## JAMBURA JOURNAL OF INFORMATICS

## Volume 5, No. 2 | October 2023, 131-140
ISSN 2685-4244, doi: 10.37905/jji.v5i2.19415

## Pengembangan aplikasi monitoring tambak ikan berbasis Internet of Things
Raditia Dhamayanti, Glenny Chudra, Alfa Yohanis Pradita University, Tangerang, Indonesia
Penulis Korespondensi : Glenny Chudra, Pradita University, Tangerang, Indonesia. Email: glenny.chudra.s2@student.pradita.ac.id

## P ENDAHULUAN
Ikan Bandeng merupakan salah satu komoditas ikan air tawar terbesar di Indonesia, salah satunya di Kabupaten Sidoarjo Jawa Timur (Kahfian, 2022). Fakta di lapangan menunjukkan budidaya bandeng membutuhkan  perawatan  dan  pemeliharaan  yang  ekstra  (Alimuddin  dkk.,  2023).  Lingkungan merupakan  salah  faktor  yang  dapat  mempengaruhi  pertumbuhan  dan  kualitas  ikan  bandeng.  Ada beberapa indikator kualitas air tambak bandeng antara lain suhu, kadar oksigen, dan tingkat keasaman air (Juniarta dkk., 2016) (Natan dkk., 2019). Menurut Wagni dkk., (2019) ikan Bandeng tidak bisa tumbuh  karena  perubahan  suhu,  dimana  suhu  air  yang  rendah  menyebabkan  pertumbuhan  ikan menjadi  lambat,  sedangkan  suhu  yang  terlalu  dingin  menyebabkan  nafsu  makan  ikan  menurun. Kelalaian  dalam  menjaga  kualitas  air  sempat  dapat  merugikan  petambak,  dalam  hal  ini  kualitas tambak  air  merupakan  kunci  dalam  keberhasilan  karena  ini  merupakan  syarat  mutlak  dalam pemeliharaan budidaya ikan bandeng (Wahyuni dkk., 2020)

## Riwayat Artikel:
Diterima 13 April 2023 Direvisi 1 Agustus 2023 Disetujui 30 Oktober 2023
Diterbitkan 31 Oktober 2023 ABSTRACT .  Milkfish  is  the  largest  freshwater  fish  commodity  in  Indonesia. Milkfish  farming  requires  extra  care  and  maintenance  because  these  fish  are sensitive to the environment, which can affect the growth and quality of fish. One important factor that affects milkfish growth is pond water quality, which can be measured  through  indicators  such  as  temperature,  oxygen  levels,  and  water acidity. Today, water quality measurements are still traditionally done by coming directly to the pool, which requires additional time and effort. The purpose of this research is to develop e-chan as an Internet of Things-based innovation tool. The development  of  e-Chan  is  made  using  the  SDLC  (Software  Development Lifecycle) method. The results showed the designed tool could be used to monitor pond water quality in real-time and transmit data to users through the app.
ABSTRAK .  Ikan  bandeng  merupakan  komoditas  ikan  air  tawar  terbesar  di Indonesia.  Budidaya  bandeng membutuhkan perawatan  dan  pemeliharaan  yang ekstra  karena  ikan  ini  peka  terhadap  lingkungan  yang  dapat  mempengaruhi pertumbuhan  dan  kualitas  ikan.  Satu  faktor  penting  yang  mempengaruhi pertumbuhan ikan bandeng adalah kualitas air tambak, yang dapat diukur melalui indikator  seperti  suhu,  kadar  oksigen,  dan  keasaman  air.  Saat  ini,  pengukuran kualitas air umumnya masih dilakukan secara tradisional dengan datang langsung ke kolam, yang membutuhkan waktu dan tenaga tambahan. Tujuan penelitian ini adalah mengembangkan e-chan sebagai alat inovasi berbasis Internet of Things . Pengembangan  e-Chan  dibuat  dengan  menggunakan  metode SDLC ( Software Development Lifecycle ). Hasil penelitian menunjukkan alat yang dirancang dapat digunakan untuk memantau kualitas air tambak secara real-time dan mengirimkan data kepada pengguna melalui aplikasi.
This is an open-access article under the CC – BY-SA license.

## Kata Kunci:
Budidaya ikan bandeng Internet of Things Kualitas air SDLC

## 132
Menurut  Arfiati  dkk.,  (2022)  terdapat  tiga  cara  budidaya  ikan,  yaitu:  intensif,  semi  intensif  dan tradisional.  Berdasarkan  penelitian  yang  dilakukan  oleh  (Faruq  &  Dedeng  Hirawan,  2019)  & (Setyaningrum  et  al.,  2019)  bahwa  jarak  dan  kualitas  air  adalah  beberapa  kendala  dalam  proses membudidaya ikan.  Kasus pada petani tambak di Sidoarjo,  praktik penangkaran sehari-hari masih melakukan pengecekan dan pengukuran kualitas  air secara tradisional dengan datang langsung ke kolam yang berjarak 30 menit  dari rumahnya. Selain itu  petambak tersebut  juga perlu  menambah tenaga tambahan diluar pekerja harian hanya untuk mengecek semua kolam.
Dalam upaya mengatasi permasalahan monitoring tersebut akan dibuat suatu aplikasi dan alat yang terhubung  ke  internet  yang  dapat  berkomunikasi  dan  berinteraksi  dengan  perangkat  lainnya  yang terhubung juga ke internet  (Efendi, 2018) (Ariyanti et  al., 2016) dengan  memanfaatkan teknologi Internet of Things ( IoT ). Aplikasi yang dikembangkan diberi nama e-Chan yang diambil dari nama ikan.  e-Chan  sendiri  dibuat  dalam  mengembangkan  inovasi  untuk  monitoring  tambak  untuk memonitoring suhu, kadar oksigen, dan keasaman air (pH). Dalam hal ini e-Chan dirancang untuk dapat dengan mudah mengirimkan data secara realtime, melihat historis dari pengukuran tambak, dan yang terakhir adalah memberikan feedback jika kadar oksigen, pH, dan suhu kurang atau lebih dari angka yang sudah ditetapkan user .

## M ETODE
Metode  penelitian  ini  menggunakan  metode  pengembangan  perangkat  lunak SDLC ( System Development  Life  Cycle ).  SDLC  dipilih  sebagai  metode  untuk  mengembangkan  aplikasi  e-Chan disebabkan  metode  ini  memiliki  tahapan  yang  sangat  detail.  Terdapat  empat  tahapan  dalam membangun atau mengembangkan sistem informasi dengan menggunakan SDLC, yaitu: planning, analysis,  design ,  dan implementation (Budi  dkk.,  2017;    Lucini  dkk.,  2021;  Widarsono  &  Adhi Saputra, 2021). Tahapan utama penelitian terlihat pada Gambar 1.

## Gambar 1. Tahapan Penelitian
Planning . Pada tahap ini dilakukan perencanaan pembuatan aplikasi.Tahapan ini dilakukan setelah melakukan observasi dan wawancara, identifikasi masalah, analisa kebutuhan, serta penentuan tujuan fitur-fitur aplikasi. Lokasi observasi di Sidoarjo yang terkenal dengan kota tambak udang, selain itu dilakukan user  requirement menggunakan platform  zoom secara  daring  (dalam  jaringan)  untuk pembentukan  aplikasi  ini  sebagai  solusi  masalah  yang  dialami  user.  Wawancara  kepada  petani tambak dilakukan dengan mengajukan pertanyaan-pertanyaan 3W 1H, yaitu: What, Why, Who, dan How  (Gu  et  al.,  2023)  untuk  men- developing aplikasi  IoT,  sebagai  berikut:  siapakah user atau customer -nya,  apa problem -nya?    mengapa  bisa  mengalami problem itu?  dan  bagaimana  caranya mengatasi Problem tersebut?
Analysis . Tahapan ini dilakukan setelah melakukan planning. Pada tahap ini dilakukan analisa untuk pembuatan aplikasi yang akan dibuat, seperti menentukan perangkat lunak, bahasa pemrograman, dan database yang akan digunakan untuk pengembangan aplikasi. Selain itu, menentukan ruang lingkup aplikasi dan fungsionalitas aplikasi.
Design .  Pada  tahapan  ini  dilakukan  perancangan  desain  aplikasi  yang  akan  dibuat,  mulai  dari perancangan basis data sistem, perancangan proses kerja sistem, dan perancangan antarmuka sistem Implementasi . Pada  tahap  ini,  dilakukan  implementasi  dan  pengembangan  rancangan  dan  desain yang  sudah  dibuat  ke  dalam  program.  Pada  tahap  implementasi,  alat IoT menggunakan custom mainboard dan menggunakan bahasa pemograman Arduino , sedangkan pada implementasi software menggunakan Android Studio dan dikonesikan dengan basis data NoSQL yaitu Firebase .
Testing dan Maintenance . Pada tahap ini, dilakukan pengujian fungsionalitas dan performa aplikasi yang sudah dikembangkan, langsung dilakukan ke tambak dan dibandingkan kesesuaian nilai dengan pengukuran konvensional.

## H ASIL DAN D ISKUSI
Hasil pengembangan aplikasi e-Chan berbasis IoT melalui tahapan SDLC adalah sebagai berikut:

## Planning
Tahapan  ini  dimulai  dengan  wawancara  dengan  user  tambak  ikan  bandeng  yaitu  pak  lukman. Wawancara  dilakukan  agar  kita  mengetahui  requirement  yang  dibutuhkan  dari  user  sehingga memudahkan  dalam  mengerjakan  tahapan-  tahapan  selanjutnya.  Hasil  wawancara  yang  dilakukan mendapatkan hasil sebagai berikut:
• Kolam mempunyai beberapa parameter yang penting yaitu Suhu, Dissolved Oxygen (DO), dan pH.
• Menggunakan  tambak  tradisional  dengan  ukuran  tambak  yang  bervariasi  yaitu  sekitar  7000- 10.000 m^2
• Harus memperhatikan jika ada pergantian musim dikarenakan hujan dapat merubah pH air.
• User lebih senang menggunakan aplikasi handphone dibanding website.

## Analysis
Setelah selesai mendapatkan informasi yang dibutuhkan, maka selanjutnya adalah tahapan analisis. disini disimpulkan bahwa aplikasi yang ada dapat memiliki spesifikasi sebagai berikut:
• Aplikasi  yang  digunakan  menggunakan  android  dikarenakan  lebih  mudah  untuk  bepergian terutama di daerah tambak.
• Alat IoT akan mengukur 3 parameter yaitu Suhu, Dissolved Oxygen (DO), dan pH.
• Alat IoT dapat mengukur beberapa banyak kolam dan dapat ditampilkan di aplikasi sesuai dengan penomoran kolam.
• Alat yang ada masih membutuhkan orang untuk maintenance dan operasional.

## Design
Pada tahapan ini dilakukan design sebagai acuan dalam membuat aplikasi yang akan dibuat. Design low fidelity dari design aplikasi e-chan ditunjukkan pada Gambar 2. Setelah membuat low fidelity dan wireframe telah sesuai dengan yang diharapkan maka selanjutnya adalah pembuatan high fidelity prototype yaitu prototype yang tampilannya sudah menarik. Design high-fidelity dari desain aplikasi e-Chan ditunjukkan pada Gambar 3. Setelah design software selesai maka dibuat desain dari casing sebagai pelindung luar device IoT. casing ini digunakan agar alat iot dapat terhindar dari cairan air tambak ataupun air hujan. Contoh gambar casing terlihat pada Gambar 4.

## Gambar 2. Low fidelity prototype e-Chan
Gambar 3. High-Fidelity Aplikasi E-chan
Gambar 4. Casing/mechanical design device e-Chan
Design dilanjutkan dengan menentukan keseluruhan device IoT. Gambar 5 menunjukkan desain dari casing yang hendak dibuat:
Gambar 5. Desain device IoT e-Chan
Terakhir adalah design bagaimana pengambilan sistem dapat berkomunikasi dari device ke aplikasi. e-chan. Gambar 6 menunjukkan cara komunikasi data e-Chan.

## Gambar 6. Cara komunikasi data aplikasi e-Chan

## Implementation
Pada tahap ini dilakukan implementasi dalam program Android Studio untuk Software, Arduino IDE untuk logik microcontroller, dan untuk database kita menggunakan Firebase, MySQL, dan FlexIoT. Pertama-tama  adalah  implementasi device IoT  E-chan  dengan  pertama  kali  melakukan  kalibrasi sensor  pH  (Asam  dan  Basa), Dissolved  Oxygen (DO)  dan  Suhu.  Pada  saat  implementasi  untuk kalibrasi akan mengalami kesulitan adalah pH dan Dissolved Oxygen. Uji coba disini menggunakan arduino sebelum nantinya dipindahkan ke ESP32.

## Gambar 6 . Sensor pH
Tahapan  selanjutnya  adalah  sensor  yang  sudah  dikalibrasi  dipindahkan  satu  satu  ke  ESP32  dan dilakukan integrasi menjadi satu dan tambahkan layar dan tombol. Jika semua integrasi selesai maka selanjutnya adalah testing ulang sebelum dilakukan pengiriman data melalui Firebase dan MySQL. Jika proses berhasil mengirim data maka selanjutnya sensor akan dimasukkan ke casing , sehingga bentuk keseluruhan device IoT seperti ditunjukkan pada Gambar 7.
Gambar 7 . Sensor pH.
Ketika implementasi device selesai  selanjutnya  dilakukan pembuatan aplikasi  untuk  menampilkan value yang  terdapat  di device ke smartphone. Pertama  kali  adalah  menghubungkan  Firebase  ke Android  Studio  sehingga user bisa  melakukan login (Gambar  8).  Jika login berhasil  maka  akan berpindah ke halaman dashboard , disini akan tampil nilai  dari ketiga value yaitu Dissolved Oxygen, Suhu, dan pH.
User juga  dapat  melakukan  pengaturan  batas  atas  dan  batas  bawah  sehingga  mereka  dapat pemberitahuan jika kolam melewati batas standar yang sudah ditetapkan. Jika batas standar kolam dilewati maka di dashboard akan ada peringatan merah dan nilai yang melewati standar juga akan berubah. Pada halaman history pengguna dapat melihat kolam dan waktu terakhir mereka uji, serta mereka dapat melihat ketiga value yang diukur seperti terlihat pada Gambar 9.
Gambar 8. App e-Chan
Gambar 9. Contoh History k osong

## Testing
Testing produk  e-Chan dilakukan langsung  di  tambak user yang berada di  Sidoarjo, Jawa Timur, Indonesia. Dari pelaksanaan Testing yang ada, terdapat hambatan yaitu dimana lokasi kolam tidak terdapat sinyal sehingga data yang ada terlambat dikirim masuk ke API. Selain itu tampilan data yang berada  di  dashboard  aplikasi  tidak  berubah  sesuai  dengan  data  yang  ada  di device IoT. Kendala tersebut kemudian dilakukan testing ulang ketika sampai dirumah yang memiliki internet memadai dan  hasilnya  walaupun  terbilang  memiliki  delay  tetapi  data  dari  device  ke  smartphone  dapat ditampilkan dengan tanpa ada masalah (Gambar 10).
Walaupun terdapat gangguan di testing tetapi ketika dilakukan POC (Proof of Concept) device dan aplikasi berjalan dengan baik, dan memiliki pembuktian sebagai berikut:
1. Pemberian sampel data dan waktu terperinci dari data yang ada di aplikasi.
2. Batas  parameter  yang  sudah  dibentuk.  Indikator  warna  merah  pada  aplikasi  jika  kurang  atau kelebihan dari parameter yang ada.
3. Device IoT dapat mengukur ketiga value ke banyak kolam.

## Gambar 10. Hasil pengukuran di rumah
Dari testing ini, user juga memberi banyak statement terkait dengan perangkat maupun aplikasi IoT E-chan, diantaranya adalah:
1. Akan  sangat  bagus  untuk  memastikan  keakuratan  perangkat.  Mungkin  bisa  dilakukan  dengan membandingkannya dengan alat pengukur kualitas air lainnya.
2. Perangkat itu berfungsi dengan baik.
3. Satu-satunya masalah adalah perangkat tidak dapat mengirim data ke ponsel saya ( user ).
Untuk  Nomor  3  terjadi  karena  adanya masalah  sinyal  yang  sangat  lambat  di  daerah tambak  yang membuat update data sangat terhambat yang sudah dibuktikan di proof of concept pada hardware .

## Analisis SWOT Aplikasi
Tabel 1. Analisis penggunaan aplikasi menggunakan metode SWOT
Strength Weakness • Efisiensi  yang  lebih tinggi  dalam budidaya ikan bandeng
• Keuntungan  yang  lebih  tinggi  yang  dapat diperoleh
• Potensi  kerugian  yang  lebih  sedikit  dalam pengembang biakan ikan bandeng.
• Metode  pengembang  biakan  ikan  bandeng yang menjadi lebih mudah
• Dapat memonitoring ikan bandeng dari jarak jauh
• Biaya investasi di awal yang sangat tinggi
• Kekurangan kemampuan, konektivitas, dan pemahaman teknologi Opportunity Threat • Potensial  untuk  memasuki  komoditas  ikan yang lebih besar seperti ikan nila dan udang
• Mengembangkan kerja sama dan mendapatkan dukungan dari pemerintah
• Mengembangkan  kerja  sama  dengan perusahaan start-up teknologi pertanian atau teknologi lain
• Meningkatkan  dan  memperbaiki  layanan setelah membangun layanan awal menggunakan minimum variable products.
• Potensi  permintaan  pasar  yang  rendah dikarenakan alat IoT lain.
• Elastisitas harga ikan bandeng.

## K ESIMPULAN
Pengembangan aplikasi e-Chan berbasis Internet of Things (IoT) merupakan solusi yang menjanjikan untuk  meningkatkan  efisiensi  dan  keuntungan  dalam  budidaya  bandeng.  Dengan  menggunakan metode System Development Life Cycle (SDLC), aplikasi ini dapat memantau suhu, kadar oksigen, dan keasaman air secara real-time, berkontribusi positif terhadap pemeliharaan tambak. Meskipun menghadapi kendala seperti biaya investasi awal yang tinggi dan keterbatasan teknologi, pengujian lapangan  berhasil  memvalidasi  kinerja  aplikasi  dan  perangkat  IoT.  Analisis  SWOT  menunjukkan potensi untuk pengembangan lebih lanjut ke komoditas lain dan kerjasama dengan pemerintah atau perusahaan teknologi. Namun, memperhatikan potensi permintaan pasar yang rendah dan elastisitas harga ikan Bandeng sangat diperlukan. Dengan demikian, e-Chan menjanjikan untuk menjadi inovasi yang dapat meningkatkan produktivitas dan efektivitas dalam budidaya ikan Bandeng di Indonesia.

## R EFERENSI
Alimuddin,  A.,  Masjudin,  Vanessha,  V.,  Wicaksana,  C.  A.,  Arafiyah,  R.,  &  Saraswati, I. (2023). Monitoring system development of milkfish salinity on aquaponic at greenhouse. In Proceedings of the 2nd International Conference for Smart Agriculture, Food, and Environment (ICSAFE 2021) . 119 – 125. doi: 10.2991/978-94-6463-090-9_14
Arfiati,  D., Safara,  R.,  &  Khofiffah,  A.  (2022).  Dinamika  kualitas  air  pada  tambak  ikan  bandeng dengan sumber air dari sisa pemeliharaan udang vanname. Jurnal Media Akuakultur Indonesia , 2 (2), 139 – 146. doi: 10.29303/mediaakuakultur.v2i2.1736
Ariyanti, S., Kautsarina, Gultom, A. D., S, A. F., Ariansyah, K., Yuniarti, D., Pradono, W., Winarko, B., Kusumawati, D., & Hamjen, H. (2016). Implementasi internet of things (IOT) untuk sektor kesehatan. https://balitbangsdm.kominfo.go.id/publikasi_227_3_155
Budi, D. S., Siswa, T. A. Y., & Abijono, H. (2017). Analisis pemilihan penerapan proyek metodologi pengembangan rekayasa perangkat lunak. Teknika , 5 (1), 24 – 31. doi:10.34148/teknika.v5i1.48 Efendi, Y. (2018). Internet  of things (IoT) sistem  pengendalian lampu menggunakan raspberry pi berbasis mobile. Jurnal Ilmiah Ilmu Komputer , 4 (2), 21 – 27. doi:10.35329/jiik.v4i2.41 Faruq, M., & Dedeng Hirawan. (2019). Sistem monitoring kualitas air pada tambak udang vaname di kecamatan Tirtayasa menggunakan internet of things (IoT). http://elibrary.unikom.ac.id/1105/ Gu,  S.,  Rong,  G.,  Zhang,  H.,  &  Shen,  H.  (2023).  Logging  practices  in  software  engineering:  a systematic  mapping  study. IEEE  Transactions  on  Software  Engineering , 49 (2),  902 – 923. doi:10.1109/TSE.2022.3166924
Juniarta, A., Hartoko, A., & Suryanti. (2016). Analisis  produktivitas primer tambak ikan bandeng (chanos  chanos,  forsskal)  dengan  data  citra  satelit  ikonos  di  kabupaten  Pati,  Jawa  Tengah. Management  of  Aquatic  Resources  Journal  (MAQUARES),  5 (1),  83 – 90. doi: 10.14710/marj.v5i1.10677
Kahfian, G. (2022). Perancangan wisata edukasi budidaya ikan bandeng intensif dengan pendekatan arsitektur metafora di Sidoarjo. http://repository.untag-sby.ac.id/15061/
Lucini, M. M., Van Leeuwen, P. J., & Pulido, M. (2021). Implementasi software development life cycle (SDLC) dalam penerapan pembangunan aplikasi perangkat lunak. SIAM-ASA Journal on Uncertainty Quantification , 9 (2), 681 – 707. doi:10.1137/19M1297300.
Natan, O., Gunawan, A. I., & Dewantara, B. S. B. (2019). Design and implementation of embedded water  quality  control  and  monitoring  system  for  indoor  shrimp  cultivation. EMITTER International Journal of Engineering Technology , 7 (1), 129 – 150. doi:
10.24003/emitter.v7i1.344
Setyaningrum,  N.,  Sastranegara,  M.  H.,  Isdianto,  F.,  &  Sugiharto,  S.  (2019).  Kualitas  air  dan pertumbuhan  ikan  nilem  (Osteochilus  vittatus)  pada  sistem  resirkulasi  dengan  media  filtrasi berbeda. Majalah  Ilmiah  Biologi  BIOSFERA:  A  Scientific  Journal , 36 (3),  139 – 146. doi:10.20884/1.mib.2019.36.3.763

## 140
Wagni, G., Prayogo, S., & Sumintriyadi. (2019). Kelangsungan hidup dan pertumbuhan benih ikan patin siam (Pangasius hypophthalmus) pada suhu media pemeliharaan yang berbeda. 14 (2), 21 – 28. doi: 10.31851/jipbp.v14i2.3487
Wahyuni, A. P., Firmansyah, M., Fattah, N., & Hastuti. (2020). Studi kualitas air untuk budidaya ikan bandeng (Chanos chanos forsskal) di  tambak kelurahan Samataring  kecamatan Sinjai  Timur. Jurnal Agrominansia , 5 (1). 106-113.
Widarsono,  A.,  &  Saputra,  R.  A.  (2021).  Analisis  dan  perancangan  sistem  informasi  akuntansi penerimaan  kas  ke  sekolah  dengan  menggunakan  metode  system  development  life  cycle (SDLC). Jurnal ASET (Akuntansi Riset) , 4 (2), 843-852. doi:10.17509/jaset.v4i2.8920