598 Jurnal Teknik Informatika dan Sistem Informasi ISSN 2407-4322 Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 598-607 E-ISSN 2503-2933
Perancangan Sistem Monitoring Tanaman Strawberry Di Dataran Rendah Menggunakan Aplikasi Berbasis IoT
Yusuf Anwar Marganing Putra1, Joni Maulindar2, Afu Ichsan Pradana3
Jurusan Teknik Informatika, Teknik Informatika, Universitas Duta Bangsa Surakarta, Surakarta e-mail: *1[email protected], 2[email protected], 3[email protected]
Abstrak
Perancangan sistem monitoring suhu optimal dengan pendinginan kipas dan penyiraman otomatis pada tanaman stroberi di dataran rendah berbasis IoT menggunakan aplikasi Bylnk dengan metode prototyping telah dikembangkan untuk meningkatkan produktivitas tanaman di daerah tersebut. Metode prototyping digunakan untuk merancang sistem monitoring suhu yang lebih optimal dengan penambahan teknologi IoT dan aplikasi Bylnk, sehingga dapat mempermudah pengawasan dan pemeliharaan tanaman secara efektif dan efisien. Sistem monitoring suhu dilengkapi dengan sensor suhu yang terhubung ke jaringan internet melalui teknologi IoT. Dalam sistem ini, aplikasi Bylnk digunakan untuk memantau dan mengatur suhu udara yang ideal bagi pertumbuhan tanaman stroberi. Sistem ini juga dilengkapi dengan pendinginan kipas dan penyiraman otomatis yang dapat diatur melalui aplikasi, mempermudah petani dalam mengawasi dan merawat tanaman lebih efisien, Penelitian dilakukan dengan mempertimbangkan faktor - faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman stroberi serta penggunaan IoT dan aplikasi Bylnk dalam pengembangan sistem ini. Pengujian dan evaluasi dilakukan untuk memastikan kinerja dan kesesuaian sistem dengan kebutuhan yang ada. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perancangan alat monitoring ini dapat membantu petani dalam meningkatkan produktivitas tanaman dan mempermudah pengawasan dan pemeliharaan tanaman. Sistem ini dapat menjadi alternatif untuk meningkatkan produksi tanaman stroberi di dataran rendah.
Kata kunci : Internet of things, Monitoring , Penyiraman, Prototyping, Stroberi.
Abstract
An IoT-based system design has been developed to monitor and optimize the temperature of strawberry plants in lowland areas. The system incorporates fan cooling and automatic irrigation, using the Bylnk application and a prototyping method to enhance plant productivity. The prototyping method allows for the design of an optimal temperature monitoring system by integrating IoT technology and the Bylnk application, facilitating effective and efficient plant supervision and maintenance. The temperature monitoring system is equipped with temperature sensors that are connected to the internet through IoT technology.
The Bylnk application is utilized to monitor and regulate the ideal air temperature for strawberry plant growth. Additionally, the system includes fan cooling and automatic irrigation that can be controlled through the application, enabling farmers to monitor and care for their plants more efficiently. The research takes into account factors influencing strawberry plant growth and the utilization of IoT technology and the Bylnk application in system development.
Testing and evaluation are conducted to ensure the system's performance and suitability for the existing needs. The research findings indicate that this monitoring tool design can assist farmers in enhancing plant productivity and facilitating plant supervision and maintenance. The system serves as an alternative for increasing strawberry production in lowland areas.
Jatisi ISSN 2407-4322
Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 598-607 E- ISSN 2503-2933 599
Keywords:Internet of things, Monitoring, Prototyping, Strawberry, Watering.1. PENDAHULUAN
Kemajuan teknologi semakin cepat dan sudah merambah ke berbagai bidang kehidupan manusia. Hal ini terlihat dari kemunculan peralatan canggih yang diciptakan untuk memudahkan tugas manusia[1]. Salah satu bentuk perkembangan teknologi terkini adalah Internet of Things (IoT), yang memungkinkan alat-alat fisik seperti sensor suhu dan kelembaban terhubung ke internet dan dapat dikendalikan melalui perangkat smartphone [2]. IoT telah banyak digunakan dalam pertanian untuk mendukung kegiatan petani dengan menggunakan teknologi canggih dan peralatan yang mempermudah tugas mereka [2] Di Indonesia, beberapa petani di daerah dataran tinggi telah melakukan budidaya komersial stroberi, sebuah jenis buah herbal dengan nilai jual tinggi. [3], Harga jual stroberi cukup tinggi karena pasokan nya belum mencukupi permintaan pasar. Stroberi digunakan sebagai bahan dalam makanan dan minuman seperti selai, manisan, sirup, yogurt, dan es krim oleh produsen makanan [4].
Potensi komersial buah Strawberry sebagai salah satu komoditas hortikultura sangat menjanjikan karena nilai ekonominya yang tinggi. Akan tetapi, di Indonesia saat ini, fokus produksi buah Strawberry hanya pada peningkatan jumlah hasil dengan memperluas lahan tanam. Sayangnya, hal ini belum diikuti dengan upaya meningkatkan kualitas buah dan juga penanganan pasca panen yang memadai. [5]. Penyiraman tanaman saat ini dianggap belum cukup efektif jika dilakukan secara manual atau tradisional [6]. Petani umumnya melakukan penyiraman secara rutin pada pagi dan sore hari, berdasarkan perkiraan kebutuhan air tanaman.
Namun, sulit bagi petani untuk memastikan penyiraman yang tepat agar tanaman memperoleh air yang cukup sesuai kebutuhan. Tanaman stroberi secara optimal dapat berkembang di wilayah dengan ketinggian dataran yang tinggi [7] dengan kondisi lingkungan yang optimal, termasuk suhu yang ideal antara 17-20°C, kelembaban udara sekitar 80%-90%, paparan sinar matahari selama 8-10 jam per hari, serta curah hujan sekitar 600 mm-700 mm per tahun. [8].
Oleh karena itu, pembudidayaan stroberi di daerah dataran rendah tidak mungkin dilakukan karena kondisi iklimnya yang memiliki suhu tinggi dan kelembaban udara rendah. Stroberi adalah tanaman subtropis yang mampu menyesuaikan diri dengan baik dalam iklim tropis, dengan suhu udara berkisar antara 20-32ºC dan kelembaban udara antara 80-90% untuk mendukung pertumbuhannya. Tanaman stroberi juga membutuhkan suhu udara sekitar 14-24°C pada bagian daun dan 18-30°C di bagian akar, serta kelembaban relatif antara 85-95% [9].
Kota Solo terletak di Jawa Tengah dengan koordinat geografis antara 110˚45’15”- 110˚45’35” Bujur Timur dan 7˚36’-7˚56’ Lintang Selatan. Kota ini memiliki elevasi sekitar 92 meter di atas permukaan laut. Iklimnya termasuk dalam kategori tropis dengan dua musim yang terdiri dari musim kemarau dan musim hujan. Menurut sumber pemerintah Kota Surakarta, Rentang suhu udara di Kota Solo berada antara 26,55˚C hingga 29,10˚C, sementara kelembaban udara berkisar antara 68% hingga 86%. Dampak dari perkembangan teknologi otomatisasi terasa dalam berbagai aspek kehidupan manusia saat ini. Keamanan dan kemudahan yang ditawarkan oleh teknologi tersebut memberikan pengaruh positif terutama pada aspek penggunaan energi listrik [8]. Ini bisa berdampak signifikan pada efisiensi waktu dan tenaga petani strawberry, karena mereka tidak perlu melakukan kontrol alat secara manual.
Dalam penelitian yang dilakukan oleh [10] yang berjudul "Pengembangan Alat Monitoring Otomatis Berbasis Web untuk Budidaya Stroberi," melalui sistem ini memungkinkan pemantauan stroberi menggunakan Alat pengukur pH tanah berbasis web yang dapat secara otomatis memonitor pH tanah, suhu udara, dan kelembaban udara, serta data yang dihasilkan dapat diakses melalui website. Penelitian ini melibatkan penggunaan sensor pH
600 Jatisi ISSN 2407-4322 Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 598-607 E-ISSN 2503-2933
tanah, sensor suhu udara, dan kelembaban udara, sementara penulis menambahkan kipas sebagai pengatur suhu agar tetap optimal.
Penelitian lain dilakukan oleh [1] yang berjudul "Sistem Monitoring pH untuk Tanaman Stroberi dengan Sistem Aeroponik." Dengan adanya sistem ini, dapat membantu memantau pH tanaman stroberi dengan sistem aeroponik dan dapat menampilkan data. Penelitian tersebut hanya memantau kadar pH pada air, sedangkan penulis memantau suhu udara sekitar tanaman dan kelembaban tanah.
Penelitian lain dilakukan oleh [8] yang berjudul "Kontrol Dan Monitoring Otomatis Rumah Kaca Untuk Buah Strawberry." Hasil penelitian yang di lakukan peneliti ini adalah monitoring otomatis buah strawberry dengan mengirimkan data di rumah kaca seperti suhu ruangan dan kelembaban tanah, menggunakan notifikasi bot telegram. Hasil dari peneliti sebelumnya me monitoring lewat bot telegram sedangkan saya menggunakan aplikasi Bylnk.
Tujuan dibuatnya sistem monitoring adalah untuk melakukan pengamatan dalam suatu lahan tanaman strawberry. Dalam kasus ini, petani strawberry dapat memaksimalkan fungsi dari sistem monitoring untuk mencatat, mengukur, dan mengumpulkan data [11]. Setiap sistem umumnya memiliki Batasan dalam melakukan berbagai hal. Selain fungsinya sebagai monitoring, sistem ini dapat dimasukkan beberapa program untuk mengendalikan suatu aksi yang menghasilkan output ke dalam tanaman yang di monitoring. Dalam waktu yang akan datang, peralatan tersebut akan berguna dalam mengembangkan budidaya tanaman strawberry di wilayah dataran rendah. Sistem ini dapat menjadi solusi bagi petani yang tidak memiliki lahan di area dataran tinggi untuk menanam strawberry.
2. METODE PENELITIAN
2.1. Metode Penelitian
Metodologi merupakan pendekatan yang digunakan untuk mengumpulkan data atau cara untuk mendapatkan data yang diperlukan dalam menyelesaikan karya tulis ini. Berikut ini adalah metode yang diterapkan:
2.1.1. Metode Pengumpulan Data
Dalam rangka memperoleh data dan informasi yang diperlukan untuk penelitian ini, peneliti mengadopsi dua pendekatan, yaitu studi pustaka dan observasi. Dalam studi pustaka data diperoleh melalui analisis literatur yang relevan dengan topik penelitian. Sementara dalam observasi, Pengamatan dilakukan di UDB factory dengan memanfaatkan fasilitas yang tersedia di kampus Universitas Duta Bangsa Surakarta untuk mendapatkan data yang di butuhkan.
2.1.2. Metode Pengumpulan Data
Metode yang akan diterapkan dalam pengembangan sistem ini untuk membangun sistem monitoring suhu pada tanaman stroberi adalah metode Prototyping [12], yang terdiri dari empat tahapan sebagai berikut :
1. Communication
Tahap awal dalam metode ini adalah saat Developer menentukan kebutuhan yang diperlukan untuk membuat sistem ini, meliputi perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak nya (software).
2. Quick Plan
Pada tahap ini, dilakukan pembangunan prototipe dengan merancang perencanaan sistem yang akan dibangun.
Jatisi ISSN 2407-4322
Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 598-607 E- ISSN 2503-2933 601
3. Modelling Quick Design
Pada langkah ini, penekanan diberikan pada aspek perangkat lunak (software) dan perangkat keras (hardware) dengan membuat desain rangkaian untuk monitoring suhu tanaman stroberi.
2.1.3. Alat dan Bahan 1. Power Supply 2. Microcontroller 3. IC Regulator 4. Sensor DHT22
5. Sensor Kelembaban Tanah (YL-69) 6. Modul Relay
7. Driver Motor 8. Kipas DC 9. Pompa Air 10. Bylink 11. Smartphone
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Analisis dan Perancangan
Sistem monitoring adalah untuk melakukan pengamatan dalam suatu lahan tanaman strawberry. Dalam kasus ini, petani strawberry dapat memaksimalkan fungsi dari sistem monitoring tersebut. Setiap sistem umumnya memiliki Batasan dalam melakukan berbagai hal.
Selain fungsinya sebagai monitoring, sistem ini dapat dimasukkan beberapa program untuk menjalankan suatu aksi yang menghasilkan output ke dalam tanaman yang di monitoring.
Dengan demikian alat tersebut diharapkan dapat memberikan bantuan dalam budidaya tanaman stroberi di daerah dengan ketinggian yang lebih rendah. Sistem ini dapat menjadi solusi bagi petani yang tidak memiliki lahan di area dataran tinggi untuk menanam strawberry.
Berdasarkan dalam hal tersebut maka dapat perumusan masalahnya yaitu bagaimana membuat perancangan sistem monitoring suhu tanaman strawberry di dataran rendah menggunakan aplikasi android berbasis Internet of Things?
3.2. Perancangan Sistem
Untuk memudahkan perancangan dan pembuatan sistem Rancang Bangun untuk memonitor suhu tanaman stroberi di dataran rendah dengan menggunakan Node Mcu8266, dilakukan perencanaan sistem dengan merancang sebuah diagram blok[6] dan flowchart.
3.3. Diagram Blok
602 Jatisi ISSN 2407-4322 Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 598-607 E-ISSN 2503-2933
Gambar 1. Diagram Blok
Gambar 1 ini adalah untuk memperjelas mekanisme operasi sistem yang akan dikembangkan, akan digunakan diagram blok yang berperan dalam menggambarkan kegiatan yang ada dalam sistem. Diagram ini berisi gambaran sistem yang sedang berjalan, sehingga memudahkan pemahaman terhadap cara kerja sistem tersebut.
3.4. Flowchart
Untuk memudahkan pemahaman terhadap sistem yang akan dibuat, digunakan lah flowchart yang berfungsi untuk menggambarkan kegiatan-kegiatan yang terdapat dalam sistem.
Flowchart ini berisi gambaran tentang sistem yang sedang berjalan. Dalam pembuatan sistem, terdapat beberapa jenis flowchart yang dapat digunakan.
3.4.1.Flowchart Penyiraman
Jatisi ISSN 2407-4322
Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 598-607 E- ISSN 2503-2933 603
Gambar 2. Flowchart Penyiraman
Gambar 2 adalah flowchart alur proses bagaimana sistem berjalan
604 Jatisi ISSN 2407-4322 Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 598-607 E-ISSN 2503-2933
3.4.2.Flowchart MonitoringGambar 3. Flowchart Monitoring
Gambar 3 adalah flowchart bagaimana alur kerja monitoring alat
3.5. Skema Perancangan
Skema perancangan sistem merupakan bentuk perangkat elektronik yang dibuat untuk membangun sistem. Dengan adanya skema ini, kita dapat mengetahui alat-alat yang diperlukan untuk membangun sistem dan sebagai sarana untuk memberikan informasi tentang sistem yang akan dibuat.
Gambar 4. Skema Perancangan Hardware
Jatisi ISSN 2407-4322
Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 598-607 E- ISSN 2503-2933 605
Pada Gambar 4 menunjukkan desain hardware dari alat monitoring yang semua alat sudah terhubung ke Node MCU8266 seperti gambar yang sudah di buat.
Gambar 5. Skema Perancangan Bylnk
Pada gambar 5 untuk menggambarkan desain antarmuka aplikasi Bylnk yang telah dibuat, akan ditampilkan desain perancangan tampilan aplikasi seperti yang terlihat pada gambar sebelumnya.
4. KESIMPULAN
Hasil penelitian ini memberikan kesimpulan bahwa desain perancangan sistem yang telah dirancang mampu memenuhi kebutuhan yang telah ditetapkan. Sistem yang dirancang meliputi beberapa komponen seperti sensor, microcontroller, dan kipas DC, yang terhubung melalui jaringan nirkabel dan dapat di monitoring melalui aplikasi Bylnk.
Desain ini memungkinkan untuk monitoring dan pengendalian suatu sistem secara real-time dari jarak jauh, yang sangat berguna dalam berbagai aplikasi seperti industri, pertanian, dan lingkungan. Penggunaan teknologi nirkabel juga memungkinkan untuk pengembangan sistem yang fleksibel dan dapat diakses dari berbagai perangkat.
Namun, perlu diingat bahwa implementasi dari desain perancangan ini masih memerlukan beberapa tahapan yang harus dilakukan, seperti pembuatan prototipe dan pengujian pada lingkungan yang sesuai dengan aplikasi yang diinginkan. Selain itu, perlu juga mempertimbangkan aspek keamanan dan privasi dalam penggunaan sistem yang diusulkan.
Dalam kesimpulan nya, desain perancangan sistem dalam penelitian ini dapat menjadi solusi teknologi yang potensial untuk memenuhi kebutuhan monitoring dan pengendalian pada tanaman stroberi namun, diperlukan langkah-langkah implementasi lebih lanjut untuk memastikan keberhasilan dari sistem yang dirancang.
606 Jatisi ISSN 2407-4322 Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 598-607 E-ISSN 2503-2933
5. SARAN
Berikut adalah saran berdasarkan kesimpulan yang telah diberikan:
Mengembangkan prototipe sistem: Untuk memastikan keberhasilan dari sistem yang dirancang, perlu dilakukan pengembangan prototipe sistem yang dapat diuji coba pada lingkungan yang sesuai dengan aplikasi yang diinginkan. Melakukan pengujian sistem: Setelah pengembangan prototipe sistem, diperlukan pengujian sistem pada lingkungan yang relevan dengan tujuan aplikasi yang diinginkan guna memastikan kinerja dan keandalan sistem dalam memenuhi kebutuhan monitoring dan pengendalian pada tanaman stroberi. Memperhatikan aspek keamanan dan privasi selain itu perlu memperhatikan aspek keamanan dan privasi dalam penggunaan sistem yang diusulkan untuk mencegah akses yang tidak sah dan menjaga kerahasiaan data. Meningkatkan efisiensi dan efektivitas sistem: Penelitian selanjutnya dapat fokus pada pengembangan dan peningkatan efisiensi serta efektivitas sistem, seperti pengembangan teknologi sensor yang lebih canggih dan pengoptimalan sistem kontrol.
Meningkatkan adaptabilitas sistem: Sistem yang dirancang perlu dapat diadaptasi dan diterapkan pada berbagai jenis tanaman, sehingga dapat menjadi alternatif solusi teknologi yang memiliki potensi yang tinggi untuk kebutuhan monitoring dan pengendalian pada tanaman lainnya. Maka diperlukan studi lebih lanjut guna mengembangkan aplikasi sistem ini untuk meluas ke jenis tanaman lainnya.
DAFTAR PUSTAKA
[1] M. S. Irawan, A. B. Setiawan, and R. Arifuddin, “Sistem Monitoring PH Untuk Tanaman Strawberry Dengan Sistem Aeroponik,” J. FORTECH, Vol. 2, No. 1, pp. 24–28, 2021, doi: 10.32492/fortech.v2i1.236.
[2] B. Suhendar, T. D. Fuady, and Y. Herdian, “Rancang Bangun Sistem Monitoring dan Controlling Suhu Ideal Tanaman Stroberi Berbasis Internet of Things (IoT),” J. Ilm.
Sains dan Teknol., Vol. 5, No. 1, pp. 48–60, 2020, doi: 10.47080/saintek.v5i1.1198.
[3] I. P. Manalu, S. Simamora, R. M. Siregar, A. H. Manik, and A. Manalu, “Greenhouse Monitoring and Controlling System, Study Case ‘Strawberry,’” Pist. J. Tech. Eng., Vol.
5, No. 1, pp. 35–49, 2021, doi: 10.32493/pjte.v5i1.14722.
[4] R. Megasari, “Pengaruh Varietas Pada Berbagai Konsentrasi Pupuk Daun Terhadap Pertumbuhan Dan Hasil Tanaman Stroberi (Fragaria Sp.),” J. Agercolere, Vol. 1, No. 2, pp. 44–50, 2019, doi: 10.37195/jac.v1i2.66.
[5] M. Affan Fajar Falah, P. Yuliastuti, R. Hanifah, P. Saroyo dan Jumeri Departemen Teknologi Industri Pertanian, F. Teknologi Pertanian, and U. Gadjah Mada, “Kualitas Buah Stroberi (Fragaria sp cv HOLIBERT) Segar dan Penyimpanannya Dalam Lingkungan Tropis dari Kebun Ketep Magelang Jawa Tengah,” J. Agroindustri, Vol. 8,
No. 1, pp. 1–10, 2018, [Online]. Available:
https://ejournal.unib.ac.id/index.php/agroindustri
[6] A. I. P. Ricky Ardiansah, Rudi Susanto, “Penyiraman Tanaman Cabai Otomatis Dengan Monitoring Aplikasi Berbasis Internet of Things (IOT),” Vol. 11, No. 3, pp. 319–333,
2022, [Online]. Available: http://e-
Jatisi ISSN 2407-4322
Vol. 10, No. 2, Juni 2023, Hal. 598-607 E- ISSN 2503-2933 607
journal.unipma.ac.id/index.php/JUPITER/article/view/16059/5055[7] R. A. Kelompok, B. N. Jujur, I. Upov, N. Varieties, and P. Npk, “Stroberi Merupakan Salah Satu Tanaman Buah yang Banyak Diminati Namun Produksinya Terus Menurun Beberapa Tahun Terakhir. Stroberi Tumbuh Optimal di Dataran Tinggi pada Ketinggian 1000-1500 Meter dpl Dengan Temperatur 20-32,” Vol. 03, No. 01, 2022.
[8] W. Nuraeni, E. Dwi Nurcahya, and D. Riyanto, “url : http://studentjournal.umpo.ac.id/index.php/komputek Kontrol Dan Monitoring Otomatis Rumah Kaca Untuk Buah Strawberry,” pp. 35–42, 2019, [Online]. Available:
http://studentjournal.umpo.ac.id/index.php/komputek
[9] N. NURABIYATUN, “Pengaruh Iklim Terhadap Pertumbuhan Stroberi di Kecamatan Sembalun Kabupaten Lombok Timur,” 2020, [Online]. Available:
http://repository.ummat.ac.id/id/eprint/1175
[10] S. H. Shafiyullah and A. Thoriq, “Rancang Bangun Alat Monitoring Otomatis Berbasis Web pada Budidaya Stroberi,” J. Keteknikan Pertan. Trop. dan Biosist., Vol. 9, No. 3, pp. 254–261, 2021, doi: 10.21776/ub.jkptb.2021.009.03.07.
[11] P. Sistem, M. Pendistribusian, L. Petroleum, and B. Android, “Jurnal Sains dan Informatika,” J. Sains dan Inform., Vol. 4, No. 1, pp. 16–24, 2018, doi:
10.22216/jsi.v4i1.
[12] J. M. S. Waworundeng, “Desain Sistem Deteksi Asap dan Api Berbasis Sensor, Mikrokontroler dan IoT,” CogITo Smart J., Vol. 6, No. 1, pp. 117–127, 2020, doi:
10.31154/cogito.v6i1.239.117-127.
