I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kebutuhan lahan sangat dipengaruhi oleh jumlah pertumbuhan penduduk.
Menurut Munibah (2009), semakin tinggi pertumbuhan penduduk maka semakin tinggi kebutuhan lahan industri, infrastruktur, dan pemukiman. Pertumbuhan populasi penduduk yang meningkat mengakibatkan banyaknya terjadi alih fungsi lahan, khususnya lahan pertanian. Banyaknya lahan pertanian yang dialih fungsikan menjadi pemukiman dan industri mengakibatkan semakin berkurangnya lahan pertanian. Tentu saja hal ini menjadi kendala utama bagi daerah yang mengalami alih fungsi lahan menjadi pemukiman saat ingin melakukan kegiatan pertanian.
Salah satu upaya yang bisa dilakukan untuk menangani masalah ini adalah melakukan pertanian vertikultur atau yang biasa dikenal dengan sistem vertikal farming.
Pertanian vertikal atau yang dikenal dengan vertikal farming adalah kegiatan pertanian menggunakan metode penanaman secara bertingkat yang mampu mengurangi penggunaan lahan dengan jumlah produksi yang meningkat.
Penggunaan vertikal farming merupakan salah satu upaya dalam melakukan pertanian di lahan yang terbatas, khususnya di kota-kota. Kebanyakan vertikal farming dilakukan di dalam ruangan, sehingga perlu dilakukan pencahayaan buatan yang akan menggantikan pencahayaan matahari dan juga diperlukan irigasi sebagai sistem pengairan pada tanaman. Pencahayaan buatan dapat menggunakan cahaya yang dihasilkan oleh lampu LED growlight untuk menggantikan fungsi pencahayaan dari matahari.
Irigasi merupakan salah satu dari beberapa faktor penting dalam meningkatkan produktifitas hasil pertanian. Irigasi adalah sebuah usaha menyalurkan air dari sumber air ke daerah atau lahan yang membutuhkan pengairan guna untuk memenuhi kebutuhan air bagi tanaman. Tingkat produktivitas hasil pertanian sangat bergantung kepada sistem irigasi yang digunakan pada saat penyiraman tanaman. Proses penyiraman tanaman yang tidak tepat akan membuat hasil produksi atau pertumbuhan tanaman akan menjadi terganggu dan tidak bisa tumbuh secara maksimal. Metode penyiraman tanaman yang biasanya dilakukan dengan manual adalah pemberian langsung air ke tanaman menggunakan selang,
2
namun metode ini dapat masih bisa dikatakan belum efektif karena dapat mengakibatkan pemberian air menjadi berlebihan atau bahkan kekurangan yang dapat mengakibatkan tanaman menjadi mati. Salah satu teknologi irigasi dalam pemberian air pada tanaman yang mampu secara optimal dalam menghemat penggunaan air adalah sistem irigasi curah atau irigasi tetes (Witman, 2021).
Tanaman sawi hijau merupakan tanaman yang dapat dikatakan cukup banyak dibudidayakan pada saat sekarang ini. Kebanyakan dari budidaya tanaman sawi hijau ini masih menggunakan cara penanaman yang konvensional. Sawi hijau dapat tumbuh dengan baik pada suhu rata-rata 15 – 30 ℃, penyinaran matahari 10-13 jam perhari, serta kelembaban 60-100 % (Lestari, 2009). Menurut Nirwana (2007), intensitas cahaya yang baik bagi pertumbuhan tanaman ada di rentang 1000 - 4000 lux. Seiring dengan adanya perkembangan teknologi, budidaya tanaman sawi hijau ini juga dapat dilakukan dengan metode vertikultur dan juga memungkinkan untuk sebuah sistem yang dapat digunakan untuk mengontrol dan memonitoring dari pertumbuhan dari tanaman. Pemanfaatan teknologi dalam penggunakan kontrol otomatis dalam budidaya vertikultur biasanya dapat berupa sistem pengontrol kelembaban tanah, yang memungkinkan sebuah sistem untuk mengontrol penyiraman tanaman, sehingga kebutuhan air bagi tanaman dapat terpenuhi dan juga dapat meminimalisir pemberian air yang mungkin berlebihan sehingga mampu menghemat penggunaan air.
Internet of Things (IoT) merupakan sebuah konsep yang digunakan untuk menghubungkan sebuah perangkat dengan perangkat lainnya melalui koneksi internet. Menurut Gupta dan Johari (2019), Internet of Things merupakan sebuah sistem yang terdiri dari sensor atau beberapa sensor, komputasi dan perangkat digital yang saling berhubungan satu sama lain. Dengan menggunakan Internet of Things memungkinkan kita melakukan kontrol data atau transfer data melalui platform internet. Internet of Things dapat digunakan untuk mengontrol sistem secara jarak jauh.
Penelitian yang telah dilakukan Wibowo (2021), yaitu merancang sistem vertikal farming tipe rak dengan irigasi dan pencahayaan berbasis Internet of Things pada tamanan kangkung dengan menggunakan mikrokontroler arduino nano.
Mekanisasi alat yang dirancang yaitu pompa akan otomatis melakukan irigasi pada
3
sistem saat kadar air yang terbaca pada sensor menunjukkan nilai set point bawah, dan pompa akan melakukan irigasi selama 10 detik, sedangkan untuk sistem pencahayaan akan dilakukan otomatis saat pukul 6 pagi sampai dengan jam 7 malam, yaitu sekitar 13 jam pencahayaan menggunakan bantuan LED Growlight.
Berdasarkan penelitian tersebut, membuat penulis ingin melakukan penelitian yang berjudul “Pengembangan Sistem Kontrol dan Monitoring pada Sistem Vertikal Farming Tipe Rak Berbasis Website Internet of Things dan Aplikasi”
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah merancang sistem vertikultur dengan kontrol dan monitoring berbasis website Internet of Things dan aplikasi. Adapun tujuan khusus dari penelitian ini adalah:
1. Merancang prototype sistem vertikal farming tipe rak untuk tanaman sawi hijau.
2. Merancang sistem kontrol penyiraman atau irigasi, pencahayaan otomatis, serta monitoring untuk suhu dan kelembaban berbasis website Internet of Things dan aplikasi.
3. Pengujian kinerja sistem kontrol pada vertikal farming tipe rak untuk tanaman sawi hijau, serta analisis biaya ekonomi.
1.3 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah dapat memudahkan bagi pemilik tanaman dalam melakukan kontrol dan monitoring tanamannya melalui koneksi internet, serta dapat menjadi alternatif kegiatan pertanian di lahan yang terbatas seperti perkotaan.
