## JEPIN
(Jurnal Edukasi dan Penelitian Informatika)
ISSN(e): 2548-9364 / ISSN(p) : 2460-0741

## Sistem Kendali Proporsional Kualitas Air berupa Ph dan Suhu pada Budidaya Ikan Lele Berbasis IoT
Tri Widodo #1 , Angga Bayu Santoso #2 , Sahrial Ihsani Ishak #3 , Ramli Rumeon #4
# Faculty of Engineering and Computer Science, Universitas Teknokrat Indonesia
Jl. ZA. Pagar Alam No. 9-11, Labuhan Ratu, Bandar Lampung
1 tri_widodo@teknokrat.ac.id
2 anggabayu@teknokrat.ac.id
3 sahrialishak@gmail.com
4 rumeon94@gmail.com
Abstrak— Banyaknya kematian bibit yang masih kecil dalam pemeliharaan  disebabkan  oleh  kurangnya  perhatian  dari media  dan  pemeliharaan  kondisi  air.  Kegagalan  budidaya ikan dapat disebabkan oleh air dengan keasaman (pH) yang terlalu  asam  atau  basa,  dan  suhu  yang  tidak  sesuai  akan mempengaruhi angka kematian. Tingkat keasaman (pH) air yang baik untuk ikan lele adalah 6,5  – 8,5. Tingkat pH 9 ke atas akan menyebabkan nafsu makan ikan lele menurun dan tingkat pH air di bawah 5 akan menyebabkan penggumpalan lendir  di  insang  ikan  lele  dan  mudah  berkembang  biaknya jamur  atau  bakteri  patogen.  Suhu  air  yang  baik  untuk pertumbuhan ikan adalah antara 20-30°C. Perubahan cuaca yang  sewaktu-waktu  berubah  secara  ekstrem,  hujan  yang terus  menerus  dan  kemudian  panas  yang  tinggi  akan membuat  suhu  dan  pH  air  berubah  drastis  sehingga menyebabkan  ikan  lele  mengalami  stress  dan  kematian. Berdasarkan  pengamatan  tersebut,  diperlukan  suatu  alat yang mampu menjaga kualitas air berupa suhu dan pH air. Sistem  Pengendalian  Kualitas  Air  berupa  pH  dan  suhu  air dengan kontrol proporsional dapat mengontrol keasaman pH dan  suhu  air  pada  budidaya  ikan  lele.  Sistem  ini  terbukti berhasil meningkatkan pertumbuhan  pada kolam A dengan sistem. pertumbuhan ikan lele dari 4 cm ke ukuran 5 – 6 cm meningkat  7.7%  lebih  tinggi  dari  kolam  B  tanpa  sistem. Pertumbuhan  ikan  lele  ke  ukuran  7  –  8  cm  pada  kolam  A 3.5% lebih tinggi daripada kolam B. Pertumbuhan ikan lele ke  ukuran  9  cm  pada  kolam  A  4%  lebih  tinggi  dan  angka kematian  pada  kolam  A  dengan  sistem  16%  lebih  rendah dibandingkan dengan kolam B tanpa sistem. Sistem kendali kualitas  air  berupa  pH  dan  suhu  air  ini  terbukti  mampu meningkatkan pertumbuhan dan menekan kematian ikan lele dengan menjaga kestabilan suhu dan pH air kolam pada nilai setpoint  dan  aplikasi  android  yang  dibuat  berhasil menampilkan nilai dari pembacaan dari sensor pH dan suhu yang  telah  ditampung  di  dalam  cloud  firebase  sehingga memonitoring  kualitas  air  berupa  suhu  dan  pH  air  dapat dilakukan dari jarak jauh.
Kata kunci — IoT, Proporsional, Kualitas Air, Budidaya Ikan Lele

## I. P ENDAHULUAN
Budidaya  ikan  air  tawar  merupakan  salah  satu  bentuk usaha yang diminati banyak orang. Budidaya pada ikan air tawar  memiliki  berbagai  jenis  yang  mana  salah  satunya yaitu budidaya ikan lele [1]. Daging ikan lele yang terkenal gurih  membuat  hampir  semua  kalangan  masyarakat  suka untuk  mengonsumsi  ikan  ini.  Dengan  hal  ini  usaha budidaya lele menjadi peluang yang menjanjikan dan dapat dilakukan  secara  berkelanjutan  [2],  [3].  Dalam  usaha budidaya  tentunya  akan  ada  saat  mengalami  kegagalan, yang  tentunya  kegagalan  tersebut  dapat  terus  memotivasi untuk  lebih  terus  belajar  dalam  budidaya.  Salah  satu parameter  keberhasilan  dalam  usaha  perikanan  yaitu menjaga kualitas air [4]. Banyaknya tingkat kematian bibit ikan  yang  masih  kecil  dalam  pemeliharaan  dapat disebabkan  oleh  kurangnya  perhatian  dari  media pemeliharaan  maupun  kondisi  air.  Air  sendiri  merupakan acuan parameter yang perlu diperhatikan dalam pengembangan  pertumbuhan  dan  kesehatan  ikan  [5]. Monitoring  air  kolam  pada  budidaya  ikan  lele  yang dilakukan  secara  intensif  maupun  semi  intensif  penting untuk  terus  dilakukan  karena  sangat  berpengaruh  untuk menjaga kualitas air [6].
Kelayakan  kualitas  air  pada  kolam  yang  tidak  standar akan membuat kelangsungan hidup dan kesehatan ikan lele berbahaya serta pertumbuhan ikan lele menjadi terhambat [7].  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 [8], [9]. Kadar Keasaman (pH) air yang baik untuk lele adalah  sekitar 6,5 – 8,5. Kadar pH 9 ke  atas  dapat  menyebabkan  nafsu  makan  untuk  ikan  lele berkurang  dan  apabila  kadar  pH  air  dibawah  5  dapat mengakibatkan  terjadinya  penggumpalan  lendir  pada insang lele [10]. Air pada kondisi pH diatas 7 disebut basa, sedangkan. pH  dibawah 6  disebut  asam.  Pada  kondisi  air asam  akan  berkembangbiaknya  jamur  dan  bakteri  yang bersifat patogen [11]. Hal lain yang perlu diperhatikan juga pada budidaya ikan lele adalah suhu air yang berada pada
kolam,  suhu  pada  air  kolam  akan  mempengaruhi  tingkat respon  ikan  dalam  mengonsumsi  pakan.  Nilai  Suhu  yang baik pada air untuk pertumbuhan ikan berkisar 20 - 30°C, dengan  suhu  optimal  yang  baik  untuk  pertumbuhan  ikan pada 27°C [12], [13].
Dengan kondisi air pada kolam lele yang tidak optimal akan  menyebabkan  terjadinya  penurunan  probabilitas hidup untuk ikan lele. Dengan terjadinya perubahan cuaca saat ini yang dapat berubah sewaktu waktu secara ektrem, hujan terus menerus dan selanjutnya panas yang tinggi [14]. Hal  ini  membuat  pH  air  dan  suhu  berubah  -  ubah  secara drastis  membuat  ikan  lele  dapat  mengalami  stres  dan terjadinya  kematian.  Selain  itu,  kurangnya  pengetahuan menjadi  salah  satu  faktor  pertumbuhan  ikan  lele  menjadi kurang  baik  dengan  dampak  hasil  panen  ikan  lele  belum dapat  maksimal  akibat  keterlambatan  dalam  penanganan suhu dan pH air  yang ideal. Sistem Kendali Proporsional digunakan  untuk  melakukan  tindakan  koreksi  yang sebanding  dengan  besarnya  kesalahan  yang  terjadi, keluaran atau output dari kendali proporsional merupakan hasil  dari  perkalian  konstanta  proporsional  (KP)  dengan besaran kesalahan yang terjadi [15].
Penelitian yang berkaitan dengan kualitas air budidaya ikan  diteliti  oleh  [16].  Nurul  Fahmi  dan  Shellya  Natalia membuat Sistem Pemantauan Kualitas Air Budidaya Ikan Lele  Menggunakan  Teknologi  IoT.  Penelitian  ini menggunakan  sensor  suhu  waterproof    DS18B20  dan sensor  pH  meter.  Alat  ini  akan  mendeteksi  kualitas  air berupa  keasaman  pH  dan  suhu,  hasil  dari  pengecekan tersebut  akan  dikirimkan  ke  dalam  database,  yang  mana selanjutnya  data  dan  informasi  tersebut  akan  ditampilkan melalui  platform  online  dengan  mode  mobile  web berbentuk data grafik. Pembudidaya ikan dapat mengetahui informasi  kondisi  air  dalam  kolam  ikan  lele  tersebut melalui website dan smartphone, akan tetapi sistem hanya mendeteksi  kualitas  air  berupa  suhu  dan  pH  tanpa  ada kontrol untuk menjaga kualitas air tersebut.
Dalam  artikel  ini  mengkaji  untuk  pembuatan  sistem kendali kualitas air berupa kontrol keasaman pH dan suhu air  pada  budidaya  ikan  lele  dengan  kendali  proporsional berbasis Internet Of Things. Pengkondisian keasaman pH air  menggunakan  dua  pompa  air  yang  akan  terhubung dengan  wadah  cairan  basa  dan  wadah  cairan  asam. Pengkondisian  suhu  air  menggunakan  alat  pemanas  dan alat  pendingin,  alat  pemanas  akan  mengeluarkan  daya panas  untuk  menetralkan  suhu  air  dalam  kondisi  dingin hingga  mencapai  titik  derajat  yang  ditentukan  dan menggunakan  alat  pendingin  yang  mampu  mengeluarkan daya pendingin untuk menetralkan suhu air dalam kondisi panas hingga mencapai titik derajat yang telah ditentukan, serta pemanfaatan Internet Of Things untuk memudahkan dalam pemantauan keadaan kolam lele dengan jarak yang jauh  melalui smartphone yang  terhubung  dengan cloud firebase.

## II. METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  menggunakan  metode  prototype  yang memiliki  beberapa  tahapan  proses  seperti  Gambar  1.
Tahapan  awal  yaitu  melakukan  pengumpulan  Kebutuhan seperti melakukan kegiatan identifikasi secara  garis besar untuk sistem yang akan dibangun dengan mencatat semua kebutuhan, baik perangkat lunak maupun perangkat keras dengan pengguna atau pemilik sistem. Tahap kedua adalah Membangun Prototype, proses pembuatan prototype untuk sistem  berdasarkan  dari  hasil  tahapan  pertama  yang dilakukan bersama dengan pengguna atau pemilik sistem. Tahap  ketiga  adalah  Evaluasi  Prototype,  melakukan evaluasi  bersama  dengan  pengguna  atau  pemilik  sistem, apakah hasil prototype yang telah dibuat sesuai atau tidak dengan  kebutuhan.  Jika  prototype  tidak  sesuai  maka prototype akan diperbaiki dengan mengulang langkah satu, dua,  dan  tiga.  Jika  prototype  sudah  sesuai  maka  akan melanjutkan langkah keempat.
Tahap  keempat  adalah  Mengkodekan  Sistem,  Proses dilanjutkan dengan menyusun ke dalam bahasa pemrograman yang sesuai. Tahap kelima adalah Pengujian Sistem,  proses  ini  digunakan  untuk  mengetahui  sistem yang telah menjadi suatu perangkat apakah dapat berjalan dengan  baik  atau  masih  ada  bagian  yang  perlu  diperbaiki ataupun  masih  ada  bagian  yang  belum  sesuai  dengan keinginan pengguna atau pemilik sistem.
Tahap keenam adalah Evaluasi Sistem, proses  evaluasi sistem sebagai proses terakhir untuk memastikan  apakah sistem yang dibuat sesuai dengan kebutuhan pengguna atau pemilik  sistem.  Evaluasi  sistem  juga  dilakukan  untuk mengetahui  apakah  setiap  sensor  yang  digunakan  telah sesuai  dengan  hasil  pengukurannya.  Jika  sistem  belum sesuai  maka  akan diperbaiki kembali  ke  tahap  empat  dan lima.  Jika  sistem  dikatakan  telah  sesuai  maka  akan dilanjutkan  ke  tahap  selanjutnya.  Tahap  terakhir  adalah penggunaan  sistem,  sistem  sudah  dinyatakan  layak  dan dinyatakan sudah lulus uji, sistem siap untuk dioperasikan atau digunakan oleh pengguna atau pemilik sistem.

## Gambar 1. Tahapan penelitian
Analisis dari kebutuhan sistem tersusun dari kebutuhan fungsional  dan  kebutuhan  non  fungsional.  Kebutuhan
Pengumpulan Kebutuhan
Membangun Prototyping
Evaluasi Prototyping

## Mengkodekan Sistem
Pengujian Sistem
Evaluasi Sistem Penggunaan Sistem
fungsional sistem kendali budidaya ikan lele dapat dilihat pada Tabel 1. Sedangkan Kebutuhan non fungsional sistem kendali  budidaya  ikan  lele  dapat  dilihat  pada  Tabel  2 sebagai berikut.
TABEL I F UNGSIONALITAS S ISTEM No Fungsional Sistem Deskripsi 1 Kendali Proporsional Suhu Berfungsi untuk menstabilkan nilai suhu untuk berada pada nilai setpoint ( nilai 27˚C) 2 Kendali Proporsional PH Berfungsi untuk menstabilkan nilai pH untuk berada pada nilai setpoint ( pH 7) 3 Realtime Monitoring Berfungsi dalam melakukan monitoring yang dapat dilihat pada smartphone TABEL III N ON F UNGSIONALITAS S ISTEM No Fungsional Sistem Deskripsi 1 NodeMCU Sebagai mikrokontroler dengan ada tambahan koneksi WiFi 2 Sensor pH Sebagai  Sensor untuk membaca nilai pH pada air 3 Sensor Suhu DS18B20 Sebagai Sensor untuk membaca nilai Suhu air 4 Alat Pemanas Sebagai alat untuk memanaskan air pada wadah yang akan dialirkan ke kolam 5 Alat Pendingin Sebagai alat untuk mendinginkan air pada wadah yang akan dialirkan ke kolam 6 Wadah larutan pH Sebagai tempat larutan penstabil pH, yang akan dialirkan ke kolam 7 Relay 4 Channel Relay untuk alat pemanas, alat pendingin dan pompa air di wadah penstabil pH 8 Smartphone Menampilkan hasil monitoring sistem yang tersimpan di dalam cloud firebase 9 Power Supply 10 A Sebagai Catu daya untuk alat pemanas dan alat pendingin
Blok  diagram  sistem  terdiri  dari  sensor  –  sensor, mikrokontroler, cloud firebase  dan  aplikasi  pada smartphone  yang  berkomunikasi  dengan  basis  internet  of things (IoT) yang dapat dilihat pada gambar 2.

## Gambar 2. Blok diagram sistem
Pada blok diagram, hasil pengecekan kualitas air yang didapatkan oleh kedua sensor yaitu sensor suhu dan sensor
pH akan kirimkan ke mikrokontroler. Mikrokontroler akan memproses  data  dari  kedua  sensor  tersebut,  selanjutnya data  tersebut  akan  dikirimkan  ke  cloud  firebase  dengan bantuan  device  modul  wifi  esp8266  yang  ada  dalam nodemcu  tersebut.  Data  tersebut  akan  ditampung  oleh cloud  firebase,  smartphone    yang  telah  terintegrasi  oleh cloud  firebase dapat mengambil data dari hasil sensor yang telah  ditampung  oleh  firebase  untuk  ditampilkan  pada aplikasi  yang  telah  dibuat  dalam  smartphone.  Data  yang diolah  mengambil  dari  data  nilai  yang  didapatkan  oleh sensor  –  sensor  tersebut.  nilai  dari  kedua  sensor  yaitu sensor  pH  meter  dan  sensor  suhu  DS18B20  akan  diolah oleh  sistem  kendali  proporsional.  Nilai  yang  dihasilkan akan  terus  dilakukan  perbandingan  dengan  nilai  setpoint yang  telah  ditentukan,  sehingga  kondisi  kualitas  pH  dan suhu  air  berada  di  sekitar  nilai  setpoint.  Nilai  dari  kedua sensor tersebut juga akan ditampilkan pada aplikasi android. Rancangan sistem kendali kualitas air menggunakan kolam berukuran  enam  meter  persegi.  Beberapa  komponen  dan rangkaian  elektronika  diletakkan  di  area  kolam  tersebut. Komponen  sistem  dan  elektronika  diletakkan  pada  posisi terbaik  untuk  keamanan.  Ilustrasi  untuk  letak  sistem  dan komponen elektronika dapat dilihat pada Gambar 3.

## Gambar 3. Komponen sistem pada kolam
Posisi pusat  wifi yang digunakan untuk koneksi dalam pengiriman  data  dari  sistem  ke  firebase  dan  firebase  ke smartphone  berada  di  dalam  rumah  dengan  jarak  kurang lebih 20 meter dari kolam. Terdapat box sistem yang berada di tengah kolam yang ditopang oleh papan atau kayu, berisi stop kontak, relay 4 channel , modul pH meter, dan board sistem.  Alat  Pendingin  di  sebelah  kanan  box  sistem  serta wadah cairan pH terdapat di sebelah kanan alat pendingin. Sensor  pH  meter  dan  sensor  suhu  DS18B20  akan ditempatkan  di  tengah  dari  ketinggian  air  yang  berada  di dalam  kolam.  Sistem  kendali  kualitas  air  memiliki rangkaian skematik sistem yaitu mikrokontroler NodeMCU  ESP8266,  Sensor pH,  Sensor  Suhu  Ds18B20, pompa larutan pH, Alat Pemanas dan pendingin air, yang akan terkoneksi dengan cloud firebase sebagai penampung data  serta  akan  ditampilkan  melalui  aplikasi  smartphone. Gambar  4  menunjukkan  rancangan  dalam  pemasangan rangkaian elektronika sistem.
Gambar 4. Rangkaian skematik sistem

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Sistem kendali kualitas air mengendalikan naik turunnya kualitas air berupa suhu dan pH air menggunakan kendali proporsional  serta  dapat  memonitoring  suhu  dan  pH  air dengan  dengan  aplikasi  yang  terinstall  pada  smartphone. Data yang ditampilkan diambil secara realtime dari cloud Firebase open  source .  Alur  kerja  Firebase  dapat  dilihat pada Gambar 5. Perangkat ESP8266 mengirimkan data dari sensor  ke database firebase  ( Realtime  Database ).  Data yang  ada  akan  terus  berubah  seiring  dengan  hasil pembacaan  dari  sensor.  Data  pada Realtime  Database Firebase  akan  ditampilkan  ke  aplikasi smartphone yang telah  dibuat.  Sebelum  dapat  berkomunikasi,  perangkat ESP8266  dan  sistem  perlu  dihubungkan  dengan  cara menginstall library Firebase  pada  program  Arduino sebagai  kode  program  untuk  alat,  selanjutnya  membuat proyek  di  Firebase  dan  dihubungkan  dengan  ESP8266. Aplikasi smartphone akan berkomunikasi dengan perantara API ( Application Programming Interface ) Key firebase dan mengambil data secara realtime dari cloud firebase.
Gambar 5. Alur kerja firebase
Hasil  perakitan  sistem  kendali  kualitas  air  yang  telah dibuat dapat dilihat pada Gambar 6.
Rancangan dari sistem kendali disusun dengan rapi dan benar  di  dalam  box tupperware supaya  sistem  terhindar dari  percikan  air  ataupun  air  hujan.  Sistem  ini menggunakan  kendali  proporsional  untuk  mengendalikan kualitas air berupa pH dan suhu air hingga mencapai nilai setpoint suhu sebesar 27˚C dan nilai setpoint pH sebesar 7 dengan cara melakukan tindakan koreksi antara nilai yang dihasilkan  oleh  sensor  dengan  besaran  kesalahan  yang terjadi dengan menghidupkan dan mematikan alat pemanas atau  alat  pendingin  ataupun  mengalirkan  larutan  untuk menstabilkan  pH,  secara  berkelanjutan  proses  ini  akan memperkecil  kesalahan  hingga  mencapai  nilai  setpoint yang ditetapkan. Nilai yang didapat oleh kedua sensor akan dikirimkan  ke  dalam  cloud  firebase,  data  pada  cloud firebase  menjadi  data  yang  akan  ditampilkan  secara realtime  pada  aplikasi  android  yang  telah  terpasang  pada smartphone.  Berikut  ini  merupakan  sebagian  listing  code sebagai  hasil  dari  implementasi  sesuai  dengan  rancangan diagram alir program pada Gambar 7.

## Gambar 7. Kode program proporsional suhu
Kendali  Proporsional  digunakan  untuk  melakukan tindakan  koreksi,  koreksi  tersebut  akan  dibandingkan dengan besarnya kesalahan (error) yang terjadi, nilai selisih akan mempengaruhi cepat dan lambatnya pencapaian nilai yang telah ditentukan pada pengendali. Secara berkelanjutan proses ini akan memperkecil error sehingga mencapai  target  yang  ditentukan.  Persamaan  kendali proporsional pada persamaan 1 :
m(t) = Kp .  e(t)  ..................................................... (1) Rumus  yang  digunakan  untuk  presentase error dapat dilihat pada persamaan 2 :
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 (%) = Nilai sensor−Nilai Setpoint Nilai Setpoint 𝑥 100% .... (2)
Dan rumus untuk menentukan rata – rata error dapat dilihat pada persamaan 3 :
𝑅𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 (%) = ∑ 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 ∑ 𝑈𝑗𝑖 𝑐𝑜𝑏𝑎 ................... (3)
Diagram  blok  sistem  kendali  suhu  dan  pH  dengan kontrol  proporsional  dapat  dilihat  pada  Gambar  8  dan Gambar 9.
Gambar 8. Blok kendali proporsional suhu

## Gambar 9. Blok kendali proporsional PH
Pada Gambar 8 temperatur diatur dengan cara mengatur besarnya  tingkat  panas  dari  elemen  pemanas  melalui pemberian  tegangan  listrik  AC,  tegangan  AC  akan dikontrol  oleh  rangkaian  pengontrol.  Nilai  besaran temperatur  dari  hasil  keluaran  yang  dihasilkan  oleh pemanas selama proses akan diukur oleh sensor suhu dan akan  digunakan  sebagai  masukan  umpan  balik  untuk kontroler.  Data  dari  sensor  akan  dibandingkan  oleh kontroler  dengan  nilai  setpoint,  selanjutnya  kedua  nilai tersebut  akan  diproses  oleh  mikrokontroler  berdasarkan algoritma  kendali  proporsional.  Hasil  durasi  untuk menyalakan  elemen  pemanas  ditentukan  oleh  blok pengontrol tegangan yang telah mendapatkan masukan dari hasil  proses.  Masukan  –  masukan  akan  terus  digunakan oleh  kontroler  untuk  menghasilkan  keluaran  yang digunakan  untuk  melakukan  aksi  kontrol.  Secara  garis besar  sistem  kendali  proporsional  ini  akan  menaikkan temperatur  jika  temperatur  berada  di  bawah  setpoint  dan akan  menurunkan  temperatur  jika  temperatur  melebihi setpoint.
Pada Gambar 9 pH air diatur dengan cara mengatur nilai pH  dari  air  kolam  lele  melalui  pemberian  larutan  pH, larutan  pH  akan  dialirkan  melalui  pompa  air  mini  yang terhubung  dengan  penampung  larutan  pH.  Secara  garis besar  sistem  kendali  proporsional  akan  menaikkan  kadar pH air jika pH air berada dibawah nilai setpoint yang telah ditentukan.  Saat  sistem  kendali  memberikan  larutan  yang digunakan  untuk  menaikkan  kadar  pH,  sistem  akan memberikan  waktu  minimal  1  jam  untuk  proses tercampurnya larutan dengan air dalam kolam tersebut.

## A. Pembuatan Rangkaian Jalur Elektronika
Pembuatan  layout  jalur  elektronika  menggunakan aplikasi  diptrace,  dilakukan  penyesuaian  jalur  jalur elektronika tersebut agar tidak saling bertabrakan atau pun terlalu  berdekatan  sehingga  tidak  terjadi  konsleting  pada rangkaian alat tersebut yang dapat dilihat pada Gambar 10 dan Gambar 11.
Gambar 10 Layout jalur elektronika

## Gambar 11 Hasil layout jalur elektronika
Terdapat  3  komponen  yang  dibuat  jalur  elektronika, jalur elektronika pertama yang berada  di sebelah kiri atas gambar 9 untuk Relay yang dihubungkan dengan pin D8, pin  D7,  pin  D6  dan  pin  D5  Nodemcu.  Jalur  elektronika kedua yang berada di sebelah  kiri bawah hambar 4.1 untuk sensor  suhu  ds18b20  yang  dihubungkan  dengan  pin  D4 nodemcu  dan  dihubungkan  ke  pin  3,3V  nodemcu dengan resistor.  jalur  elektronika  pertiga  yang  berada  di  sebelah kanan  bawah  gambar  10  untuk  sensor  pH  yang dihubungkan dengan pin A0 nodemcu.

## B. Pengujian Sensor Suhu
Pengujian sensor suhu menggunakan bantuan termometer alkohol yang berfungsi untuk mengetahui nilai yang  dihasilkan  oleh  sensor  suhu  telah  sesuai  atau  tidak, jika  nilai  yang  dihasilkan  oleh  sensor  suhu  berbeda  jauh dengan termometer alkohol maka akan diganti oleh sensor suhu  yang  baru.  Pengujian  sensor  dilakukan  dengan menggunakan 3 suhu air yang berbeda, yaitu suhu Panas, suhu normal dan suhu dingin secara berulang ulang dalam beberapa  jam  yang  berbeda.  Didapatkan  hasil  pengujian bahwa  sensor  suhu  berhasil  membaca  suhu  lebih  akurat daripada  termometer  alkohol  dalam  kondisi  suhu  yang disiapkan. dapat dilihat pada Tabel 3.
TABEL IIIII H ASIL U JI S ENSOR S UHU
No Kondisi Air Sensor Suhu DS18B20 Termometer Alkohol 1 Panas 55.8125 ˚C 55 ˚C 2 Normal 27.25 ˚C 27 ˚C 3 Dingin 16.3125 ˚C 16 ˚C

## C. Pengujian Sensor pH
Pengujian  sensor  pH  dilakukan  dengan  menggunakan dua  bubuk  larutan  Ph  air  yang  berbeda,  yaitu  pH  6.86 @25˚C dan pH 4.01 @25˚C yang akan dicairkan ke dalam dua  wadah  yang  berbeda  dengan  takaran  air  500  ml  dan pengujian ketiga menggunakan air sumur. Pengujian sensor pH  juga  menggunakan  pH  meter  digital  yang  berfungsi mengetahui  nilai  yang  dihasilkan  oleh  sensor  pH  telah sesuai atau tidak, jika nilai yang dihasilkan oleh sensor pH berbeda jauh dengan pH meter digital maka sensor pH akan dilakukan proses kalibrasi hingga hasilnya sesuai dan pada
pengujian  ketiga  menggunakan  air  sumur  untuk  menguji hasil  dari  pembacaan  sensor  pH  sama  dengan  pH  meter digital.  Hasil  menunjukkan  bahwa  sensor  pH  berhasil membaca  nilai  pH  air  sesuai  dengan  bubuk  pH  yang disediakan  dan  menghasilkan  nilai  yang  berdekatan  sata pengujian  dengan  air  sumur.  Hasil  pengujian  sensor  pH dapat dilihat pada Tabel 4 dan Gambar 12.
Gambar 12. Pengujian Sensor PH dan PH Meter Digital
TABEL IVV H ASIL U JI S ENSOR PH No pH Air Sensor pH pH Digital 1 pH 6.86 @25˚C   pH 6.86706   pH 6.98
2 pH 4.01 @25˚C   pH 4.00305   pH 4.11
3 Air Sumur pH 6.68506 pH 6.69

## D. Pengujian Aplikasi Android
Pengujian  aplikasi  android  untuk  melihat  nilai  dari sensor suhu dan sensor pH yang ditampung dalam realtime database firebase akan ditampilkan langsung pada aplikasi android yang telah dibuat sehingga dapat mengetahui nilai secara realtime .  Aplikasi  ini  berhasil  menampilkan  nilai monitoring  dari  firebase  secara realtime ,  sehingga  dapat mengetahui perubahan dari suhu dan pH air dari jarak jauh. Tampilan aplikasi android dapat dilihat pada Gambar 13.

## E. Pengujian Sistem Kendali
Pengujian  untuk  sistem  kendali  kualitas  air  berupa  pH dan  suhu  air  ini  dengan beberapa  kondisi,  seperti  kondisi air saat dingin atau panas dan saat air asam atau basa. Dari beberapa  kondisi  yang  telah  atur  akan  dihitung  tingkat akurasinya.  Hasil  pengujian  ke  seluruhan  sistem  dapat dilihat pada Tabel 5.
TABEL V H ASIL U JI S ISTEM K ENDALI Suhu pH Alat Pemanas Alat Pendingin Larutan pH Monitor 25.6 7.0 Aktif Mati Mati Tampil 27.8 7.0 Mati Aktif Mati Tampil 27 6.4 Mati Mati Aktif Tampil 27 8.6 Mati Mati Aktif Tampil 26.8 7.2 Mati Mati Mati Tampil 29 8.3 Mati Aktif Aktif Tampil
Hasil  pengujian  secara  fungsionalitas  memberitahukan sistem yang dibuat telah memenuhi persyaratan untuk siap digunakan,  akan  tetapi  untuk  larutan  penstabil  pH membutuhkan waktu lebih lama untuk menyebar secara ke seluruhan  pada  air  kolam  sehingga  dilakukan  pengaturan waktu jeda pada sistem khusus untuk pH dalam mencapai nilai setpoint.

## F. Pemantauan
Pemantauan perkembangan ikan lele dilakukan pada dua kolam dengan ukuran yang sama yaitu enam meter persegi atau 3 x 2 meter. Kolam A menggunakan Sistem Kendali dan kolam B tanpa menggunakan sistem Kendali. Kolam A dan Kolam B diisi air dengan ketinggian 50 cm dari dasar kolam  dengan  masing  -  masing  kolam  akan  dimasukkan bibit  ikan  lele  dengan  ukuran  4  cm  sebanyak  1000  ekor, yang dapat dilihat pada Gambar 14.

## Gambar 14. Penebaran bibit lele ukuran 4 cm
Dilakukan perlakuan yang sama untuk pemberian pakan, penggantian  air  dan  perawatan  lain  –  lainnya  serta pemantauan akan dilakukan selama 7 hari.  Selama waktu pengamatan  cuaca  panas  ektrim  dan  beberapa  jam kemudian  hujan,  membuat  suhu  air  kolam  tidak  stabil membuat  ikan  pada  kolam  b  tanpa  sistem  banyak  terjadi kematian, yang dapat dilihat pada Gambar 15.

## Gambar 15. Kematian pada kolam B tanpa sistem
Pertumbuhan ikan lele pada kolam A dengan sistem dan kolam b tanpa sistem dilakukan proses perhitungan secara manual, dengan tahapan dilakukan sortir menggunakan bak sortir berdasarkan beberapa ukuran. Bak sortir disusun dari ukuran  lubang  terbesar  hingga  lubang  terkecil  untuk melakukan  proses  sortir,  setelah  ikan  lele  telah  seragam berdasarkan  ukuran  masing  –  masing  dilanjutkan  dengan melakukan  perhitungan  secara  manual  dan  dilakukan pencatatan  berdasarkan  ukuran.  Pertumbuhan  ikan  lele pada kolam A terjadi peningkatan pertumbuhan dari ukuran 4  cm  ke  ukuran  5  –  6  cm  sebesar  38%,  ukuran  4  cm  ke ukuran 7 – 8 cm sebesar 36%, ukuran 4 cm ke ukuran 9 cm sebesar  24%,  ukuran  tidak  berkembang  sebesar  1.2% dengan angka kematian minim sebesar 0.8%. Pertumbuhan ikan lele pada kolam B tanpa sistem dari ukuran 4 cm ke ukuran 5 – 6 cm sebesar 30.3%, ukuran 4 cm ke ukuran 7 – 8  cm  sebesar  32%,  ukuran  4 cm  ke  ukuran 9  cm  sebesar 20%,  ukuran  tidak  berkembang  0.4%  dengan  angka kematian tinggi mencapai 16.8%. Data pertumbuhan ikan lele dapat dilihat pada Tabel 6 dan proses penyortiran untuk perhitungan dapat dilihat pada Gambar 16.
TABEL VI D ATA P ERTUMBUHAN I KAN No Ukuran Ikan (cm) Kolam A dengan Sistem Kolam B tanpa Sistem 1 4 cm 12 Ekor 4 Ekor 2 5 – 6 cm 380 Ekor 303 Ekor 3 7– 8 cm 360 Ekor 325 Ekor 4 9 cm 240 Ekor 200 Ekor 5 Kematian 8 Ekor 168 Ekor

## Gambar 16. Proses sortir dan perhitungan bibit lele
Dari  tabel  6  didapatkan  kolam  A  dengan  sistem, pertumbuhan ikan lele ke ukuran 5 – 6 cm meningkat 7.7% lebih tinggi dari kolam B tanpa sistem. Pertumbuhan ikan lele  ke ukuran 7 – 8  cm  pada  kolam  A 3.5%  lebih  tinggi
daripada kolam B. Pertumbuhan ikan lele ke ukuran 9 cm pada  kolam  A  4%  lebih  tinggi  dan  angka  kematian  pada kolam  A  dengan  sistem  16%  lebih  rendah  dibandingkan dengan kolam B tanpa sistem. Sistem kendali kualitas air berupa pH dan suhu air ini terbukti mampu meningkatkan pertumbuhan dan menekan kematian ikan lele.

## IV. K ESIMPULAN
Berdasarkan hasil yang telah didapatkan melalui analisis, pengujian  dan  penerapan,  sehingga  dapat  disimpulkan bahwa sistem kendali Proporsional kualitas air berupa pH dan  suhu  air  berhasil  meningkatkan  pertumbuhan  dan menekan  angka  kematian  pada  ikan  lele  dengan  menjaga kestabilan  suhu  dan pH  air  kolam  pada nilai  setpoint  dan aplikasi  android  yang  dibuat  berhasil  menampilkan  nilai dari  pembacaan  dari  sensor  pH  dan  suhu  yang  telah ditampung di dalam cloud firebase sehingga memonitoring kualitas  air  berupa  suhu  dan  pH  air  dapat  dilakukan  dari jarak jauh. Pengembangan selanjutnya yaitu perlu adanya penyelesaian  waktu  tunggu  terhadap  larutan  penstabil  pH sehingga  lebih  cepat  merata  ke  seluruh  area  kolam  dan perlu peningkatan mesin pendingin untuk lebih cepat dalam mengembalikan suhu pada setpoint ketika cuaca panas terik.

## R EFERENSI
[1] A. Abror, R. Fitriadi, and M. Palupi, ‘Pengembangan budidaya ikan  lele  dengan  teknologi  bioflok  sebagai  upaya  mengurangi kemiskinan  masyarakat  desa  sirau  kec.  Kemranjen  kab. Banyumas’, Jurnal  Pendidikan  dan  Pengabdian  Masyarakat , vol. 4, no. 2, 2021.
[2] G.  Imaduddin  and  A.  Saprizal,  ‘Otomatisasi  Monitoring  dan Pengaturan Keasaman Larutan dan Suhu Air Kolam Ikan pada Pembenihan Ikan Lele’, 2017.
[3] A. Qalit, Fardian, and A. Rahman, ‘Rancang Bangun Prototipe Pemantauan Kadar Ph dan Kontrol Suhu serta Pemberian Pakan Otomatis Pada Budidaya Ikan Lele Sangkuriang Berbasis IoT’, Jurnal Karya Ilmiah Teknik Elektro , vol. 2, no. 3, 2017.
[4] E. Lintang, F. Firdaus, and I. Nurcahyani, ‘Sistem Monitoring Kualitas  Air  pada  Kolam  Ikan  Berbasis  Wireless  Sensor Network  Menggunakan  Komunikasi  Zigbee’, Prosiding SNATIF , vol. 0, no. 0, pp. 145–152, 2017.
[5] A. H. Ardiansyah, ‘Sistem Monitoring Kualitas Air Dan Suhu Pada Kolam Ikan Berbasis Android’, Mei - Juli 2018 , vol. 1, pp.
1–11, 2018.
[6] R. Nurhidayat, ‘Pengendalian Kualitas Air Pada Budidaya Ikan Lele  Jenis  Mutiara’, Jurnal  Ilmiah  Mahasiswa  Kendali  dan Listrik ,  vol.  1,  no.  2,  pp.  42–50,  Jan.  2020,  doi:
10.33365/jimel.v1i2.632. [7]
E.  Rohadi et  al. ,  ‘Sistem  Monitoring  Budidaya  Ikan  Lele Berbasis  Internet  Of  Things  Menggunakan  Raspberry  Pi’, Jurnal Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer (JTIIK) , vol. 5, no. 6, 2018.
[8] T.  Widodo,  B.  Irawan,  A.  T.  Prastowo,  and  A.  Surahman, ‘Sistem  Sirkulasi  Air  Pada  Teknik  Budidaya  Bioflok Menggunakan Mikrokontroler Arduino Uno R3’, Jurnal Teknik dan Sistem Komputer , vol. 1, no. 2, pp. 34–39, 2020.
[9] M. Cholilulloh and T. D. Syauqy, ‘Implementasi Metode Fuzzy Pada  Kualitas  Air  Kolam  Bibit  Lele  Berdasarkan  Suhu  dan Kekeruhan’, Pengembangan  Teknologi  Informasi  dan  Ilmu Komputer , vol. 2, no. 5, pp. 1813–1822.
[10] M. Ghufran and H. K. K, Budidaya Ikan Lele di Kolam Terpal . Yogyakarta: Andi, 2010.
[11] Hermansyah,  ‘Rancang  Bangun  Pengendali  pH  Air  Untuk Pembudidayaan Ikan Lele Berbasis Mikrokontroler Atmega16’, Jurnal  Teknik  Elektro  Universitas  Tanjungpura ,  vol.  2,  no.  1, pp. 1–13, 2017.
[12] S.  P.  H  Khairuman,  K.  Amri,  and  S.  Pi, Pembenihan  Lele  di
Kolam Terpal . AgroMedia, 2012.
[13] C. Saparinto, Budidaya Ikan di Kolam Terpal . Niaga Swadaya, 2012.
[14] D.  M.  Sihotang,  ‘Penentuan kualitas  air  untuk  perkembangan ikan  lele  sangkuriang  menggunakan  metode  fuzzy  SAW’, Jurnal  Nasional  Teknik  Elektro  dan  Teknologi  Informasi (JNTETI) , vol. 7, no. 4, pp. 372–376, 2018.
[15] A.  Jayadi,  T.  Susanto,  and  D.  F.  Adhinata,  ‘Sistem  Kendali Proporsional  pada  Robot  Penghindar  Halangan  (Avoider) Pioneer P3-DX’, ojs.unud.ac.id , vol. 20, no. 1, pp. 47–52, 2021, doi: https://doi.org/10.24843/MITE.2021.v20i01.P05.
[16] N.  Fahmi  and  S.  Natalia,  ‘Sistem  Pemantauan  Kualitas  Air Budidaya  Ikan  Lele  Menggunakan  Teknologi  IoT’, JURNAL MEDIA INFORMATIKA BUDIDARMA , vol. 4, no. 4, pp. 1243– 1248, 2020.