Terbit online pada laman: https://ejournal.seminar-id.com/index.php/bees | 10.47065/bees.v2i3.1360

## BEES: Bulletin of Electrical and Electronics Engineering
ISSN 2722-6522 (Media Online), Vol 2, No 3, Maret 2022, pp 92 − 97

## Monitoring Suhu Air Akuarium untuk Ikan Hias berbasis Internet of Things
Iwan Fitrianto Rahmad 1,* , Adil Setiawan 2 , Robby Ardyanto Marsudi 3
1 Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer, Rekayasa Sistem Komputer, Universitas Potensi Utama, Medan, Indonesia
2 Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer, Rekayasa Perangkat Lunak, Universitas Potensi Utama, Medan, Indonesia
3 Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer, Informatika, Universitas Potensi Utama, Medan, Indonesia Email: 1,* iwanfitrah@yahoo.com, 2 adio165@gmail.com, 3 robby.ardy16@gmail.com
I NFORMASI A RTIKEL

## A B S T R A K
Article History Received : Feb 23, 2022 Accepted : Mar 22, 2022 Published  : Mar 31, 2022 Perkembangan teknologi yang bisa dimanfaatkan dari adanya koneksi internet ini sering  juga  disebut  dengan  IoT.  IoT  adalah  sebuah  konsep  dimana  terjadinya interaksi  antara  manusia  dan  perangkat  dengan  internet  sebagai  media penghubungnya,  yang  mana  hal  ini  dapat  menyebabkan  kemudahan  bagi kehidupan  manusia.  Contohnya  adalah  dapat  mengakses  peralatan  elektronik seperti mengimplementasikan akuarium agar dapat mengatur suhu   dengan cara online  melalui  android.  Hal  ini  dapat  memudahkan  untuk  para  pemelihara  ikan hias  agar  tidak  lagi  merasa  cemas  terhadap  ikan  peliharaannya.  Sistem  ini memiliki  kemampuan  untuk  mengendalikan  suhu  air  pada  aquarium  agar  tetap normal.  Hasil  dari  proses  akuisisi  data  sensor  kemudian  akan  diproses  dengan kecerdasan  buatan  fuzzy  yang  ditanamkan  pada  sebuah  chip  mikrokontroler Dalam sistem ini secara otomatis pendingin akan menyala apabila mencapai suhu tertentu. Serta apabila mencapai suhu dalam kategori normal maka pendingin akan mati.
Kata Kunci : IoT; Akuarium; Mikrokontroler; Kendali Suhu; Android
K ORESPONDENSI

## Email: iwanfitrah@yahoo.com

## A B S T R A C T
The development of technology that can be utilized from an internet connection is often also called IoT. IoT is a concept where there is interaction between humans and devices with the internet as a connecting medium, which can simplify human life. An example is being able to access electronic equipment such as an aquarium application to regulate the temperature online via Android. This can make it easier for  ornamental  fish keepers  to  no  longer  feel  anxious  about  their  pet  fish.  This system has the ability to control the temperature of the water in the aquarium to keep  it  normal.  The  results  of  the  sensor  data  acquisition  process  will  then  be processed with fuzzy artificial intelligence embedded in a microcontroller chip. In this  system,  the  coolant  will  turn  on  automatically  when  it  reaches  a  certain temperature. And when the temperature reaches the normal category, the cooler will turn off.
Keywords: IoT; Aquarium; Microcontroller; Temperature Control; Android

## 1. PENDAHULUAN
Ikan hias merupakan jenis ikan yang dipelihara untuk mempercantik suatu taman ataupun ruang tamu namun tidak untuk dikonsumsi. Akhir-akhir ini banyak sekali orang-orang yang senang untuk memelihara ikan hias, mulai dari ikan  hias  yang  berukuran  kecil  hingga  ikan  hias  yang  berukuran  besar,  banyak  diminati  karena  keindahan  bentuk badan serta warnanya, dan dipercaya membawa keuntungan oleh para pecinta ikan hias [1]. Pertumbuhan ikan sangat tergantung  oleh  beberapa  faktor,  seperti  jenis  ikan,  sifat  genetis,  pakan,  kepadatan  tebar  benih  ikan,  dan  faktor lingkungan. Faktor lingkungan yang mempengaruhi diantaranya adalah suhu air untuk pertumbuhan panjang, selera makan  dan  berat  ikan  berada  pada  25 0 C  –  27 0 C.  dapat  mengakibatkan  pertumbuhan  ikan  menjadi  lambat.  Hal  ini disebabkan suhu sangat berpengaruh terhadap proses metabolisme, dan proses metabolisme akan berpengauh terhadap pertumbuhan  ikan  [2].  Perkembangan  teknologi  yang  dapat  dimanfaatkan  untuk  mengakses  peralatan  elektronik seperti mengimplementasikan aquarium pintar untuk kendali suhu yang dapat dioperasikan dengan cara online melalui android. Sehingga, dapat memudahkan pengguna memantau atau pun mengendalikan suhu kapanpun dan dimanapun dengan  catatan  di  lokasi  yang  akan  diterapkan  teknologi  kendali  jarak  jauh  mempunyai  jaringan  internet  yang memadai. Sistem kendali jarak jauh memudahkan pengguna dalam mengontrol lampu rumah yang jaraknya cukup
jauh lokasinya [3]. IoT (Internet of Things) merupakan suatu konsep yang bertujuan untuk memperluas manfaat dari konektivitas internet yang tersambung secara terus menerus. Arduino adalah salah satu komponen IoT (Internet of Things) yang dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet yang dapat diterapkan pada peralatan  elektronik  seperti  aquarium.  Perangkat  tersebut  dapat  diakses  dengan  layanan  internet  melalui  website dengan Transmission [4].

## 2. METODOLOGI PENELITIAN

## Tahapan pada penelitian ini dapat dilihat pada flowchart Gambar 1
Gambar 1. Flowchart Penelitian
Penelitian ini diawali dari studi literatur, tahap ini dilakukan pengumpulan data referensi dari jurnal maupun buku yang berkaitan dengan penelitian. Rumusan Masalah berisi mengenai identifikasi dari sebuah masalah. Analisis kebutuhan  terdiri  dari  kebutuhan  hardware  dan  software  yang  akan  digunakan  pada  penelitian  ini.  Perancangan hardware dilakukan untuk mempermudah tahapan proses yang dilakukan. Perancangan software dilakukan dengan pembuatan flowchart program yang berisi tahapan urutan program yang berjalan. Selanjutnya tahap pengujian untuk mengetahui apakah dapat berfungsi dengan baik. Tahap analisis data untuk mendapatkan data-data yang diperoleh dari sistem dan dianalisis setelah melakukan pengujian. Tahapan terakhir yaitu kesimpulan dari hasil pengujian.

## 2.1 Perancangan Hardware
Sistem  yang  dibuat  menggunakan  development  board  NodeMCU  dengan  mikrokontroler  ESP8266[5].  Sensor DS18B20[6]  yang  memberikan  temperature  ke  objek  dalam  hal  ini  objek  berupa  alat  dan  kemudian  dimasukkan kedalam aquairum dan ketika suhu mulai panas atau dingin sensor akan menerima gelombang pantulannya sehingga diketahui  nilai  suhu  objek.  Kemudian  informasi  yang  didapatkan  diteruskan  ke  chip  ESP8266  dan  dilakukan pengolahan data tersebut. Kemudian setelah data diproses oleh chip ESP8266 data akan ditampilkan kelayar lcd. Jika pada saat data diproses ada data yang memenuhi syarat tertentu maka data tersebut akan diteruskan ke  IFTTT yang kemudian akan mengirim pesan berupa suhu aquarium. Dapat dilihat pada gambar 3.

## 2.2 Perancangan Software
Flowchart program dari sistem yang dibuat ditunjukkan pada gambar 3 berikut ini.
Gambar 3. Flowchart Program
Tahapan  pertama  yang  dilakukan  yaitu  inisialisasi  program  dan  library  yang  digunakan.  Selanjutnya  akan melakukan koneksi ke jaringan WiFi yang sudah di set nama SSID dan password nya, jika terkoneksi dengan jaringan WiFi  maka  akan  menuju  langkah  berikutnya.  Setelah  itu  dilakukan  pembacaan  sensor  suhu  DS18b20,  jika  suhu terbaca kurang dari 25 0 C maka peltier akan ON, jika suhu terbaca lebih dari 27 0 C maka Peltier OFF. Langkah terakhir data akan dikirimkan ke platform Blynk dan user dapat memantau data melalui smartphone.

## 2.3 Komponen Hardware
1. Peltier merupakan komponen elektronika yang menggunakan efek peltier untuk  membuat aliran panas maupun aliran dingin pada sambungan antara dua jenis material yang berbeda.
2. NodeMCU pada dasarnya adalah pengembangan dari ESP 8266 dengan firmware berbasis e-Lua. Pada NodeMcu dilengkapi dengan micro usb port yang berfungsi untuk pemorgaman maupun power supply. Selain itu juga pada NodeMCU di lengkapi dengan tombol push button yaitu tombol reset dan flash. NodeMCU menggunakan bahasa pemorgamanan  Lua  yang  merupakan  package  dari  ESP8266.  Bahasa  Lua  memiliki  logika  dan  susunan pemorgaman yang sama dengan c hanya berbeda syntax. Jika menggunakan bahasa Lua maka dapat menggunakan tool Lua loader maupun Lua uploder. Selain dengan bahasa Lua NodeMCU juga support dengan sofware Arduino IDE dengan melakukan sedikit perubahan board manager pada Arduino IDE. Sebelum digunakan board iniharus di  flash  terlebih  dahulu  agar  support  terhadap  tool  yang  akandigunakan.  Jika  menggunakan  Arduino  IDE menggunakanfirmware yang cocok yaitu firmware keluaran dari AiThinker yang support AT Command. Untuk penggunaan tool loader firmware yang di gunakan adalah firmware NodeMCU.
3. Sensor  temperature  DS18B20  merupakan  satu  diantara  seri  sensor  temperature  dengan  presisi  celcius  yang diproduksi oleh National Semiconductor. Sensor DS18B20 ini berbentuk integrated circuit (IC) yang mempunyai prinsip kerja untuk mengubah besaran temperature menjadi tegangan. Probe sensor DS18B20 memiliki 3 pin.
Gambar 5. Pin ESP8266 dengan pin Relay Peltier

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Impelemntasi Hardware
Berikut adalah hasil implementasi dari sistem yang dirancang.  Akuarium yang digunakan pada pengujian ini yaitu akuarium mini berbentuk persegi.
Gambar 5. Rangkaian Hardware
Pada  tampilan  dari  rangkaian  Implementasi  Untuk  Kendali  Suhu  Berbasis  Internet  of  Things  (IoT)  ini menampilkan  serangkaian  komponen  yang  terdiri  dari  Nodemcu  ESP8266,  Sensor  Suhu  DS18B20,  Peltier,  LCD, Buzzer dan juga Relay.

## 3.2 Perancangan Software
Tampilan data nilai suhu akuarium ikan hias dari NodeMCU menggunakan blynk  platform. Gambar 5 menunjukkan tampilan bylnk platform. Untuk memudahkan monitoring pada sisi user, maka tampilan pada bylnk platform tersebut dibuat pada aplikasi android.
Proses  berjalan  ini  adalah  hasil  akhir  dari  sistem.  Dalam  hal  ini  pengguna  dapat  mengaktifkan  alarm  dan menonaktifkan  peltier  secara  manual  serta  dapat  melihat  tampilan  suhu  pada  air  aquarium.  Melalui  aplikasi  ini pengguna  juga  dapat  melakukan  monitoring  terhadap  aquarium  lewat  jarak  jauh  menggunakan  jaringan  internet sebagai media penghubung antara Nodemcu ESP8266 dengan Smartphone.

## 3.1 Pengujian
Pengujian  dilakukan  dengan  mengambil  data  pengukuran  sensor  suhu  DS18B20,  sebagai  pembanding  digunakan termometer suhu air. Terdapat tiga pengujian yaitu saat kondisi dingin dengan suhu kurang dari 25 0 celcius, kondisi normal  dengan  suhu  25 0 –  27 0 celcius,  dan  kondisi  panas  dengan  suhu  diatas  27 0 celcius.  Setelah  diuji  kemudian dihitung nilai error dan persen error dari pembacaan sensor suhu dan termometer. Dengan perhitungan nilai ukur:
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |𝑋 − 𝑋𝑖| dan % Error = (𝑋−𝑋𝑖) 𝑋 𝑥100%
(1)
Dimana X adalah data sebenarnya, dan Xi adalah data terukur, sedangkan error adalah ralat systematic . Berikut tabel hasil pengujian:
Tabel 1. Kondisi suhu dingin Pengujian Termogun Sensor DS18B20 Error % Error 1 13 12,12 0,880 6,769 2 15 13,75 1,250 8,333 3 15 14,44 0,560 3,733 4 16 15,44 0,560 3,500 5 16 15,38 0,620 3,875 6 17 16,75 0,250 1,471 7 18 17,56 0,440 2,444 8 18 17,87 0,130 0,722 9 18 18,31 0,310 1,722 10 19 19 0,000 0,000 Rata-Rata Error dan % Error 0,438 2,913 Tabel 2. Kondisi suhu normal Pengujian Termogun Sensor DS18B20 Error % Error 1 25 24,12 0,880  3,520 2 27 25,75 1,250  4,630 3 27 26,44 0,560  2,074 4 28 27,44 0,560  2,000 5 28 27,38 0,620  2,214 6 29 28,75 0,250  0,862 7 30 29,56 0,440  1,467 8 30 29,87 0,130  0,433 9 30 30,31 0,310  1,033 10 31 31 0,000  0,000 Rata-rata Error dan % Error 0,438  1,617 Tabel 2. Kondisi suhu panas Pengujian Termogun Sensor DS18B20 Error % Error 1 36 35,12 0,880 2,444 2 38 36,75 1,250 3,289 3 38 37,44 0,560 1,474 4 39 38,44 0,560 1,436 5 39 38,38 0,620 1,590 6 40 39,75 0,250 0,625 7 41 40,56 0,440 1,073 8 41 40,87 0,130 0,317 9 41 41,31 0,310 0,756 10 42 42 0,000 0,000 Rata-rata Error dan % Error 0,438 1,149
Hasil pengujian pengukuran sensor suhu DS18B20 dengan pembanding termometer air hasilnya pada tabel. Sensor suhu DS18B20 digunakan untuk memonitoring suhu akuarium telah berfungsi dengan baik, terbukti dari hasil pengujian  pada  sensor  suhu DS18B20  didapatkan  tingkat rata-rata  error  pada  kondisi  dingin  sebesar  0,43 o C,  yang
berarti tingkat akurasi pengukuran sensor ketika dibandingkan dengan termometer air tidak terlalu jauh. Sensor suhu DS18B20 memiliki akurasi baik.

## 4. KESIMPULAN
Perancangan monitoring dengan menggunakan sensor suhu DS18B20 dapat bekerja dengan baik, dimana suhu yang terdeteksi pada air aquarium oleh sensor memiliki hasil dengan selisih rata-rata 0,88℃ dari suhu yang terdeteksi oleh termogun. Waktu yang dibutuhkan untuk mendinginkan satu sampai dua liter air di dalam aquarium untuk mencapai setpoint  selama  30 menit.  Secara  keseluruhan  sistem  pengontrol  suhu pada  akuarium  ini  menunjukkan  bahwa  alat yang dibuat bisa menjaga suhu air pada akuarium sesuai dengan setpoint yang ditetapkan pada suhu 27 ℃. Alat ini membantu bagi para pemilik aquarium yang memiliki lebih sedikit waktu luang dalam menjaga kestabilan suhu pada aquarium. Alat ini dapat dimonitoring dari jarak jauh menggunakan aplikasi pada smartphone yang terhubung melalui koneksi internet.

## REFERENCES
[1] E. Kusrini, S. Cindelaras, and A. B. Prasetio, “Pengembangan Budidaya Ikan Hias Koi (Cyprinus carpio) Lokal di Balai Penelitian dan Pengembangan Budidaya Ikan Hias Depok,” Media Akuakultur , vol. 10, no. 2, pp. 71–78, 2015.
[2] E.  Emaliana,  S.  Usman,  and  I.  Lesmana,  “PENGARUH  PERBEDAAN  SUHU  TERHADAP  PERTUMBUHAN  BENIH IKAN MAS KOI (Cyprinus carpio)(The influence of the temperature against the growth of the seed goldFish koi (Cyprinus carpio),” Aquacoastmarine , vol. 13, no. 3, pp. 16–25, 2016.
[3] R. Arif and K. Ummi, “Penerapan Metode Remote Method Invocation Untuk Pengecekan Database Pada Jaringan Server,” J. Mhs. Fak. Tek. dan Ilmu Komput. , vol. 1, no. 1, pp. 229–235, 2020.
[4] F. Nurlaila, “Aplikasi Pemesanan Makanan pada Restoran 1953 Indonesia Berbasis Web,” J. Inform. Univ. Pamulang , vol. 4, no. 1, p. 16, 2019.
[5] Z. Shao, M. Huang, D. Wu, X. Zhang, and A. Huang, “Design of a Simplified Wireless Sensor Network Node based on MQTT Protocol,” arXiv Prepr. arXiv1906.10540 , 2019.
[6] Y. X. Wu, D. Liu, and X. H. Kuang, “A Temperature detecting system based on DS18B20,” in Advanced Materials Research , 2011, vol. 328, pp. 1806–1809.