Pertiwi, A., Kristianti, V. E., Jatnita, I. and Daryanto, A. (2021) ―Sistem Otomatisasi Drip Irigasi dan
Monitoring Pertumbuhan Tanaman Cabai Berbasis Internet of Things‖, Sebatik, 25(2).
Submitted: 2021/11/13 Accepted: 2021/11/30 Published: 2021/12/01

## SISTEM OTOMATISASI DRIP IRIGASI DAN MONITORING PERTUMBUHAN TANAMAN CABAI BERBASIS INTERNET OF THINGS
Atit Pertiwi 1) , Veronica Ernita Kristianti 2) , Ihsan Jatnita 3) , dan Ady Daryanto 4)
1 Sistem Komputer, Universitas Gunadarma
2 Teknik Elektro, Universitas Gunadarma
3 Teknik Informatika, Universitas Gunadarma
4 Agroteknologi, Universitas Gunadarma
1,2,3,4 Jl. Margonda Raya No. 100, Pondok Cina, Depok E-mail : atit@staff.gunadarma.ac.id 1) , veronica@staff.gunadarma.ac.id 2) , ihsan@staff.gunadarma.ac.id 3) , adydaryanto@staff.gunadarma.ac.id 4)

## ABSTRAK
Di masa depan akan sulit untuk menyediakan pasokan pangan segar dan bersih untuk populasi yang tumbuh cepat dengan tantangan  lingkungan  yang  semakin  berat  jika  hanya  menggunakan  teknik  pertanian  konvensional.  Sistem  monitoring tanaman dan irigasi tetes (drip irigasi) telah menunjukkan hasil yang menjanjikan di berbagai negara dan direkomendasikan sebagai  sistem  penanaman  tanaman  yang  paling  efisien,  berguna,  ekonomis  serta  nyaman  dibandingkan  metode  produksi dengan media tanah atau teknik hidroponik sejenis. Optimalisasi sistem irigasi tetes tersebut dilakukan dengan menerapkan otomatisasi dalam pengukuran konsentrasi nutrisi, pH air, suhu/kelembaban udara dan intensitas cahaya serta pemantauan pertumbuhan tanaman dengan menggunakan Raspberry Pi dan IoT ( Internet of Things ). Tahapan yang dilakukan mulai dari perancangan perangkat keras, budidaya tanaman, perancangan basis data dan antar muka serta implementasi dan uji coba. Pengujian  alat  sistem  monitoring  pertumbuhan  tanaman  cabai  berbasis  web  menujukkan  monitoring  dapat  dilakukan terhadap  pertumbuhan  tanaman  cabai,  pemenuhan  nutrisi  dapat  dilakukan  secara  otomatis,  dan  hasil  pantauan  tersimpan dalam web, baik data secara grafik, tabel dan juga dalam bentuk citra.
Kata Kunci: Drip irigasi, Hidroponik, Sensor, Raspberry Pi, Internet of Things (IoT)

## 1. PENDAHULUAN
Populasi  dunia  saat  ini  diperkirakan  sebanyak  7.2 miliar  dan  diproyeksikan  akan  terus  meningkat  hingga mencapai 8.1 miliar pada tahun 2025 dan 9.3 miliar pada tahun  2011  (Lee,  2011).  Peningkatan  pertumbuhan penduduk akan berkorelasi pada peningkatan permintaan atas  pangan  dan  lahan  pertanian.  Selain  itu,  perubahan iklim  global  yang  disebabkan  oleh  meningkatnya  emisi gas  CO2  akan  meningkatkan  risiko  penurunan  kualitas lingkungan  dan  kekeringan  sehingga  menjadi  masalah serius pada produksi pertanian (Khan, I., Hou, F., & Le, 2021). Oleh karena itu, diperlukan inovasi pada peralatan pertanian  yang  tepat  waktu  untuk  mendukung  budidaya pertanian  khususnya  pada  wilayah-wilayah  pertanian yang  mengalami  kelangkaan  air  yang  sering  terjadi akibat pertumbuhan penduduk dan perubahan iklim.
Cabai  merupakan  komoditas  hortikultura  unggulan Nasional yang memiliki nilai ekonomi tinggi. Terdapat 2 spesies cabai yang ditanam luas di Indonesia yaitu, cabai merah ( Capsicum annuum L ) dan cabai rawit ( Capsicum frutescens L.)  (KEMENTAN,  2021),  sedangkan  cabai gendut  ( Capsicum  pubescens L.)  hanya  ditanam  di dataran  tinggi  seperti  dataran  tinggi  Dieng  (Yamamoto, S.,  Djarwaningsih,  T.,  &  Wiriandinata,  2013).  Menurut (FAOSTAT,  2019)  Indonesia  bersama  dengan  China, Meksiko,  dan  Turki  menjadi  empat  negara  produsen
cabai  terbesar di  dunia.  Produktivitas  cabai  di  Indonesia pada  tahun  2019  hanya  8.67  ton  ha -1 (KEMENTAN,
2021) sedangkan  produktivitas  cabai  di  China  di  tahun yang  sama  dapat  mencapai  23.83  ton  ha -1 (FAOSTAT,
2019).  Rendahnya  produktivitas  tersebut  salah  satunya disebabkan rendahnya teknologi pengairan pada budidaya cabai.
Ketersediaan  air  menentukan  keberhasilan  produksi tanaman,  baik  secara  vegetatif  maupun  generatif  karena air merupakan kebutuhan dasar bagi tanaman. Pengaturan  jumlah  dan  waktu  pemberian  air  akan mendukung  keberhasilan  budidaya  tanaman  karena  air adalah  media  pengangkut  nutrisi/hara  dari  media  tanam ke  seluruh  bagian  tanaman.  Namun  kelebihan  dan kekurangan  air  mengganggu  tanaman  karena  dapat menghambat  pertumbuhan  dan  perkembangan  tanaman serta  mempengaruhi  produksi  tanaman  (Supriadi,  D.  R., Susila,  A.  D.,  &  Sulistyono,  2018).  Budidaya  tanaman dengan  sistem  irigasi  tetes  dilaporkan  memiliki keunggulan dalam efisiensi pemakaian air dan pemeliharaan  tanaman  (Nora,  S.,  Yahya,  M.,  Mariana, M., Herawaty, H., & Ramadhani, 2020).
Tanaman cabai membutuhkan ketersediaan air dalam jumlah  yang  cukup  serta  tepat  waktu.  Keadaan  tersebut dapat dicapai dengan penerapan sistem irigasi tetes (drip irigasi).  Sistem  irigasi  tetes  dapat  mengatur  jumlah  dan
waktu  pemberian,  sesuai  dengan  kebutuhan  air  tanaman bagi  tanaman  cabai.  Irigasi  tetes  telah  diterapkan  pada budidaya  cabai  baik  pada  lingkungan  terkontrol  seperti rumah  kaca dan juga lahan pertanian terbuka  khususnya pada  saat  musim  kemarau  (Nur,  K.  M.,  Haq,  E.  S.,  & Suwardiyanto, 2020). Total penggunaan air selama masa pertumbuhan  tanaman  tomat  dengan  sistem  drip  irigasi adalah  500  –  600  ml  atau  mampu  menghemat penggunaan  air  hingga  90%  dari  total  penggunaan  air tanpa sistem drip irigasi (Setyaningrum, D. A., Tusi, A., & Triyono, 2014).
Teknologi  monitoring  diperlukan  dalam  rangka mendukung  metode  irigasi  yang  mampu  mengendalikan pemberian  air  serta  pemupukan  secara  efektif  dan efisien. (Nur, K. M., Haq, E. S., & Suwardiyanto, 2020) melaporkan  efektifitas  perangkat  monitoring  otomatis berupa  sensor  kelembapan  dan  nutrisi  tanaman  yang sesuai dengan kebutuhan tanaman cabai. Berdasarkan hal tersebut,  dinilai  penting  untuk  mampu  menghadirkan teknologi  irigasi  yang  dapat  dipantau  kapan  saja  tanpa harus  pergi  ke  tempat  atau  lapangan.  Sehingga  dapat mendorong  penciptaan  produk  berkualitas  dan  juga penghematan penggunaan air.
Dengan diterapkannya teknologi otomatisasi dan IoT pada  Drip  irigasi,  aktivitas  monitoring  nilai  konsentrasi nutrisi, pH, suhu/kelembaban udara dan intensitas cahaya dari  sensor  serta  kondisi  pertumbuhan  tanaman  dengan menggunakan kamera dapat dilakukan dengan jarak jauh. Data  hasil  identifikasi  sensor  konsentrasi  nutrisi,  PH, suhu/kelembaban  udara  dan  intensitas  cahaya  dan  data citra pertumbuhan tanaman dikendalikan oleh Raspberry pi lalu dikirim ke server untuk disimpan pada basis data dan ditampilkan melalui website. Selain itu, pengontrolan  system irigasi tetes dapat dilakukan secara otomatis dengan interval waktu tertentu. Dengan inovasi pembelajaran ini diharapkan dapat mendorong mahasiswa lebih kreatif dalam menuangkan ide-ide yang inovatif pada sistem IoT di bidang pertanian.

## 2. RUANG LINGKUP
Ruang lingkup dalam penelitian ini adalah merancang alat  sistem  monitoring  tanaman  secara  otomatis menggunakan Raspberry Pi dan berbasis IoT ( Internet of Things ).
Penelitian  ini  merancang  dua  sistem  yaitu  perangkat keras  dan  basis  data.  Monitoring  dilakukan  dengan beberapa  sensor,  yaitu  sensor  kelembaban,  sensor  pH, sensor  nutrisi,  sensor  intensitas  cahaya,  dan  sensor kamera.  Seluruh  sensor  terintegrasi  ke  Raspberry  Pi sebagai  pusat  kendali.  Penelitian  ini  juga  melakukan budidaya  tanaman  cabai  yang  akan  digunakan  untuk objek  dalam  pengujian  alat  sistem  monitoring  yang dibuat. Monitoring dilakukan dalam 6 pot tanaman cabai. Hasil  monitoring  terhubung  ke  website.  Data  tanaman cabai yang terbaca pada sensor seluruhnya tampil dalam website, baik dalam bentuk tabel dan juga dalam bentuk grafik.  Berdasarkan  hasil  pengujian  rancangan  alat
sistem  monitoring  tanaman  berbasis  IoT  menggunakan Raspberry Pi dapat terlihat pada website.

## 3. BAHAN DAN METODE
Bahan-bahan  dan  metode  yang  digunakan  dalam penelitian ini dijelaskan sebagai berikut:

## 3.1 Raspberry Pi
Raspberry  Pi  adalah  board  komputer  kecil  yang bekerja  pada  sistem  operasi  Linux  yang  terhubung  ke monitor  komputer,  keyboard,  dan  mouse.  Raspberry  Pi dapat  diterapkan  pada  struktur  elektronik  dan  kerja jaringan  pemrograman,  juga  dapat  berfungsi  sebagai komputer pribadi dan Apache Webserver, MySQL dapat diinstal  di  board.  Pin  GPIO  dapat  digunakan  sebagai input digital atau output digital, dan keduanya beroperasi pada 3.3V. Berbeda dengan Arduino, Raspberry Pi tidak memiliki  input  analog.  Hal  ini  membuat  Raspberry  Pi harus  menggunakan  external  analog-to-digital  converter (ADC)  atau  menghubungkan  Pi  ke  interface  board  yang harus  digunakan  (Buckseth,  T.,  Sharma,  A.  K.,  Pandey, K.  K.,  Singh,  B.  P.,  &  Muthuraj,  2016).  Raspberry  Pi ditunjukkan pada Gambar 1.

## Gambar 1. Raspberry Pi
3.2 Sensor  DHT11,  pH,  EC  ( Electrical  Conductivity ), LDR ( Light-Dependent Resistor )
Sensor  DHT11  memiliki  3  pin,  satu  pin  sebagai output  dan  dua  pin  digunakan  untuk  membaca  secara analog  kelembaban  dan  temperature  suhu.  Sensor DHT11  digunakan  juga  untuk  mengukur  suhu  dan kelembaban  udara  untuk  sistem  pertanian  hidroponik (Jindarat,  S.,  &  Wuttidittachotti,  2015).  Petani  dapat memantau  suhu  dan  kelembaban  ruangan  dalam  sistem hidroponik  kapan  pun  dan  dimana  pun  dengan menggunakan sensor DHT11 yang diintegrasikan dengan Raspberry  Pi  3  dan  memanfaatkan  API  Telegram Messenger. Sensor DHT11 ditunjukkan pada Gambar 2.

## Gambar 2. Sensor DHT11
Sensor  DHT11  memiliki  fitur  yang  kompleks  karena dapat mendeteksi suhu dan kelembaban dengan keluaran digital  yang  terkalibrasi.  Modul  DHT11  bekerja  pada
© 2021, The Author(s). This is an open access article, free of all copyright, that anyone can freely read, download, copy, distribute, print, search, or link to the full texts  or  use  them  for  any  other  lawful  purpose.  This  article  is  made  available  under  a  Creative  Commons  Attribution  4.0  International  License,  which  permits unrestricted  use,  distribution,  and  reproduction  in  any  medium,  provided  the  original  work  is  properly  cited.  SEBATIK  is  a  journal  of  the  STMIK  Widya  Cipta Dharma
komunikasi  serial  yaitu  komunikasi  kabel  tunggal. Modul  ini  mengirimkan  data  berupa  rangkaian  pulsa periode  waktu  tertentu.  Interface  serial  kabel  tunggal membuat  integrasi  sistem  menjadi  cepat  dan  mudah. Ukurannya  kecil,  konsumsi  daya  rendah,  dan  transmisi sinyal  hingga  20  meter  menjadikannya  pilihan  terbaik untuk  berbagai  aplikasi,  termasuk  untuk  diaplikasikan dalam  bidang  pertanian  (Mutyalamma,  A.  V.,  Yoshitha, G., Dakshyani, A., & Padmavathi, 2020).
Potential  Hydrogen (pH)  meter  adalah  alat  yang digunakan  untuk  mengukur  tingkat  keasaman  dan kebasaan dalam air, tanah dan bahan kimia (Sisyanto, R. E., & Kurniawan, 2017). Pada dasarnya pH meter terdiri dari  voltmeter  yang  dipasang  pada  elektroda  responsif pH  yang  bervariasi  antara  rentang  0  hingga  14.  Sensor pH yang digunakan ditunjukkan pada Gambar 3.

## Gambar 3. Sensor pH
pH  meter  terdiri  dari  dua  elektroda,  elektroda  kaca dan  elektroda  referensi.  Elektroda  kaca  berisi  larutan KCl  yang  merupakan  larutan  netral  dengan  Ph  7.pH meter mengubah beda potensial antara permukaan dalam dan luar elektroda kaca menjadi nilai pH (Srivastava, D., Kesarwani, A., & Dubey, 2018).
Sensor EC ( Electrical Conductivity ) adalah alat yang mengukur  daya  hantar  listrik  dalam  suatu  larutan.  Ini biasanya digunakan dalam sistem hidroponik, akuakultur, dan air tawar untuk memantau jumlah nutrisi, garam,  atau  kotoran  di  dalam  air  (Pawar,  P.  A.,  & Phatangare, 2019), sensor EC ditunjukkan pada Gambar 4.  Nilai  standar  sensor  EC  yang  baik  untuk  sistem hidroponik adalah 0.9 – 2.1 mS/cm (Alexopoulos, A. A., Marandos, E., A.,  A., Vidalis, N., Petropoulos, S.  A., & Karapanos, 2021).

## Gambar 4. Sensor EC
Pemantauan  intensitas  cahaya  pada  hidroponik dilakukan  dengan  menggunakan  LDR.  Petani  dapat memantau kondisi cahaya pada sistem hidroponik, kapan pun dan dimana pun, yang dilakukan adalah memanfaatkan  API  Telegram  Messenger  Merancang CPSS  yang  terintegrasi  dengan  sistem  hidroponik
menggunakan Raspberry Pi 3 yang dihubungkan dengan modul  Light  Dependent  Resistor  (LDR)  (Jindarat,  S.,  & Wuttidittachotti, 2015).
Light-dependent  resistor  ( LDR)  adalah  resistor variabel  yang  dikendalikan  cahaya.  Resistansi  LDR menurun  dengan  meningkatnya  intensitas  cahaya insiden, sensor ditunjukkan pada Gambar 5.

## Gambar 5. Sensor LDR dan simbol
Modul  sensor  memiliki  kenop  potensiometer  untuk mengatur  nilai  ambang  batas  kecerahan  cahaya.  LED terpasang  menyala  saat  cahaya  sekitar  lebih  besar  dari nilai  ambang  batas.  Jika  intensitas  cahaya  sekitar  lebih besar  dari  nilai  ambang  batas  maka  pin  DO menghasilkan nilai LOW(0) dan ketika intensitas cahaya sekitar kurang dari nilai ambang batas, DO mengeluarkan nilai TINGGI(1) (Srivastava, D., Kesarwani, A., & Dubey, 2018).

## 3.3 Kamera Raspberry Pi
Modul  Raspberry  Pi  dapat  diintegrasikan  dengan modul  kamera,  hal  ini  dimanfaatkan  untuk  memantau tanaman secara real time (Ruengittinun, S.,
Phongsamsuan,  S.,  &  Sureeratanakorn,  2017).  Kamera Raspberry Pi adalah kamera kecil definisi tinggi berdaya rendah yang dilengkapi dengan pada kabel fleksibel yang akan  dihubungkan  ke  konektor  CSI  (Camera  Serial Interface)  (Alipio,  M.  I.,  Cruz,  A.  E.,  Doria,  J.  D.,  & Fruto,  2017).  Kamera  Raspberry  Pi  ditunjukkan  pada Gambar 6.

## Gambar 6. Kamera Raspberry Pi
3.4 Internet of Things (IoT) Internet of Things (IoT) adalah paradigma komunikasi revolusioner yang memainkan peran penting dalam bidang pemantauan jarak jauh dan operasi kontrol. Sistem  pemantauan  dan  kontrol  jarak  jauh  berbasis  IoT berpotensi  memecahkan  masalah  sosial  di  bidang kesehatan,  lingkungan,  otomatisasi  rumah,  transportasi, militer, agrikultur, pengolahan limbah padat, pengawasan,  pelacakan,  sistem  komunikasi  kendaraan dan pemantauan dalam  waktu bersamaan (Ramson, S.R. Jino, S. Vishnu, 2020).

## 3.5 Perancangan Sistem
Perancangan  sistem  otomatisasi  drip  irigasi  dan monitoring tanaman cabai digambarkan pada Gambar 7.

## Gambar 7. Perancangan Sistem Otomatisasi Drip Irigasi dan Monitoring Tanaman Cabai Berbasis IoT
Otomatisasi  drip  irigasi,  menggunakan  dua  buah pompa  peristaltik  untuk  memompa  nutrisi  A  dan  nutrisi B  serta  pompa  DC  mini  digunakan  untuk  memompa  air yang keduanya akan dialirkan ke dalam wadah campuran nutrisi  dan  air.  Pada  wadah  campuran  nutrisi  dan  air dipasang sensor ultrasonik (HC-SR04) untuk mendeteksi ketinggian air, sensor nutrisi (DFRobot SENO244) untuk mendeteksi kepekatan nutrisi, dan sensor pH (pH-4502C) untuk  mengukur  kadar  pH  air  dan  nutrisi  dalam  wadah. Pengaturan aliran air ke pot tanaman menggunakan  kran DC  solenoid.  Sensor  suhu  (DHT-11)  berfungsi  untuk mengukur  suhu  dan  kelembaban  lingkungan  lokasi tanaman.  Sensor  intensitas  cahaya  (BH1750)  berfungsi untuk  mengukur  intensitas  cahaya  lingkungan  lokasi tanaman. Data hasil identifikasi multi sensor (pH, nutrisi, suhu, dan intensitas cahaya) di proses oleh Raspberry Pi 3  dan  hasil  luaran  dikirim  ke database web  melalui jaringan  internet  serta  ditampilkan  pada  aplikasi  web monitoring  tanaman.  Monitoring  pertumbuhan  tanaman menggunakan  kamera  untuk  memantau  pertumbuhan tanaman  dengan  menangkap  gambar  tanaman.  Hasil tangkapan  gambar  akan  disimpan  pada  Raspberry  Pi  4 dan dikirimkan secara real-time melalui jaringan internet dan  ditampilkan  pada  aplikasi  web  monitoring  tanaman. Berdasarkan penjelasan tersebut, skematis rancangan alat ditunjukkan pada Gambar 8.

## Gambar 8. Skematis Alat Sistem Otomatisasi Drip Irigasi dan Monitoring Tanaman Cabai Berbasis IoT
Sistem  monitoring  yang  dibangun  dalam  penelitian ini  berbasis  IoT  dan  dijelaskan  pada  Gambar  9. Flowchart sistem  menjelaskan  bahwa  ketika  program
―MULAI‖  selanjutnya  memastikan  terlebih  dahulu apakah  sistem  diberi  tegangan,  jika  ―Tidak‖  maka program  akan  langsung  selesai,  jika  ―Ya‖  maka  sensor Ultrasonik,  sensor  suhu  dan  kelembaban,  sensor Intensitas cahaya, sensor nutrisi dan sensor PH akan aktif mendeteksi  objek  sekitarnya.  Kemudian  data  yang diperoleh  dari  semua  sensor  tersebut  diproses  di  dalam Raspberry Pi 3B.

## Gambar 9. Flowchart Sistem IoT Monitoring Tanaman
Pada  proses  terdapat  kondisi  ―apakah  air  bak kosong?‖  (pada  Raspberry  Pi  telah  diatur  jarak  sensor ultrasonik  dan  permukaan  air  wadah  lebih  dari  12  cm). Jika ―Ya‖ (lebih dari 12 cm) maka pompa aktif mengisi air  dan  nutrisi  kemudian  terjadi  pengulangan  proses program  kembali.  Akan  tetapi,  jika  ―Tidak‖  (jarak kurang dari 12 cm) maka sistem akan membaca nilai PH, EC, Intensitas Cahaya, suhu dan kelembaban.
Selanjutnya  data  yang  diperoleh  dikirim  ke  web  serta kran akan terbuka atau menyala otomatis.
Pada  saat  kran  menyala  kemudian  air  akan  mengalir menyirami tanaman. Setelah melakukan proses penyiraman  tanaman  kran  akan  otomatis  mati  atau tertutup.  Sistem  ini  akan  terus  melakukan  perulangan program selama Raspberry Pi masih menerima tegangan.
© 2021, The Author(s). This is an open access article, free of all copyright, that anyone can freely read, download, copy, distribute, print, search, or link to the full texts  or  use  them  for  any  other  lawful  purpose.  This  article  is  made  available  under  a  Creative  Commons  Attribution  4.0  International  License,  which  permits unrestricted  use,  distribution,  and  reproduction  in  any  medium,  provided  the  original  work  is  properly  cited.  SEBATIK  is  a  journal  of  the  STMIK  Widya  Cipta Dharma
Selain  perancangan  perangkat  keras,  penelitian  ini juga merancang basis data dan aplikasi guna menyimpan dan menampilkan data pada website. Perancangan sistem ini  menggunakan  basis  data  untuk  menyimpan  5  jenis nilai data. Setiap  nilai data berasal dari alat  sensor  yang berbeda  serta  kamera.  Nilai  dari  setiap  sensor  disimpan dalam  Tabel  1.Tabel  ini  digunakan  untuk  menyimpan data suhu yang berasal dari sensor kelembaban, data dari sensor pH tanah, data dari sensor nutrisi, data dari sensor intensitas cahaya, dan waktu pengambilan data.

## Tabel 1. Tabel Data Sensor
Nama Field Tipe Field Keterangan KodeArea VarChar(3) Kode untuk tanaman yang diamati NilaiSuhu Numbers Menunjukkan nilai suhu tanaman, berupa bilangan riil NilaiPH Numbers Menunjukkan nilai PH tanah, berupa bilangan riil NilaiNutrisi Numbers Menunjukkan nilai konsentrasi nutrisi, berupa bilangan riil, dengan satuan ppm NilaiIC Numbers Menunjukkan nilai intensitas cahaya, berupa bilangan riil Timestamp Datetime Menunjukkan waktu pengambilan data
Monitoring  tanaman  cabai  yang  dilakukan  dalam penelitian ini juga dilakukan pengambilan gambar, dalam basis data juga dirancang untuk penyimpanan citra  hasil capture dari sensor kamera, dan dijelaskan pada Tabel 2.

## Tabel 2. Tabel Citra
Nama Field Tipe Field Keterangan KodeArea Varchar(3) Kode untuk tanaman yang diamati NamaFile Varchar Menunjukkan nama file citra hasil tangkapan kamera. Timestamp Datetime Menunjukkan waktu pengambilan data
Perancangan  aplikasi  ini  terdiri  dari  6  menu  yaitu Beranda,  Data  Suhu,  Data  PH,  Data  Nutrisi,  Data Intensitas  Cahaya,  dan  Data  Citra.  Pada  menu  Beranda, aplikasi  akan  menampilkan  ringkasan  dari  seluruh  data monitoring berupa rata-rata nilai setiap jenis data selama masa  pengamatan,  dan  grafik  gabungan  4  jenis  data. Rancangan menu Beranda dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10. Menu Beranda
Menu  lainnya  kecuali  menu  Data  Citra,  akan menampilkan  data  nilai  hasil  pengamatan  dalam  dua bentuk yaitu dalam bentuk grafik garis dan dalam bentuk tabel.  Sebagai  contoh  untuk  menu  Data  Suhu,  bentuk grafik  dapat  dilihat  pada  Gambar  11,  dan  bentuk  tabel dapat  dilihat  pada  Gambar  12.  Menu  Data  Citra  akan menampilkan  daftar  citra  dalam  bentuk  thumbnail  hasil penangkapan  kamera  beserta  tanggal  dan  waktu penangkapan.  Untuk  melihat  citra  dalam  ukuran  yang lebih  besar  pengguna  dapat  klik  salah  satu  thumbnail citra  yang  diinginkan.  Rancangan  antar  muka  dapat dilihat pada Gambar 10 sampai Gambar 13.

## Gambar 11. Menu Data Suhu – Grafik
Gambar 12. Menu Data Suhu – Tabel
Gambar 13. Menu Data Citra
Data suhu, PH air, nutrisi, intensitas cahaya dan citra hasil  capture  tanaman  dapat  dipantau  melalui  aplikasi web monitoring tanaman.
Selain  perancangan  perangkat  keras  dan  basis  data, dilakukan  juga  budidaya  terhadap  tanaman  cabai  yang menjadi  objek  dalam  penelitian  ini.  Gambar  14  dan Gambar  15  adalah  proses  persemaian  tanaman  cabai menggunakan  media  campuran  cocopeat  dan  arang sekam  dengan  perbandingan  1:1  (v/v  1:1)  di  dalam  tray semai  ukuran  72  sel.  Bibit  cabai  yang  telah  memiliki daun  4  –  6  helai  atau  berumur  5  minggu  setelah  semai (MST)  dipindahkan  ke  dalam  pot  berukuran  20  cm menggunakan  komposisi  media  yang  sama  seperti  saat persemaian.

## Gambar 14. Persemaian Benih Cabai Menggunakan Tray Semai Berukuran 72 Sel.

## Gambar 15. Penampilan Bibit Cabai pada20 HSS
(Hari Setelah Semai)

## 4. PEMBAHASAN
Sistem  monitoring  pertumbuhan  tanaman  cabai  pada penelitian  ini  terdiri  dari  2  perancangan,  yaitu perancangan perangkat keras dan perancangan basis data dan aplikasi. Perangkat keras pada sistem ini terdiri dari sistem  drip  irigasi,  perancangan  sistem  nutrisi,  sistem
Pemantauan  kondisi  lingkungan  dan  perancangan pengkabelan.  Gambar  arsitektur  perancangan  dapat dilihat  pada  Gambar  16.  Komponen  utama  pada perancangan  ini  adalah  Raspberry  Pi  3  B+  sebagai pengontrol  komponen  –  komponen  elektronika  dan Raspberry  PI  4  B+  berfungsi  untuk  mengontrol  kamera dan servo (penggerak kamera).
Data  citra  yang  dihasilkan  kamera  digunakan  untuk memantau  pertumbuhan  tanaman.  Sensor  konsentrasi nutrisi, berfungsi untuk mengukur kadar nutrisi pada air, sehingga  tanaman  akan  mendapatkan  nutrisi  dengan takaran  yang  tepat.  Sensor  pH  air  digunakan  untuk mengukur  tingkat  keasaman  dan  kebasaan  air  pada tandon.  Sensor  suhu  untuk  memantau  suhu  dan kelembaban  lingkungan  tanaman.  Sensor  Cahaya digunakan  untuk  mengukur  intensitas  cahaya  pada ruangan  sistem  hidroponik  dan  aeroponik.  Data  hasil identifikasi  sensor  akan  dikirim  ke  server  dan  di tampilkan  pada  website.  Begitupun  dengan  data  citra akan  dikirimkan  ke  server  dan  ditampilkan  dengan interval  waktu  tertentu.  Proses  pemberian  nutrisi terhadap  tanaman  dilakukan  dengan  system  irigasi  tetes secara otomatis dengan interval waktu tertentu.
Hasil  monitoring  pertumbuhan  tanaman  berdasarkan sensor  suhu  dan  kelembaban  udara  ditunjukkan  pada Gambar  17.  Sensor  suhu  dan  kelembaban  yang digunakan adalah sensor DHT-11.

## Gambar 17. Hasil Monitoring Sensor Suhu dan Kelembaban Udara
Tanaman  cabai  membutuhkan  suhu  sekitar  18 o C sampai  30 o C  dan  kelembaban  60%  sampai  80%.  Pada percobaan  didapatkan  hasil  dari  sensor  DHT-11  yaitu rata-rata  temperature  34 o C  dan  kelembaban  45%, sehingga  lokasi  tempat  percobaan  ini  tidak  cocok  untuk penanaman tanaman cabai.
Gambar  18  menjelaskan  hasil  monitoring  sensor intensitas cahaya pada monitoring tanaman cabai. Sensor yang digunakan adalah sensor BH1750.
© 2021, The Author(s). This is an open access article, free of all copyright, that anyone can freely read, download, copy, distribute, print, search, or link to the full texts  or  use  them  for  any  other  lawful  purpose.  This  article  is  made  available  under  a  Creative  Commons  Attribution  4.0  International  License,  which  permits unrestricted  use,  distribution,  and  reproduction  in  any  medium,  provided  the  original  work  is  properly  cited.  SEBATIK  is  a  journal  of  the  STMIK  Widya  Cipta Dharma

## Gambar 16. Arsitektur Perancangan Sistem Monitoring Pertumbuhan Tanaman Cabai

## Gambar 18. Sensor Intensitas Cahaya
Tanaman cabai membutuhkan intensitas cahaya 2658 lux  sampai  4287  lux.  Pada  Percobaan  didapatkan  hasil dari  sensor  BH1750  yaitu  rata-rata  2690  lux  sehingga lokasi  tempat  percobaan  ini  cocok  untuk  penanaman tanaman cabai dari segi intensitas cahayanya.
Pengujian  pada  sensor  pH  campuran  nutrisi  dan  air ditunjukkan pada Gambar 19.

## Gambar 19. Sensor pH Campuran Nutrisi dan Air
Pengujian  Sensor  PH-4502C  dilakukan  untuk mendapatkan hasil dari PH suatu cairan. Untuk tanaman cabai membutuhkan PH 6,0 sampai 6,5.
Gambar  20  menunjukkan  sensor  nutrisi  yaitu  sensor DFRobot SENO244, dilakukan untuk mendapatkan hasil kepekaan nutrisi suatu cairan.
Gambar 20. Sensor Nutrisi
Tanaman  cabai  membutuhkan  kepekatan  nutrisi sebesar 2,4 mS/cm sampai 2,6 mS/cm. Pengujian Sensor HC-SR04 dilakukan untuk membaca jarak permukaan air dari sensor ultrasonik ditunjukkan Gambar 21.

## Gambar 21. Sensor Ketinggian Campuran Nutrisi dan Air
Apabila  jarak  permukaan  air  dari  sensor  ultrasonik lebih  dari  12  cm  maka  pompa  air  mini  dan  pompa peristaltik  akan  mengisi  wadah.  Akan  tetapi  jika  jarak permukaan  air  dari  sensor  ultrasonik  kurang  dari  12  cm maka  kran  solenoid  akan  terbuka  untuk  mengalirkan  air ke tanaman.
Sistem  monitoring  pertumbuhan  tanaman  cabai dalam penelitian ini juga menerapkan sistem otomatisasi pada  pompa  air,  nutrisi  dan  irigasi  tetes  yang  dijelaskan pada Gambar 22.

## Gambar 22. Otomatisasi Pompa Air, Nutrisi dan Irigasi Tetes
Hasil pemantauan pertumbuhan tanaman berdasarkan sistem  IoT  yang  diterapkan  dalam  penelitian  ini,  yang
tersimpan  dalam  basis  data  dan  tersimpan  serta  dapat ditampilkan pada website, ditunjukkan pada Gambar 23.

## Gambar 23. Data Hasil Pemantauan Tanaman Cabai pada Website
Web  monitoring  ini  dapat  menampilkan  seluruh pengamatan  sensor  yang  digunakan  dan  ditampilkan dalam bentuk grafik. Tampilan citra hasil tangkapan dari sensor  kamera  juga  tersimpan  dan  dapat  ditampilkan dalam  website.  Data  hasil  pantauan  ini  dapat  menjadi pantauan.

## 5. KESIMPULAN
Perancangan sistem monitoring pertumbuhan tanaman  cabai  berbasis  IoT  dengan  menggunakan Raspberry  Pi  dalam  penelitian  ini  menunjukkan  bahwa pemantauan  dapat  dilakukan  dan  seluruh  sistem  dapat bekerja  secara  otomatis  seperti  yang  telah  ditentukan dalam  perancangan.  Hasil  pemantauan  dapat  terhubung ke  website,  sehingga  dapat  dilakukan  analisis  terhadap pertumbuhan  tanaman  cabai  berdasarkan  data-data  hasil pemantauan.  Pengembangan  penelitian  ini  selanjutnya adalah  menambahkan  sensor  pendeteksi  ketinggian  dan pembuatan machine learning untuk mendeteksi penyakit/hama pada tanaman.

## 6. SARAN
Monitoring  tinggi  tanaman  cabai  juga  penting dilakukan  karena  tinggi  tanaman  merupakan  salah  satu kriteria  yang  menentukan  tanaman  tersebut  tumbuh dengan  sehat  dan  subur.  Monitoring  dilakukan  dengan menambahkan  sensor  pendeteksi  tinggi  tanaman.  Selain itu, hama/penyakit tanaman adalah salah satu faktor yang menjadi  penyebab  gagal  panen  atau  tanaman  mati. Pencegahan  yang  harus  dilakukan  adalah  dengan membuat  sistem  monitoring  yang  dapat  mendeteksi adanya hama/penyakit tanaman.

## 7. DAFTAR PUSTAKA
Alexopoulos,  A.  A.,  Marandos,  E.,  A.,  A.,  Vidalis,  N., Petropoulos,  S.  A.,  &  Karapanos,  I.  C.  (2021). Effect  of  Nutrient  Solution  pH  on  the  Growth,
Yield  and  Quality  of  Taraxacum  officinale  and Reichardia  picroides  in  a  Floating  Hydroponic System. Agronomy , 1118.
Alipio,  M.  I.,  Cruz,  A.  E.,  Doria,  J.  D.,  &  Fruto,  R.  M.
(2017). A smart hydroponics farming system using exact  inference  in  Bayesian  network.  In In  2017 IEEE  6th  Global  Conference  on  Consumer
Electronics (GCCE) (pp. 1–5).
Buckseth, T., Sharma, A. K., Pandey, K. K., Singh, B. P., & Muthuraj, R. (2016). Methods of pre-basic seed potato  production  with  special  reference  to aeroponics—A review. Scientia Horticulturae , 79– 87.
FAOSTAT.  (2019).  Food  and  Agriculture  Organization of  The  United  Nations.  Diambil  kembali  dari Countries by commodity.
Jindarat,  S.,  &  Wuttidittachotti,  P.  (2015).  Smart  farm monitoring using Raspberry  Pi and  Arduino. In In 2015  International  Conference  on  Computer, Communications,  and  Control  Technology  (I4CT) (pp. 284–288).
KEMENTAN.  (2021). Diambil  kembali  dari  Basis  data statistik pertanian . Retrieved from https://www.pertanian.go.id/home/?show=page&a ct=view&id=61
Khan,  I.,  Hou,  F.,  &  Le,  H.  P.  (2021).  The  impact  of natural  resources,  energy  consumption,  and population growth on environmental quality: Fresh evidence  from  the  United  States  of  America. Science of the Total Environment , 754 . Lee,  R.  (2011).  The  outlook  for  population  growth. Science , 333 (6042), 569–573. Mutyalamma,  A.  V.,  Yoshitha,  G.,  Dakshyani,  A.,  & Padmavathi,  B.  V.  (2020).  Smart  Agriculture  to Measure  Humidity  Temperature  Moisture  Ph.  and Nutrient Values of the Soil using IoT.
International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT) . Nora,  S.,  Yahya,  M.,  Mariana,  M.,  Herawaty,  H.,  & Ramadhani,  E.  (2020).  Teknik  Budidaya  Melon Hidroponik  dengan  Sistem  Irigasi  Tetes  (Drip Irrigation). AGRIUM:  Jurnal  Ilmu  Pertanian ,  21– 26.
Nur,  K.  M.,  Haq,  E.  S.,  &  Suwardiyanto,  D.  (2020). Penerapan  Teknologi  Automatic  Drip  Irrigation System (ADIS) Untuk Meningkatkan Produktivitas Cabai  Di  Banyuwangi.  In Prosiding  Seminar Nasional  Terapan  Riset  Inovatif  (SENTRINOV) (pp. 1185–1191).
Pawar,  P.  A.,  &  Phatangare,  V.  S.  (2019).  Sensor  Data Acquisition  in  Smart  Farming  using  Wireless Sensor Network Technology. International Journal  of  Trend  in  Research  and  Development , 20–22.
Ramson,  S.R.  Jino,  S.  Vishnu,  M.  S.  (2020). Applications  of  Internet  of  Things  (IoT)  -  An Overview.  In 2020  5th  International  Conference on  Devices,  Circuits  and  Systems  (ICDCS) (pp.
© 2021, The Author(s). This is an open access article, free of all copyright, that anyone can freely read, download, copy, distribute, print, search, or link to the full texts  or  use  them  for  any  other  lawful  purpose.  This  article  is  made  available  under  a  Creative  Commons  Attribution  4.0  International  License,  which  permits unrestricted  use,  distribution,  and  reproduction  in  any  medium,  provided  the  original  work  is  properly  cited.  SEBATIK  is  a  journal  of  the  STMIK  Widya  Cipta Dharma
92–95).
Ruengittinun, S., Phongsamsuan, S., & Sureeratanakorn, P.  (2017).  Applied  internet  of  thing  for  smart hydroponic  farming  ecosystem  (HFE).  In n  2017 10th  International  Conference  on  Ubi-media Computing and Workshops (Ubi-Media) (pp. 1–4). Setyaningrum,  D.  A.,  Tusi,  A.,  &  Triyono,  S.  (2014). Aplikasi Sistem Irigasi Tetes pada Tanaman Tomat ((Lycopersicum  esculentum  Mill). Jurnal  Teknik Pertanian Lampung , 3 (2), 127–140.
Sisyanto, R. E., & Kurniawan, N. B. (2017). Hydroponic smart  farming  using  cyber  physical  social  system with telegram messenger. In In 2017 International conference on Information technology systems and innovation (ICITSI) (pp. 239–245).
Srivastava,  D.,  Kesarwani,  A.,  &  Dubey,  S.  (2018). Measurement  of  Temperature  and  Humidity  by using  Arduino  Tool  and  DHT11. International Research  Journal  of  Engineering  and  Technology
(IRJET) , 876–878.
Supriadi,  D.  R.,  Susila,  A.  D.,  &  Sulistyono,  E.  (2018). enetapan  Kebutuhan  air  tanaman  cabai  merah (Capsicum annuum L.) dan cabai rawit (Capsicum frutescens  L.). Jurnal  Hortikultura  Indonesia ,  38– 46.
Yamamoto,  S.,  Djarwaningsih,  T.,  &  Wiriandinata,  H. (2013).  Capsicum  pubescens  (Solanaceae)  in Indonesia:  its  history,  taxonomy,  and  distribution. Economic Botany , 67 (2), 161–170.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian ini bisa terlaksana berkat kesempatan yang telah diberikan oleh beberapa pihak diantaranya, Task Force PPKM - MBKM Universitas Gunadarma Tahun 2021 melalui dana penelitian yang diberikan dan juga Mara Nugraha, S.Kom., M.M.S.I yang telah memberikan arahan selama perancangan sistem.