Sistem Monitoring Suhu, Kelembaban, dan Pengendali Penyiraman Tanaman Hidroponik menggunakan Blynk Android

Transkripsi

1 Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer e-issn: X Vol. 1, No. 4, April 2017, hlm Sistem Monitoring Suhu, Kelembaban, dan Pengendali Penyiraman Tanaman Hidroponik menggunakan Blynk Android Wahyu Adi Prayitno 1, Adharul Muttaqin 2, dan Dahnial Syauqy 3. Program Studi Teknik Informatika, 1 wahyumic@gmail.com, 2 adharul@ub.ac.id, 3 dahnial87@gmail.com Abstrak Hidroponik merupakan cara bercocok tanam yang tidak menggunakan tanah sebagai media tanam, tetapi hanya menggunakan air yang mengandung nutrisi yang diperlukan tanaman. Salah satu faktor keberhasilan penanaman dengan metode ini dipengaruhi oleh bagaimana cara pemilik melakukan perawatan untuk tanamannya. Perawatan dilakukan utamanya untuk memastikan sirkulasi atau penyiraman air nutrisi tersebut diberikan sesuai waktunya dalam jumlah yang cukup. Ada saatnya pemilik tanaman hidroponik tidak berada di dekat area penanaman tersebut sehingga tidak dapat secara langsung melakukan perawatan terhadap tanamannya. Agar pemilik tanaman hidroponik tetap dapat merawat dan memantau kondisi lingkungan tanamannya meskipun jauh dari lokasi penanaman, proyek dalam skripsi ini memberikan alternatif solusi untuk mengatasi permasalahan tersebut. Alat yang dibuat dalam proyek ini menggabungkan kemampuan arduino mega sebagai sistem akuisisi data yang dilengkapi ethernet shield untuk pengiriman data melalui jaringan internet, sensor DHT11 untuk membaca suhu dan kelembaban, aplikasi khusus android blynk sebagai alat bantu pemantuan, dan RTC untuk pewaktuan secara real time. Arduino Mega juga dihubungkan dengan relay untuk mengatur penyalaan pompa penyiram atau sirkulator air. Berdasarkan pengujian yang dilakukan didapatkan bahwa setiap modul dapat bekerja dengan baik sesuai fungsnya. Dengan kualitas jaringan sesuai pengujian (delay rata-rata ke server blynk 1242ms, diperoleh proses pengiriman perintah dan ekseskusi penyiraman air dan pengiriman data lingkungan memerlukan waktu sekitar 1-2 menit. Kata kunci: Arduino Mega, Hidrponik, Penyiraman Otomatis, Blynk Android Abstract Hydroponics is a method of farming that does not use soil as a growing medium, but only use water containing nutrients that plants need. One of the factors success of planting with this method is affected by how the owners do care for the plants. Primary the treatments are done to ensure the circulation of nutrients or watering is given a timely manner in sufficient quantities. There was a time hydroponic plant owners are not anywhere near the planting area so that is not directly taking care of the plants. In order for hydroponic plant owners will still be able to care for and monitor the environmental conditions of the plant although it is far from the planting site, the project in this paper provides an alternative solution to overcome these problems. Device made in this project combining the capabilities of arduino mega as a data acquisition system incorporating ethernet shield for data transmission through the Internet, DHT11 sensor to read the temperature and humidity, special applications android blynk as monitoring tools, and RTC for timing in realtime. Arduino Mega is also associated with ignition relay to set the sprinkler pumps or circulatory water. Based on testing conducted found that each module can work well according to its function. With the appropriate network quality testing (average delay to blynk server is 1242ms, obtained by the process of sending commands and execution watering and environmental data delivery takes about 1-2 minutes. Keywords: Arduino Mega, Hydroponic, Automatic Watering, Blynk Android 1. PENDAHULUAN Setiap orang memiliki hobi yang bermacam macam, mulai dari hobi memasak, memancing, olahraga, memelihara hewan dan juga menanam tanaman. Pemelihara hewan dan tanaman dibutuhkan waktu yang tepat untuk pemberian makanannya agar hewan dan Fakultas Ilmu Komputer Universitas Brawijaya 292

2 Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer 293 tanaman tersebut tumbuh sehat dan baik, akan tetapi hal tersebut sulit untuk dikerjakan dikarenakan setiap orang aktifitasnya berbeda beda dengan prioritas yang lebih penting. Dalam hal bercocok tanam terdapat berbagai macam teknik, salah satu teknik yang bagus dan dapat menghemat lahan yaitu teknik menanam secara hidroponik. Hidroponik adalah metode penanaman tanaman tanpa menggunakan media tumbuh dari tanah, yang artinya hidroponik adalah menanam dalam air yang mengandung campuran hara. Hidroponik tidak lepas dari penggunaan media tumbuh lain yang bukan tanah sebagai penopang pertumbuhan tanaman (Ida, 2014). Dengan teknik hidroponik hasil dari produksi tanaman yang didapat berkualitas tinggi (Rini & Nani, 2005). Pada kasus menanam tanaman menggunakan teknik Hidroponik terdapat berbagai cara, salah satunya yaitu Flow System. Flow System adalah sebuah teknik menanam tanaman yang hanya menggunakan pipa, air, nutrisi tanaman dan tanki air sebagai media tanam, menurut peneliti teknik tersebut merupakan teknik yang mudah untuk dibuat. Hal lain yang perlu diperhatikan dalam menanam secara hidroponik yaitu penyiraman tanaman yang teratur agar tanaman dapat tumbuh dengan baik. Tetapi perawatan tanaman sesuai jadwal menjadi masalah bila kita tidak mempunyai banyak waktu untuk merawatnya (Pristian L, R,. 2015). Dikarenakan hal tersebut penelitian ini merujuk pada perawatan tanaman yang dapat dilakukan dimana saja dan kapan saja yang tidak menyita banyak waktu, jadi kita tetap dapat menjalankan pekerjaan yang lebih penting dan dapat mempunyai hobi menanam dengan hasil tanam yang sehat dan baik. Sebagai contoh pemantau suhu dari jarak jauh melalui handphone dengan metode sms oleh Agus, M, K pada tahun Dengan menggunakan sms hanya untuk melihat suhu disekitar tanaman merupakan cara yang tidak begitu bagus, dikarenakan pemantauan tanaman hidroponik tidak begitu bisa dilakukan secara terus menerus, sebab akan menghabiskan biaya untuk sms, bila tidak begitu mempunyai pulsa lebih, akan sedikit sulit untuk bisa memantau terus menerus, kalaupun memang mempunyai pulsa yang lebih tidak begitu bermasalah. Cara lain yaitu dengan menggunakan smartphone yang terhubung dengan internet, tentu saja smartphone tersebut sudah terpasang aplikasi khusus untuk mengendalikan atau memantau keadaan pada tanaman hidroponik. Salah satu aplikasi yang digunakan untuk komunikasi antara mikrokontroler dan smartphone yaitu aplikasi blynk. Blynk adalah sebuah layanan aplikasi yang digunakan untuk mengontrol mikrokontroler dari jaringan internet. Aplikasi yang disediakan oleh blynk sendiri masih butuh disusun sesuai dengan kebutuhan. Penggunaan aplikasi blynk pada penelitian ini didasari oleh mudahnya implementasi program blynk dengan mikrokontroler, mudahnya pemasangan pada smartphone, penyusunan tampilan aplikasi bisa disesuaikan sendiri sesuai dengan selera, dan aplikasi blynk ini gratis. Pada penelitian ini dibuat alat otomatis yang dapat menyiram dan memonitoring tanaman hidroponik yang dapat dikendalikan dari jarak jauh menggunakan aplikasi android serta dapat mengetahui keadaan yang ada pada tanaman. Alasan kenapa menggunakan aplikasi android dikarenakan pada jaman sekarang pengguna smartphone sudah cukup banyak (keminfo. 2015), oleh karena itu penelitian ini menggunakaan aplikasi android sebagai media pengendali. 2. METODE DAN PERANCANGAN Gambar 1 Diagram Blok Dapat dilihat pada gambar 1, sistem ini menggunakan handphone android yang sudah terinstal aplikasi blynk dan terhubung ke internet untuk berkomunikasi dengan mikrokontroler agar dapat dikendalikan dari jarak jauh. Perintah yang diberikan oleh aplikasi blynk berupa nyala relay yang terhubung dengan pompa air dan aplikasi bynk mendapatkan informasi suhu dan kelembaban yang diperoleh dari sensor DHT11 melalui mikrokontroler yang terhubung dengan

3 Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer 294 internet. Implementasi dilakukan dengan menghubungkan semua sub sistem yang telah dibuat dan dihubungkan menjadi satu, sehingga menjadi sebuah sistem kontrol yang kompleks. Setelah digabungkannya sub sistem dan menjadi sistem kontrol yang kompleks, selanjutnya digabungkan dengan tanaman hidroponik yang nantinya sistem kontrol tersebut digunakan untuk mengendalikan penyiraman pada hidroponik. Gambar 4 Implementasi Penyiram Otomatis Gambar 2 Flowchart Hardware Gambar 3 Flowchart Software 3. IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN Pada gambar 4 dijelaskan mengenai implementasi yang dilakukan pada tanaman hidroponik, penjelasan nomor yang ada pada gambar sebagai berikut: 1. Tempat tanaman menggunakan wadah plastik dan di isi arang sekam. 2. Pipa air yang dijadikan jalur mengalirnya air 3. Tanki air. 4. Pompa air dengan selang yang menuju pipa air. 5. Saklar pompa air yang dihubungkan dengan relay pada mikrokontroler. 6. Alat penyiraman otomatis. 7. Kabel LAN dan kabel power suply. Pengujian dilakukan dengan cara menguji beberapa modul yang terpasang pada alat penyiram otomatis sesuai dengan fungsi pada modul yang diuji. Pengujian sensor DHT11 merupakan pengujian pembacaan yang dilakukan oleh modul sensor DHT11 yang dihubungkan dengan mikrkontroler untuk pembacaan suhu dan kelembaban pada sekitar ruanglingkup tanaman. Pengujian sensor DHT11 tidak bertujuan untuk mengukur akurasi pembacaan, karena output

4 Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer 295 pada sensor sudah terkalibrasi. Gambar 7 Konektifitas ke Server Blynk Gambar 5 Hasil Pembacaan Sensor DHT11 Tabel 2 Hasil Koneksi dan Ping ke Server Blynk Tabel 1 Hasil Pengujian Sensor DHT11 Hasil dari pengujian sensor DHT11 dapat dilihat pada gambar 5 dan tabel 1 yang menunjukkan hasil observasi pembacaan sensor. Hasil dari pengujian pada sensor DHT11 menunjukkan bahwa sensor dapat membaca suhu serta kelembaban dan dapat ditampilkan pada LCD. Perubahan nilai suhu pada waktu yang berbeda menunjukkan bahwa sensor sudah bekerja dengan baik dan dapat mengetahui perubahan suhu. Pengujian ehternet shield dan konektifitas server blynk merupakan pengujian koneksi internet mikrokontroler yang dihubungkan dengan ethernet shield menuju server blynk. Terlihat pada gambar 7 yang menunjukkan bahwa mikrokontroler arduino dapat terhubung dengan blynk cloud melalui ethernet shield yang dihubungkan ke internet. Didapatkan ping ke server blynk cloud yaitu 1282, menjadikan penerimaan dan pengiriman data menjadi lambat, hal ini dikarenakan faktor ISP yang digunakan, akan tetapi tidak terlalu mengganggu jadwal penyiraman yang dilakukan secara otomatis, dikarenakan penyiraman otomatis dijalankan berdasarkan jam. Pengujian aplikasi blynk merupakan pengujian yang dilakukan pada handphone android yang sudah terpasang dengan aplikasi blynk dan melakukan pengiriman perintah penyiraman melalui aplikasi tersebut. Gambar 8 Pengamatan Perubahan Waktu pada Aplikasi Gambar 6 Menghubungkan Alat ke Router Tabel 3 Hasil Pengujian Observasi Aplikasi Blynk

5 Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer 296 Dapat dilihat pada tabel 3 yang menunjukkan bahwa waktu yang ditampilkan pada aplikasi blynk memiliki delay, hal tersebut dikarenakan koneksi internet yang digunakan. Waktu penyiraman dan waktu yang ditampilkan pada aplikasi blynk tidak terlalu jauh perbedaannya, hal ini tidak akan mengganggu pengamatan penyiraman pada tanaman hidroponik. Pengujian penyiraman otomatis merupakan pengujian yang dilakukan pada penyiraman tanaman hidroponik. Pengujian dilakukan selama 1 minggu dengan penyiraman otomatis 3 kali sehari dan hasil dari pengujian ini dicatat dalam tabel. Dalam hal-hal tertentu seperti perubahan suhu atau cuaca, penyiraman akan diubah 2 kali dikarenakan agar tanaman tidak kelebihan air. Tabel 4 Hasil Observasi Penyiraman Otomatis Dapat dilihat pada tabel 4 yang menunjukkan hasil observasi penyiraman secara otomatis, didapatkan hasil yang benar dengan sedikit perubahan pada penyiraman yang direncanakan yaitu 3 kali sehari. Perubahan waktu penyiraman dikarenakan terjadinya perubahan cuaca dan suhu, oleh karena itu pada minggu ke 4, 5, dan 6 waktu penyiraman pada jam dimatikan agar tanaman tidak kelebihan air. Untuk penyiraman manual dilakukan pada keadaan tertentu, seperti ketika suhu atau cuaca yang tidak normal. 4. KESIMPULAN Dapat disimpulkan dari apa yang sudah dikerjakan dan diteliti yaitu sebagai berikut: Dengan menggunakan mikrokontroler arduino mega yang dilengkapi dengan modul RTC sebagai penanda waktu real time dan relay untuk mengendalikan pompa air dapat dibuatkan sistem penyiraman tanaman hidroponik berdasarkan waktu yang sudah ditentukan. Penambahan modul DHT11 menjadikan sistem ini dapat mengetahui suhu dan kelembaban pada sekitar tanaman. Dengan menggunakan ethernet shield mikrokontroler dapat terhubung dengan blynk cloud melalui jaringan internet dan selanjutnya dapat menggunakan aplikasi android blynk yang memungkinkan user dapat memantau dan mengendalikan penyiraman tanaman hidroponik jarak jauh. Kinerja sistem yang sudah dibuat sudah dapat memenuhi semua kebutuhan fungsional. Pada hasil pengujian terdapat delay sekitar 1-2 menit saat penerimaan perintah dari aplikasi menuju alat penyiram, hal tersebut dikarenakan penerimaan data pada alat didapatkan waktu sekitar 1242ms. Penerimaan data pada alat diuji dengan arduino yang dilengkapi modul ethernet shield dan terhubung pada router yang sudah terkoneksi internet. Waktu penerimaan data yang diperoleh sesuai dengan kondisi ISP yang digunakan saat pengujian. 5. DAFTAR PUSTAKA Delya, B., Tusi, A., Lanya, B., & Zulkarnain, I., Rancang Bangun Sistem Hidroponik Pasang Surut Otomatis untuk Budidaya Tanaman Cabai. Lampung: Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung. Iskandar, Z., Hidroponik Kit. Diambil kembali dari Ferti Mix: Pristian, L. R., System Design Automation Hydroponics NFT (Nutrient Film Technique). Fakultas Ilmu Terapan, Universitas Telkom. Rini, R., & Nani, S., Budidaya Sayuran dengan Sistem Hidroponik. Bandung: Balai Penelitian Tanaman dan Sayuran. Roidah, I. S., Pemanfaatan Lahan dengan Menggunakan Sistem Hidroponik. Bonorowo: Fakultas Pertanian, Universitas Tulungagung. Subandi, M., Salam, N. P., & Frasetya, B., Pengaruh Berbagai Nilai EC (Electrical Conductivity) Terhadap Pertumbuhan

6 Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer 297 dan Hasil Bayam (Amaranthus SP.) pada Hidroponik Sistem Rakit Apung (Floating Hydroponics System). Bandung: Agroteknologi UIN Sunan Gunung Djati. Utama, H. S., Isa, S. M., & Indragunawan, A., Perancangan dan Implementasi Sistem Otomatisasi Pemeliharaan Tanaman Hidroponik. Jakarta: Teknik Elektro, Universitas Tarumanagara. Watiningsih, T., Kholistianingsih, & Wahjudi, D., Pengendali Waktu Penyiraman pada Tanaman Hidroponik Menggunakan IC 555. Semarang: Universitas Stikubank.