Seminar Nasional TREnD Technology of Renewable Energy and Development FTI Universitas Jayabaya Juni 2024 Sistem Monitoring Nutrisi AB Mix Berbasis Internet Of Things Guna Mendukung Program PLN Berseri Di PT.
PLN Gardu Induk Garut Fani Prasetya Wahyudin*).
Irma Agustina.
Naufal Aqilla Qamaruddin.
Nafisah Mardhiyyah.
Rahadian Alif Riyadi Politeknik Negeri Bandung *) Corresponding author: faniprasetyawahyudin@gmail.
Abstract Recently, the trend of hydroponic plant cultivation has become commonplace among the public.
Planting with a hydroponic system means planting using water as a medium or water labor.
Hydroponics is also known as soilless culture or cultivating plants without using soil.
In hydroponic planting technology, pH sensors and TDS analog sensors can be applied.
Based on the description above, it is necessary to design an automatic hydroponic system can stir the nutrient water in the water reservoir and can also monitor 2 conditions of water acidity.
EC value and the amount of dissolved solids in the nutrient water which is applied to an automatic hydroponic device.
By installing a pH sensor and TDS analog sensor in the hydroponic method, automatic hydroponic monitoring can be carried out, and can determine the acidity level of the water, the EC value and the amount of dissolved As an effort to support the Serial PLN program and be an answer to the problems above, we will design a machine "AB Mix Nutrition Monitoring System Based on the IoT to Support the Serial PLN Program at PT.
PLN Garut Main SubstationAy to facilitate the monitoring process and minimize work and minimize plant planting failures.
Abstrak Belakangan ini tren budidaya tanaman hidroponik sudah menjadi suatu hal yang lazim di kalangan, masyarakat.
Menanam dengan sistem hidroponik artinya menanam menggunakan media air atau tenaga kerja air.
Hidroponik juga dikenal sebagai soilless culture atau budidaya tanaman tanpa menggunakan media tanah.
Pada teknologi penanaman hidroponik dapat diterapkan sensor pH dan sensor analog TDS.
Berdasarkan uraian di atas perlu dirancang sistem hidroponik otomatis yang dapat mengaduk air nutrisi pada bak penampungan air dan juga dapat memonitoring 2 kondisi keasaman air, nilai EC dan jumlah padatan terlarut pada air nutrisi yang diterapkan pada perangkat hidroponik Dengan memasang sensor pH dan sensor analog TDS pada metode hidroponik maka dapat dilakukan monitoring hidroponik otomatis, serta dapat mengetahui tingkat keasaman air, nilai EC dan jumlah padatan terlarut .
Sebagai salah satu upaya untuk mendukung program PLN Berseri dan menjadi jawaban dari permasalahan diatas maka kami akan merancang mesin AuSistem Monitoring Nutrisi AB Mix Berbasis Internet Of Things Guna Mendukung Program PLN Berseri Di PT.
PLN Gardu Induk GarutAy guna memudahkan proses pemantauan dan meminimalisir pekerjaan serta meminimalisir kegagalan penanaman tanaman.
Kata kunci: Hidroponik.
Internet of Things.
Sistem Monitoring.
Nutrisi.
Otomatis.
TREnD - Technology of Renewable Energy and Development Fani Prasetya Wahyudin et all/ Seminar Nasional TREnD .
2024 28 - 36
PENDAHULUAN
Program PLN berseri adalah program yang ditujukan untuk mewujudkan desa berseri .
ersih, lestari, dan asr.
Salah satu upaya untuk menciptakan desa berseri adalah dengan menciptakan lingkungan desa yang hijau.
Namun dengan keterbatasan lahan yang ada, yang diiringi dengan meningkatnya permukiman maka menjadi sebuah tantangan dalam mewujudkan desa hijau ini.
Berdasarkan data dari hasil penduduk 2020, jumlah penduduk Jawa Barat adalah 48,2 juta jiwa dengan laju pertumbuhan penduduk per tahun dari 2010-2020 adalah 1,11% .
Menurut .
lahan pertanian semakin berkurang setiap tahunnya.
Pengurangan areal pertanian bisa mencapai 000 hektar.
Oleh karena itu, program hidroponik diusulkan dalam menjawab tantangan mewujudkan desa hijau dengan biaya seminimal mungkin untuk menanam tanaman pangan seiring dengansemakin sempitnya lahan.
Beberapa kelebihan yang terdapat pada budidaya tanaman secara hidroponik diantaranya adalah tidak menggunakan media tanah untuk bercocok tanam, dapat dilakukan di lahan sempit karena jarak antar tanaman dapat lebih dekattanpa harus mengurangi ketersediaan hara untuk tanaman .
Selain itu, pemeliharaan tanaman hidroponik juga lebih mudah, media tanamnya steril, serangan hama dan penyakit relatif kecil, serta produktivitas tanaman yang dihasilkan lebih tinggi .
Menurut .
nutrisi yang diberikan tanaman hidroponik mudah dan tidak menimbulkan polusi terhadap lingkungan.
Tanaman yang akan dibudidaya secara hidroponik adalah sawi hijau yaitu caisim dan pakcoy, serta selada.
Tanaman sawi dipilih untuk dibudidayakan karena harga sawi relatif tinggi dan banyak digemari oleh masyarakat.
Tanaman selada cocok untuk melakukan hidroponik.
Alasannya karena proses pertumbuhan tanaman selada relatif lebih cepat jika ditanam secara hidroponik dibandingkan menggunakan media konvensional .
Namun, tentu saja dalam pelaksanaannya penanaman hidroponik memiliki kelemahan antara lain diperlukan lingkungan yang sangat terkontrol untuk menjagakesegaran tanaman dan menghindari penurunan hasil panen.
Dalam proses budidaya tanaman menggunakan hidroponik ada beberapa variabel penting yang harus diperhatikan diantaranya adalah pH, kelembaban, suhu, nutrisi, dan cahaya.
Penelitian pernah dilakukan oleh .
dengan judul AuSistem Monitoring Nutrisi AB Mix Pada Tanaman Hidroponik Berbasis Internet of ThingsAy.
Menurut .
kadar pH dan kuantitas air adalah parameter penting yang perlu diperhatikan, sebab pH yang stabil dan air yang cukup akan membuatpertumbuhan dan kualitas tanaman Petani di dusun Cisarua.
Natar melakukanproses penyiraman dan pengendalian pH air tanaman sawi .
hidroponik model wick sistem .
umbu sebagai media aka.
secara manual, menggunakan alat ukur pH A009 dengan rentang nilai pH 6.
3 Ae 6.
Kondisi iklim yang dikehendaki untuk pertumbuhan tanaman sawi adalah daerah yang mempunyai suhu malam hari15,6AC dan siang harinya 21,1AC serta penyinaran matahari antara 10-13 jam per Beberapa varietas sawi ada yang tahan terhadap suhu panas, dapat tumbuh danberproduksi baik di daerah yang suhunya antara 27AC-32AC (Rukmana, 2002 dalam.
Kelembaban udara yang sesuai untuk pertumbuhan sawihijau yang optimal berkisar antara 80-90%.
Tanaman sawi hijau tergolong tahan terhadap hujan.
Curah hujan yang sesuai untuk pembudidayaan tanaman sawi hijauadalah 1000- 1500 mm/tahun.
Meskipun demikian tanaman sawi hijau tidak tahan terhadap air yang menggenang (Cahyono, 2003 dalam .
Larutan nutrisi yang biasa digunakan untuk budidaya hidroponik adalah AB mix.
Nutrisi AB mix terdiri dari nutrisi A dan nutrisi B, dimana pemberian ke tanaman dilakukan dengan cara mencampur kedua nutrisi Nutrisi AB mix digunakan pada tanaman sayuran dan buah-buahan seperti selada, sawi, pakcoy, kangkung, bayam, tomat, mentimun, stroberi, anggur dan lain sebagainya .
Menurut .
nutrisi hidroponik AB Mix memiliki kandungan N 9,9%.
P2O5 4,7%.
K2O
16,5%.
Ca 8,3%.
Mg 2,8%.
S 6,6%.
Mn 0,01%.
Zn 0,01%.
Fe EDTA 0,04%.
dan B 0,01% .
TREnD - Technology of Renewable Energy and Development Fani Prasetya Wahyudin.
Irma Agustina.
Naufal Aqilla Qamaruddin.
Nafisah Mardhiyyah.
Rahadian Alif Riyadi/ Seminar Nasional TREnD .
2024 Oleh karena itu, diperlukan adanya pemantauan otomatis untuk tanaman hidroponik agar variabel-variabel penting dapat terjaga pada nilai standarnya .
et valu.
Metode penanaman hidroponik yang akan dilakukan akan dilengkapi dengan dua sensor, yaitu sensor DHT11 dan sensor ultrasonic.
Sensor DHT11 digunakan untuk memantau suhu dan kelembaban dari tanaman.
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, menunjukkan bahwa error pengukuran dari sensor DHT11 adalah 3,12% .
Apabila suhu yang terdeteksi kurang dari nilai set value, maka sistem akan otomatis mengalirkan air ke tanaman hidroponik.
Sedangkan sensor ultrasonic digunakan untuk mendeteksi kadar volume nutrisi yang Sensor ultrasonic mempunyai kelebihan diantaranya hanya membutuhkan 1 sinyal (SIG), selain jalur 5V dan ground.
Sensor ultrasonic dapat mendeteksi jarak objek dengan cara memancarkan gelombang ultrasonic .
KHZ) kemudian mendeteksi pantulannya .
Begitupun dengan kelembaban, apabila larutan nutrisi yang terukur oleh sensor kurang dari nilai standar yang telah ditentukan, maka sistem akan otomatis menambah larutan nutrisi.
METODE PENELITIAN
1 Perancangan Software dan Hardware Komponen utama yang diperlukan dalam penelitian ini adalah rangka hidroponik, tangki penyimpanan nutrisi, sirkulasi nutrisi.
ESP32, sensor ultrasonic, sensor TDS, pompa, solder kit.
Kabel AC 220 volt, timah, dan adaptor USB 5V.
Pelaksanaan pembuatan sistem hidroponik dilakukan dengan beberapa tahapan yang digambarkan dalam diagram alir pada gambar berikut Gambar 1.
Diagram alir proses pembuatan TREnD - Technology of Renewable Energy and Development Fani Prasetya Wahyudin.
Irma Agustina.
Naufal Aqilla Qamaruddin.
Nafisah Mardhiyyah.
Rahadian Alif Riyadi/ Seminar Nasional TREnD .
2024 Berdasarkan diagram alir di atas, dapat dijelaskan bahwa tahapan pertama adalah mikrontroler ESP32 melakukan koneksi Wi-Fi.
Apabila koneksi berhasil, maka mikrokontroler mulai melakukan pembacaan suhu dan kelembaban dari sensor DHT22, volume air dengan menggunakan sensor ultrasonik, dan kondisi nutrisi air dengan menggunakan sensor TDS.
Hasil dari pembacaan masing-masing sensor akan dikirimkan ke database dan ditampilkan pada aplikasi yang telah dibuat.
Apabila hasil monitoring menunjukkan bahwa nutrisi A kurang, maka sistem akan memerintahkan pompa nutrisi A aktif, begitupun dengan kondisi nutrisi B.
Sistem juga dirancang untuk dapat mengkatifkan pompa sirkulasi apabila dibutuhkan dengan diperintah melalui aplikasi sehingga dapat dilakukan melalui jarak jauh.
2 Perencanaan Pada tahapan ini dilakukan studi literatur dengan cara pengumpulan data dan penggalian informasi mengenai data masing-masing komponen yang akan digunakan sehingga nantinya dapat mempermudah dalam proses pembuatan dan pengintegrasian sistem.
Selain itu, dalam tahap ini juga dilakukan studi lapangan untuk memberi gambaran agar nantinya sistem yang akan dibuat dapat maksimal dalam penggunaannya.
3 Integrasi Hardware dan Software Setelah semua komponen hardware selesai dirangkai, selanjutnya diintegrasikan, agar data yang terukur dapat dikirimkan melalui website.
Perancangan ulang dilakukan sebagai respon dari hasil pengujian yang telah dilakukan sebelumnya.
Pada tahap ini, diharapkan alatdan sistem berfungsi sesuai dengan target dan harapan.
Tahap inijuga dapat dilewati, jika pada pengujian pertama tidak terdapat masalah yang berarti dari alat yang dibuat.
4 Pengujian Alat dan sistem yang telah berhasil dibuat untuk menciptakan mesin pengomposan otomatis berbasis IoT diimplementasikan dan diuji cobakan pada proses pembesaran tanaman hidroponik sawi.
5 Pembuatan Nutrisi Tanaman Hidroponik Merujuk sebuah penelitian yang dilakukan oleh Andhini Siti Fatiha,dkk .
, mengenai konsentrasi larutan pada tanaman hidroponik dan mempertimbanhkan kebutuhan nutrisi pada tanaman hidroponik maka, untuk membuat nutrisi diperlukan alat dan bahan sebagai berikut:
- Alat : wadah/ember, pengaduk, jerigen, beaker glass, timbangan digital, hand sprayer, alat tulis dan kamera.
- Bahan : 500 gram pupuk meroke calnit, 500 gram meroke MAG, 250 gram Meroke Flek G, dan air 9 lliter.
Langkah pembuatan nutrisi A dengan mencampurkan 500 gram pupuk meroke calnit dengan 5 liter.
Sedangkan untuk nutrisi B pembuatannya dengan cara mencampurkan 500 gram meroke MAG dengan 250 gram Meroke Flek G, dan air sebanyak 4.
5 lliter.
6 Evaluasi Mengevaluasi hasil alat yang telah dibuat.
Tujuan dilakukan evaluasi yaitu untuk mengukur ketercapaian tujuan dari program yang dilaksanakan, sehingga mempermudah untuk melakukan perbaikan maupun pengembangan yang lebih baik.
TREnD - Technology of Renewable Energy and Development Fani Prasetya Wahyudin.
Irma Agustina.
Naufal Aqilla Qamaruddin.
Nafisah Mardhiyyah.
Rahadian Alif Riyadi/ Seminar Nasional TREnD .
HASIL DAN PEMBAHASAN
1 Hasil Hasil yang telah dicapai dari perancangan alat ini dapat dilihat pada gambar 3.
Pada gambar 2 ditunjukkan design 3D dari Skema rangkaian.
Monitoring hidroponik yang dapat dilakukan melalui aplikasi monitoring yang kami buat, pada gambar 4 adalah tampilan dari APK yang kami buat.
Gambar 2.
Design Hidroponik Gambar 3.
Implementasi Alat Metode penanaman hidroponik yang dilakukan dilengkapi dengan dua sensor, yaitu sensor DHT11 dan sensor ultrasonic.
Sensor DHT11 digunakan untuk memantau suhu dan kelembaban dari tanaman.
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, menunjukkan bahwa error pengukuran dari sensor DHT11 adalah 3,12%.
Apabila suhu yang terdeteksi kurang dari nilai set value, maka sistem akan otomatis mengalirkan air ke tanaman hidroponik.
Sedangkan sensor ultrasonic digunakan untuk mendeteksi kadar volume nutrisi yang ada,.
Sensor ultrasonic mempunyai kelebihan diantaranya hanya membutuhkan 1 sinyal (SIG), selain jalur TREnD - Technology of Renewable Energy and Development Fani Prasetya Wahyudin.
Irma Agustina.
Naufal Aqilla Qamaruddin.
Nafisah Mardhiyyah.
Rahadian Alif Riyadi/ Seminar Nasional TREnD .
2024 5V dan ground.
Sensor ultrasonic dapat mendeteksi jarak objek dengan cara memancarkan gelombang ultrasonic .
KHZ) kemudian mendeteksi pantulannya.
Begitupun dengan kelembaban, apabila larutan nutrisi yang terukur oleh sensor kurang dari nilai standar yang telah ditentukan maka sistem akan otomatis menambah larutan nutrisi.
Berikut hasil pembacaan pada serial monitor dapat dilihat pada gambar 4.
di bawah:
Gambar 4.
Tampilan aplikasi monitoring hidroponik Berdasarkan penanaman pertama dan penanaman kedua diperoleh hasil bahwa tanaman dapat tumbuh subur dan baik apabila nutrisi yang diberikan sesuai dan kedalaman rockwol pada media tanam merata, selain itu juga faktor pemilihan bibit mempengaruhi hasil tanaman yang kita tanam.
TREnD - Technology of Renewable Energy and Development Fani Prasetya Wahyudin.
Irma Agustina.
Naufal Aqilla Qamaruddin.
Nafisah Mardhiyyah.
Rahadian Alif Riyadi/ Seminar Nasional TREnD .
2024 Berikut adalah hasil pengamatan sistem monitoring nutrisi yang kami lakukan untuk 2 kali Tabel 1 Hasil Pengamatan Sistem Monitoring Aspek Diamati Tetapa n yang Penanaman Pertama Suhu .
C) Volume (%) Kelembaba n (%) Konsentras i Larutan .
Penanaman Kedua 700- 1318 1212 1298 1000 789 1300 1229 457 Berdaasarkan hasil pengamatan pada tabel diatas dapat dilihat bahwa dalam minggu ke 3 penanaman kedua atau minngu ke 8 nilai konsentrasi larutan mengalami penurunan nilai konsentrasi larutan, artinya nutrisi yang ada sudah tidak baik, namun karena ada faktor suhu dan juga kelembaban yang menyebabkan air dalam tangki utama .
ak ) berubah menjadi warna hijau maka sebanyak apapun nutrisi yang diberiakn kedalamnya tidak dapat mengubah nilai knsentrasi larutan yang ada.
Secara fisual air sudah keruh dan berwarna hijau sehingga harus dilakukan penggantian air.
Dapat kita simpulkan bahwa sistem monitoring yang kita lakukan berjalan dengan baik.
2 Pembahasan Sistem hidroponik yang dibuat dipantau nilai nutrisinya dengan menggunakan sensor TDS.
Nutrisi yang digunakan terdiri dari nutrisi A dan nutrisi B sehingga menjadi nutrisi AB mix.
Selain itu, level ketinggian nutrisi diukur dengan menggunakan sensor ultrasonic.
Pengujian dilakukan sebanyak dua kali percobaan, dengan masing-masing percobaan membutuhkan waktu 5 minggu.
Berdasarkan hasil pengujian yang disajikan pada Tabel 1 di atas, terdapat 5 variabel penting yang menjadi fokusan pada sistem monitoring hidroponik ini.
Semua variabel tersebut di-monitoring melalui aplikasi yang dibangun menggunakan MIT App Inventor.
Selama 10 minggu percobaan, baik data suhu, volume, kelembaban, maupun konsentrasi larutan dapat dipantau melalui aplikasi dengan baik dan hasil monitoring aplikasi sesuai dengan kenyataan sebenarnya.
Hal ini membuktikan bahwa sensor yang digunakan telah berjalan dengan baik.
KESIMPULAN
Sistem Monitoring Nutrisi AB Mix Pada Tanaman Hidroponik Berbasis IoT dibuat untuk mendukung program PLN Berseri dimana pada sistem ini nutrisi pada tanaman hidroponik TREnD - Technology of Renewable Energy and Development Fani Prasetya Wahyudin.
Irma Agustina.
Naufal Aqilla Qamaruddin.
Nafisah Mardhiyyah.
Rahadian Alif Riyadi/ Seminar Nasional TREnD .
2024 akan dikontrol secara otomatis.
Selain itu, nilai pembacaan sensor berupa keasaman, ketinggian level nutrisi, suhu, dan kelembaban dimomitor melalui aplikasi yang telah dibuat.
Semua elemen terintegrasi satu sama lain untuk mempermudah proses pemantauan dan menghasilkan tanaman hidroponik berkualitas dengan sistem yang serba otomatis.
UCAPAN TERIMAKASIH
Ucapan terima kasih disampaikan kepada Politeknik Negeri Bandung atas pendanaan pada Program Kreativitas Mahasiswa tahun 2022.
DAFTAR PUSTAKA