PENDAHULUAN
Latar Belakang Masalah
Pengkondisian kualitas air dilakukan karena media tanam pada sistem hidroponik tidak mengandung unsur hara yang dibutuhkan tanaman [4]. Berdasarkan pernyataan di atas bahwa pemantauan kualitas air dilakukan secara manual, maka diperlukan suatu alat pemantauan kualitas air jarak jauh secara otomatis.
Identifikasi Masalah
Hasil deteksi sensor diproses oleh mikrokontroler Arduino Mega2560, yang kemudian dikirimkan ke ESP32S sebagai media pengiriman data secara real-time ke database melalui Firebase dengan menggunakan jaringan WiFi. Setelah data terkirim ke Firebase, aplikasi menampilkan hasil pengiriman data yang berguna untuk memudahkan pengguna dalam memantau kadar pH, nutrisi, suhu dan volume air.
Batasan Masalah
Tujuan dari penelitian ini adalah agar pengguna dapat memantau kondisi air dimana saja dan kapan saja secara real time.
Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Kegunaan Hasil Penelitian
KAJIAN PUSTAKA
Kajian Pustaka
Kemudian pada penelitian selanjutnya berjudul “Perancangan Sistem Monitoring Hidroponik Berbasis IoT” dimana penelitian ini memanfaatkan teknologi IoT berupa aplikasi Android MIT APP Inventor, dengan bantuan Firebase sebagai database utama. Kemudian hanya menampilkan hasil pengukurannya dengan memiliki 1 halaman tampilan [12]. Berdasarkan penelitian tersebut, peneliti merancang sistem IoT dengan teknik NFT menggunakan aplikasi Android yang dapat mengetahui dan memantau kondisi tanaman hidroponik dengan tampilan UI yang lebih baik.
Tanaman Hidroponik
Faktor pembibitan juga mempengaruhi cara sistem tanaman hidroponik, bibit tanaman yang baik dapat tumbuh maksimal pada media hidroponik, sedangkan jika kualitas benih buruk maka tanaman yang dihasilkan juga tidak baik. Usahakan untuk menaburnya dengan baik sebelum mengolah tanaman dan memindahkan bibit tanaman ke media hidroponik dengan cara yang baik dan benar. Cara menanam sistem hidroponik memerlukan tanaman yang cukup teratur, jika ingin berhasil maka pH dan kadar nutrisi air harus diperhatikan dengan cermat dan diperiksa secara berkala, karena tanaman hanya dapat tumbuh melawan kadar nutrisi atau kadar asam jika sesuai dengan yang dibutuhkan. parameter.
Cairan Nutrisi
Meskipun metode sistem tanam hidroponik tidak menggunakan tanah sebagai media tanamnya, namun tetap diperlukan media tanam yang dapat menunjang pertumbuhan tanaman dan menopang batang tanaman agar tetap tumbuh tegak. Media tanam yang digunakan dalam metode sistem tanam hidroponik banyak sekali, antara lain rockwool, sekam bakar, hidroton, kerikil, perlit, coco pear dan lain-lain, disesuaikan dengan jenis tanaman atau metode hidroponik yang digunakan.
Mikrokontroller
Arduino Mega 2560
Namun menggunakan chip ATmega16U2 (ATmega8U2 pada papan Revisi 1 dan Revisi 2) yang diprogram sebagai konverter USB ke serial. Ia menggunakan chip ATmega16U2 (ATmega8U2 pada papan Revisi 1 dan Revisi 2) yang diprogram sebagai konverter USB ke serial.
ESP32
Keduanya bekerja dengan cara yang sama, namun versi 30 GPIO dipilih karena memiliki dua pin GND. Board ini memiliki antarmuka USB to UART sehingga mudah untuk diprogram dengan program pengembangan aplikasi seperti Arduino IDE atau lainnya.
Sensor pH SEN0161
Sensor TDS DFRobot SEN0244
Sensor Suhu Air DS18B20
Sensor Ultrasonik HC-SR04
Arduino IDE
Arduino IDE merupakan perangkat lunak yang digunakan untuk membuat sketsa pemrograman, atau dengan kata lain Arduino IDE sebagai media pemrograman pada board yang ingin diprogram. Arduino IDE ini berguna untuk mengedit, membuat, mengunggah ke board yang ditentukan dan mengkode program tertentu. Arduino IDE terbuat dari bahasa pemrograman JAVA yang dilengkapi dengan pustaka C/C++ (wiring) yang memudahkan pengoperasian input/output.
Serial Monitor untuk mengaktifkan jendela komunikasi serial dan transfer data (kirim/terima) antara Arduino Board dan Komputer.
Internet of Things (IoT)
- Cara Kerja Internet of Things
Dengan kemampuan ini, IoT telah mengubah definisi Internet sebagai komputasi dimana saja, kapan saja, apapun, apapun untuk siapapun dan layanan apapun [39]. Prinsip kerja dasar perangkat IoT adalah objek di dunia nyata diberikan identitas unik dan dapat direproduksi dalam sistem komputer serta dapat direpresentasikan dalam bentuk data dalam sistem komputer. Dalam perkembangannya, suatu objek dapat diberikan pengenal berupa alamat IP dan menggunakan internet untuk dapat berkomunikasi dengan objek lain yang mempunyai pengenal alamat IP.
Andoid
Tujuan awal pengembangan Android adalah untuk mengembangkan sistem operasi canggih yang ditujukan untuk kamera digital, namun kemudian disadari bahwa pasar perangkat tersebut belum cukup besar, dan pengembangan Android kemudian dialihkan ke pasar smartphone untuk bersaing dengan Symbian dan Windows. . Seluler (iPhone Apple belum dirilis pada saat itu).
Firebase
Data disimpan dalam bentuk JSON dan dapat disinkronkan secara real time dengan klien mana pun yang terhubung [45]. Secara real-time, jika ada perubahan pada data database, maka seluruh klien yang terhubung akan otomatis menerima perubahan tersebut dengan cepat. Hal ini dikarenakan Firebase SDK (Software Development Kit) dapat menyimpan data dan perubahan pada media penyimpanan klien.
Ketika klien terhubung ke jaringan Internet, Firebase SDK akan secara otomatis memperbarui catatan perubahan data yang disimpan di media penyimpanan klien ke keadaan terbaru dari server Firebase. Layanan ini memberikan kemudahan dalam mengakses Firebase real-time database langsung dari perangkat mobile atau web browser tanpa memerlukan aplikasi server.
Kodular
Offline, artinya aplikasi yang menggunakan fitur ini akan tetap responsif meski offline. Kodular adalah situs web yang menyediakan alat untuk membuat aplikasi Android menggunakan konsep pemrograman blok drag-and-drop yang mengingatkan pada MIT App Inventor untuk membuat aplikasi Android menggunakan pemrograman blok. Kodular ini menawarkan tema khusus sesuai preferensi Anda sehingga Anda nyaman saat menggunakan website untuk membuat atau membuat aplikasi Android.
Kodular terus mengembangkan alat aplikasi yang memudahkan pengembang membuat aplikasi Android tanpa coding. Saat membuat aplikasi Android, cukup mengandalkan drop and drop dan membuat program block puzzle agar program aplikasi tetap berjalan lancar [48].
Quality of Service (QoS)
- Paramater Quality of Service
Kodular menyediakan fungsi yang menyediakan fungsi redundant yaitu Kodular Store dan Kodular Extension IDE yang dapat memudahkan pengembang untuk mengunggah aplikasi Android ke Kodular Store, dengan membuat blok program ekstensi IDE sesuai keinginan pengembang [47]. Throughput adalah jumlah total kedatangan paket yang berhasil diamati di suatu tujuan selama interval waktu tertentu dibagi dengan durasi interval waktu tersebut [52].
Pengujian Black Box
PERANCANGAN
- Metode Penelitian
- Metode Pengumpulan Data
- Subjek Penelitian
- Objek Penelitian
- Waktu dan Tempat Pengumpulan Data
- Metode Pengujian
- Pengujian Sistem Internet of Things (IoT)
- Pengujian Aplikasi
- Metode Analisis
- Perancangan Sistem
- Perancangan Perangkat Keras
- Perancangan Internet of Things
- Perancangan Aplikasi
Pada penelitian ini perancangan sistem yang dibahas hanya sistem Internet of Things dan aplikasi pada alat hidroponik pintar. Hasil pengujian sistem Internet of Things merupakan hasil komunikasi data dari pengukuran yang dilakukan alat hidroponik cerdas dalam bentuk nilai yang dihitung. Wagyana dan Rahmat, “Prototipe Modul Praktikum Pengembangan Aplikasi Internet of Things (IoT),” Jurnal Ilmiah Setrum, vol.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Implementasi Sistem
- Implementasi Perangkat Keras (Hardware)
- Panel Box Mikrokontroler
- Panel Box Modul Sensor
- Implementasi Rangka Alat
- Implementasi Perangkat Lunak (Software)
- Impelentasi Kode Program Internet of Things
- Implementasi Database
- Implementasi Aplikasi
- Tampilan Halaman Utama
- Tampilan Menu
- Tampilan Pemantauan Suhu Air
- Tampilan Pemantauan Volume Air
- Tampilan Pemantauan Nutrisi Air
- Tampilan Pemantauan PH Air
- Tampilan Informasi Sensor yang dipakai
Layar ini menampilkan nilai suhu dalam "°C" yang menunjukkan bahwa pembacaan sensor dapat dikirim ke aplikasi dengan mengirimkan data dari Firebase. Program ini berfungsi untuk mengambil data yang dikirim dari database Firebase secara real time yang diberi label “TEMPERATURE VALUE” sehingga pada saat monitoring suhu air data dapat terus dipantau secara real time. Program ini berfungsi untuk mengambil data yang dikirim dari database Firebase secara real-time dengan label “VOLUME VALUE” sehingga pada saat melakukan monitoring volume air, data tersebut dapat terus dipantau secara real-time.
Program ini berfungsi untuk mengambil data yang dikirim dari Firebase real-time database yang diberi tag “TDS VALUE” sehingga pada saat melakukan monitoring unsur hara air, data tersebut dapat terus dipantau secara real time. Program ini berfungsi untuk mengambil data yang dikirim dari Firebase real-time database yang diberi tag “PH VALUE” sehingga pada saat melakukan monitoring unsur hara air, data tersebut dapat terus dipantau secara real time.
Hasil Pengujian Sistem Internet of Things
- Pengujian Throughput
- Pengujian Packet Loss
- Pengujian Delay/Latency
- Hasil Quality of Service
Tampilan informasi pada sensor yang digunakan merupakan tampilan yang menunjukkan sensor apa saja yang digunakan untuk mengukur kondisi air pada alat tersebut. Hasil rata-rata pada jaringan termasuk baik karena memenuhi persyaratan standardisasi THIPON dengan nilai rata-rata keseluruhan sebesar 1,3008 Kilobytes per second (Kbps) dan mendapatkan Index 3 dengan nilai kategori 1200 kbps – 2,1 Mbps. Dalam hal ini dapat dikategorikan sangat baik karena delay yang terdeteksi kurang dari 1 detik dan memenuhi syarat standarisasi THIPON dengan nilai rata-rata keseluruhan serta diberikan indeks 4 dengan nilai kategori <150 ms.
Parameter Index Kategori 2 Packet Loss 4 Sangat Baik 3 Delay/Penundaan 4 Sangat Baik Rata-rata 3,6 Sangat Baik. Setelah dikelompokkan dalam tabel maka nilai QoS secara keseluruhan dari pengujian pertama sampai dengan pengujian ketiga terlihat bahwa rata-rata hasil QoS pada jaringan Wi-Fi sangat baik, karena memenuhi syarat THIPON yaitu rata-rata indeks dari 3 – 4 .
Hasil Pengujian Aplikasi
Perteka, “Sistem Pengendalian dan Monitoring Tanaman Hidroponik Aeroponik Berbasis Internet of Things,” JURNAL ILMIAH MERPATI, vol. Tanone, “Implementasi database Firebase real-time pada prototype aplikasi pemesanan makanan berbasis Arduino,” Jurnal Teknik Informatika dan Sistem Informasi, vol. Tanone, “Implementasi database Firebase real-time pada prototype aplikasi pemesanan makanan berbasis Arduino,” Jurnal Teknik Informatika dan Sistem Informasi, vol.
Sani, “IMPLEMENTASI SENSOR ULTRASONIK HC-SR04 SEBAGAI SENSOR PARKIR MOBIL ARDUINO,” MAJALAH EINSTEIN, vol. Efendi, “SISTEM PENGENDALIAN CAHAYA INTERNET OF THINGS (IOT) MENGGUNAKAN Raspberry PI BERBASIS MOBILE,” Jurnal Ilmiah Ilmu Komputer, vol.
PENUTUP
Kesimpulan
Untuk membuat sistem pemantauan kondisi air pada hidroponik, diperlukan mikrokontroler Arduino Mega2560, sensor NodeMCU ESP32S, sensor suhu air DS18B20, sensor pH DFRobot SEN0161, sensor TDS DFRobot SEN0244 dan sensor ultrasonik HC-SR04 sebagai perangkat kerasnya. Selama proses pengujian perancangan sistem monitoring suhu, pH, nutrisi dan volume air, sistem berjalan dengan baik, dengan hasil proses data yang dikirim dan diterima sudah benar dalam 30 kali pengujian. Dari pengujian dan analisa yang dilakukan dengan menggunakan monitoring pada NodeMCU ESP32S cocok diterapkan pada sistem monitoring kondisi air pada hidroponik, karena analisa yang dilakukan dengan menggunakan QoS menghasilkan indeks delay sebesar 4, throughput 3 dan Package Loss 4.
Yang mana dari segi standarisasi QoS memenuhi persyaratan THIPON atau hasil analisanya bisa dibilang sangat baik.
Saran
Triyanto dan Suhardi, “SISTEM PEMANTAUAN DAN PENGENDALIAN NUTRISI, SUHU DAN KADAR AIR BERBASIS WEB PADA PERTANIAN HIDROPONIK,” Jurnal Coding, vol. Setyawan, “Sensor Ultrasonik HCSR04 Berbasis Arduino untuk Sistem Pengendali Ketinggian,” JURNAL FISIKA DAN APLIKASINYA, vol. Astuti, “PERBANDINGAN SENSOR ULTRASONIK HC-SR04 DAN JSN-SR04T UNTUK APLIKASI SISTEM DETEKSI TINGGI AIR,” Majalah SIMETRIS, vol.
Antodi, “Menerapkan Kualitas Layanan pada Jaringan Internet Menggunakan Metode Hierarchical Token Bucket,” Jurnal Teknologi dan Sistem Komputer, vol. Pramono, “Analisis Quality of Service (QoS) Pada Jaringan Hotspot SMA Negeri XYZ,” JURNAL SISTEM INFORMASI DAN TEKNOLOGI INFORMASI, vol.
