Prosiding Seminar Nasional KARSA NUSANTARA Kolaborasi Rekayasa dan Sains Nasional untuk Teknologi.
Riset, dan Kecerdasan Buatan Fakultas Teknik.
Universitas Wijaya Kusuma Surabaya ISSN 3090-1154 (Media Onlin.
Volume 2.
Tahun 2025 Rancang Bangun Alat Pendeteksi Kualitas Air Pada Kolam Budidaya Berbasis Arduino Muhammad Agung Suryo Laksono*1.
Nia Saurina2 1,2 Program Studi Informatika.
Fakultas Teknik.
Universitas Wijaya Kusuma Surabaya Email: 1masl043@mhs.
id, 2niasaurina@gmail.
*Penulis Koresponden Abstrak Sistem monitoring kualitas air pada kolam budidaya merupakan solusi inovatif untuk menjaga kesehatan ekosistem kolam.
Dengan menggunakan Arduino sebagai pusat pengendali, sistem ini mampu memantau parameter penting seperti pH, suhu, dan tingkat kekeruhan air secara real-time.
Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mengimplementasikan sistem monitoring yang dapat diakses melalui website, sehingga pengguna dapat memantau kondisi Kolam.
Sistem ini menggunakan sensor pH, sensor suhu, dan sensor turbidity yang terhubung dengan Arduino.
Data yang diperoleh dari sensor akan dikirim ke server web menggunakan modul Wi-Fi seperti ESP32.
Website yang dibangun akan menampilkan data secara visual dan memberikan notifikasi jika parameter kualitas air berada di luar batas normal.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem dapat memberikan data yang akurat dan real-time.
Pengguna dapat dengan mudah mengakses informasi melalui antarmuka web membantu pengguna untuk mengambil tindakan cepat dalam menjaga kualitas air.
Sistem monitoring kualitas air berbasis Arduino dan website ini efektif dalam memantau kondisi kolam budidaya.
Dengan kemudahan akses dan pengendalian, sistem ini diharapkan dapat meningkatkan kesadaran pengguna akan pentingnya menjaga kualitas air dalam kolam.
Kata kunci: Kolam.
Budidaya.
Arduino.
Website Abstract The water quality monitoring system in aquaculture ponds is an innovative solution to maintain the health of the pond ecosystem.
By using Arduino as the control center, this system is able to monitor important parameters such as pH, temperature, and water turbidity levels in real-time.
This study aims to design and implement a monitoring system that can be accessed via a website, so that users can monitor the condition of the pond.
This system uses a pH sensor, temperature sensor, and turbidity sensor connected to Arduino.
Data obtained from the sensors will be sent to a web server using a Wi-Fi module such as ESP32.
The website that is built will display data visually and provide notifications if the water quality parameters are outside the normal limits.
The test results show that the system can provide accurate and real-time data.
Users can easily access information through the web interface helping users to take quick action in maintaining water quality.
This Arduino-based water quality monitoring system and website are effective in monitoring the condition of aquaculture ponds.
With easy access and control, this system is expected to increase user awareness of the importance of maintaining water quality in ponds.
Keywords: Pond.
Cultivation.
Arduino.
Website PENDAHULUAN Latar Belakang Saat ini tidak sedikit masyarakat Indonesia bekerja sebagai pembudidaya ikan.
selain untuk menyalurkan hobi juga dapat memberikan keuntungan bagi pembudidaya itu sendiri.
Salah satu budidaya yang banyak dilakukan oleh masyarakat Indonesia adalah budidaya ikan.
pemeliharaan ikan membuat kualitas air di wadah pemeliharaan tidak stabil, salah satunya perubahan kadar keasaman .
H) air kolam.
Peranan alami kualitas air sangat berpengaruh dalam budidaya ikan air tawar sehingga pada saat membudidayakan ikan air tawar secara semi intensif maupun intensif, monitoring air kolam budidaya penting untuk terus dilakukan.
Kegagalan budidaya ikan dapat disebabkan oleh air dengan pH atau kadar keasaman yang terlalu asam atau basa, selain itu suhu juga mempengaruhi tingkat kematian apabila suhu tidak sesuai.
Kadar Keasaman .
H) air yang baik untuk kolam adalah sekitar 6,5 Ae 8,5.
Dan Nilai Suhu yang baik pada air untuk pertumbuhan ikan berkisar 26 30AC, dengan suhu optimal yang baik untuk pertumbuhan ikan pada 27AC.
, .
Tingkat kekeruhan air kolam juga dapat mempengaruhi pertumbuhan dan kelangsungan hidup ikan.
Batas tingkat kekeruhan maksimum yaitu 50 NTU .
Dengan penambahan aksi ditiap sensor untuk menjaga kondisi kualitas air agar tetap pada kondisi yang stabil, maka akan dibuat alat pengontrol yang sesuai dengan tiap - tiap sensor untuk dapat mengatur kestabilan kondisi air.
Untuk melakukan monitoring menggunakan Website, dan mengirimkan notifikasi Halaman - 135 Prosiding Seminar Nasional KARSA NUSANTARA Kolaborasi Rekayasa dan Sains Nasional untuk Teknologi.
Riset, dan Kecerdasan Buatan Fakultas Teknik.
Universitas Wijaya Kusuma Surabaya ISSN 3090-1154 (Media Onlin.
Volume 2.
Tahun 2025 kepada pemilik kolam apabila sensor melebihi batas normal.
Dengan begitu diharapkan akan memudahkan dalam memonitoring sekaligus pengaksian pada kondisi air untuk pemeliharaan kolam budidaya.
Kolam Pengertian kolam adalah area yang berisi air, baik alami maupun buatan yang ukurannya lebih kecil dari danau.
Faktor-faktor yang mempengaruhi jenis kehidupan yang ditemukan di kolam meliputi kedalaman dan durasi ketinggian air, nutrisi, naungan, ada atau tidaknya saluran masuk dan keluar, efek hewan penggembalaan, dan salinitas Kolam adalah area kecil dengan air tawar yang tenang Kolam juga bisa diartikan sebagai lahan pertanian basah buatan yang bisa dikelola dan diatur langsung oleh manusia yang digunakan untuk kebutuhan budidaya ikan.
Arduino Arduino adalah pengendali mikro singleboard yang bersifat open-source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang .
,biasanya digunakan untuk pengambilan data, berbagi informasi, kendali jarak jauh, dan masih banyak lagi untuk memudahkan manusia melakukan berbagai aktivitas.
Berkaitan dengan jaringan sensor nirkabel, nilai yang diterima masing-masing perangkat dapat diakses oleh berbagai pihak yang terhubung dalam jaringan internet tersebut.
IOT
Internet of Things, atau dikenal juga dengan singkatan IOT, merupakan sebuah konsep yang bertujuan untuk memperluas manfaat dari konektivitas internet yang tersambung secara terus menerus.
Seiring dengan perkembangan mikrokontroler.
IOT semakin berkembang hingga modul yang berbasis Ethernet maupun wifi yang terbaru dikenal dengan ESP8266.
Beberapa jenis ESP8266 adalah type ESP-01,07, dan 12 modul ini dapat di temukan di pasaran Indonesia dengan fungsi yang sama hanya perbedaanya pada GPIO pin yang disediakan .
Website Website merupakan halaman dalam suatu domain yang berisikan tentang berbagai informasi agar dapat dibaca dan dilihat oleh pengguna internet dengan menggunakan mesin pencari.
Informasi yang dimuat pada website pada umumnya dalah berupa gambar, ilustrasi, video, dan teks untuk berbagai .
Website biasanya dibuat untuk memberikan informasi dalam hal tertentu pada pengguna, namun seiring perkembangan jaman website kini juga bisa digunakan untuk situs jual beli barang secara online, bahkan pusat monitoring dan pengendali alat berbasis IoT (Internet Of Thing.
II.
METODE PENELITIAN
Tahapan penelitian AyRancang bangun alat pendeteksi kualitas air pada kolam budidaya berbasis arduinoAy ini akan dibangun menggunakan metode pembuatan sistem yang dimodelkan dalam bentuk diagram alur penelitian.
Adapun metode yang digunakan yaitu metode waterfall.
Gambar 1 Metode Penelitian Analisa Sistem Pada tahap analisis sistem, ditentukan semua kebutuhan untuk alat monitoring kualitas air kolam berbasis Arduino.
Analisis ini menguraikan spesifikasi sistem termasuk kebutuhan antarmuka, input, dan Halaman - 136 Prosiding Seminar Nasional KARSA NUSANTARA Kolaborasi Rekayasa dan Sains Nasional untuk Teknologi.
Riset, dan Kecerdasan Buatan Fakultas Teknik.
Universitas Wijaya Kusuma Surabaya ISSN 3090-1154 (Media Onlin.
Volume 2.
Tahun 2025 output agar sesuai dengan tujuan penelitian.
Berikut adalah rincian kebutuhan fungsional dan nonfungsional dari sistem tersebut.
1 Analisa Kebutuhan Fungsional Analisa Kebutuhan fungsional merupakan gambaran mengenai fungsi-fungsi yang dapat dilakukan oleh sistem ini.
Kebutuhan fungsional sistem meliputi:
Sistem yang dirancang berbasis website.
Sistem di update secara real time.
Data yang dikirim harus mencakup suhu, pH, dan kekeruhan air.
Data yang diterima dari Arduino harus disimpan dalam database untuk analisis lebih lanjut.
2 Analisa Kebutuhan Non-Fungsional Analisa Kebutuhan non-fungsional adalah kebutuhan sistem meliputi kinerja, kelengkapan operasi pada fungsi-fungsi yang ada, serta kesesuaian dengan lingkungan penggunanya.
Kebutuhan non-fungsional ini melingkupi beberapa kebutuhan yang mendukung kebutuhan fungsional, rumusan kebutuhan nonfungsional meliputi:
Data yang dikirim dan disimpan harus akurat dan dapat diandalkan.
Pengiriman data dari Arduino ke server harus dilakukan dalam waktu kurang dari 5 detik.
Harus ada kemampuan untuk menambah lebih banyak sensor atau fitur di masa depan.
Perancangan Desain Sistem Pada tahap perancangan, prototipe sistem pendeteksi kualitas air kolam dirancang berdasarkan data dari fase analisis.
Tujuannya adalah menciptakan alat yang efektif dan akurat bagi pemilik kolam.
Proses ini mencakup pembuatan skema dan diagram untuk menggambarkan fungsionalitas sistem serta interaksi Desain akhir dari alur kerja sistem ini akan divisualisasikan dalam bentuk flowchart berikut :
Gambar 2 Alur kerja sensor suhu Pertama masukan library yang digunakan untuk memproses data, kemudian sensor meminta suhu supaya dapat di proses, kemudian sensor menerima suhu dan menyimpan suhu, kemudian delay 1detik untuk sistem bekerja supaya tidak terjadi eror, kemudian menampilkan output ke serial monitor.
Halaman - 137 Prosiding Seminar Nasional KARSA NUSANTARA Kolaborasi Rekayasa dan Sains Nasional untuk Teknologi.
Riset, dan Kecerdasan Buatan Fakultas Teknik.
Universitas Wijaya Kusuma Surabaya ISSN 3090-1154 (Media Onlin.
Volume 2.
Tahun 2025 Gambar 2 Alur kerja sensor pH Pertama instalasi pin ke sensor pin 32, kemudian sensor mengambil 10 sample data, kemudian senor mengambil rata-rata data dari sample data, kemudian sensor memproses data menggunakan rumus Slope * value intercept, kemudian delay 1detik supaya tidak terjadi bug, kemudian sistem menampilkan output ke serial monitor.
Gambar 3 Alur kerja sensor Turbidity Sensor membaca nilai analog dari pin 34, lalu mengonversinya menjadi NTU dengan rumus M * value Nilai NTU ini kemudian dibatasi agar tetap dalam rentang 0 hingga 100.
Setelah jeda 1 detik untuk menghindari bug, hasil akhir ditampilkan pada serial monitor.
Halaman - 138 Prosiding Seminar Nasional KARSA NUSANTARA Kolaborasi Rekayasa dan Sains Nasional untuk Teknologi.
Riset, dan Kecerdasan Buatan Fakultas Teknik.
Universitas Wijaya Kusuma Surabaya ISSN 3090-1154 (Media Onlin.
Volume 2.
Tahun 2025 Gambar 4 Gambar Alur kerja sistem Monitoring Kolam Budidaya Sistem diawali dengan instalasi library dan pin, lalu ESP32 berusaha terhubung ke WiFi.
Setelah terhubung, sensor membaca data, mengecek anomali, dan menyimpannya ke database.
Jika data normal, hasilnya langsung ditampilkan.
Jika ada anomali, peringatan akan dikirim ke WhatsApp pemilik, tetapi hanya jika sudah lebih dari 5 menit sejak peringatan terakhir untuk menghindari spam.
Waktu pengiriman peringatan yang berhasil akan dicatat.
Terakhir, output akan selalu ditampilkan di serial monitor dan website dengan jeda 1 detik.
Implementasi Pada tahap ini disebut sebagai tahap pengkodean atau tahapan implementasi.
Pada penelitian yang telah dijabarkan, tahapan pengkodean ini akan dibangun menggunakan editor visual studio code sebagai IDE atau perangkat lunak yang digunakan untuk membuat website, dan juga Arduino IDE yang berfungsi untuk membuat pengkodean pada sensor-sensor yang digunakan pada sistem.
Pengujian Prototype Pada tahap ini, yaitu tahap yang digunakan untuk menguji sistem yang telah dikembangkan pada fase Dalam penelitian ini, metode pengujian yang diterapkan adalah blackbox testing.
Metode blackbox testing dipilih karena efektif untuk memastikan bahwa perangkat lunak yang diuji dapat digunakan dengan baik dan semua fitur yang disediakan telah memenuhi kebutuhan pengguna serta memenuhi persyaratan fungsional yang ditetapkan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Uji Coba Sensor Tahap pengujian ini bertujuan untuk memverifikasi apakah sistem monitoring kualitas air berfungsi sesuai rancangan.
Pengujian ini berfokus pada fungsionalitas sensor suhu, pH, dan turbiditas yang telah diimplementasikan untuk kolam budidaya.
Gambar 6 Miniatur alat pendeteksis kualitas air pada kolam budidaya Halaman - 139 Prosiding Seminar Nasional KARSA NUSANTARA Kolaborasi Rekayasa dan Sains Nasional untuk Teknologi.
Riset, dan Kecerdasan Buatan Fakultas Teknik.
Universitas Wijaya Kusuma Surabaya ISSN 3090-1154 (Media Onlin.
Volume 2.
Tahun 2025 Hasil Uji Coba Sensor Ds18b20 Sensor ini digunakan untuk mendeteksi suhu secara akurat dan real-time pada kolam, dan suhu yang layak untuk kolam ikan ialah 20 - 30AC.
sensor ini menggunakan pin 5 sebagai output dan menggunakan daya sebesar 3volt pada esp 32 Gambar 7 Implementasi Sensor ds18b20 Pada gambar 7 terdapat pengujian perangkat dan di jalankan pada esp32 yang telah terhubung pada sensor ds18b20 maka output serial monitor dari Arduino ide adalah merupakan representasi data real-time dari nilai suhu yang berhasil dideteksi.
Gambar 8 Serial monitor Sensor ds18b20 Perlu di ketahui bahwa saat menghubungkan sensor ds18b20 ke esp32 harus sesuai pin yang di perlukan apabila terhubung dengan pin yang tidak semestinya maka sensor tidak akan terbaca oleh esp32 atau bahkan akan terjadi konsleting.
Hasil Uji Coba Sensor pH Sensor ini digunakan untuk mengukur pH pada kolam secara akurat dan real-time, pH untuk kolam yang layak ialah 6,5 Ae 8,5.
Sensor ini menggunakan pin 32 sebagai output dan menggunakan daya sebesar 3volt pada esp32 Gambar 9 Implementasi sensor pH Pada gambar 9 terdapat pengujian perangkat dan di jalankan pada esp32 yang telah terhubung pada sensor pH maka output serial monitor dari Arduino ide merupakan representasi data real-time dari nilai keasaman .
H) yang berhasil dideteksi Gambar 10 Serial monitor sensor pH Halaman - 140 Prosiding Seminar Nasional KARSA NUSANTARA Kolaborasi Rekayasa dan Sains Nasional untuk Teknologi.
Riset, dan Kecerdasan Buatan Fakultas Teknik.
Universitas Wijaya Kusuma Surabaya ISSN 3090-1154 (Media Onlin.
Volume 2.
Tahun 2025 Hasil Uji Coba Sensor Turbidity Sensor ini digunakan untuk mendeteksi kekeruhan dengan cara menghitung partikel terlarut dalam air, semakin banyak partikel yang terlarut semakin tinggi nilai kekeruhanya, sensor ini menggunakan pin 34 sebagai output dan daya sebesar 3volt pada esp32.
Gambar 11 Implementasi sensor Turbidity Pada gambar 11 terdapat pengujian perangkat dan di jalankan pada ESP32 yang telah terhubung pada sensor Turbidity maka output serial monitor dari Arduino ide adalah merupakan representasi data real-time dari nilai kekeruhan yang berhasil dideteksi.
Gambar 12 Serial monitor sensor Turbidity Hasil Uji Coba Notifikasi Whatsapp Sistem notifikasi menggunakan Whatsapp.
Saat data dari sensor terkirim ke API maka website akan menggunakan API Whatsapp untuk mengirimkan pesan hasil inputan data.
Whatsapp akan terkirim apabila terjadi sebuah keanehan atau sebuah data yang melebihi dari batas normal, diantaranya yaitu Ketika turbidity diatas 30, suhu dibawah 20 atau diatas 30, dan pH dibawah 6,5 atau diatas 8,5.
Gambar 13 Contoh Notifikasi Whatsapp Hasil Uji Coba Tampilan Website Hasil uji coba tampilan website ini ialah untuk mengontrol hasil output dari sensor kedalam website dan di update secara langsung atau real-time, data dari sensor yang telah di proses oleh ESP32 langsung dikirim ke database dan akan langsung ter update di dalam website, dan juga terdapat grafik yang digunakan untuk melihat 20 data terakhir dari sensor.
Halaman - 141 Prosiding Seminar Nasional KARSA NUSANTARA Kolaborasi Rekayasa dan Sains Nasional untuk Teknologi.
Riset, dan Kecerdasan Buatan Fakultas Teknik.
Universitas Wijaya Kusuma Surabaya ISSN 3090-1154 (Media Onlin.
Volume 2.
Tahun 2025 Gambar 14 Contoh tampilan website Tampilan Riwayat Website Tampian Riwayat/History pada website digunakan untuk melihat data yang sudah lama tetapi hanya dapat menampilkan data 8 jam terakhir dari alat pendeteksi kualitas air pada akuarium, dan juga terdapat 2 pengkondisian apabila turbidity diatas 30, suhu dibawah 25 atau diatas 30, dan pH dibawah 6,5 atau diatas 8,5 maka akan muncul tulisan perlu perhatian, dan jika kekeruhan lebih dari 30, suhu kurang dari 20 dan lebih dari 35, dan pH dibawah 6 atau diatas 9 maka akan muncul tulisan buruk.
Gambar 15 Contoh tampilan History Hasil Uji Coba Pengkodisian Pada uji coba kali ini ada beberapa kondisi yang terdapat pada beberapa sensor yang digunakan pada sistem pendeteksi kualitas air pada kolam budidaya
Pengujian Ke Tabel 1 Tabel Pengkondisian Suhu
Suhu
Kondisi
19,5AC
Buruk
23,3AC
Perlu Perhatian 0AC Baik 31,7AC Perlu Perhatian 36 AC Buruk Keterangan Mengirimkan Notifikasi Ke Whatsapp Mengirimkan Notifikasi Ke Whatsapp Mengirimkan Notifikasi Ke Whatsapp Mengirimkan Notifikasi Ke Whatsapp Dari tabel 1 Terlihat Suhu air kolam dianggap "Baik" pada rentang 25-30AC.
Jika suhu berada di luar rentang tersebut, sistem akan mengirimkan notifikasi WhatsApp kepada pemilik.
Statusnya menjadi "Perlu Perhatian" untuk suhu 20-25AC dan 30-35AC, dan menjadi "Buruk" jika suhu turun di bawah 20AC atau naik di atas 35AC.
Halaman - 142 Prosiding Seminar Nasional KARSA NUSANTARA Kolaborasi Rekayasa dan Sains Nasional untuk Teknologi.
Riset, dan Kecerdasan Buatan Pengujian Ke Fakultas Teknik.
Universitas Wijaya Kusuma Surabaya ISSN 3090-1154 (Media Onlin.
Volume 2.
Tahun 2025 Tabel 2 Tabel pengkondisian pH Kondisi Buruk Perlu Perhatian Baik Perlu Perhatian Buruk Keterangan Mengirimkan Notifikasi Ke Whatsapp Mengirimkan Notifikasi Ke Whatsapp Mengirimkan Notifikasi Ke Whatsapp Mengirimkan Notifikasi Ke Whatsapp Dari tabel 2 Terlihat tingkat pH air kolam dianggap "Baik" hanya pada angka 7.
Jika nilai pH berada di luar level tersebut, sistem akan mengirimkan notifikasi WhatsApp kepada pemilik.
Statusnya akan berubah menjadi "Perlu Perhatian" saat pH berada di rentang 5 hingga 6,5 atau 8,5 hingga 9, dan akan dianggap "Buruk" jika pH turun di bawah 5 atau naik di atas 9.
Pengujian Ke Tabel 3 Tabel Pengkondisian Turbidity Turbidity Kondisi
10 NTU
Baik 30 NTU Perlu Perhatian 40 NTU Buruk Keterangan Mengirimkan Notifikasi Ke Whatsapp Mengirimkan Notifikasi Ke Whatsapp Dari tabel 3 terdapat kekeruhan atau nilai NTU minimal dan maksimal yang dapat ditoleransi oleh sistem apabila nilai NTU kurang dari 30 NTU maka berada di kondisi baik apabila nilai NTU diatas 30 NTU tetapi tidak sampai 40 NTU maka hanya berada di kondisi perlu perhatian, jika nilai NTU berada di angka 40 NTU maka kolam dalam kondisi buruk, ketika NTU tidak dalam kondisi baik maka sistem akan mengirimkan notifikasi Whatsapp pada pemilik kolam.
IV.
KESIMPULAN
Kesimpulan Dari hasil penelitian dan pembuatan Alat pendeteksi kualitas air pada kolam budidaya berbasis arduino didapat kesimpulan sebagai berikut :
Perancangan Alat: Sistem ini dibangun menggunakan mikrokontroler ESP32 sebagai komponen utama, yang terhubung dengan sensor untuk mengukur parameter kunci seperti pH, suhu, dan kekeruhan air.
Integrasi Sistem: Perangkat diprogram untuk secara rutin membaca data dari sensor dan mengirimkannya secara real-time ke sebuah website melalui koneksi internet pada interval waktu yang telah ditentukan.
Tampilan dan Notifikasi: Hasil monitoring ditampilkan pada dasbor web yang dilengkapi dengan grafik otomatis.
Selain itu, sistem dapat mengirimkan notifikasi peringatan via WhatsApp secara otomatis jika kualitas air melewati ambang batas aman.
Saran Untuk pengembangan sistem ke depan, fokusnya adalah meningkatkan akurasi, fungsionalitas, dan optimalisasi jangka panjang.
Peningkatan akurasi dapat dicapai melalui kalibrasi sensor berkala dan penerapan filter data untuk menstabilkan pembacaan serta menghindari alarm palsu.
Selain itu, sistem akan dirancang secara modular agar mudah dikembangkan di masa depan, sementara optimalisasi jangka panjang akan dijamin dengan penjadwalan pembersihan sensor secara rutin untuk menjaga performanya.
Halaman - 143 Prosiding Seminar Nasional KARSA NUSANTARA Kolaborasi Rekayasa dan Sains Nasional untuk Teknologi.
Riset, dan Kecerdasan Buatan .
Fakultas Teknik.
Universitas Wijaya Kusuma Surabaya ISSN 3090-1154 (Media Onlin.
Volume 2.
Tahun 2025
REFERENSI