Monitoring Sektor Pertanian Berbasis Web Menggunakan IoT

(1)

Program Studi Teknik Pertanian Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian

Universitas Hasanuddin Laporan Praktikum Sistem Kontrol Otomatik

MONITORING MELALUI WEB

Novita Sari Ismail¹⁾ dan Irman²⁾

1) Praktikan Praktikum Sistem Kontrol Otomatik Program Studi Teknik Pertanian Universitas Hasanuddin

2) Asisten Praktikum Sistem Kontrol Otomatik Program Studi Teknik Pertanian Universitas Hasanuddin

ABSTRAK

Penerapan IoT pada sektor pertanian menjadi gagasan baru yang harus dikembangkan dan sangat tepat untuk direalisasikan pada sektor pertanian. Karena IoT mampu menjawab semua permasalahan yang dimiliki oleh petani. Adanya IoT dapat mengubah kegiatan pertanian tanpa harus berada pada suatu lokasi tempat instalasi perangkat.

Tujuan dilakukannya praktikum Monitoring melalui Web yaitu untuk mengetahui konsep dasar Internet of Things (IoT) dan platform ThingSpeak serta mengetahui hal apa saja yang harus ada pada Internet of Things (IoT). Metode yang digunakan yaitu merangkai komponen sensor DHT11 dan NodeMCU ESP8266 dengan menggunakan kabel jumper lalu memperhatikan hasil pengukuran menggunakan website ThingSpeak.

Hasil yang didapatkan yaitu grafik suhu dan kelembapan yang ditampilkan pada website ThingSpeak. Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa IoT dapat memudahkan pengguna dalam pembacaan data sensor tanpa harus berada pada suatu lokasi tempat instalasi perangkat.

Kata Kunci: Internet, Things, ThingSpeak.

PENDAHULUAN Latar Belakang

Penerapan teknologi IoT di bidang pertanian telah banyak dilakukan oleh para peneliti pendahulu. Pemanfaatan teknologi IoT di bidang pertanian akan mempercepat perkembangan modernisasi pertanian, mengintegrasikan pertanian cerdas dan menyelesaikan masalah terkait pertanian secara efisien. Hal ini memungkinkan pengumpulan data lingkungan yang dibutuhkan oleh petani, tanpa petani harus selalu berada di lokasi pertanian. Data ini kemudian digunakan untuk mengambil tindakan yang diperlukan bagi petani untuk mendapatkan hasil pertanian yang optimal. Salah satu elemen kunci pertanian cerdas adalah sistem informasi manajemen pertanian yang mendukung otomatisasi akuisisi dan pemrosesan data, pemantauan, perencanaan, pengambilan keputusan, pendokumentasian dan pengelolaan operasi pertanian.

Pertanian berbasis Internet of Things (IoT) belakangan ini cenderung meningkat dan bahkan ke depannya akan semakin marak. Penerapan IoT pada sektor pertanian menjadi gagasan baru yang harus dikembangkan dan sangat tepat untuk direalisasikan pada sektor pertanian. Karena IoT mampu menjawab semua permasalahan yang dimiliki oleh petani.

Internet of Things memungkinkan semua benda dapat berkomunikasi satu sama lain melalui internet. Adanya IoT dapat mengubah kegiatan pertanian khususnya sistem irigasi pada tanaman, tanpa harus berada pada suatu lokasi tempat instalasi perangkat.

Sensor-sensor yang dimiliki IoT dalam sektor pertanian mampu mendeteksi tingkat kesuburan tanah, pengendalian penyakit maupun hama. Kemudian, teknologi wireless yang terdapat pada IoT mampu mendeteksi cuaca dan iklim. Selain itu, teknologi IoT

(2)

mampu melakukan penjadwalan otomatisasi dari penyiraman, penyemprotan pestisida dan kegiatan pemupukan.

Perangkat IoT yang biasanya digunakan adalah menggunakan NodeMCU ESP8266. NodeMCU adalah sebuah board elektronik yang berbasis chip ESP8266 dengan kemampuan menjalankan fungsi microcontroller dan juga koneksi internet (Wi- Fi). Terdapat beberapa pin I/O sehingga dapat dikembangkan menjadi sebuah aplikasi monitoring maupun controlling pada proyek IoT. Konsep IoT yang diterapkan mampu menghasilkan sistem monitoring yang efektif dan efisien karena tidak terkendala dengan jarak sehingga pemilik tanaman dapat melakukan monitoring terhadap penyiraman tanaman. Dengan berbagai kekuatan yang ada pada IoT menjadi potensi dan solusi yang sangat besar untuk mendukung dan membantu petani di Indonesia.

Tujuan dan Kegunaan Praktikum

Tujuan praktikum Monitoring melalui Web yaitu untuk mengetahui konsep dasar mengenai web server dan mengetahui cara melakukan pemantauan suhu yang terjadi melalui akses web ThingSpeak.

Adapun kegunaan dari praktikum Monitoring melalui Web yaitu mengetahui cara pengoperasian web server platform ThingSpeak sehingga dapat diaplikasikan dalam bidang teknik pertanian.

TINJAUAN PUSTAKA Internet of Things (IoT)

Internet of Things (IoT) adalah jaringan perangkat fisik, kendaraan, peralatan rumah tangga dan barang-barang lainnya yang dibenamkan dengan elektronik, perangkat lunak, sensor, aktuator dan konektivitas yang memungkinkan hal-hal ini untuk menghubungkan, mengumpulkan dan bertukar data. IoT melibatkan perluasan konektivitas internet di luar perangkat standar, seperti desktop, laptop, smartphone dan tablet ke berbagai perangkat fisik atau benda sehari-hari yang secara tradisional atau tanpa menggunakan internet. Tertanam dengan teknologi, perangkat ini dapat berkomunikasi dan berinteraksi melalui internet, dan mereka dapat dimonitor dan dikendalikan dari jarak jauh (Hassan, 2019).

IoT merupakan sebuah penggabungan kata dari internet dan things arti sebuah kata dari internet adalah sebuah jaringan komputer yang menggunakan jaringan protokol dan arti kata things dapat diartikan sebagai objek fisik. Objek-objek tersebut misal sensor data yang terbaca oleh sensor dapat dikirim melalui internet. Dari data pembacaan sensor yang sudah dikirim melalui internet maka memerlukan sebuah penyajian yang dapat dimengerti oleh pengguna agar dapat mempermudah modul pertukaran informasi antara bahasa analog sensor dengan bahasa digital server atau aplikasi yang dapat dipahami oleh pengguna dari aplikasi (Kumar et al., 2019)/.

Gambar 1. Internet of Thing (IoT) (Sumber : Hassan, 2019).

(3)

Penerapan Internet of Thing (IoT) pada pertanian dapat berupa teknologi sensor untuk penggunaan air, sensor untuk mendeteksi serangan hama dan juga sensor yang mengetahui emisi lingkungan. Dengan penerapan tersebut hasil pertanian dapat meningkat dengan pesat dan akurat. Selain itu, IoT dapat mempermudah pengawasan lahan produksi melalui smartphone (Lombardi et al., 2021).

Penggunaan IoT bisa mewujudkan pertanian presisi (precision farming) dan irigasi pintar. Artinya, melalui penggunaan dari sensor yang diterapkan di lahan pertanian dapat memungkinkan petani agar mendapatkan informasi akurat mengenai detail topografi, tingkat kesuburan, tingkat keasaman hingga suhu tanah, bahkan dapat mengukur cuaca serta memprediksi pola cuaca (Villamil et al., 2020).

NodeMCU ESP8266

NodeMCU adalah sebuah board elektronik yang berbasis chip ESP8266 dengan kemampuan menjalankan fungsi mikrokontroler dan juga koneksi internet (WiFi).

Terdapat beberapa pin I/O sehingga dapat dikembangkan menjadi sebuah aplikasi monitoring maupun kontroling pada proyek IOT. NodeMCU ESP8266 dapat diprogram dengan compiler-nya Arduino, menggunakan Arduino IDE. Bentuk fisik dari NodeMCU ESP 8266, terdapat port USB (mini USB) sehingga akan memudahkan dalam pemrogramannya (Nurul, 2019).

NodeMCU ESP8266 merupakan modul turunan pengembangan dari modul platform IoT (Internet of Things) keluarga ESP8266 tipe ESP-12. Secara fungsi modul ini hampir menyerupai dengan platform modul arduino, tetapi yang membedakan yaitu dikhususkan untuk “Connected to Internet” (Pangestu et al., 2019).

Gambar 2. NodeMCU ESP 8266.

(Sumber : Pangestu et al., 2019).

ThingSpeak

ThingSpeak merupakan sebuah layanan internet yang menyediakan layanan untuk pengaplikasian IoT. ThingSpeak merupakan layanan yang berisi aplikasi dan API yang bersifat open source untuk menyimpan dan mengambil data dari berbagai perangkat yang menggunakan HTTP (Hypertext Transfer Protocol) melalui internet atau melalui LAN (Local Area Network). Dengan menggunakan ThingSpeak, seseorang dapat membuat aplikasi logging sensor, aplikasi pelacakan lokasi dan jaringan sosial dari segala sesuatu yang terhubung ke internet dengan pembaruan status (Artiyasa et al., 2020).

ThingSpeak adalah platform berbasis cloud untuk pengumpulan, analisis dan visualisasi data Internet of Things (IoT). Platform ini memungkinkan pengguna untuk mengirim, menyimpan dan mengambil data dari sensor dan perangkat IoT lainnya serta membuat visualisasi, peringatan dan layanan penyimpanan data berbasis cloud, aliran data yang andal dan dukungan RESTful API. ThingSpeak memungkinkan untuk mengumpulkan data dari lokasi terpencil seperti stasiun cuaca atau rumah pintar, menganalisis informasi yang dikumpulkan dengan grafik waktu nyata, menampilkan

(4)

peringatan waktu nyata jika terjadi anomali, bahkan memprediksi tren masa depan berdasarkan data historis menggunakan sebuah algoritma (Miry & Aramice, 2020).

Sensor DHT11

Sensor suhu dan kelembapan DHT11 merupakan sensor untuk mensensing objek suhu dan kelembapan pada 1 module yang dimana memiliki output sinyal digital yang sudah terkalibrasi. Module sensor ini tergolong kedalam elemen resestif seperti perangkat pengukur suhu seperti contohnya yaitu NTC. Keunggulan dari sensor DHT11 dibandingkan dengan sensor yang lainnya antara lain memiliki kualitas pembacaan data sensing yang sangat baik, responsif (cepat dalam pembacaan kondisi dari ruangan) serta tidak mudah terinterverensi (Novelan & Amin, 2020).

DHT11 adalah salah satu sensor yang dapat mengukur dua parameter lingkungan sekaligus, yakni suhu dan kelembaban udara (humidity). Dalam sensor ini terdapat sebuah thermistor tipe NTC (Negative Temperature Coefficient) untuk mengukur suhu, sebuah sensor kelembaban tipe resisitif dan sebuah mikrokontroller 8-bit yang mengolah kedua sensor tersebut dan mengirim hasilnya ke pin output dengan format single-wire

bi-directional (kabel tunggal dua arah) (Sanjaya et al., 2021).

Gambar 3. Sensor DHT11.

(Sumber : Sanjaya et al., 2021).

Kabel Jumper

Kabel jumper adalah jenis kabel pendek yang biasanya digunakan dalam rangkaian elektronik atau prototyping untuk menghubungkan komponen atau modul secara sementara. Kabel jumper umumnya terdiri dari dua ujung yang dilengkapi dengan konektor, seperti pin header, jumper wire, atau banana plug, yang memudahkan dalam menghubungkan komponen elektronik (Agung et al., 2020).

Gambar 4. Kabel Jumper.

(Sumber : Agung et al., 2020).

METODOLOGI PRAKTIKUM Waktu dan Tempat

(5)

Praktikum Monitoring melalui Web dilaksanakan pada hari Kamis, 25 April 2024, pukul 10.00 WITA sampai selesai, bertempat di Laboratorium Sistem Kontrol, Program Studi Teknik Pertanian, Departemen Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin, Makassar.

Alat

Alat yang digunakan pada praktikum Monitoring melalui Web yaitu sensor DHT11, breadboard, kabel jumper, ESP8266, kabel USB, laptop, platform ThingSpeak, software arduino IDE dan handphone.

Prosedur Praktikum

Prosedur praktikum Monitoring melalui Web yaitu : 1. Menyiapkan alat dan bahan.

2. Mendownload ThingSpeak.

3. Membuat akun channel ThingSpeak.

4. Mengubah nama tiap field 1 dan 2 menjadi suhu dan kelembaban.

5. Memasukkan ID channel dan write API keys ke dalam bahasa program pada software arduino.

6. Meng-input nama WiFi dan password pada bahasa program dengan sesuai.

7. Merangkai komponen secara nyata kemudian dihubungkan pada laptop menggunakan kabel USB dan meng-upload bahasa program pada rangkaian.

8. Menampilkan grafik dari suhu dan kelembaban pada ThingSpeak.

9. Mendokumentasikan praktikum.

HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil

Gambar 5. Grafik Pengamatan Suhu pada Platform ThingSpeak.

(6)

Gambar 6. Nilai Pembacaan Suhu pada Platform ThingSpeak.

Gambar 7. Grafik Pengamatan Kelembaban pada Platform ThingSpeak.

Gambar 8. Nilai Pembacaan Kelembaban pada Platform ThingSpeak.

Pembahasan

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, diketahui bahwa internet of things merupakan sebuah konsep dimana suatu benda atau objek ditanamkan teknologi-teknologi seperti sensor dan software dengan tujuan untuk berkomunikasi, mengendalikan, menghubungkan dan bertukar data melalui perangkat lain selama masih terhubung ke internet. Hal ini sesuai dengan pernyataan Hassan (2019), bahwa tertanam

(7)

dengan teknologi, perangkat ini dapat berkomunikasi dan berinteraksi melalui internet, dan mereka dapat dimonitor dan dikendalikan dari jarak jauh.

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, diketahui pula bahwa ThingSpeak mampu membaca suhu dan kelembapan yang dikirimkan oleh sensor DHT11. Diketahui ThingSpeak adalah platform berbasis cloud untuk pengumpulan, analisis dan visualisasi data Internet of Things (IoT). Platform ini memungkinkan pengguna untuk mengirim, menyimpan dan mengambil data dari sensor dan perangkat IoT lainnya, serta membuat visualisasi, peringatan dan layanan penyimpanan data berbasis cloud dan aliran data yang andal. Hal ini sesuai dengan pernyataan Artiyasa et al., (2020), bahwa ThingSpeak merupakan sebuah layanan internet yang menyediakan layanan untuk pengaplikasian IoT.

KESIMPULAN

Berdasarkan praktikum Monitoring melalui Web, dapat disimpulkan bahwa Internet of Things (IoT) adalah sistem perangkat, objek, dan mesin yang saling terkait yang memiliki kemampuan untuk mentransfer data melalui jaringan tanpa campur tangan manusia. Perangkat IoT dapat berkomunikasi satu sama lain, mengumpulkan dan menganalisis data dan melakukan tindakan otomatis berdasarkan data tersebut. Dengan kata lain, IoT adalah koneksi perangkat fisik ke internet, yang memungkinkan mereka untuk berinteraksi satu sama lain dan bertukar data. Prinsip kerja Internet of Things (IoT) melibatkan beberapa langkah dan komponen yang bekerja bersama untuk menciptakan lingkungan terhubung yang efisien. Adapun tahapan dalam IoT yaitu pengumpulan data, komunikasi, pengolahan dan analisis data, pengambilan keputusan, aksi dan kontrol, interaksi pengguna serta keamanan dan privasi. Penggunaan ThingSpeak banyak digunakan pada proyek IoT yang memudahkan dalam pengembangan proyek yang dibuat.

(8)

DAFTAR PUSTAKA

Agung, P., Iftikhor, A. Z., Damayanti, D., Bakri, M., & Alfarizi, M. (2020). Sistem Rumah Cerdas Berbasis Internet of Things dengan Mikrokontroler Nodemcu dan Aplikasi Telegram. Jurnal Teknik Dan Sistem Komputer, 1(1), 8-14.

Artiyasa, M., Kusumah, I. H., Suryana, A., Sidik, A. D. W. M., & Junfithrana, A. P.

(2020). Comparative Study of Internet of Things (IoT) Platform for Smart Home Lighting Control Using NodeMCU with Thingspeak and Blynk Web Applications. FIDELITY: Jurnal Teknik Elektro, 2(1), 1-6.

Hassan, W. H. (2019). Current research on Internet of Things (IoT) security: A survey. Computer networks, 1(8), 283-294.

Kumar, S., Tiwari, P., & Zymbler, M. (2019). Internet of Things is a revolutionary approach for future technology enhancement: a review. Journal of Big data, 6(1), 1-21.

Lombardi, M., Pascale, F., & Santaniello, D. (2021). Internet of things: A general overview between architectures, protocols and applications. Information, 12(2), 87-96.

Miry, A. H., & Aramice, G. A. (2020). Water monitoring and analytic based ThingSpeak. International Journal of Electrical and Computer Engineering, 10(4), 3588-3596.

Nurul, H. L. D. (2019). Prototype smart home dengan modul nodemcu esp8266 berbasis internet of things (iot) (Doctoral dissertation, Universitas Islam Majapahit Mojokerto).

Novelan, M. S., & Amin, M. (2020). Monitoring system for temperature and humidity measurements with DHT11 sensor using nodeMCU. International Journal of Innovative Science and Research Technology, 5(10), 123-128.

Pangestu, A. D., Ardianto, F., & Alfaresi, B. (2019). Sistem Monitoring Beban Listrik Berbasis Arduino Nodemcu Esp8266. Jurnal Ampere, 4(1), 187-197.

Sanjaya, H., Triyanto, J., Andri, R., Yani, F., Sanjaya, P. P., & Daulay, N. K. (2021).

Kipas Angin Otomatis Menggunakan Sensor Suhu DHT11. In Seminar Nasional Sains dan Teknologi Informasi (SENSASI), 3(1), 187-191.

(9)

Villamil, S., Hernández, C., & Tarazona, G. (2020). An overview of internet of things. Telkomnika (Telecommunication Computing Electronics and Control), 18(5), 2320-2327.

LAMPIRAN

Lampiran 1. Bahasa Program Praktikum Monitoring melalui Web.

#include <DHT.h>

#include <ESP8266WiFi.h>

#include <WiFiClient.h>;

#include <ThingSpeak.h>;

String apiKey = "40ULNABOXB85GYP0";

const char *ssid = "MALIKAH";

const char *pass = "dewisidiA9";

const char *server = "api.thingspeak.com";

#define DHTPIN D2

DHT dht(DHTPIN, DHT11);

WiFiClient client;

unsigned long myChannelNumber = 2521756;

const char *myWriteAPIKey = "40ULNABOXB85GYP0";

void setup() { Serial.begin(9600);

delay(10);

dht.begin();

Serial.println("Connecting...");

Serial.println(ssid);

WiFi.begin(ssid, pass);

ThingSpeak.begin(client);

}

void loop() {

float h = dht.readHumidity();

float t = dht.readTemperature();

if (isnan(h) || isnan(t)) {

Serial.println("Sensor Tidak Dapat Mendeteksi");

return;

}

ThingSpeak.writeField(myChannelNumber, 1, t, myWriteAPIKey);

ThingSpeak.writeField(myChannelNumber, 2, h, myWriteAPIKey);

delay(100);

(10)

//ThingSpeak.read();

}

Lampiran 2. Dokumentasi Praktikum Monitoring melalui Web.

Gambar 9. Dokumentasi saat Merangkai Sensor DHT11 dengan NodeMCU ESP8266.