Sistem Pemantauan dan Kendali Kelembapan Udara Pada Budi Daya Bunga Anggrek Berbasis Internet of Things

(1)

Sistem Pemantauan dan Kendali Kelembapan Udara Pada Budi Daya Bunga Anggrek Berbasis Internet of Things

Siti Aminah*, Tedy Rismawan, Suhardi, Dedi Triyanto

Fakultas MIPA, Program Studi Rekayasa Sistem Komputer, Universitas Tanjungpura, Pontianak, Indonesia Email: ^1,*[email protected], ² [email protected], ³[email protected],

4[email protected]

Email Penulis Korespondensi: [email protected] Submitted 06-12-2022; Accepted 27-12-2022; Published 30-12-2022

Abstrak

Budi daya anggrek sudah banyak dilakukan oleh agribisnis anggrek di Indonesia, meskipun sudah banyak budi daya anggrek namun masih terdapat kendala dalam hal penanaman atau perawatannya. Salah satunya yaitu penyiraman air dan pupuk pada tanaman anggrek yang masih dilakukan secara manual. Penyiraman secara manual yaitu penyiraman yang dilakukan oleh petani anggrek sehingga memerlukan tenaga dan waktu yang lama serta banyaknya air yang disiramkan tidak sama. Jika air yang disiramkan terlalu banyak atau sangat sedikit, dapat mengakibatkan pembusukan atau kekeringan pada akar tanaman sehingga membuat tanaman bisa cepat mati.

Pada era teknologi sekarang, penyiraman dapat dilakukan secara otomatis dengan memanfaatkan teknologi Internet of Things (IoT) serta penerapan sistem Wireless Sensor Network (WSN). NodeMCU ESP32 digunakan sebagai kendali keseluruhan komponen perangkat keras dan perangkat lunak. Pada sistem ini terdapat 2 node sensor dan 1 node controller. Pengguna dapat melakukan pengontrolan secara manual atau otomatis melalui antarmuka website. Dari hasil implementasi dan pengujian dapat disimpulkan bahwa sistem mampu memberikan informasi kondisi suhu, kelembapan udara, kelembapan media tanam, tinggi air, tinggi pupuk cair dan pH air. Sistem juga mampu menjalankan sistem otomatis dan manual yaitu mengontrol serta memberikan informasi kondisi on/off pada pompa air, pompa pupuk, kran 1, kran 2, kran 3, kipas 1, kipas 2 dan kipas 3 di website. Pengaruh sistem otomatis terhadap tanaman anggrek sangat baik, karena pada hari ke-41, tanaman anggrek yang menggunakan sistem otomatis mengalami pertumbuhan tunas baru lebih cepat, dibandingkan menggunakan sistem manual. Rata-rata delay waktu keseluruhan sistem yaitu 4.5 detik.

Kata Kunci: Budi Daya Anggrek; Sensor; IoT; WSN; Website Abstract

Orchid cultivation has been widely carried out by orchid agribusiness in Indonesia, even though there has been a lot of orchid cultivation but there are still obstacles in terms of supplies or maintenance. One of them is water sprinkling and fertilizing the orchid plants which are still done manually. Manual watering is watering done by orchid farmers so it requires a lot of effort and time and the amount of water that is sprinkled is not the same. If the water is poured too much or too little, it can cause rot or dryness of the plant roots so that the plants can die quickly. In the current technological era, watering can be done automatically by utilizing Internet of Things (IoT) technology and implementing the Wireless Sensor Network (WSN) system. NodeMCU ESP32 is used to control all hardware and software components. In this system there are 2 sensor nodes and 1 controller node. Users can control manually or automatically through the website interface. From the results of the implementation and testing it can be concluded that the system is able to provide information on conditions of temperature, air humidity, humidity of the planting medium, water level, liquid fertilizer height and water pH. The system is also capable of running automatic and manual systems, namely controlling and providing on/off condition information on water pumps, fertilizer pumps, faucet 1, faucet 2, faucet 3, fan 1, fan 2 and fan 3 on the website. The effect of the automatic system on the orchid plants was very good, because on the 41st day, the orchid plants using the automatic system experienced faster growth of new shoots, compared to using the manual system. The average delay time for the entire system is 4.5 seconds.

Keywords: Orchid Cultivation; Sensor; IoT; WSN; Website

1. PENDAHULUAN

Anggrek merupakan tanaman hias yang paling banyak digemari orang, sehingga anggrek termasuk satu diantara tanaman hias yang paling banyak diekspor oleh masyarakat Indonesia. Petani anggrek membuat rumah budi daya untuk melestarikan tanaman anggrek agar tidak punah. Pada budi daya anggrek, pemantauan keadaan tanaman merupakan hal yang penting bagi petani. Parameter-parameter yang perlu dipantau antara lain kelembapan, suhu, dan intensitas cahaya.

Parameter-parameter tersebut sangat mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Jika kelembapan, suhu dan intensitas cahaya terpenuhi dengan baik, maka tanaman dapat tumbuh dengan baik [1].

Dengan adanya budi daya anggrek dapat dilestarikan dan dijaga agar populasinya tetap ada. Budi daya anggrek sudah banyak dilakukan oleh agribisnis anggrek di Indonesia, meskipun sudah banyak budi daya anggrek namun masih terdapat kendala dalam hal penanaman atau perawatannya. Salah satunya yaitu penyiraman air dan pupuk pada tanaman anggrek yang masih dilakukan secara manual [1]. Penyiraman secara manual yaitu penyiraman yang dilakukan oleh petani anggrek sehingga memerlukan tenaga dan waktu yang lama serta banyaknya air yang disiramkan tidak sama. Jika air yang disiramkan terlalu banyak atau sangat sedikit, dapat mengakibatkan pembusukan atau kekeringan pada akar tanaman sehingga membuat tanaman bisa cepat mati. Untuk meminimalisir waktu dan tenaga manusia serta air yang disiramkan sesuai dengan kebutuhan tanaman, maka dari itu diperlukan penyiraman yang dapat dilakukan secara otomatis dengan memanfaatkan teknologi Internet of Things (IoT).

IoT merupakan suatu konsep konektivitas internet yang dapat bertukar informasi satu sama lainnya, dengan benda- benda yang ada di sekeliling kita untuk dikontrol, dimonitor, atau diakses dari jarak jauh [2]. Pada dasarnya, IoT dibuat oleh manusia untuk mempermudah setiap pekerjaan dan urusan dalam berbagai aspek bidang kehidupan [3].

(2)

Adapun beberapa penelitian yang membahas tentang sistem otomatisasi budi daya anggrek yaitu pada penelitian yang berjudul “Rancang Bangun Sistem Otomatisasi Penyiraman Dan Pemupukan Tanaman Dengan Pengontrolan Suhu Dan Kelembapan Media Tanam” [4]. Penelitian ini menggunakan mikrokontroler arduino sebagai otak dari sistem, kemudian untuk mengukur suhu dan kelembapan menggunakan sensor DHT11, soil moisture digunakan untuk mengukur kelembapan.

Selanjutnya penelitian yang berjudul “Otomatisasi Alat Penyemprot Tanaman Anggrek Otomatis Berdasarkan Kondisi Suhu Dan Kelembapan”[5]. Pada penelitian ini menggunakan Arduino Uno sebagai mikrokontroler. DHT22 sebagai pengukur suhu dan kelembapan. Soil moisture sebagai pembaca kelembapan pada media tanam. Water pump dan liquid crystal display sebagai output setelah diproses mini sistem Atmega 328. Penelitian selanjutnya yaitu berjudul

“Monitoring Kelembaban, Suhu, Intensitas Cahaya Pada Tanaman Anggrek Menggunakan ESP8266 Dan Arduino Uno”

[1]. Penelitian ini menggunakan mikrokontroler Arduino Uno sebagai pengolah data input dari sensor, data dari sensor akan dikirim ke platform menggunakan modul ESP8266 kemudian ditampilkan dalam bentuk grafik dan chart pada IoT Thingsboard. Dari hasil pengujian, rata-rata delay eksekusi dan delay pengiriman data yaitu 0,622 detik dan 1,468 detik.

Dari beberapa penelitian yang telah dipaparkan, maka selanjutnya akan dilakukan penelitian dengan judul “Sistem Pemantauan Dan Kendali Kelembapan Udara Pada Budi Daya Bunga Anggrek Berbasis Internet of Things (IoT)”.

Penelitian ini, mengembangkan sebuah sistem budi daya anggrek berbasis IoT dengan penerapan sistem Wireless Sensor Network (WSN). Sistem terdiri dari perangkat keras dan perangkat lunak, perangkat keras mengukur satuan-satuan kelembapan media tanam, kelembapan udara, suhu, pH air, tinggi air, tinggi pupuk, data yang diperoleh akan dikirim ke server melalui intenet dan selanjutnya perangkat lunak yang dapat mengontrol kelembapan udara dan pemupukan secara otomatis kemudian data yang telah diproses akan ditampilkan melalui website.

2. METODOLOGI PENELITIAN

Penelitian yang berjudul sistem pemantauan dan kendali pada budi daya bunga anggrek berbasis internet of things (IoT) terdapat 8 tahapan yaitu studi literatur, pengumpulan data, analisa kebutuhan, perancangan sistem, implementasi, pengujian sistem, analisa serta kesimpulan dan saran. Berikut merupakan tahapan metode penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

Gambar 1 merupakan tahapan metode penelitian dimulai dengan studi literatur, kemudian pengumpulan data, analisa kebutuhan, perancangan sistem, implementasi, pengujian sistem, jika sistem tidak bekerja maka kembali ke tahap perancangan sistem, jika sistem bekerja maka lanjut ke tahap analisa serta kesimpulan dan saran.

2.1 Studi Literatur

Tahap studi literatur merupakan tahap awal dalam melakukan penelitian. Tahap ini berfungsi untuk mengumpulkan informasi berupa teori-teori pendukung yang akan digunakan dalam penelitian. Literatur yang digunakan dapat berupa buku, jurnal penelitian, datasheet atau website yang memiliki keterkaitan dengan penelitian yang akan dilakukan.

2.2 Metode Pengumpulan Data

Metode pengumpulan data merupakan faktor penting yang mempengaruhi keberhasilan sebuah penelitian. Metode pengumpulan data yang digunakan adalah metode observasi. Metode observasi merupakan suatu metode yang digunakan untuk mengamati dan mencatat secara sistematik terhadap gejala yang tampak pada objek penelitian. Metode ini digunakan apabila penelitian diperuntukkan untuk mempelajari gejala-gejala alam, proses kerja suatu perangkat atau alat, perilaku manusia, dan sebagainya.

Pada penelitian ini, metode observasi digunakan untuk mengamati gejala-gejala dari objek penelitian yang diteliti.

Adapun objek penelitian yang diteliti antara lain kelembapan udara, suhu, pH air, level air dan level pupuk. Dengan bantuan dari sensor yang memiliki fungsi masing-masing, gejala-gejala tersebut dapat diamati dan dicatat secara sistematis pada database.

(3)

2.3 Analisa Kebutuhan

Pada tahap ini akan dilakukan analisa kebutuhan sistem serta perancangan untuk membuat perangkat kendali dan pemantauan yang sesuai dengan kebutuhan penelitian. Analisa kebutuhan yang dilakukan dalam pembuatan sistem keseluruhan meliputi perangkat keras dan perangkat lunak. Kebutuhan dalam pembuatan perangkat keras berupa komponen-komponen elektronik penyusun untuk menghasilkan keluaran sesuai dengan yang diharapkan. Kebutuhan dalam perangkat lunak beurpa Arduino IDE, Visual Studio Code dan MySQL. Setelah analisa kebutuhan sistem dilakukan, maka tahap selanjutnya adalah melakukan perancangan sistem. Pada tahap perancangan akan dilakukan pembuatan arsitektur sistem secara keseluruhan.

2.3.1 Kebutuhan Perangkat Keras

Kebutuhan perangkat keras meliputi kebutuhan komponen pemroses utama, jenis-jenis sensor yang digunakan, media komunikasi antara perangkat keras dan server, serta komponen lain yang digunakan untuk merealisasikan penelitian.

Perangkat keras yang akan digunakan antara lain :

a. NodeMCU ESP 32 merupakan komponen pemrosesan utama yang digunakan karena tersedia modul wifi dalam chip sehingga sangat mendukung untuk membuat sistem aplikasi IoT. NodeMCU ESP32 berfungsi untuk mengontrol semua pekerjaan yang dilakukan oleh masing-masing node, baik node sensor maupun node controller [6]. Pada bagian node sensor, NodeMCU ESP32 berfungsi untuk membaca nilai-nilai sensor, kemudian mengirim data pemantauan ke server. Sedangkan pada bagian node controller, NodeMCU ESP32 berfungsi untuk menerima data dari sensor melalui website yang digunakan untuk melakukan pengontrolan. Bentuk fisik NodeMCU ESP32 dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Skematik NodeMCU ESP32

b. Sensor DHT22 adalah sensor digital yang dapat mengukur suhu dan kelembapan udara di sekitarnya. Sensor DHT22 sangat mudah digunakan bersama dengan Arduino karena memiliki tingkat stabilitas yang sangat baik dan fitur kalibrasi yang sangat akurat. Koefisien kalibrasi disimpan dalam OTP program memory, sehingga ketika internal sensor mendeteksi sesuatu, maka module DHT22 menyertakan koefisien tersebut dalam kalkulasinya [7]. DHT22 digunakan untuk mengukur suhu dan kelembapan udara karena nilai akurasi lebih akurat dalam hasil pengukuran dibanding DHT11. Bentuk fisik sensor DHT22 dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3. Sensor DHT22

c. Sensor Soil Moisture Capacitive adalah sensor kelembapan yang dapat mendeteksi kelembapan dalam tanah. Sensor ini digunakan untuk menentukan apakah ada kandungan air atau tidak di tanah sekitar sensor. Sensor ini disebut kapasitif karena dua tembaga dalam sensor merupakan dua plat kapasitor [8]. Sensor soil moisture digunakan untuk mengukur kelembapan media tanam dan sensor ini merupakan satu diantara sensor kelembapan tanah yang dapat mengukur kelembapan pada arang serta lumut. Bentuk fisik sensor soil moisture capacitive dapat dilihat pada Gambar 4.

(4)

Gambar 4. Sensor Soil Moisture

d. Sensor pH Meter Analog adalah alat ukur pada tingkat keasaman cairan (pH) yang menggunakan penginderaan pengukur standar industri sebagai komponen utamanya. Elektroda sensor terbuat dari membran kaca sensitif dengan impedansi kecil sehingga menghasilkan hasil pengukuran dengan respon cepat dan stabilitas terhadap suhu tinggi [9]. Sensor pH digunakan untuk mengukur nilai pH air pada penampungan serta harga sensor yang lebih terjangkau dibanding yang lain. Bentuk fisik sensor pH meter dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Sensor pH Meter

e. Sensor Ultrasonik HC-SR04 adalah alat elektronika yang memiliki kemampuan untuk mengubah dari energi listrik menjadi energi mekanik dalam bentuk gelombang suara ultrasonik. Sensor ini terdiri dari rangkaian pemancar gelombang ultrasonik yang dinamakan transmitter dan penerima ultrasonik yang disebut receiver [10]. Sensor ultrasonik hc-sr04 digunakan untuk mengukur nilai ketinggian air dan pupuk cair pada penampungan serta harga sensor yang lebih terjangkau dibanding yang lain. Benttuk fisik sensor ultrasonik dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 6. Sensor HC-SR04 2.3.2 Kebutuhan Perangkat Lunak

Kebutuhan perangkat lunak meliputi analisis kebutuhan program aplikasi, library dan plugin, serta bahasa pemrograman yang digunakan untuk membangun sistem yang akan direalisasikan. Program aplikasi yang akan digunakan antara lain : a. Arduino IDE merupakan lingkungan terintegrasi yang digunakan untuk melakukan pengembangan. Disebut sebagai lingkungan karena melalui software inilah Arduino dilakukan pemrograman untuk melakukan fungsi-fungsi yang dibenamkan melalui sintaks pemrograman. Arduino menggunakan bahasa pemrograman sendiri yang menyerupai bahasa C. Sebelum dijual ke pasaran, IC mikrokontroler Arduino telah ditanamkan suatu program bernama Bootloader yang berfungsi sebagai penengah antara compiler Arduino dengan mikrokontroler. Arduino IDE dibuat dari bahasa pemrograman JAVA. Arduino IDE juga dilengkapi dengan library C/C++ yang biasa disebut Wiring yang membuat operasi input dan output menjadi lebih mudah [11]. Pada penelitian ini, Arduino IDE digunakan untuk menulis dan mengunggah program ke NodeMCU ESP32.

b. Visual Studio Code (VS Code) adalah sebuah teks editor ringan dan handal yang dibuat oleh Microsoft untuk sistem operasi multiplatform, artinya tersedia juga untuk versi Linux, Mac, dan Windows. Teks editor ini secara langsung mendukung bahasa pemrograman JavaScript, Typescript, dan Node.js, serta bahasa pemrograman lainnya dengan bantuan plugin yang dapat dipasang via marketplace Visual Studio Code (seperti C++, C#, Python, Go, Java, dst) [12]. Pada penelitian ini, Visual Studio Code digunakan untuk menulis kode program website.

c. MySQL adalah sebuah DBMS (Database Management System) yang menggunakan perintah SQL (Structured Query Language) dalam pembuatan aplikasi berbasis website. MySQL dibagi menjadi dua lisensi yaitu Free Software dan Shareware. Free Software merupakan perangkat lunak yang dapat diakses oleh siapa saja. Shareware merupakan perangkat lunak gratis, namun memiliki batasan dalam penggunaannya. MySQL termasuk ke dalam RDBMS (Relational Database Management System), sehingga menggunakan tabel, kolom, baris, di dalam struktur database.

Jadi, dalam proses pengambilan data menggunakan metode relational database serta menjadi penghubung antara perangkat lunak dan database server [13]. Pada penelitian ini, MySQL digunakan untuk menyimpan dan mengolah data.

(5)

2.4 Implementasi Sistem

Tahap implementasi sistem dilakukan setelah semua komponen yang dibutuhkan telah tersedia. Tahap ini merealisasikan hal-hal yang dilakukan pada perancangan sistem, sehingga menghasilkan keluaran yang diinginkan. Proses implementasi sistem dimulai dari perakitan komponen-komponen masing-masing sensor yang akan digunakan, perakitan komponen- komponen pada node sensor maupun node controller. Setelah itu, membuat kode program node sensor dan node controller, membuat database di MySQL, membuat tampilan antarmuka website serta membuat API untuk proses pemantauan dan pengontrolan.

2.5 Internet of Things (IoT)

IoT adalah suatu singkatan dari internet of things yang memiliki arti bahwa internet adalah segalanya. Hal ini memberi makna bahwa suatu benda mempunyai teknologi seperti sensor dan software memiliki tujuan dalam berkomunikasi, menghubungkan, bertukar data menggunakan perangkat lain saat terhubung ke internet. Pada dasarnya IoT adalah suatu konsep teknologi menghubungkan perangkat lain dengan media internet dan dapat dikendalikan dari jarak jauh. Banyak Negara maju sudah menerapkan hal ini, Indonesia juga sudah mengaplikasikannya walau tidak menjadi mayoritas [14].

2.6 Wireless Sensor Network (WSN)

Wireless Sensor Network (WSN) atau jaringan sensor nirkabel adalah kumpulan sejumlah node yang diatur dalam sebuah jaringan kerjasama [15]. Masing-masing node dalam jaringan sensor nirkabel biasanya dilengkapi dengan radio transceiver atau alat komunikasi wireless lainnya, mikrokontroler kecil, dan sumber energi seperti baterai. Banyak aplikasi yang bisa dilakukan menggunakan jaringan sensor nirkabel, misalnya pengumpulan data kondisi lingkungan, security monitoring, dan node tracking scenarios [16].

2.7 Galat

Galat atau biasa disebut error dalam metode numerik adalah selisih antara nilai sebenarnya dengan nilai yang dihasilkan metode numerik [17]. Galat persentase digunakan untuk membandingkan nilai perkiraan dengan nilai pasti. Galat persentase memberikan perbedaan antara nilai perkiraan dan nilai eksak, serta membantu untuk melihat seberapa dekat estimasi terhadap nilai sebenarnya. Menghitung galat persentase dapat dilakukan dengan mencari nilai sensor dan nilai alat ukur standar terlebih dahulu, kemudian hasil kedua nilai tersebut dimasukan kedalam Persamaan 1:

𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑠𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟−𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟 𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟

𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑠𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟 𝑥 100% (1)

2.8 Pengujian

Tahap pengujian dilakukan untuk mengetahui keberhasilan tahap pengujian sistem yang telah dilakukan sebelumnya, baik dari segi perangkat keras maupun perangkat lunak. Adapun tahapan pengujian yang akan dilakukan yaitu dimulai dengan pengujian komponen masing-masing sensor dan kompnen tambahan yang digunakan (pompa DC dan solenoid valve), respon relay, proses pengiriman data dari node sensor ke website, proses penerimaan data dari website ke node controller, Black Box, dan keseluruhan sistem.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Implementasi Node Sensor

Node sensor merupakan bagian dari sistem yang berfungsi untuk melakukan proses pemantauan kondisi kelembapan tanah, suhu, pH air, level air dan level pupuk. Peranan dari node sensor sangat penting bagi sistem pemantauan dan kontrol kelembapan media tanam pada budidaya bunga anggrek. Node sensor 1 dan node sensor 2 dapat dilihat pada Gambar 7 dan Gambar 8.

Gambar 7. Node Sensor 1

Gambar 7 merupakan node sensor 1. Pada node sensor 1 terdapat NodeMCU ESP32, 1 buah DHT22 dan 3 buah soil moisture capacitive. Fungsi dari node sensor 1 yaitu untuk mendeteksi suhu dan kelembapan udara ruangan pada budi daya anggrek dan kelembapan media tanam pada tanaman anggrek.

(6)

Gambar 8. Node Sensor 2

Gambar 8 merupakan node sensor 2. Pada node sensor 2 terdapat NodeMCU ESP32, 2 buah sensor ultrasonik dan 1 buah sensor pH meter. Node sensor 2 berfungsi untuk mendeteksi level air, level pupuk dan pH pada air penampungan.

3.2 Implementasi Node Controller

Node controller hanya bertugas untuk melakukan proses On/Off pada module relay. Proses tersebut hanya membutuhkan module relay yang mempunyai fungsi mirip dengan saklar listrik. Node controller dapat dilihat pada Gambar 9.

Gambar 9. Node Controller

Gambar 9 merupakan Node Controller terdapat NodeMCU ESP32, relay 6 channel, 2 buah pompa dc dan 3 buah solenoid valve. Node controller berfungsi untuk menghidupkan atau mematikan pompa maupun solenoid valve dengan relay secara otomatis serta manual.

3.3 Implementasi Keseluruhan Sistem

Implementasi keseluruhan sistem merupakan tahap untuk membangun sistem yang sebelumnya telan di rancang pada perancangan system, kemudian diimplementasikan menjadi sebuah sistem pemantauan dan kendali kelembapan udara pada budi daya bunga anggrek berbasis Internet of Things (IoT). Sistem dibuat dengan menggunakan node sensor, node controller dan website sebagai tampilan antarmuka. Hasil implementasi keseluruhan sistem dapat dilihat pada Gambar 10.

Gambar 10. Implementasi Keseluruhan Sistem 3.4 Implementasi Antarmuka Website

Tampilan antarmuka website pada penelitian ini memiliki 2 level hak akses pengguna. Pada level pertama yaitu admin sedangkan level kedua yaitu pengguna. Untuk level admin ditandai dengan role superadmin sedangkan untuk level pengguna ditandai dengan role user. Masing-masing level mempunyai tampilan website yang berbeda, untuk menentukan level maka pengguna diharuskan untuk login terlebih dahulu dan aplikasi akan meneruskan ke beranda website sesuai level hak akses. Tampilan halaman login dapat dilihat pada Gambar 11.

(7)

Gambar 11. Halaman Login

Gambar 11 merupakan halaman login. Pada halaman login berfungsi untuk proses pengecekan level users, apabila users yang login terdeteksi level 1, maka akan diarahkan ke bagian admin. Namun apabila users yang login terdeteksi level 2, maka akan diarahkan ke bagian pengguna.

Gambar 12. Halaman Beranda Admin

Gambar 12 merupakan tampilan halaman beranda admin. Halaman ini memberikan informasi jumlah pengguna yang terdaftar dan jumlah data tanaman anggrek yang digunakan.

Gambar 13. Halaman Beranda Pengguna

Gambar 13 merupakan halaman beranda pengguna yang berisi informasi berkaitan dengan data kelembapan media tanam, kelembapan udara, suhu, pH air, tinggi air dan tinggi pupuk. Data-data tersebut ditampilkan dalam bentuk grafik sesuai dengan nilai satuan masing-masing.

Gambar 14. Halaman Pengontrolan Manual

(8)

Gambar 14 merupakan halaman pengontrolan dengan tampilan tombol switch on atau off pada pompa air, pompa pupuk, kran 1, kran 2, kran 3, kipas angin panas, kipas angin sedang dan kipas angin dingin. Halaman ini juga terdapat tombol mengatur ulang untuk menghapus atau mengubah pengontrolan manual menjadi otomatis.

Gambar 15. Halaman Pengontrolan Otomatis

Gambar 15 merupakan halaman pengontrolan secara otomatis. Halaman ini terdapat informasi kondisi status hidup atau mati pada pompa air, pompa pupuk, kran 1, kran 2, kran 3, kipas angin panas, kipas angin sedang dan kipas angin dingin. Halaman ini juga terdapat informasi data tanaman anggrek yang terdiri dari nama anggrek, maksimal suhu anggrek panas, maksimal suhu anggrek sedang, maksimal suhu anggrek dingin, minimal kelembapan udara, waktu siram pagi dan waktu siram sore.

3.5 Implementasi Application Programming Interface (API)

Application Programming Interface atau disingkat API dapat diartikan sebagai layanan yang berfungsi untuk melakukan proses komunikasi dari berbagai platform yang berbeda. Data-data yang diberikan oleh API yang diolah dan digunakan sesuai dengan kebutuhan masing-masing.

Pada penelitian ini, API yang digunakan untuk proses komunikasi antara dua perangkat yang berbeda, yaitu perangkat keras dan perangkat lunak berupa API proses kirim data ke server dan API proses request data ke server.

Tabel 1. API Proses Kirim Data dari Node Sensor 1 ke server Route::get('kirim-node1/{kode}/{k1}/{k2}/{k3}/{ku}/{s}', 'PemantauanController@node1');

Tabel 2. API Proses Kirim Data dari Node Sensor 2 ke Server Route::get('kirim-node2/{kode}/{ph}/{jarak1}/{jarak2}', 'PemantauanController@node2');

Kode Program 1 dan Kode Program 2 merupakan kode program API proses kirim data dari node sensor ke server, terdapat hasil pembacaan masing-masing sensor disetiap node sensor akan dikirim dan disimpan ke database berdasarkan parameter yang sudah ditentukan.

Gambar 16. Hasil API dari Node Sensor ke Server

Gambar 16 merupakan proses hasil dari pengiriman data dari node sensor ke server menggunakan API. Data pembacaan sensor-sensor disetiap node sensor akan dikirim ke database menggunakan jaringan internet kemudian ditampilkan melalui website.

Tabel 3. API dari Proses Request Data ke Server

Route::get('kirim-status/kipas-angin-d/{kode}/{status}', ' ApiKontrolController@kirim_status_kipas_angin_d');

Kode Program 3 merupakan kode program API dari proses request data ke server. NodeMCU ESP32 akan mengendalikan modul relay dengan melakukan request data ke server dengan menggunakan API.

(9)

Gambar 17. Hasil API dari Proses Request Data ke Server

Gambar 17 merupakan hasil API dari proses request data dari NodeMCU ESP32 untuk mengendalikan modul relay ke server. Kemudian server akan memberikan umpan balik dengan data status control berdasarkan kode alat yang di-input.

3.6 Pengujian Sistem

Pengujian ini merupakan pengujian terakhir yang dilakukan untuk mengetahui kemampuan sistem yang sudah dibuat berfungsi dengan baik atau belum. Pada tahap ini, proses pengujian merupakan gabungan dari proses-proses pengujian yang dilakukan sebelumnya, diantaranya proses pengujian node sensor 1, node sensor 2, node controller, gateway (wifi) dan website. Pengujian keseluruhan sistem bertujuan untuk mengetahui keseluruhan sistem yang telah direalisasikan berjalan sesuai dengan yang diharapkan. Pengujian keseluruhan sistem dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 3. Pengujian Keseluruhan Sistem

No Kode Alat

Kelembapan Media Tanam Kelem- bapan Udara

Suhu (^oC)

pH Air

Tinggi Air (cm)

Tinggi Pupuk (cm)

Pompa Kran Kipas

Waktu Anggrek

Panas

Anggrek Sedang

Anggrek

Dingin 1 2 1 2 3 1 2 3

1 2 20.78 25.05 68.84 63.5 32.8 5.71 22 32 off off off off off on on on 2022-06- 26 10:06:14 2 2 21.22 24.18 74.6 64.2 33.1 5.71 22 32 off off off off off on on on 2022-06-

26 10:07:50 3 2 22.08 26.94 75.36 63.3 33.3 5.84 22 32 off off off off off on on on 2022-06-

26 10:11:46 6 2 29.23 29.67 71.87 61.7 29.4 5.08 24 32 on off on on on off on on 2022-06-

26 17:00:42 7 2 30.84 28.84 72.01 62.5 29.4 5.03 24 32 off off off off off off on on 2022-06-

26 17:03:49

… … … … … … … … … … … … … … … … … … …

115 2 19.17 43.76 38.80 99.90 27.40 4.70 27 30 off off off off off off on on 2022-08- 09 08:06:10 116 2 19.24 20.32 39.58 80.10 31.60 4.69 27 30 off off off off off on on on 2022-08-

09 16:02:58 Dari tabel pengujian sistem keseluruhan dapat dilihat bahwa sistem dapat bekerja dengan semestinya. Sistem bekerja dengan semestinya dapat dilihat pada keadaan suhu dan kelembapan udara pada budi daya anggrek. Adapun beberapa parameter yang digunakan yaitu, Jika suhu ruangan lebih dari nilai maksimal kebutuhan suhu ruangan budi daya anggrek, maka kipas angin dalam keadaan on. Jika suhu ruangan kurang dari nilai maksimal kebutuhan suhu ruangan budi daya anggrek, maka kipas angin dalam keadaan off. Jika kelembapan udara ruangan budi daya lebih dari 70, maka pompa dan kran dalam keadaan on. Jika kelembapan udara ruangan budi daya kurang dari 70, maka pompa dan kran dalam keadaan off.

3.7 Pembahasan

Pada Sistem Budi Daya Anggrek berbasis IoT menggunakan teknologi WSN menggunakan dua buah node sensor dan satu buah node controller. Node sensor 1 digunakan untuk membaca nilai hasil dari sensor DHT22 dan soil moisture.

Node sensor 2 digunakan untuk membaca nilai hasil dari sensor ulrasonik dan pH meter. Data-data tersebut akan dikirim

(10)

ke server dengan menggunakan jaringan wifi. Setelah dikirim ke server, pengguna dapat memantau hasil dari node sensor 1 dan node sensor 2. Sedangkan node controller digunakan untuk mengontrol sistem kerja pada modul relay melalui antarmuka website. Pada modul relay terdapat beberapa perangkat yang dapat dikontrol yaitu pompa air, pompa pupuk, kran 1, kran 2, kran 3, kipas angin panas, kipas angin sedang dan kipas angin dingin.

Sistem Budi Daya Anggrek terdapat dua pengontrolan yaitu pengontrolan manual dan otomatis melalui website.

Pengontrolan secara manual hanya menekan tombol switch hidup atau mati pada pompa air, pompa pupuk, kran 1, kran 2, kran 3, kipas angin panas, kipas angin sedang dan kipas angin dingin. Kemudian pada pengontrolan secara otomatis, sistem akan menjalankan pengontrolan sesuai dengan nilai minimum kelembapan udara dan maksimal suhu yang telah ditentukan.

Pengujian sistem kontrol on dan off (manual) pada pompa air, pompa pupuk, kran 1, kran 2, kran 3, kipas angin panas, kipas angin sedang dan kipas angin dingin dilakukan sebanyak 10 kali percobaan. Adapun hasil nilai rata-rata waktu respon pompa air pada kondisi on sebesar 4,8 detik, sedangkan kondisi off sebesar 4,1 detik. Nilai rata-rata waktu respon pompa pupuk pada kondisi on sebesar 4,5 detik, sedangkan kondisi off sebesar 4,6 detik. Nilai rata-rata waktu respon kran 1 pada kondisi on sebesar 5,2 detik, sedangkan kondisi off sebesar 5,2 detik. Nilai rata-rata waktu respon kran 2 pada kondisi on sebesar 4,9 detik, sedangkan kondisi off sebesar 4,5 detik. Nilai rata-rata waktu respon kran 3 pada kondisi on sebesar 4,6 detik, sedangkan kondisi off sebesar 4,2 detik. Nilai rata-rata waktu respon kipas angin panas pada kondisi on sebesar 3,9 detik, sedangkan kondisi off sebesar 3,6 detik. Nilai rata-rata waktu respon kipas angin sedang pada kondisi on sebesar 3,9 detik, sedangkan kondisi off sebesar 4,1 detik. Nilai rata-rata waktu respon kipas angin dingin pada kondisi on sebesar 4,5 detik, sedangkan kondisi off sebesar 4,7 detik. Dari hasil pengujian, maka rata-rata delay waktu keseluruhan sistem yaitu sebesar 4,5 detik. Perbedaan lama waktu respon yang diterima oleh sistem tergantung pada kecepatan dan kestabilan jaringan yang digunakan.

Pengujian keseluruhan sistem dilakukan bertujuan untuk menunjukkan bahwa sistem yang dibuat bekerja dengan sebagimana mestinya. Mulai dari sistem pemantauan kelembapan media tanam, kelembapan udara, suhu, pH air, tinggi air dan tinggi pupuk yang dapat dilihat melalui website. Pengujian dilakukan pada 3 jenis tanaman anggrek yaitu anggrek panas (Dendrobium), anggrek sedang (cattleya) dan anggrek dingin (Cymbidium). Kemudian sistem pengontrolan dapat dilakukan secara manual atau otomatis melalui website yang dapat dikendalikan oleh pengguna. Selanjutnya dilakukan perbandingan pengujian menggunakan sistem yang dibuat dengan sistem secara manual untuk membuktikan mana yang lebih baik untuk diterapkan. Hasil pertumbuhan tanaman anggrek dari hari ke-1 hingga hari ke-21 yaitu warna daun hijau serta akar yang semakin kuat sedangkan secara manual, warna menguning dan banyak akar tetap. Pada hari ke-41 pengujian penggunaan sistem yaitu warna daun semakin hijau, akar semakin kuat, daun lebih tebal dan tumbuhnya tunas baru, sedangkan pengujian secara manual warna daun kuning, bertambahnya akar baru serta ketebalan daun sama seperti hari ke-1. Pertumbuhan anggrek dengan menggunakan sistem lebih baik dibandingkan secara manual, karena pertumbuhan anggek lebih cepat dan memenuhi kriteria anggrek yang sehat yaitu tumbuhnya tunas daun, akar yang menempel kuat pada media tanam dan daun yang tebal, keras serta berwarna terang.

4. KESIMPULAN

Berdasarkan pada tahapan penelitian yang dilakukan mulai perancangan perangkat keras, perangkat lunak, implementasi, hingga tahap pengujian, perangkat pemantauan dan pengontrolan budi daya anggrek berbasis IoT menggunakan teknologi wireless sensor network berbasis website dapat ditarik kesimpulan yaitu pengaruh sistem pemantauan dan kendali kelembapan udara serta pemupukan secara otomatis melalui website terhadap budi daya bunga anggrek sangat baik karena adanya pertumbuhan tunas baru lebih cepat dibandingkan sistem manual. Kemudian delay waktu rata-rata keseluruhan pengontrolan dari website ke sistem pemantauan dan pengontrolan kelembapan udara pada budi daya bunga anggrek yaitu 4,5 detik. Apabila jaringan tidak stabil, maka delay pengiriman data dan pengontrolan pada sistem cukup lama. Apabila jaringan wifi stabil atau lancar maka delay waktu pengiriman data dan pengontrolan pada sistem cepat atau lambat.

REFERENCES

[1] Najikh, R. A. (2018). Monitoring Kelembaban, Suhu, Intensitas Cahaya Pada Tanaman Anggrek Menggunakan ESP8266 Dan Arduino Nano. Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer, 4607-4612.

[2] IdCloudHost. (2016, 6 23). Pengertian Internet of Things. Diambil kembali dari IdCloudHost: https://idcloudhost.com/

[3] Roy, R. (2018). PERANCANGAN ALAT PENGENDALI PERALATAN LISTRIK RUMAH.

[4] Jamal, N. (2017). Rancang Bangun System Otomatis Penyiraman Dan Pemupukan Tanaman Dengan Pengontrolan Suhu dan Kelembaban Media Tanam. Politeknik Negeri Balikpapan.

[5] Wiyanto, A. (2018). Otomatisasi Alat Penyemprot Tanaman Anggrek Otomatis Berdasarkan Kondisi Suhu dan Kelembapan.

Jurnal Ilmiah Teknik Informatika.

[6] esphome.id. (t.thn.). NodeMCU ESP32.

[7] Musbikhin. (2020). Apa itu sensor DHT11 dan DHT22 serta perbedaannya.

[8] Suryana, T. (2021). Capacitive Soil Moisture Sensor Untuk Mengukur Kelembaban Tanah.

[9] Achmadi. (2019, Desember 26). pH Meter. Diambil kembali dari pengelasan.net: https://www.pengelasan.net/ph-meter/

[10] Kurniawan, H. (2019). RANCANG BANGUN SISTEM PENDETEKSI DAN MONITORING BANJIR. Jurnal Komputer dan Aplikasi, 11-12.

[11] Arduino. (2021). Arduino IDE.

(11)

[12] S. M. Ummy Gusti Salamah, Tutorial Visual Studio Code, Media Sains Indonesia, 2021.

[13] Adani, M. R. (2020, 8 15). Sekawan Media. Diambil kembali dari Apa itu MySQL: Pengertian, Fungsi, beserta Kelebihan.

[14] Academy, B. (2020). IoT Adalah Internet Of Things. Diambil kembali dari binaracademy.com.

[15] Gilroy. (2000). Basic Neurology 3rd ed. New York: MCGraw Hill.

[16] Colquitt, Jason, & Jeffery, W. (2009). Organization Behavior. Singapura: MCGraw Hill.

[17] Ermawati, P. R. (2017). Perbandingan Solusi Numerik Integral Lipat Dua Pada Fungsi Fuzzy. Jurnal MSA Vol 5 No 2, 14-22.