SUB TEMA : Agriculture dan Ketahanan Pangan
RICE-BOT : Inovasi Smart Robotic Terintegrasi Iot Guna Meningkatkan Produktivitas Padi Termodifikasi Greentech
Berbasis Windgen
LOMBA KARYA TULIS ILMIAH NASIONAL SEMAR LKTIN FESTIVAL ILMIAH MAHASISWA 2025
Disusun Oleh : Yani Fasichullisan (NIM)
Shefira Salvabila Safitri (220311600110) Anindita Prameswari (NIM)
Universitas Negeri Malang Malang
2025
HALAMAN PENGESAHAN 1. Judul Karya Tulis :
2. Instansi :
3. Sub Tema :
4. Ketua Tim :
a. Nama Lengkap : b. Universitas : c. Fakultas/Jurusan :
d. NIM :
e. E-mail :
f. Alamat Rumah :
g. No.Hp :
5. Dosen Pembimbing :
a. Nama :
b. NIDN :
c. Alamat :
d. No.Hp :
Malang, 01 Januari 2025
Dosen Pembimbing, Ketua Tim
Nama Lengkap Yani Fasichullisan
NIDN NIM
Mengetahui
Kepala Program Studi/Jurusan
(Nama Lengkap) NIP
LEMBAR ORISINALITAS KARYA
Saya yang bertandatangan di bawah ini :
Nama Lengkap Ketua : Yani Fasichullisan
NIM :
Universitas : Universitas Negeri Malang
E-mail :
Nomor Whatsapp :
Menyatakan bahwa karya tulis ilmiah yang berjudul “RICE-BOT : Inovasi Smart Robotic Terintegrasi Iot Guna Meningkatkan Produktivitas Padi Termodifikasi Greentech Berbasis Windgen” akan diikutsertakan dalam kegiatan Festival Ilmiah Mahasiswa 2025 Tingkat Nasional adalah karya asli, tidak menjiplak/mencotek, tidak sedang dalam sengketa atau klaim dari pihak lain, belum pernah menang di lomba atau mendapatkan penghargaan di bidang atau kategori sejenis, dan tidak pernah dipublikasikan ke berbagai media.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebagaimana mestinya.
Apabila terbukti telah melanggar ketentuan tersebut, saya bersedia didiskualifikasi dan menerima sanksi semua aturan yang berlaku
Surat Pernyataan ini dibuat secara sadar, sehat jasmani, dan Rohani
Malang, 01 Januari 2025
TTD Materai
Yani Fasichllisan
RICE-BOT : Inovasi Smart Robotic Terintegrasi Iot Guna Meningkatkan Produktivitas Padi Termodifikasi Greentech Berbasis Windgen Yani Fasichullisan1, Shefira Salvabila Safitri2, Anindita Prameswari3
Universitas Negeri Malang ABSTRAK
Padi merupakan komoditas pertanian utama di Indonesia yang menjadi makanan pokok ndustryc. Namun, salah satu kendala utama yang dapat menurunkan kualitas dan produktivitas padi adalah hama, diantaranya adalah tikus sawah, burung, dan wereng. Menurut data Badan Litbang Pertanian, kerusakan akibat tikus sawah di Asia mencapai 10-15% setiap tahun, dan di Indonesia, serangan tikus sawah merusak lebih dari 100.000 hektar lahan setiap tahunnya.
Pada tahun 2023, produksi padi di Indonesia turun menjadi 53,98 juta ton, turun 1,4% dibandingkan tahun 2022, yang merupakan titik terendah dalam satu ndust.
Penurunan ini bertolak belakang dengan permintaan yang meningkat selama empat tahun terakhir. Petani sering menggunakan pestisida dan insektisida kimia untuk mengatasi hama, tetapi penggunaan berlebih dapat mencemari padi dan memicu penyakit seperti kanker dan diabetes. Untuk mengatasi permasalahan tersebut kami berinovasi untuk menciptakan Rice-Bot: Inovasi Smart Robotic terintegrasi IoT guna meningkatkan produktivitas padi termodifikasi Greentech berbasis windgen.
Rice-Bot merupakan alat pendeteksi dan pembasmi hama sawah yang berperan penting dalam kesuksesan program SDGs 2030 nomor 2 mengenai ketahanan pangan dan ekonomi berkelanjutan. Rice-bot memiliki komponen penting seperti sensor ndustryc, sensor PIR, pestisida alami bawang putih dan wind turbin sebagai penghasil energi untuk robot ini yang terintegrasikan oleh IoT sehingga dapat dikendalikan melalui aplikasi. Keunggulan robot ini adalah biaya yang lebih murah, menggunakan konsep green enegy dan tidak mencemari lingkungan serta terintegrasi dengan IoT sehingga jangkauan dan operasional yang lebih luas dan mudah. Robot ini memanfaatkan sumber energi terbarukan yaitu angin yang menggerakkan wind turbin. Wind turbin yang digunakan berjenis savonius yang dapat menghasilkan listrik dengan daya sebesar 55,5 watt/jam. Daya tersebut disimpan pada baterai mp1880 yang akan digunakan pada komponen pada robot.
Rice-Bot dilengkapi dengan Sensor PIR yang akan mendeteksi keberadaan hama dan sensor ndustryc untuk mengusir hama dengan memancarkan gelombang ultrasonic sebesar 40khz. Dari hasil uji coba yang dilakukan Rice-Bot memiliki efisiensi hingga 87,27% dengan total daya output mencapai 48 watt
Kata Kunci: Hama, IoT, Pestisida, Robot, Sensor Ultrasonik.
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR
BAB I
PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Padi merupakan salah satu komoditas pertanian utama dan paling banyak dibudidayakan di Indonesia karena menjadi salah satu makanan pokok ndustryc Indonesia dan dunia (Sahri, 2022). Namun, di atas kesuburan lahan dan sumber daya manusia, terdapat sejumlah kendala yang dapat menurunkan kualitas dan produktivita hasil pertanian. Salah satu kendala utama adalah hama sawah yang sampai saat ini belum ada satu teknologi yang lahir dan efisien untuk menuntaskan permasalahan tersebut. Penggunaan varietas padi rentan merupakan salah satu ndust yang menyebabkan kemunculan wereng batang coklat di lahan sawah (Sahri, 2022). Berdasarkan data Badan Litban Pertanian (2020) kerusakan tanaman padi akibat tikus sawah di negara Asia mencapai 10-15% setiap tahun, dan di Indonesia luas serangan tikus sawah rata rata mencapai lebih dari 100.000 hektar setiap tahun.
Selain itu, sebanyak 3.000 sampai 15.000 hektar lahan pertanian padi terancam gagal panen setelah hama wereng menyerang empat kecamatan di Kabupaten Madiun, Jawa Timur pada Juli 2024. Hal tersebut mengakibatkan pada tahun 2023, produksi padi di Indonesia mengalami penurunan mencapai 53,98 juta ton dengan penurunan 1,4% dari tahun 2022 hingga terendah dalam satu ndust (BPS, 2023) yang mana hal tersebut berbanding terbalik dengan konsumsi permintaan padi yang semakin meningkat dalam kurun waktu 4 tahun terakhir.
Pengendalian hama tanaman padi untuk tetap mempertahankan kualitas maupun produktivitas terbaik terus dilakukan secara manual maupun kimiawi. Hal yang dilakukan petani selama ini adalah secara kimiawi dengan menggunakan
pestisida dan insektisida berlebih untuk mengatasi serangan hama tersebut. Namun hal tersebut mengakibatkan penurunan kualitas padi yang akan dimakan oleh manusia. Dengan banyaknya pestisida dan insektisida yang digunakan untuk membunuh hama tersebut, maka padi juga akan semakin tercemar oleh bahan kimia berbahaya yang dapat menimbulkan penyakit di dalam tubuh seperti kanker diabetes, dan sebagainya (Sahri, 2022). Selain itu penggunakan bahan kimia berlebih ini juga menimbulkan residu bagi lingkungan seperti pencemaran air dan tanah, ndustry manusia, serta menganggu keseimbangan ekosistem sekitar yang berdampak pada penurunan keanekaragaman hayati. Selain itu, petani juga melakukan pengendalian hama secara manual yaitu pengendalian hama burung yang memakan butir butir padi. Pengendalian hama burung yang dilakukan adalah dengan membuat orang-orangan sawah dengan tambahan lonceng sehingga burung tertipu jika alat tersebut digerakkan dan menghasilkan bunyi gemerincing. Namun ndustry hanya dapat dilakukan jika terdapat manusia yang mengawasi sawahnya sepanjang waktu sehingga ndustry tentu tidak efisien jika diterapkan untuk kondisi saat ini.
Perkembangan teknologi semakin pesat sehingga mampu melahirkan solusi alam menanggulangi masalah hama sawah. Alat pendeteksi dan pembasmi sawah tanpa residu dapat dirancang dengan mengedepankan prinsip teknologi hijau yang lebih ramah lingkungan. Wereng yang merupakan hama yang memiliki gelombang ndustryc dapat di deteksi dan dibasmi dengan panjang gelombang yang tidak sesuai dengannya, selain itu wereng yang juga memiliki sifat dapat tertarik dengan ndust dapat menjadi salah satu indikasi untuk membasmi hama wereng. Di samping itu terdapat beberapa serangga seperti belalang yang tidak menyukai aroma bawang putih yang mana hal ini juga dapat digunakan dengan menyemprotkan ekstra bawang putih tersebut. Solusi untuk hama burung adalah dengan mengirimkan getaran sehingga dapat menakuti burung. Seluruh sistem ini dilakukan dengan satu alat berbentuk robot berbasis IoT (Internet of Things) sehingga petani dapat mengaplikasikan dimanapun dan kapanpun sesuai kebutuhan.
Energi yang digunakan dalam penggunaan robot mutifungsi ndustry dan pembasmi hama sawah ini adalah dengan memanfaatkan turbin angin yang sampai saat ini jarang digunakan. Energi dari turbin angin ini adalah energi ramah
lingkungan yang tidak menghasilkan emisi berlebihan dan tergolong energi terbarukan yang dapat dijadikan sebagai alternatif energi masa depan. Berdasarkan permasalahan tersebut, tim berinovasi mengembangkan produk solutif dan inovatif berupa RICE-BOT : Inovasi Smart Robotic Terintegrasi Iot Guna Meningkatkan Produktivitas Padi Termodifikasi Greentech Berbasis Windgen , yang merupakan alat pendeteksi dan pembasmi hama sawah dilengkapi dengan penyemprotan tanaman otomatis berbasis IoT yang berperan penting dalam program SDGS 2030 mengenai ketahanan pangan, dan produktivitas berkelanjutan dengan mengedepankan prinsip penghijauan bagi lingkungan sekitar.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan pada ndustry diatas, maka rumusan masalah dari penelitian adalah sebagai berikut:
1.2.1. Bagaimana kinerja dan ndustr efisiensi dari Smart Robotic Rice Bot terintegrasi IoT berbasis widgen dilengkapi penyemprotan pestisida alami sebagai pembasmi hama lahan padi yang di usulkan?
1.2.2. Bagaimana dampak dari Smart Robotic Rice Bot terintegrasi IoT berbasis widgen dapat memebrikan manfaat sebagai produktivitas kelompok petani padi?
1.3. Tujuan
Adapun tujuan dari penelitian ini dilaksanakan, yakni sebagai berikut:
1.3.1. Mengetahui kinerja dan ndustr efisiensi dari Smart Robotic Rice Bot terintegrasi IoT berbasis widgen dilengkapi penyemprotan pestisida alami sebagai pembasmi hama lahan padi yang di usulkan
1.3.2. Mengetahui dampak dari Smart Robotic Rice Bot terintegrasi IoT berbasis widgen dapat memebrikan manfaat sebagai produktivitas kelompok petani padi
1.4. Manfaat
Adapun manfaat dari dilaksanakannya penelitian ini, sebagai berikut:
1.4.1. Bagi Mahasiswa
Sebagai seorang mahasiswa hal ini memberikan manfaat berupa keterampilan teknologi dan pengembangan inovasi, meningkatkan kompetensi dalam penelitian dan pengembangan, kemudian mahasiswa
dapat berkontribusi secara langsung dalam mendukung pertanian berkelanjutan.
1.4.2. Bagi Universitas
Universitas tempat mahasiswa menempuh Pendidikan mendapatkan manfaat berupa peningkatan reputasi akademik, memberikan peluang terhadap pengembangan kolaborasi dan kemitraan.
1.4.3. Bagi Kelompok Petani Padi
Kelompok petani padi dapat memperoleh manfaat berupa inovasi solutif terhadap problematika yang dihadapi, mampu meningkatkan produktivitas dan penghasilan yang diharapkan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Teknologi Hijau Berkelanjutan
Teknologi berkelanjutan merupakan pembuatan inovasi produk terintegrasi sains yang bertujuan meminimalisir dampak terhadap lingkungan. Teknologi hijau mendukung keberlanjutan manufaktur secara global dan dapat membantu mengurngibiaya energi dalam jangka panjang, selain itu implementasi teknologi di sektor ndustry membantu menjaga keseimbangan antara kemajuan ekonomi dan keberlanjutan lingkungan di masa yang akan ndust. Sustainable manufacturing berkaitan dengan green manufaktur yang memiliki makna “pencapaian nilai ekonomi dalam pengembagan produk dengan cara mengurangi dampak buruk pada lingkungan, menghemat energi dan sumber daya alam, proses produki juga harus aman bagi ndustryc dan konsumen”. Keberlanjutan harus berhubungan dengan menerapkan konsep triple bottom line ndust aspek lingkungan, sosial, dan ekonomi terpenuhi secara optimal. Indonesia belum menerapkan green manufacturing secara luas, terutama dalam hal meningkatkan pengetahuan seluruh kelompok pertanian mupun ndustry tentang implementasi teknologi hijau dan bagaimana menerapkan standar peraturan lingkunga hidup secara maksimal di Indonesia
2.2 Robot Multifungsi
Kemajuan teknologi dapat membantu dalam bidang pertanian, salah satunya dengan robot. RiceBot yang didesain khusus dapat digunakan untuk membasmi hama sehingga petani dapat memaksimalkan hasil pertaniannya. Selain kecanggihan robot, yang tetap harus diperhatikan adalah evaluasi terhadap hasil kegiatan dari robot apakah sesuai dengan yang diharapkan atau tidak sehingga perlu adanya kalibrasi secara berkala. Robot akan mengirimkan sinyal terhadap aplikasi sebagai pertanda jika terdapat komponen yang habis, misalnya habisnya bahan bakar atau pestisida alami yang disemprotkan. Robot ini juga akan mengendalikam hama burung pada tanaman padi karena secara otomatis tangan robot akan bergerak layaknya orang-orangan sawah yang ditakuti burung
Tabel 1 Perbedaan Alat Pembasmi Hama Sejenis dengan RiceBot
Keterangan Alt*kn* De*h*we RiceBot
Sumber Panel Surya Turbin angina
Energi Pembasmi Hama
Pestisida Buatan Pestisida alami berbahan dasar bawang putih, gelombag ultrasonic, dan ndust gerak robot
Desain Membasmi satu jenis hama Membasmi hama wereng, tikus, dan burung sekaligus penyemprot obat otomatis berbasis IoT
Bentuk Alat rakitan sederhana Robot multifungsi Material Penutup manual (atap) Anti air
2.3 Pestisida Alami dari Bawang Putih (Allium sativum)
Pestisida merupakan bahan yang digunakan untuk mengendalikan atau membami serangga penganggu pada ekosistem. Pestisida umumnya dijual di pasaran berbahan dasar zat kimia yang memiliki dampak bagi lingkungan dan ndustry terutama jika diaplikasikan pada ndustry pangan. Penggunaan pestisida buatan dengan dosis tinggi dan dalam jangka waktu yang panjang dalam pengendalian hama akan memperburuk kondisi ekosistem yang ada disekitarnya (Baihaqi, 2022). Penggunaan pestisida bawang putih sebagai pembasmi hama wereng di pertanian menjadi inovasi solutif guna mengurangi dampak pestisida berbahan zat kimia. Zat yang terkandung di dalam bawang putih memiliki sifat sulfoksida yang terdiri dari gugus karbonil yang menimbulkan aroma khas pada bawang putih (Mustafa, 2019). Kandungan zat allin merupakan zat antimikroba yang akan keluar jika bawang putih diiris atau dihancurkan sehingga membentuk efek toxic bagi serangga atau mikroorganisme yang terpapar.
2.4 Ekosistem Sawah
Ekosistem merupakan suatu ekologi dengan hubungan timbal balik antar makhuk hidup dengan makhluk hidup yang lain atau makhuk hidup dengan lingkungan yang ada di sekitarnya (Ramadhan,dkk, 2023). Dalam ekosistem sawah terdapat banyak interaksi yang terjadi serta terdapat komponen diantaranya biotik
dan abiotic. Interaksi anatara komponen biotik itu sendiri terjadi seperti halnya rantai makanan tumbuhan sebagai produsen, serangga dan hewan lain sebagai konsumen, termasuk didalamnya adalah wereng, burung, dan tikus yang menjadi hama penyebab berkurangnya hasil panen tanaman padi. Wereng menyerang pada saat awal masa tanam hingga padi matang dan menyebabkan tanaman padi mati kering atau Nampak seperti terbakar (Widyawati, 2020). Sedangkan kerusakan dari hama tikus dapat dilihat pada batang padi yang terpotong tidak merata (Pertapa, 2021). Serangan hama burung yaitu memakan bulir padi ndust padi matang susu (Hardiansyah, 2020)
2.5 IoT (Internet of Things)
Internet of Things (IoT) adalah jaringan objek, fisik, perangkat instrument item yang tertanam dengan elektronik, sirkuit, perangkat lunak, sensor, konektivitas jaringan yang memungkinkan objek ini mengumpulkan dan bertukar data (Gokhlae, 2018). IoT merupakan perkembangan teknologi komputasi yang dapat diterapkan dalam kehidupan sehari hari sehingga dapat membantu kerja manusia.
Perkembangan IoT merupakan topic hangat dengan peluang yang tidak terbatas (Savitri, 2019).IoT dapat digunakan di berbagai hal, salah satunya pada Hambot.
Penggunaan aplikasi ini sebagai wujud perkembangan teknologi informasi yang efektif digunakan untuk mengoperasikan alat tanpa interaksi langsung. IoT merupakan teknologi baru yang ideal untuk mempengaruhi dunia dengan menyediakan data baru yang berkembang dan sumber daya komputasi yang diperlukan untuk membuat aplikasi revolusioner (Jamaludin, dkk, 2020).
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Metode Penelitian
Metode penelitian Research and Development (R&D) merupakan metode penelitian yang digunakan untuk menghasilkan produk tertentu dan menguji keefektifan produk tersebut. Guna menghasilkan produk tertentu digunakan penelitian yang bersifat analisis kebutuhan dan untuk menguji keefektifan produk tersebut supaya dapat berfungsi di ndustryc luas, maka diperlukan penelitian untuk menguji keefektifan produk tersebut . Dalam penelitian ini menggunakan metode R&D karena hasil akhir penelitian ini akan menghasilkan produk Smart Robotic Terintegrasi IoT berbasis widgen sebagai pembasmi hama padi dilengkapi dengan aplikasi terhubung.
3.1.1. Langkah penelitian
Langkah langkah dalam penelitian dan pengembangan menurut Sugiyono (2011:298) terdapat 10 langkah.
Gambar 3.Kerangka Penelitian
Dari 10 langkah yang dikembangkan oleh Sugiyono hanya 6 langkah yang akan diadaptasi dalam penelitian kali ini yakni prosedur secara keseluruhan, berikut adalah diagram alur penelitian ini:
1. Persiapan
Pada bulan Desember 2023, langkah langkah yang dilakukan adalah tim berkoordinasi terkait pelaksanaan program dengan dosen pembimbing maupun internal tim. Setelah itu, dilakukan ndust dan observasi langsung ke tempat salah satu ndustr produksi padi yakni Donomulyo Malang, dan Lamongan sebagai salah satu produsen padi terbesar di Jawa Timur. Koordinasi berisi mengenai pembagian job desc, rencana pelaknaan kegiatan, dan bagaimana sosialisasi dari kegiatan yang akan dilakukan, serta melakukan perizinan. Hal tersebut dimaksudkan agar rencana pelaksanaan program berjalan sesuai dengan yang diharapkan sehingga tujuan dari kegiatan ini dapat tercapai secara optimal serta tepat sasaran
2. Pengembangan Konsep
Pada bulan Januari – Maret 2024 dilakukan pengembangan terhadap konsep Smart Robotic teritegrasi IoT dalam meningkatkan produktivitas dan kualitas hasil panen padi dengan cara berdiskusi langsung dengan dosen pembimbing maupun internal tim. Tahap awal pencarian informasi didapat dari hasil mempelajari teori yang berhubungan dengan perancangan smart robotic. Pustaka yang digunakan yakni berupa buku teks berupa tulisan ilmiah, handbook, e-book, dan buku referensi mata kuliah yang berhubungan dengan program yang akan dilaksanakan. Peneliti juga melakukan wawancara serta pengamatan langsung ke tempat lahan produksi guna melengkapi validasi data serta pendalaman masalah yang dihadapi. Hasil dari tahap ini adalah finalisasi desain Rice-Bot dan aplikasi Hamboot serta buku panduan
3. Desain Produk
Desain produk atau model pengembangan yang dihasilkan adalah terciptanya smart robotic terintegrasi IoT guna meningkatkan kualitas dan produktivitas padi yang dihasilkan. Rice-Bot dapat di setting secara otomatis ataupun secara langsung melalui aplikasi. Rice Bot dilengkapi dengan berbagai sensor pilihan sesuai dengan fungsi yang dijalankan seperti sensor ndustryc dan sensor peer
4. Validasi Desain
Validasi yang dilakukan dengan meminta pakar dalam penelitian ini sebagai pertimbangan untuk menilai rancangan produk smart robotic tersebut. Analisis berdasarkan beberapa teori dilakukan untuk menilai meminta pendapat pakar elektrik, BRIN, dan pakar mesin terkait produk alat maupun aplikasi yang dibuat dan kesesuaian kegunaan sebagai salah satu penunjang analisi dan evaluasi diri.
Adapun tim validasi adalah dosen pembimbing peneliti.
5. Perbaikan Desain
Setelah desain produk berupa rancangan alat akan dievaluasi dan dianalisis oleh pakar yang mana akan menghasilkan berbagai masukan dan kelemahan dari rancangan robot maupun aplikasi tersebut. Dari hasil inilah kemudian akan dilakukan beberapa perubahan yang menjadikan alat maupun aplikasi lebih berkualitas. Jika tidak terdapat revisi maka peneliti melanjutkan ke langkah penelitian selanjutnya
6. Uji Coba Produk
Setelah desain diperbaiki dan alat dibuat maka selanjutnya yang akan dilakukan adalah uji coba produk. Uji coba produk dapat dilakukan beberapa kali sesuai kebutuhan analisis. Pengujian produk dilakukan untuk mengetahui karakter, nilai pola satuan, besaran, serta prinsip kerja robot pengusir hama dilengkapi penyemprotan pestisida alami secara akurat dan real time. Kinerja alat secara nyata diukur berdasarkan kenaikan jumlah produksi.
7. Perbaikan Produk
Setelah desain produk berupa alat dievaluasi dan di analisis oleh pakar yang akan menghasilkan berbagai masukan dan kelemahan dari alat tersebut. Dari hasil inilah kemudian akan dilakukan beberapa perubahan yang menjadikan robot maupun aplikasi lebih berkualitas. Jika tidak terdapat revisi maka peneliti melanjutkan ke langkah penelitian selanjutnya
8. Uji Coba Pemakaian
Hasil robot maupun aplikasi yang telah diperbaiki maka selanjutnya yang akan dilakukan adalah uji coba pemakaian pada tempat lahan produksi padi terdekat wilayah Malang yakni daerah Donomulyo. Uji coba produk ini dilakukan beberapa kali sesuai dengan kebutuhan analisis. Pengujian produk dilakukan untuk mengetahui karakter, nilai pola satuan, besaran, serta prinsip kerja elektronik Rice- Bot maupun aplikasi Hamboot secara real time. Kinerja alat secara nyata diukur berdasarkan peningkatan kuantitas produksi, serta kualitas produk apel yang dihasilkan dalam satu kali masa panen
3.2. Teknik Pengumpulan Data
Dalam memudahkan proses penelitian ini, selanjutnya penulis Menyusun Langkah-langkah penelitian sebagai dasar dari pengembangan dari desain penelitian yang telah penulis buat. Pada tahapan awal untuk pengumpulan data dalam penelitian ini yakni menentukan populasi yang akan dijadikan sampel.
Tahapan kedua untuk pengumpulan data dari tempat produksi padi wilayah Donomulyo dan Lamongan, Jawa Timur. Hal ini sebagai tempat impelementasi dari produk Robot Rice-Bot dan aplikasi Hamboot dalam melakukan pembasmian hama dengan Tingkat efektivitas dan efisiensi tertentu
3.3. Teknik Analisis Data
Teknik analisis data yang digunakan disesuaikan dengan jenis data yang dikumpulkan. Analisis data mencakup beberapa hal diantaranya
A. Deskripsi Produk Robot dan Aplikasi Berbasis Digital
Dalam hal ini peneliti akan memaparkan produk yang dibuat dan fungsi komponen utamanya. Peneliti juga akan menjelaskan rangkaian cara kerja Rice Bot dan aplikasi Hamboot
B. Hasil Uji Validasi
Hasil penilaian ahli analisis pengusir hama dan kegunaan produk yang dikembangkan dengan kebutuhan analisis kelompok petani padi.
C. Hasil Uji Coba Alat
Hasil dari uji coba berupa ndus komparasi kualitas padi, efektivitas, kapasitas satu kali masa panen, hingga penggunaan aplikasi Hamboot hingga masa penyebaran hasil produksi untuk meningkatkan profit mitra.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Rice-Bot merupakan alat pendeteksi dan pembasmi hama sawah yang berperan penting dalam program SDGs 2030 mengenai ketahanan pangan dan produki berkelanjutan serta mengakhiri kelaparan.Alat epndeteksi dan pembasmi hama yang dirancang dengan bantuan teknologi sensor ndustryc yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara. Hama sawah dapat dibasmi dengan panang gelombang berfrekuensi 40 KHz yang dipancarkan sensor ndustryc.
Gambar 4. Prototipe Robot dan Aplikasi Rice-Bot
Energi yang digunakan dalam penggunaan robot adalah dengan memanfaatkan turbin angina yang selama ni belum dimanfaatkan dan disimpan dalam baterai. Pemilihan energi angini diakibatkan oleh efisiensi dari energi lebih tinggi dibandingka energy surya. Rice-Bot mampu menyemprotkan pestisida alami berbahan dasar ektrasi bawang putih yang mana kandungan zat Allin mampu membentuk efek toxic bagi serangga atau mikroorganisme yang terkena serta obat tanaman lain sehingga setiap tanaman padi mendapatkan supliyer nutrisi yang sama. Rice-Bot diciptakan terintegrasi dengan aplikasi IoT yang mana dalam aplikasi akan memberitahukan informasi terkait titik ndust, baterai, atau pestisida, sehingga petani dapat mengaplikasikan dimanapun dan kapanpun sesuai kebutuhan. Adapun ndustr kompetitor Hambot dengan pembasmi hama lain
Tabel 2. Komparasi Rice-Bot dengan Pembasmi Hama Sejenis
Keterangan Alt*kn* De*h*we Rice-Bot
Energi Terbarukan Ya Ya
Pestisida Alami Tidak Ya
Sensor Ultrasonik Ya Ya
Sensor PIR Ya Ya
Free Move Tidak Ya
Aplikasi Berbasis IoT Ya Ya
Jangkauan 6 meter 28 meter
Manual Book Tidak Ya
Jenis Hama yang Dibasmi
1 jenis 4 jenis
Pada tahapan pelaksanaan akan menggunakan metode studi literature dan observasi dengan tujuan mendapatkan data data baik dari jurnal, buku, maupun observasi langsung. Selanjutnya Analisis Kebutuhan Rice-Bot, Literatur yang dikaji berupa sumber sumber yang relevan diantaranya jurnal ilmiah, buku, serta karya ilmiah lain yang masih berkaitan dengan Protipe yang akan dibuat. Observasi dilakukan untuk melihat sistem pembasmi hama manual di Malang, agar mendapat ukuran standar untuk pembuatan robotic Rice-Bot. Perencanaan Prototipe akan dirancang dengan skala 1:20 beserta susunan komponennya menggunakan aplikasi CAD untuk mempermudah dalam pembuatan prototype robotic Rice Bot seperti lampiran.
Perlengkapan yang dibutuhkan berupa komponen baut M24, mur M24, Baut M10, pompa mini R13, generator volt, karet fanbelt, besi plat 2m x 1m x 5mm, tabung air 5 liter, kabel, ndustr uno, gearing gearbox, besi beton 10mm, las, gerinda tangan, bor listrik, serta komponen pendukung lainnya. Pembuatan Prototipe, pembuatan kerangka prototype Rice Bot dengan skala 1:20 ini menggunakan bahan lempengan besi dengan ketebalan 5mm, dilanjutkan dengan pengodian pada Arduino yang tersambung dengan sensor ultrasonic agar dapat mendeteksi hama wereng dan tikus, pemasangan alat semprot dan tabung, pengecetan anti karat pada kerangka protipe agar tidak terjadi korosi pada kerangka, pemasangan generator dan kincir sebagai alat penyuplai listrik. Dengan 48,3 cm didapatkan setiap pada kecepatan angina 3 m/s daya maksimum 0.8933 watt dan torsi maksimum 0,0461Nm, pada kecepatan angin 4 m/s daya maksimum 1,4786 watt dan torsi maksimum 0,0638 Nm (Ismail dan Alexin, 2022). Pembuatan prototype juga disertai denga ekstrak bawang putih yang diperoleh dengan metode maserasi menggunakan pelarut air selama 24 jam, dilakukan sebanyak 5 kali. Kemudian dilanjutkan dengan pross penguapan pelarut menggunakan alat vacuum evaporator hingga didapat ekstra kental (Edy et al.2019). Pengujian Alat, pengujian prototype mesin robotic Rice-Bot dimulai dari uji ketahanan rangka, pengujian sistem, serta efektivitas dan efisiensi
pada prototype. Selain itu dilakukan uji efektivitas ekstrak bawang putih hasil metode maserasi dalam membasmi hama sawah dan pengujian bahan bakar bertenaga turbin angin. Monitoring Penggunaan Prototipe, tahap monitoring dilakukan dari jarak dekat dan jarak jauh dengan teknologi IoT. Evaluasi dan Penyempurnaan, dilakukan secara bertahap hingga diperoleh alat yang teruji validitasnya. Berikut perhitungan kinerja Rice-Bot
Tabel 3.Perhitungan Kinerja Rice-Bot
Jarak Minimal Total jarak = (2 x 14) m x (5 x 1) m = 2,8 m x 5 = 14 m
Jarak Maksimal Total jarak = 2 x 14 m + 5 x 2 = 2,8 m + 10 = 28 m Daya turbin angin P = 1.225x52,3x0,35x1,033
2 =35Watt
Tip Speed Ration 3,14x10x3
60x1,03 =1,617 Putaran tahun 60 x 1.617x1,03
3,14x10 =3,18rpm Waktu (jam) 0,4285 x 60 = 25,7 menit
Daya dalam baterai
Wh = 15.000 mAh x 3,7V/1000 = 55,5Wh. Jadi baterai dengan kapasitas 15.000 mAh pada tegangan 3,7V setara dengan 55,5 watt/hour
Total Daya Output 25,2 Watt + 6,3 Watt + 10,75 Watt + 3,25 Wayy = 48,0 Watt
Efisiensi 56 Watt / 48 watt x 100% =
87,27%
Dari perhitungan yang dilakukan energi yang dihasilkan Rice-Bot sebesar 48 Watt, dengan Tingkat efektivitas sebesar 87,27% yang menandakan robot mampu dioperasikan dengan mudah dan mampu meningkatkan produktivitas hasil padi yang dihasilkan
BAB V KESIMPULAN
Rice Bot merupakan inovasi smart robotic pembasmi hama terintegrasi IoT memanfaatkan energi angin sebagai penyuplai listrik untuk menggerakkan komponen robot. Rice Bot dilengkapi dengan pestisida alami allium sativum (bawang putih) yang didapatkan dari hasil maserasi dan penguapan melalui vaxum evaporator yang mana Ketika dilakukan ujicoba pada hama seperti belalang mampu mati dalam 2-3 kali semprotan dengan durasi selama 2 menit. Rice-Bot dapat diatur secara otomatis maupun dijalankan melalui aplikasi Hamboot yang terhubung, Dimana fitur aplikasi mulai dari dashboard dan tampilan awal, fuel tank, user guide, Riwayat rice-bot, hingga rating pengguna sebagai evaluasi bagi pengembang. Daya Rice-Bot mencapai 48 Watt dengan efisiensi sebesar 87% melalui ujicoba dan perhitungan yang dilakukan mulai dari uji ketahanan rangka, uji semprot, hingga pengujian efektivitas dan efisiensi di tempat lahan padi secara langsung. Memiliki jangkauan penyemprotan 14-28 meter dilengkapi dengan pompa, memanfaatkan beberapa sensor sesuai kebutuhan mulai dari sensor ultrasonic dan sensor peer.
Maintenance RiceBot menyesuaikan dari penggunaan yang nantinya dilakukan.
Rice-Bot menjadi solusi meningkatkan produktivitas khususnya tanaman padi yang menjadi makanan pokok bagi negara Indonesia khususnya, tanpa meninggalkan residu bagi lingkungan sekitar. Tidak hanya mengedepankan teknologi dalam proses yang dijalankan, namun juga sisi penghijauan berkelanjutan yang diterapkan.
DAFTAR PUSTAKA
Anggita, S., Sabar, K. R., Juliastuti, S. R., & Hendrianie, N. 2021. Pra-Desain
Pabrik Bioetanol dari Jerami Padi. Jurnal Teknik ITS. 10(2), B225- B230.
Baihaqi, K. 2022. Rancang Bangun Pengendalian Hama Wereng Pada Tanaman Padi Dengan Gelombang Ultrasonik Berbasis Arduino Uno. Prosiding Konferensi Nasional Penelitian Dan Pengabdian Universitas Buana Perjuangan Karawang. 2(1), 1200-1216
Edy, H. J., Marchaban, Wahyuono, S., & Nugroho, A. E. 2019. Pengujian Aktivitas Antibakteri Hidrogel Ekstrak Etanol Daun Tagetes erecta L.
Jurnal MIPA, 8(3).
Gokhale, P., Bhat, O., & Bhat, S. 2018. Introduction to IOT. International Advanced Research Journal in Science, Engineering and Technology.
5(1), 41-44.
Hardiansyah, M. Y. 2020. Pengusir Hama Burung Pemakan Padi Otomatis Dalam Menunjang Stabilitas Pangan Nasional. Jurnal ABDI (Sosial, Budaya dan Sains), 2(1).
Irsyad, F., Yanti, D., & Andasuryani, A. 2018. Sosialisasi dan pelatihan pemanfaatan biogas dari kotoran ternak dan jerami padi sebagai sumber energi alternatif ramah lingkungan. Buletin Ilmiah Nagari Membangun.
1(3), 15-20.
Mustafa, M. A. 2019. Pemanfaatan Bawang Putih sebagai Pestisida Alami untuk Membasmi Hama Tikus di Sawah. Universitas Sebelas Maret.
Ngatimin, Sri., dkk. 2020. Fluktuasi Populasi Wereng Coklat (Nilaparvata Lugens Stal.) Pada Tiga Macam Varietas Tanaman Padi (Oryza Sativa L.). Bioma : Jurnal Biologi Makassar. Volume 5 (2) : 161 – 168.
Pertapa. 2021. Pengendalian Hama Tikus di Poktan Tani Rejo Kebonrejo Temon.URL:https://pertanian.kulonprogokab.go.id/detil/731/pengenda lian-hama- tikus-di-poktan-tani-rejo-kebonrejo-temon Diakses
tanggal 15 Februari 2023
Pusparini, Made., & Suratha, I,. 2018. Efektivitas Pengendalian Hama Tikus Pada Tanaman Pertanian Dengan Pemanfaatan Burung Hantu Di Desa Wringinrejo Kecamatan Gambiran Kabupaten Banyuwangi, Provinsi Jawa Timur. Jurnal Pendidikan Geografi Undiksha. Vol 6, No 2, pp. 54- 63.
Ramadhan, F., Thomas Nadeak SE, M. M., & Anwar, A. S. 2023. Sosialisasi Pembelajaran Ekosistem Dan Proses Kehidupan Ipa Di Sdn Dayeuhluhur
Abdima Jurnal Pengabdian Mahasiswa, 2(1), 1585-1591.
Sahri, Riadil., dkk. 2022. Tanaman Pangan Sebagai Sumber Pendapatan Petani Di Kabupaten Karo. Jurnal Inovasi Penelitian. Vol.2 No.10 Maret 2022
Savitri, A. 2019. Revolusi ndustry 4.0: mengubah tantangan menjadi peluang di era disrupsi 4.0. Penerbit Genesis.
Sudirman, S., dkk. 2020. Analisis Pembangkit Listrik Menggunakan Turbin
Angin Savonius.
URL:https://ejurnal.undana.ac.id/jme/article/view/2675 Diakses tanggal 27 Februari 2023.
Wati, C. 2017. Identifikasi Hama Tanaman padi (Oryza Sativa L) dengan Perangkap Cahaya di Kampung Desay Distrik Prafi Provinsi Papua Barat. Jurnal triton. 8(2), 81-87.
FORMULIR PENDAFTARAN
SEMAR LKTIN FESTIVAL ILMIAH MAHASISWA 2025
UNIVERSITAS SEBELAS MARET Nama Tim : Rice-Bot
Jenis Karya : LKTI
Subtema Karya : Agrikultur dan Ketahanan Pangan
Judul Karya : RICE-BOT : Inovasi Smart Robotic Terintegrasi Iot Guna Meningkatkan Produktivitas Padi Termodifikasi Greentech Berbasis Windgen
Data Diri Ketua Kelompok
Nama Lengkap : Yani Fasichullisan
Institusi : Universitas Negeri Malang
Jurusan / Fakultas : S1 Teknik Industri / Fakultas Teknik Tahun Masuk : 2021
NIM :
No.Hp :
E-Mail :
Data Diri Anggota 1
Nama Lengkap : Shefira Salvabila Safitri Institusi : Universitas Negeri Malang Jurusan / Fakultas : S1 Matematika / Fakultas MIPA Tahun Masuk : 2022
NIM : 220311600110
No.Hp : 085812086438
E-Mail : [email protected] Data Diri Anggota 2
Nama Lengkap : Andita Prameswari
Institusi : Universitas Negeri Malang
Jurusan / Fakultas : S1 Teknik Industri / Fakultas Teknik Tahun Masuk : 2022
NIM :
No.Hp :
E-Mail :
Malang, 01 Januari 2025 Ketua Tim Anggota 1 Anggota 2
Yani Fasichullisan Shefira Salvabila S Andita Prameswari
DAFTAR RIWAYAT HIDUP A. Identitas Diri
1 Nama Lengkap Yani Fasichullisan
2 Instansi/Universitas Universitas Negeri Malang 3 Prodi/NIM
4 E-mail
5 No HP
B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama Institusi Jurusan
Tahun masuk- lulus
C. Karya Tulis Ilmiah yang pernah dibuat
No Institusi
Penyelenggara
Judul Karya Ilmiah Tahun 1
2 3
D. Penghargaan dalam 10 Tahun Terakhir
No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan
Tahun 1
2 3
A. Identitas Diri
1 Nama Lengkap Shefira Salvabila Safitri 2 Instansi/
Universitas
Universitas Negeri Malang 3 Prodi/NIM S1 Matematika / 220311600110
4 E-mail [email protected] .id
5 No HP 085812086438
B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama Institusi SDN
Nongkojajar 1
SMPN 1
Tutur
SMAN 1 Purwosari
Jurusan - - MIPA
Tahun masuk- lulus
2012-2017 2017-2019 2019-2022
C. Karya Tulis Ilmiah yang pernah dibuat
No Institusi
Penyelenggara
Judul Karya Ilmiah Tahun 1 KemendikbudRistek Coterizer 2 in 1 :
Sterilisasi dan Pengemasan Susu Otomatis
2023
2 Publikasi Jurnal Indeks Sinta 4
Analisis
Miskonsepsi dan Pemberian
Scaffolding
Penyelesaian Soal Cryptarithmetic Menggunakan Four
Tier Essay
Diagnostic Test
2024
3
D. Penghargaan dalam 10 Tahun Terakhir
No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan
Tahun
1 Juara 2
International
Writing and
Business Plan Competition
Universitas Brawijaya
2024
2 Juara 1 Karya Tulis Ilmiah
UNEJ 2024
3 PIMNAS 37 Kemendikbudristek 2024
A. Identitas Diri
1 Nama Lengkap Andita Prameswari
2 Instansi/Universitas Universitas Negeri Malang 3 Prodi/NIM
4 E-mail
5 No HP
B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama Institusi Jurusan
Tahun masuk- lulus
C. Karya Tulis Ilmiah yang pernah dibuat
No Institusi
Penyelenggara
Judul Karya Ilmiah Tahun 1
2 3
D. Penghargaan dalam 10 Tahun Terakhir
No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan
Tahun 1
2 3
LAMPIRAN
Proses Pembuatan Prototipe Rice-Bot
Desain 3D Robotic Rice-Bot
Tampilan awal aplikasi Rice-Bot
Dalam tampilan awal terdapat logo, dua pilihan menu yakni daftar sebagai member baru dan login aplikasi
Tampilan informasi pengguna aplikasi Rice-Bot
Setelah berhasil masuk ke aplikasi, maka akan ditampilkan identitas user Tampilan menu pada aplikasi Rice-Bot
Tampilan pilihan menu yang dapat diakses pada aplikasi meliputi dashboard, riwayat Hambot, Fuel Tank Bawang Putih, Energi, User Guide Rice-Bot dan Rating
Tampilan dashboard aplikasi Rice-Bot
Menampilkan sensor deteksi hama
Tampilan riwayat Rice-Bot
Menampilkan riwayat penggunaan Rice-Bot seperti waktu dan tanggal penyemprotan
Tampilan persentase energi pada Rice-Bot
Tampilan perentase energy untuk Rice-Bot otomatis terlihat pada aplikasi Tampilan Fuel Tank Bawang Putih aplikasi Rice-Bot
Tampilan rating aplikasi Rice-Bot
Menampilkan rating atau penilaian user terhadap aplikasi Rice-Bot sebagai evaluasi tim pengembang
Jadwal Rincian Kegiatan Rice-Bot Team
No Jenis Kegiatan Bulan
1 2 3 4 5
1 Analisis Kebutuhan
2 Perencanaan dan persiapan alat serta bahan
3 Penyusunan desain robot 4 Pembuatan prototype robot 5 Evaluasi dan validasi robot 6 Penyempurnaan prototype
robot
7 Laporan kemajuan 8 Evaluasi program 9 Laporan akhir
