainnya yang belum terbiasa dengan pengembangan perangkat lunak, IDE memungkinkan kita untuk menulis sebuah program secara step by step kemudian intruksi tersebut diupload ke papan Arduino (Purkayastha, 2014).
F. Firebase Realtime Database
Firebase Realtime Database merupakan sebuah layanan NoSQL Cloud- hosted yang dimiliki oleh Firebase SDK. Layanan ini menawarkan penyimpanan data yang dapat disinkronasikan secara realtime terhadap seluruh client yang terhubung. Layanan ini memiliki 3 kemampuan inti yaitu realtime, offline, dan accessible from client devices. Maksud dari realtime adalah jika terdapat perubahan pada database, maka seluruh client yang terhubung akan secara otomatis mendapatkan perubahannya dalam hitungan milidetik. Kemudian offline, yaitu aplikasi yang menggunakan Firebase Realtime Database akan tetap responsif bahkan saat offline. Hal ini disebabkan karena Firebase SDK dapat mempertahankan data dan perubahannya pada media penyimpanan client. Pada saat client terhubung kejaringan internet, maka Firebase SDK akan melakukan penyesuaian otomatis atas catatan perubahan data yang disimpan pada media penyimpanan client dengan kondisi terkini dari Firebase server. Kemampuan inti yang terakhir adalah accessible from client devices. Layanan ini menawarkan kemudahan untuk mengakses Firebase Realtime Database secara langsung dari sebuah perangkat mobile atau sebuah peramban web tanpa membutuhkan server application (Justicia, Tolle, & Amalia, 2017).
2.3. Metode Algoritma
Algoritma adalah sekumpulan langkah-langkah terbatas untuk mencari solusi suatu masalah. Berasal dari kata algoris dan ritmis. Pada pemrograman, algoritma didefinisikan sebagai metode yang terdiri dari langkah-langkah terstuktur untuk mencari solusi suatu masalah dengan bantuan komputer (Huda, 2017).
A. Model Waterfall
Metode pengembangan aplikasi yang digunakan adalah model Waterfall.
Metode ini sering dinamakan siklus hidup klasik (Classic Life Cycle) karena memiliki gambaran dengan pendekatan yang sistematis dan juga berurutan pada pengembangan perangkat lunak (Sommerville, 2011).
Metode Waterfall memiliki tahapan-tahapan sebagai berikut (Sommerville, 2011):
1. Requirements analysis and definition Layanan sistem, kendala, dan tujuan ditetapkan oleh hasil konsultasi dengan pengguna yang kemudian didefinisikan secara rinci dan berfungsi sebagai spesifikasi sistem.
2. System and software design Tahapan perancangan sistem mengalokasikan kebutuhan-kebutuhan sistem baik perangkat keras maupun perangkat lunak dengan membentuk arsitektur sistem secara keseluruhan.
Perancangan perangkat lunak melibatkan identifikasi dan penggambaran abstraksi sistem dasar perangkat lunak dan hubungannya.
3. Implementation and unit testing Pada tahap ini, perancangan perangkat lunak direalisasikan sebagai serangkaian program atau unit program.
Pengujian melibatkan verifikasi bahwa setiap unit memenuhi spesifikasinya.
4. Integration and system testing Unit-unit individu program atau program digabung dan diuji sebagai sebuah sistem lengkap untuk memastikan apakah sesuai dengan kebutuhan perangkat lunak atau tidak. Setelah pengujian, perangkat lunak dapat dikirimkan kepada customer.
5. Operation and maintenance Biasanya (walaupun tidak selalu), tahapan ini merupakan tahapan yang paling panjang. Sistem dipasang dan digunakan secara nyata. Maintenance melibatkan pembetulan kesalahan yang tidak ditemukan pada tahapan-tahapan sebelumnya, meningkatkan implementasi dari unit sistem, dan meningkatkan layanan sistem sebagai kebutuhan baru.
2.4. Pengujian Aplikasi
Pengujian sistem atau pengujian aplikasi adalah pengujian program perangkat lunak yang lengkap dan terintegrasi. Perangkat lunak atau yang sering dikenal dengan sebutan software hanyalah satuan elemen dari sistem berbasis komputer yang lebih besar. Biasanya, perangkat lunak dihubungkan dengan perangkat lunak dan perangkat keras lainnya (Kurniawati, 2018).
A. Black Box Testing
Black Box Testing atau yang sering dikenal dengan sebutan pengujian fungsional merupakan metode pengujian Perangkat Lunak yang digunakan untuk menguji perangkat lunak tanpa mengetahui struktur internal kode atau Program.
Dalam pengujian ini, tester menyadari apa yang harus dilakukan oleh program tetapi tidak memiliki pengetahuan tentang bagaimana melakukannya (Kurniawati, 2018).
Kelebihan Black Box Testing yaitu (Kurniawati, 2018):
A. Efisien untuk segmen kode besar B. Akses kode tidak diperlukan
C. Pemisahan antara perspektif pengguna dan pengembang Kelemahan Black Box Testing yaitu (Kurniawati, 2018):
1. Cakupan terbatas karena hanya sebagian kecil dari skenario pengujian yang dilakukan
2. Pengujian tidak efisien karena keberuntungan tester dari pengetahuan tentang perangkat lunak internal
2.5. Peralatan Pendukung
Peralatan pendukung yang dibutuhkan dalam penelitian ini antara lain:
A. Akuaponik
Konsep dasar Akuaponik adalah gabungan teknologi Akuakultur dengan teknologi Hidroponik dalam suatu sistem. Sisa pakan dan kotoran hasil metabolisme ikan dalam air yang berpotensi menurunkan kualitas air akan dimanfaatkan sebagai pupuk bagi tanaman air secara resirkulasi. Air kolam disalurkan ke media tumbuh tanaman sebagai filter vegetasi yang dapat membersihkan zat racun dalam air sehingga air yang kembali ke kolam telah bersih dan layak untuk digunakan kembali sebagai media budidaya ikan (Mulqan et al., 2017).
Dalam perawatannya, hal-hal yang harus diperhatikan pada sistem Akuaponik yaitu rentang suhu yang baik untuk tumbuhan maupun ikan agar dapat
tumbuh dengan optimal, tingkat keasaman atau potential hidrogen (pH) yang baik, serta sumber air yang baik (Fathulloh & Budiana, 2015).
Kondisi pH yang tidak tepat dapat menyebabkan stress pada ikan dan menjadikannya mudah terserang penyakit, serta membuat pertumbuhan tanaman tidak maksimal dan daya penguraian bakteri tidak optimal. Untuk pH ideal bagi ikan berkisar 6,5-8, pH optimal untuk tanaman berada pada rentang 4,5-6,5 dan untuk bakteri pengurai yang bekerja mengubah amonia memiliki pH ideal 6-8.
Kandungan oksigen terlarut (dissolved oxygen) dalam air yang bermanfaat untuk kehidupan organisme, seperti proses respirasi atau bernafas. Sumber air yang baik untuk kehidupan ikan dengan kondisi air yang tidak keruh dan tidak pula terlampau jernih, kekeruhan (turbidity) air sangat mempengaruhi kemampuan cahaya matahari untuk sampai kedasar kolam. Kadar amonia yang tinggi dapat membahayakan ikan dan tanaman, amonia di dalam kolam berasal dari protein yang terkandung pada pakan ikan dan sisa metabolisme ikan, baik berupa feses maupun urin (Saparinto & Susiana, 2014).
Semakin tinggi pH dan suhu air kolam, semakin tinggi pula kadar amonia.
Saat suhu dan pH tinggi (terlalu basa), sebagian besar amonia akan diubah dalam bentuk NH3. Amonia dalam molekul (NH3) lebih beracun daripada yang berbentuk ion (NH4+). Oleh karena itu, kadar amonia NH3 harus dikurangi agar tidak membunuh ikan dan tanaman. Siklus Nitrogen pada Akuaponik juga harus diperhatikan, siklus nitrogen dipengaruhi oleh faktor ikan yang berperan sebagai
“mesin” yang menghasilkan limbah yang mengandung amonia. Amonia ini perlu diolah atau diurai secepatnya agar tidak meracuni ikan dalam jumlah tertentu.
Kemudian faktor bakteri pengurai, Nitrosomonas bekerja menguraikan amonia
(NH3) menjadi nitrit (NO2), kemudian nitrit diurai oleh Nitrobacter menjadi nitrat (NO3 2-). Selama proses penguraian tersebut, nutrisi lain sebenarnya mengalami pula konversi unsur-unsur. Konversi amonia menjadi nitrat dikenal dengan siklus nitrogen. Serta faktor tanaman yang mampu tumbuh karena unsur nitrogen yang dihasilkan oleh bakteri pengurai. Nutrisi ini diserap melalui akar-akar tanaman.
Akar tanaman juga membantu menyaring air bagi ikan atau sebagai biofilter sehingga air yang masuk kembali ke dalam kolam menjadi jernih (Saparinto &
Susiana, 2014).
B. Unified Modelling Language (UML)
Unifield Modelling language (UML) adalah keluarga notasi grafis yang didukung oleh meta-model tunggal, yang dapat membantu dalam pendeskripsian dan desain sistem perangkat lunak, khususnya sistem yang dibangun menggunakan pemrograman berbasis objek. UML dideskripsikan oleh beberapa diagram diantaranya (Isa & Hartawan, 2017)
1. Use Case Diagram, digunakan untuk menggambarkan sistem dari sudut pandang pengguna sistem tersebut (user). sehingga pembuatan use case diagram lebih dititik beratkan pada fungsionalitas yang ada pada sistem, bukan berdasarkan alur atau urutan kejadian. Sebuah use case diagram mempresentasikan sebuah interaksi antara aktor dengan sistem.
Sumber: (Rinaldi, 2019)
Gambar II.1.Use Case Diagram
2. Activity Diagram, Menggambarkan rangkaian aliran dari aktivitas, digunakan untuk mendeskripsikan aktifitas yang dibentuk dalam suatu operasi sehingga dapat juga digunakan untuk aktifitas lainnya. Diagram ini sangat mirip dengan flowchart karena memodelkan workflow dari suatu aktifitas ke aktifitas yang lainnya, atau dari aktifitas ke status. Pembuatan activity diagram pada awal pemodelan proses dapat membantu memahami keseluruhan proses. Activity diagram juga digunakan untuk menggambarkan interaksi antara beberapa use case.
Sumber : (Rinaldi, 2019)
Gambar II.2. Activity Diagram
3. Sequence Diagram,Menggambarkan interaksi antara sejumlah objek dalam urutan waktu. Kegunaannya untuk menunjukan rangkaian pesan yang dikirim antara objek juga interaksi antar objek yang terjadi pada titik tertentu dakam eksekusi sistem.
Sumber : (Rinaldi, 2019)
Gambar II.3. Activity Diagram
4. Class Diagram, Class adalah spesifikasi yang akan menghasilkan objek dan merupakan inti dari pengembangan dan desain berorientasi objek.
Class menggambarkan keadaan (atribut atau properti) suatu sistem, sekaligus menawarkan layanan untuk memanipulasi keadaan tersebut (metode atau fungsi).
Sumber : (Rinaldi, 2019)
Gambar II.4. Class Diagram
C. Arduino
Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat opensource, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardware nya memiliki prosesor Atmel AVR dan software nya memiliki bahasa pemrograman sendiri (Kadir, 2013).
Dalam penelitian ini, penulis menggunakan Wemos D1 yang merupakan varian dari board Arduino Uno yang berbasis WiFi dari ESP8266, tetapi memiliki prosesor 32 bit dan sudah dilengkapi dengan IC USB to serial CHG340 (Saputro, 2017).
Sumber: (Saputro, 2017)
Gambar II.5. Wemos D1
D. Sensor
Sensor adalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan lingkungan fisik atau kimia. Variabel keluaran dari sensor yang diubah menjadi besaran listrik disebut Transduser (Waleed et al., 2019).
Sensor yang diguna pada penelitian ini antara lain:
1. Sensor pH
Sensor pH yang digunakan dalam penelitian ini adalah Module sensor pH V.1.1 dan pH Probe MSP340 shield Arduino.
Sumber: (Waleed et al., 2019)
Gambar II.6. pH module dan pH probe
2. Sensor Suhu
Sensor suhu yang digunakan adalah Waterproof yang dapat mengukur suhu dalam air.
Sumber: (Rozaq & Yulita, 2017)
Gambar II.7. DS18B20 Waterproof
E. Motor Servo
Motor servo adalah sebuah perangkat atau aktuator putar (motor) yang dirancang dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup (servo), sehingga dapat di-set-up atau diatur untuk menentukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor. Motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari motor DC, serangkaian gear, rangkaian kontrol dan potensiometer. Serangkaian yang melekat pada poros motor DC akan memperlambat putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo, sedangkan potensiometer dengan perubahan resistansinya saat motor berputar berfungsi sebagai penentu batas posisi putaran poros motor servo (Latifa
& Saputro, 2018).
Sumber: (Latifa & Saputro, 2018)
Gambar II.8. Motor Micro Servo SG90 F. Relay
Relay adalah komponen elektronika yang berupa saklar atau switch elektrik yang dioperasikan menggunakan listrik (Vyanza, Irawan, & Setianingsih, 2017).
Sumber : (Vyanza et al., 2017)
Gambar II.8. Relay
