Abstrak—. Tanaman adalah suatu bagian dari kehidupan manusia. Tanaman dapat membersihkan udara dan manusia untuk menjaganya harus merawat tanaman tersebut. Terkadang manusia lalai dalam melakukan perawatan tanaman atau tidak sempat dalam perawatan tanaman. Sehingga untuk membantu dalam perwatan tanaman dibuatlah suatu system penjadwalan bersiklus dengan arduino Mega 2560 untukpenyiraman tanaman. Dengan pemasukan penjadwalan yang dapat dan diakses oleh aplikasi. Penjadwalan yang terintegrasi degan internet atau disebut dengan IoT sehingga penjadwalan dapat dilakukan darijauh dan lebih mudah.
Kata Kunci—.Penjadwalan, IoT, Arduino Mega 2560
I. PENDAHULUAN
Tanaman adalah suatu bagian dari kehidupan manusia. Hampir keseluruhan tanaman berfungsi untuk membersihkan udara untuk menghasilkan ogsigen. Dalam contoh lain adalah pengunanaan tanaman hias yang digunakan tidak hanya pada sebagai pembersih udara ruangan, melainkan juga sebagai penambah keindahan dalam ruangan. Namun dalam perawatan tanaman hias dalam ruangan berbeda dengan tanaman hias di luar ruangan. Pada tanaman hias dalam ruangan memiliki keterbatasan dari cadangan air, cahaya matahari dan juga kelembaban tanahnya. Hal ini harus di perhatikan meski ada juga tanaman yang memiliki ke tanguhan yang lebih. Namun terkadang dalam melakukan perawatan yang rutin dalam suatu kesibukan mungkin akan membuat lalai dalam merawat tanaman tersebut. Sehinga perlu dilakukan sebuah system yang dapat melakukan sesuatu pada tanaman tersebut untuk selalu melakukan aktifitas perawatan yang biasa dilakukan. Contoh pada perawatan yang harus dilakukan adalah pada penyiraman tanaman tersebut.
II. LANDASANTEORI 2.1 Tanaman Hias
Tanaman hias adalah salah satu kelompok tanaman hortikultura atau tanaman yang dapat dibudidayakan. Arti lain dari tanaman hias seperti pada namanya yaitu adalah tanaman yang berfungsi sebagai penghias atau memberi keindahan atau yang dapat dinikmati secara visual baik dalam ruangan maupun luar. Karena memiliki bentuk dan warna yang indah tanaman hias mempunyai presepsi dan penilaiannya sendiri.
Selain dinikmati dari keindahannya tanaman hias juga sebagai pendukung kehidupan mahkluk hidup yang dapat menciptakan kenyamanan, keindahan dan keharmoisan lingkungan. [1] contoh dari tanaman hias adalah tanaman Antorium seperti pada gambar
Gambar 2.1 Anthurium crystallinum. 2.2 Kelembaban
Kelembaban adalah suatu tingkatan keadaan suatu media udara atau tanah yang melihat tingkat konsentrasi banyak air pada satu tempat. Kelembaban memiliki tingkat kejenuhannya yang dapat di pengaruhi oleh temperatur dan juga tekanan sehingga tingkat kelembaban dapat meningkat atau berkurang. Atau dalam kata lain kelembaban adalah banyaknya suatu zat air pada suatu media, jika tempat tersebut lembab berarti memiliki konsentrasi air yang sangan tinggi dan sebaliknya. [2]
2.3 Penjadwalan
Penjadwalan atau jadwal dapat di definisikan sebagai suatu proses yang dinamis atau dapat berubah dengan sesuaikan dengan waktu. Penjadwalan dapat diartikan kapan suatu kegiatan dilakuan pada waktu tertentu sehingga hasil yang dibutuhkan tercapai. Menurut Kenneth. R. Baker menyatakan penjadwalan adalah proses dalam pengalokasian sumber daya untuk memilih dalam jangka waktu tertentu. Contohnya adalah penjadwalan dalam melakukan penyiraman tanaman yang dilakukan dalam beberapa hari sekali atau sehari dilakukan beberapa kali. [3]
.
2.4 Arduino Mega 2560
Arduino merupakan salah satu produsen pembuat perangkat mikrokontroller yang cukup populer saat ini di
Yomi Adil Riawan1,Bene Genhaq Suseno2, Efa Maydhona Saputra3 S.T., M.T, Denny Hidayat Tri Nugroho4 S.T.,M.T.
Program Studi Teknik Elektro Jurusan Teknologi Produksi dan Industri Institut Teknologi Sumatera
1
yomi.13116032@student.itera.ac.id
2
bene.13116017@student.itera.ac.id
Rancang Bangun Sistem Penjadwalan Penyiraman
Tanaman dalam Runagan Berbasis IoT dengan
kalangan pelajar bahkan hingga pengembang sistem otomasi. Arduino cukup populer dikarenakan penggunaannya yang mudah, memiliki banyak fitur dan komponen pendukung yang mudah dikembangkan serta harga yang relatif terjangkau. Salah satu produk Arduino yang umum digunakan yaitu Arduino Mega 2560 yang berbasis Atmega 2560. Perangkat ini dibekali dengan pin digital input/output sebanyak 54 buah dan 16 pin analog, serta 2 UARTs yang dapat digunakan sebagai jalur komunikasi serial dengan perangkat mikrokontroller lainnya. Perangkat ini dapat melakukan pembacaan dalam bentuk digital maupun analog yang nantinya dapat dikondisikan oleh pengembang melalui aplikasi atau software pendukung Arduino IDE (Integrated Devolopment Environtment) [4]. Gambaran bentuk perangkat Arduino ini tercantum sebagaimana pada gambar 2.1 berikut.
Gambar 2.1 Arduino Mega 2560[3]
Adapun spesifikasi dan fitur-fitur yang dimiliki oleh perangkat mikrokontroller jenis Arduino Mega 2560 ini yaitu sebagai berikut.
- Tegangan operasi sebesar 5 V
- Tegangan input sebesar 6–20 V dengan rekomendasi untuk ATMega2560 sebesar 7–12 V
- Pin digital I/O sebanyak 54 pin - Pin input analog sebanyak 16 pin
- Arus DC pin I/O sebesar 40 mA sedangkan arus DC untuk pin 3.3V sebesar 50 mA
- Flash memori 156Kb yang mana 8 Kb digunakanoleh
bootloader - SRAM 8 Kbyte - EEPROM 4 Kbyte
- Serta mempunyai 2 Port UARTs untuk komunikasi serial. 2.5 Internet of Thing
Menurut (Burange & Misalkar, 2015) Internet of Things (IOT) adalah struktur di mana objek, orang disediakan dengan identitas eksklusif dan kemampuan untuk pindah data melalui jaringan tanpa memerlukan dua arah antara manusia ke manusia yaitu sumber ke tujuan atau interaksi manusia ke komputer.
Internet of Things merupakan perkembangan keilmuan yang sangat menjanjikan untuk mengoptimalkan kehidupan berdasarkan sensor cerdas dan peralatan pintar yang bekerjasama melalui jaringan internet (Keoh, Kumar, & Tschofenig, 2014). [5]
2.6 MIT App Inventor
MIT APP Inventor adalah suatu Web pemrograman berbasis visual yang intuitif sehingga semua orang dapat membuat aplikasi android yang dapat berfungsi secara penuh baik orang biasa atau anak-anak. MIT APP Inventor dapat membuat aplikasi sederhanan dengan basis pemrograman blok sehingga dapat membuat aplikasi sederhana lebih mudah. MIT APP inventor di ciptakan untuk mengembangkan perangkat lunak dengan memberdayakan semuarang dari pengkonsumsi teknologi untuk beralih ke penciptaan teknologi. MIT APP Inventor terdiri dari sebuah tim mahasiswa CSAIL dan dipimpin oleh Prof. Hal Abelson. [6]
2.7 ESP32-Cam
ESP32-Cam merupakan salah satu modul mendukung konektivitas Wi-Fi sehingga proses pengiriman komunikasi dapat dilakukan dengan lebih mudah. Adapun gambaran modul ini dapat dilihat sebagaimana pada gambar 2.4 dan penjabaran spesifikasi terdapat pada tabel 2.3 berikut ini. [7]
Gambar 2.4 Modul ESP32-Cam Tabel 2.3 Spesifikasi ESP32-Cam
Bagian Spesifikasi
Operating Voltage Tegangan DC 3.3 V – 5 V
Image Output JPEG, BMP dan Grayscale
Pin I/O - 1 pin VCC - 1 pin 5V - 1 pin 3,3 V - 3 pin GND
- 1 Serial (1 Rx pin, 1 Tx pin) - 8 pin I/O Digital
Support Interface UART, SPI, I2C, PWM
Antenna On-board PCB antenna
Wi-Fi 802.11 b/g/n/
Security
WPA/WPA2/WPA2-Enterprise/WPS
Operation mode STA/AP/STA+AP
2.8 Database ThinkSpeak
ThinkSpeak merupakan salah satu platform penyedia database dalam bentuk pengolahan data dan riwayat yang dikembangkan dengan algoritma MathLab. Platform ini cukup banyak digunakan sebab tampilan data yang telah diproses menjadi grafik sehingga memudahkan pangguna dalam memantau data dan riwayat data yang disimpan didalamnya.
Adapun beberapa fitur ThinkSpeak diantaranya yaitu sebagai berikut [7] :
Gambar 2.5 ThinkSpeak
- Visualisasi data sensor secara realtime (pembaruan data setiap 15 detik)
- Agregasi data dari penyedia pihak ketiga
- Task IoT analytics terjadwal guna menganalisis data
III. METODELOGI
3.1 Alat dan Bahan
Pada perancangan kali ini dibutuhkan beberapa alat dan bahan yaitu sebagai berikut:
a. Arduino Mega 2560
b. Smartphone Android 2.3 (Gingerbread) c. PC (Personal Computer)
d. ESP32-Cam
e. Database ThinkSpeak
f. LCD 16x2 g. Kabel jumper
h. Project box tipe X6 (11,5 cm x 18,5 cm x 6,5 cm)
i. Papan PCB 3.2 Perancangan Alat
Perancangan sistem dengan memanfaatkan alat dan bahan yang telah disebutkan pada poin 3.1 sehingga dibentuk dalam diagram sebagaimana gambar 2.7 berikut.
Gambar 3.1 Rancangan Sistem Monitoring Tanaman
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan alur rancangan yang terdapat pada gambar 4.1 dibangun sebuah sistem dengan alur kerja atau flow chart sebagai berikut.
Gambar 4.1 Flow Chart Sistem Penjadwalan Penyiram Tanaman
Dalam pengujian dilakukan pengujian pada beberapa sistem untuk mendapatkan data pada nilai-nilai pengujian setiap sistem. Pengujian yang dilakukan sebagai berikut.
Pengujian ini dilakukan untuk memastikan bahwa sistem pewaktuan pada alat berjalan dengan baik. Pada pewaktuan mengunakan RTC sebagai time conter, dimana pengkonteran waktu sehingga waktu dapat berjalan. Dalam pengujiannya dilakukan dengan mematikan device dan mengunungu kurang lebih 5 menit dan melihat perbandingan waktu sekarang dan juga waktu pada device. Hasil yang diperoleh pada pewaktuan terdapat pada table 4.1
Tabel 4.1 Hasil percobaan pewaktuan Uji
Ke-
Hasil Pembacaan
Sistem Pewaktuan Tanggal Sebenarnya Waktu Sebenarny a 1 Pada LCD tertera : “29/08/20 10:45” 29 Agustus 2020 10.45 WIB 2 Pada LCD tertera : “29/08/20 10:50” 29 Agustus 2020 10.50 WIB 3 Pada LCD tertera : “29/08/20 10:55” 29 Agustus 2020 10.55 WIB 4 Pada LCD tertera : “29/08/20 11:00” 29 Agustus 2020 11.00 WIB 5 Pada LCD tertera : “29/08/20 11:12” 29 Agustus 2020 11.12 WIB 6 Pada LCD tertera : “29/08/20 11:17” 29 Agustus 2020 11.17 WIB
Berdasarkan Tabel 4.1 diperoleh data pada tampilan device pewaktuan pada perangkat sudah benar karena sudah berhasil dalam melakukan time counter,sehingga waktu pada device berjalan tanpa harus diupdate pada perangkat lainnya. 4.2 Hasil Pengujian Penjadwalan
Pada sistem penjadwalan ini, dilakukan pengiriman data oleh aplikasi lalu dikirim ke cloud server dan perangkat akan membaca nilai penjadwalan pada cloud server. Pada sistem penjadwlan yang dibuat mengunakan kode untuk mempermudah dalam pembacaan nilai pada penjadwalan. Kode tersebur seperti pada table 4.2.
Tabel 4.2 Kode Pembacaan Jadwal
Opsi Jadwal Indikator Database
2 x Sehari 1 1 x Sehari 2 2 Hari Sekali 3 3 Hari Sekali 4 4 Hari Sekali 5 5 Hari Sekali 6 6 Hari Sekali 7
7 Hari Sekali 8
Automatis 9
Nilai pada penjadwalan ini akan dibaca oleh perangkadan perangkat akan menerjemahkan nilai-nilai tersebut sebagai case seperti pada opsi jadwal. Untuk itu dilakukan pengujian pengiriman jadwal dan pembacaan pada perangkat dihasilkan seperti pada table 4.3.
Tabel 4.3 Hasil Pengiriman Jadwal
Pada sistem penjadwalan data yang telah dikirim oleh aplikasi telah dibaca oleh perangkat dan perangkat sudah dapat membaca kode pengirimannya dengan hasil output opsi penyiraman penjadwalannya. Pada pengujian table 4.3 tersebut dilakukan penjadwalan dengan perbandingan waktu 7 menit banding 7 hari. Pada pencountingan hari yang dilakukan akan lebih cepat, pada penyiraman 2hari sekali menjadi 2menit sekali. Selain dari sistem penjadwalan dilakukan juga pengjujian dalam penyiraman tanaman untuk memastikan output pada penyiraman tanaman berhasil dan sesuai dengan perintah yang diberikan oleh aplikasi. Data hasil pengujian tersebut tergabung dengan pada table 4.3, untuk hasil pengeluarannya yang didapatkan oleh penyiraman seperti pada table 4.4
Tabel 4.4 Hasil Penyiraman No Data Output No 1 5 2 6 3 7 4 8
V. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil dan pembahasan yang kami lakukan, maka diperoleh bahwa pada sistem penjadwalan yang dikirimkan oleh aplikasi akan dikirimkan ke server cloud dan juga akan dibaca oleh perangkat sebagai kode penjadwalan. Sistem penjadwalan tersebut akan aktif jika counter pada perangkat sudah menghitung sesuai degan jadwal yang telah dibaca oleh perangkat dari server cloud. Setelah penjadwalan berhasil selanjutnya adalah pembacaan pada berapa banyak air yang dibaca oleh perangkat dari hasil pembaccan server yang telah di kirim oleh aplikasi sebagai keluaran penyiraman air pada tanaman. kedua sistemtersebut berhasil dilakukan dan terintegrasi dengan baik.
VI. REFERENCES
[1] T. Widyastuti, Teknologi Budidaya Tanaman Hias Agribisnis, Yogyakarta: CV Mine, 2018.
[2] S. M. B. R. D. Sri Indarwati, "Kebutuhan Daya Pada Air Conditioner Saat Terjadi Perbedaan Suhu Dan Kelembaban," vol. 15, no. 1, 2019.
[3] I. S. P. S. S. Wiwiek Fatmawati, "Penjadwalan Kerja Dengan Metode Algoritma Active Schedule Dan Heuristicschedule Untuk Minimisasi Waktu Penyelesaian," 2009.
[4] Arduino, "ArduinoMega2560," Arduino, [Online]. Available: www.arduino.cc/en/guide/ArduinoMega2560. [Accessed 4 9 2020].
[5] A. Junadi, "Internet Of Thing, Sejarah, Teknologi Dan Penerepannya," vol. 1, no. 3, 2015.
[6] MIT APP INVENTOR, "ABOUT US," MIT APP
INVENTOR, [Online]. Available:
http://appinventor.mit.edu/about-us. [Accessed 4 09 2020]. [7] Ai Thingker, "ESP32-CAM WiFi+Bluethooth SoC
![Gambar 2.1 Arduino Mega 2560[3]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/3040403.2318322/2.918.124.392.353.538/gambar-arduino-mega.webp)
