Rancang Bangun Sistem Pencampuran Nutrisi pada Fertigasi untuk Hidroponik Berbasis IoT (Internet of Things)

Abstract

ABSTRAK

Perkembangan IoT (Internet of Things) dalam upaya menyatukan dunia nyata, dunia cyber, dan dunia sosial juga telah dimanfaatkan pada sektor pertanian salah satunya pada pertanian dengan sistem hidroponik. Kebutuhan nutrisi yang tepat membutuhkan suatu sistem yang dapat membantu petani dalam memberikan nutrisi yang tepat didukung oleh perkembangan teknologi dengan bantuan sensor untuk mengukur konsentrasi nutrisi pada tangki utama. Penelitian ini bertujuan untuk merancang bangun sistem pencampuran nutrisi pada fertigasi untuk hidroponik berbasis IoT (Internet of Things), yaitu sistem yang dapat memberikan nutrisi berupa pupuk AB Mix terlarut sesuai dengan kebutuhan petani secara jarak jauh melalui jaringan internet. Rancang bangun sistem yang dihasilkan pada penelitian ini meliputi penggunaan Arduino Mega 2560 R3 sebagai mikrokontroler yang terhubung dengan sensor DS18B20 sebagai pengukur suhu, sensor Keyestudio KS0429 sebagai pengukur konsentrasi nutrisi, relay sebagai pengendali aplikator, LCD 16x2 sebagai penampil data, NodeMCU Lolin V3 sebagai pengirim dan penerima data pada Google Firebase (server database) melalui internet pada jaringan WiFi (Wireless Fidelity), serta perangkat lunak user interface pada smartphone dengan OS Android yang berfungsi sebagai media antar muka untuk petani dalam memantau konsentrasi nutrisi dan menentukan nilai set point yang diinginkan. Sistem yang dirancang menghasilkan prototipe yang telah berhasil membaca, mengirim, menerima, dan menyimpan data dengan koneksi internet yang sangat baik pada jaringan WiFi, hasil uji sensor DS18B20 dengan tingkat korelasi yang kuat sebesar 0.89 dan sensor Keyestudio KS0429 sebesar 0.8 dengan metode Pearson, serta hasil uji prototipe keseluruhan dengan nilai RMSE (Root Mean Square Error) sebesar 0.08 serta efisiensi waktu dalam pemberian nutrisi sebesar 77.77%.

ABSTRACT

The development of IoT (Internet of Things) is an effort to unite the real world, the cyber world, and the social world has also been used in the agricultural sector, such as in the hydroponic system. Proper nutrition requires a system that can assist farmers in providing the correct nutrients concentration supported by technological developments with the help of sensors to measure them in the main tank. The purpose of this research is to develop an IoT-based nutrient mixing system for hydroponic fertigation, that can provide nutrients in the form of dissolved AB Mix fertilizer according to the farmer's needs via the internet remotely. The design in this research includes the use of Arduino Mega 2560 R3 as a microcontroller which is connected to the DS18B20 sensor as a temperature sensor, Keyestudio KS0429 sensors to measure nutrient concentration, relay as an applicator controller, the 16x2 LCD as a data display, NodeMCU Lolin V3 as a sender and data receiver on Google Firebase (database server) via the internet on a WiFi (Wireless Fidelity) network, as well as the user interface software for Android OS smartphone that can be used by farmers to monitor the nutrient concentrations and determine the desired setpoint value. The system has successfully read, sent, received, and stored data with a fast internet connection over a WiFi network, the test result of the DS18B20 sensor with a strong correlation level of 0.89 and the Keyestudio KS0429 sensor of 0.8 with the Pearson method, and the result of overall prototype test with RMSE (Root Mean Square Error) value of 0.08 and time efficiency in providing nutrition is 77.77%.