Vol. 6 No. 1 (April 2022)

## PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT KENDALI PEMBERIAN PAKAN IKAN NILA OTOMATIS BERBASIS INTERNET OF THINGS
Surianto Sitepu * , Jaka Imanuel Bangun, Harlen Gilbert Manullang Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Methodist Indonesia, Medan, Indonesia Email: suriantositepu69@gmail.com
DOI: https://doi.org/10.46880/jmika.Vol6No1.pp93-97

## ABSTRACT
Fish farming is a form of animal husbandry that is mostly done by the people of Indonesia, both in ponds, in rivers and in the sea, fish farming in ponds requires maintenance and regular feeding of fish. Pond owners must always monitor fish growth and pond conditions to increase fish yields. By utilizing Internet of Things (IoT) technology and using a microcontroller to assist in feeding then combined with mobile application devices and using Firebase as data storage in real time, to control commands such as feed scheduling, feed conditions and feeding status. This system is expected to facilitate feeding.
Keyword: Internet of Things (IoT), Monitoring, Microcontroller, Android.

## ABSTRAK
Budidaya ikan adalah bentuk budidaya yang dominan di kalangan masyarakat Indonesia, baik  di kolam,  sungai dan laut, budidaya ikan tambak membutuhkan pemeliharaan dan pemberian makan secara teratur. Pemilik tambak harus selalu memantau pertumbuhan ikan dan kondisi tambak untuk meningkatkan produksi ikan. Menggunakan teknologi Internet  of  Things (IoT)  dan  menggunakan  mikrokontroler  untuk  menyediakan  daya,  kemudian dikombinasikan dengan perangkat aplikasi seluler dan menggunakan Firebase sebagai penyimpanan data waktu nyata,  untuk  mengontrol  perintah  seperti  perencanaan  daya,  kondisi  daya,  dan  status  daya.  Sistem  ini  akan membuat pemberian pakan lebih mudah.
Kata Kunci: Internet of Things (IoT), Monitoring, Mikrokotroler, Android.

## PENDAHULUAN
Budidaya  ikan  adalah  bentuk  budidaya  yang dominan  di  kalangan  masyarakat  Indonesia,  baik    di kolam,    sungai  dan  laut,  budidaya  ikan  tambak membutuhkan  pemeliharaan  dan  pemberian  makan secara teratur. Pemilik tambak harus selalu memantau pertumbuhan  ikan  dan  kondisi  tambak  untuk meningkatkan produksi ikan (Ardiwijoyo, Jamaluddin, & Mappalotteng, 2018).
Ketika pemilik kolam tidak ada dan bepergian untuk waktu yang  lama, pemberian makan ikan tidak dikontrol.  Ikan    kolam  membutuhkan  setidaknya  23 kali  makan  sehari,  tetapi  hal  ini  dapat  menyulitkan pemilik  yang  menghabiskan  banyak  waktu  di  luar rumah, sementara ikan masih perlu diberi makan secara teratur.  Untuk  mengatasi  hal  tersebut,  maka  perlu dibangun tempat pakan ikan yang otomatis dan dapat dikendalikan  dari  jarak  jauh.  Pemilik  kolam  renang juga  dapat  menentukan  jumlah  aliran  ikan  yang  akan disediakan,  menggunakan  perintah  on-app,  kemudian menghapus alat  akan memindahkan pintu dari output keluarnya pakan ikan.
Perancangan  sistem  pakan  otomatis  ini
diusahakan  menggunakan  piranti  seminimal  mungkin guna  dapat  meminimalisi  biaya  pengeluaran  yang besar  dan  dapat    diterapkan  pada  objek  yang sesungguhnya.
KAJIAN LITERATUR Metode Food Confertion Ratio (FCR) FCR  ( Food  Convertion  Ratio )  adalah perbandingan  antara  berat  pakan  ikan  yang  telah diberikan  pada  siklus  periode  tertentu,  dengan  berat total (biomass) yang dihasilkan (Kurniaji, 2015). Berat ikan  bisa  diketahui  melalui  metode  sampling,  tanpa harus  menimbang  seluruh  populasi  ikan.  Berat  pakan yang  dimaksud  adalah  berat  akumulasi  sejak  awal penebaran benih ikan hingga pemanenan ikan (Baihaqi, 2020).
Dalam  usaha  budidaya  ikan,  nilai  FCR  dapat dijadikan sebagai salah satu kriteria keberhasilan, baik secara  teknis  maupun  finansial.  Satuan  RCF  adalah persen (%). Dilihat dari segi teknis budidaya ikan, nilai FCR  sendiri berkaitan dengan parameter keberhasilan pengelolaan  program  pemberian  pakan  ikan,  yang secara  langsung  maupun    tidak  langsung  berkaitan
dengan  pengelolaan  kualitas  air,  dan  kualitas  ikan. Secara  finansial,  nilai  FCR  akan  dengan  mudah mempengaruhi  seberapa  menguntungkannya  selama masa  budidaya,  karena  pakan  ikan  merupakan kontributor utama biaya bisnis akuakultur.
Nilai FCR sebesar bervariasi antara spesies dan ukuran ikan. FCR yang umum digunakan adalah sekitar 1,2-1,5,  semakin  kecil  nilai  FCR    semakin  besar keuntungan, tidak disarankan untuk membiarkan FCR lebih tinggi dari 2,0 karena efisiensi dan penghematan budaya  (Abadi,  Hariati,  &  Sanoesi,  2018).  Ada beberapa  hal  yang  perlu  diperhatikan  aquarists  untuk mencapai FCR kurang dari 1, antara lain perhatian pada respirasi,  metabolisme  pencernaan,  stimulasi  panas, regulasi  osmotik,  energi  dan  aktivitas  kehidupan lainnya.  FCR  bervariasi  menurut  spesies,  ukuran, aktivitas  ikan,  parameter  lingkungan  dan  sistem budidaya.
Formula FCR:

## Arduino Uno
Arduino Uno merupakan board yang menggunakan mikrokontroler ATmega328. Arduino Uno memiliki 14 pin digital (6 dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, osilator kristal 16 MHz, koneksi USB,    konektor  sumber  tegangan,    header  ICSP  dan tombol reset terlihat pada Gambar 1. Arduino Uno berisi semua yang dibutuhkan untuk mendukung  mikrokontroler (Devianto  &  Dwiasnati,  2018;  Siboro,  Sitepu, Yohanna,  Jaya,  &  Sinambela,  2020).  Cukup sambungkan  ke    komputer  melalui  USB  atau  suplai tegangan  DC  dari  baterai  atau  konverter  AC  ke  DC untuk membuatnya berfungsi.

## Mikrokontroler
Mikrokontroler  adalah  sebuah  chip  yang merupakan  pengontrol  suatu  rangkaian  elektronika yang  terdiri  dari  CPU  (Central  Processing  Unit), memori,  I/O  (input/output),  bahkan    dilengkapi dengan konverter ADC (Analog to Digital Converter). terintegrasi  dalam  hal  ini.  Keunggulan  utama mikrokontroler  adalah  tersedianya  RAM  (Random Access  Memory)  dan  dukungan  perangkat  I/O sehingga  ukuran  papan  mikrokontroler  menjadi sangat kompak. Mikrokontroler pada dasarnya adalah komputer chip tunggal, yang terdiri dari mikroprosesor, memori, jalur input/output (I/O), dan perangkat tambahan lainnya (Zalukhu, 2018).

## ANALISIS DAN PERANCANGAN Analisis Permasalahan
Dalam  melakukan  budidaya  ikan  hal  yang paling  penting  untuk  diperhatikan  adalah  pemberian pakan  ikan  secara  teratur  sehingga  ikan  dapat berkembang  dengan  baik.  Pemberian  pakan  secara tidak    teratur  akan  menyebabkan  pertumbuhan  ikan akan terhambat bahkan bisa mengakibatkan kematian atau  saling  memakan  sesamanya.  Hal  ini  menjadi perhatian khusus bagi pemilik kolam ikan.
Agar pemberian pakan tidak menjadi beban bagi pemilik,  dan  pemberian  pakan  bisa  dilakukan  secara teratur,    perlu  dibangun  sebuah  alat  yang  mampu memberikan pakan ikan secara otomatis sehingga ikan dapat makan secara teratur dan pertumbuhannya dapat berkembang dengan baik. Proses pemberian pakan ikan merupakan  hal  yang  sangat  diperhatikan  oleh  para pembudidaya. Pembudidaya sendiri memiliki frekuensi dan dosis pemberian pakan tergantung jumlah ikan dan kepadatan  ikan  di  kolam.  Umur  ikan  yang dibudidayakan  juga  sangat  mempengaruhi  frekuensi dan dosis pemberian pakan.
Perancangan Perangkat Keras ( Hardware )
Untuk  lebih  mudah  memahami  cara  kerja  alat secara keseluruhan perlu adanya rangkaian lengkap alat secara  keseluruhan,  rangkaian  lengkap  sistem  dapat dilihat pada gambar 1
Gambar 1. Rangkaian Minimum Sistem Arduino Uno
Perancangan Perangkat Lunak ( Software ) Dalam  desain  perangkat  lunak,  Anda  harus menulis  kode.  Secara  tertulis,  kode-kode  ini  akan dikompilasi  dan  hasil  kompilasi  akan  masuk  ke Arduino una. Sebelum pembuatan kode, diagram alur dibangun    dan  kemudian  ditulis  dalam  program  C. Dalam  membangun  sebuah  sistem  otomatisasi pemberian  pakan  ternak  ikan  tentunya  memiliki  alur yang sesuai dengan kebutuhan, Gambar 2 merupakan flowchart dari alat yang dibangun:
ISSN: 2620-4339 (media online)
Gambar 2. Flowchart Alat Pemberian Pakan Ikan Ototmatis

## HASIL DAN PEMBAHASAN Tampilan Alat
Tampilan  alat  sistem  kendali  otomatis pemberian pakan ikan berbasis IoT ditampilkan dengan berbagai sudut. Untuk melihat secara keseluruhan alat yang sudah dirancang sebagai berikut ini

## Tampilan Alat Keseluruhan
Rangkaian  keseluruhan  alat    pemberian  pakan ikan  otomatis  yang  terdiri  dari  gabungan  beberapa komponen,  untuk  tampilan  alat  tampak  depan  pada Gambar 3 dan untuk tampilan alat tampak bawah dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 3. Alat Tampak Depan
Gambar 4. Alat Tampak Bawah

## Tampilan Sensor Ultrasonic
Alat  ini  digunakan  untuk  mendeteksi  keadaan pakan  ikan  yang  terdapat  dalam  wadah  pakan  ikan, sensor ultra sonic dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Sensor Ultrasonic
Tampilan Buzzer
Alat  ini  digunakan  untuk  memberikan output berupa  suara  ketika  pakan  dalam  keadaan kosong/habis, untuk tampilan buzzer dapat dilihat pada Gambar 6.
Start Inisialisasi data Cek Data Waktu Apakah waktu pemberian 1? Apakah waktu pemberian 2? Apakah waktu pemberian 3? Servo Aktif Proses Pakan 1 = true Servo Aktif Proses Pakan 2 = true Servo aktif Proses pakan 3 = true Total Pakan Saave Kalkulasi Nilai FCR Kirim data Status Pakan Kirim data FCR Kirim Data Waktu End Y N Y Y N N
ISSN: 2620-4339 (media online)

## Tampilan Servo
Alat  ini  digunakan  untuk  membuka  dan menutup pintu pakan ikan, untuk tampilan servo ketika dalam  keadaan  tertutup  dapat  dilihat  pada  Gambar  7. dan untuk tampilan servo ketika dalam keadaan terbuka dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 7. Tampilan Servo Keadaan Tertutup
Gambar 8. Tampilan Servo Keadaan Terbuka

## Tampilan NodeMcu
Alat  ini  berfungsi  sebagai  pengirim  data  dari mikrokontroler  dimana  data  yang  diperoleh  dari mikrokontoler di dapat dari tiap inputan, nantinya data yang  di  olah  menghasilkan output yang  akan  di tampilkan ke android, untuk tampilan  NodeMcu dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9. Tampilan NodeMcu

## Tampilan LCD
LCD  berfungsi  untuk  menampilkan  setiap output selain pada android, untuk tampilan LCD dapat dilihat pada Gambar 10.

## Gambar 10. Tampilan LCD
Hasil Pengujian Nilai FCR (Food Convertion Ratio) Pakan  ikan  yang  akan  di  ujikan  menggunakan pakan ikan  781-3 dengan ukuran pakan 1-2 mm, untuk ukuran berat ikan yang akan diberi pakan sekitar 500- 600  gram.  Berikut  hasil  nilai  FCR  dapat  dilihat  pada Tabel 1 berikut
Tabel 1. Hasil Nilai FCR No Jml Ikan Berat Awal Ikan Total Pakan (Kg) Nilai FCR Status 1 100 60 6.75 1 Berhasil 2 100 65 13.5 2.07 Berhasil 3 100 70 20.25 2.89 Berhasil 4 100 75 27 3.6 Berhasil
Contoh  perhitungan  Nilai  FCR  berdasarkan Tabel  4.1  dengan  ketentuan  sebagai  berikut berdasarkan rumus (1) dan rumus (2).
J. Tebar Ikan x Berat Rata2 = J. Total Panen … (1) J. Total Pakan Total Panen = Nilai FCR….…….(2)
Misal dengan studi kasus nomor 4 pada table 1 Jumlah Total Ikan : 100 (total ikan) Berat Akhir Ikan: 75 (Kg) Jumlah Total Pakan : 27 (Kg) atau 27000 gram Total Panen : 100 x 75 = 7500 Nilai FCR : 27000 : 7500 = 3.6 %’
Setelah  dilakukan  pengujian  selama  60  hari didapatkan hasil penambahan berat ikan sebanyak 150 gram per ekornya dengan nilai FCR 3.6 %.

## KESIMPULAN
Dari  perancangan  dan  pengujian  yang  telah dilakukan maka dapat disimpulkan:
1. Sistem dapat mengeluarkan pakan secara otomatis serta dapat dikendalikan menggunakan
smartphone.
2. Sistem  dapat  memonitoring  kondisi  pakan,  status pemberian  pakan,  serta  dapat  menampilkan  stok pakan yang tersisa.
3. Sistem  dapat  menampilkan  nilai  FCR  dan  status apakah  sukses  dalam  pemberian  pakan  atau  gagal dalam pemberian pakan.

## DAFTAR PUSTAKA
Abadi, A. S., Hariati, A. M., & Sanoesi, E. (2018). Efek Penambahan Vitamin C Terhadap Laju Pertumbuhan Spesifik Ikan Pelangi Merah (Glossolepsis incisus Weber). Jurnal Airaha ,
7 (2), 60–69. Ardiwijoyo, A., Jamaluddin, P., & Mappalotteng, A.
M. (2018). Rancang Bangun Alat Pemberi
Pakan Ikan Dengan Sistem Automatisasi Berbasis Arduino Uno R3 Dengan Sistem Kendali Sms. Jurnal Pendidikan Teknologi Pertanian , 1 , 12. https://doi.org/10.26858/jptp.v1i0.6228 Baihaqi, M. W. (2020). Sistem Pemberi Pakan Ikan otomatis pada Ikan Nila Berbasis Internet of Things (IoT) . University of Technology Yogyakarta. Devianto, Y., & Dwiasnati, S. (2018). Aplikasi Pengambilan Keputusan Indeks Kepuasaan Masyarakat Dengan Metode Perbandingan Eksponensial (MPE) Pada Unit Pelayanan Masyarakat Dengan Alat Microcontroller Sebagai Alat Bantu Survey. Jurnal Ilmiah FIFO , 10 (1), 13. https://doi.org/10.22441/fifo.v10i1.2946 Kurniaji, A. (2015). Tingkat Kecernaan, Retensi Protein, Eksresi Amonia, Uji Biologis Pertumbuhan Ikan Nila (Oreochromis niloticus) dan Ikan Mas (Cyprinus carpio) yang Diberi Pakan dengan Kadar Protein Berbeda . Institut Pertanian Bogor. Siboro, S. N., Sitepu, S., Yohanna, M., Jaya, I. K., & Sinambela, M. (2020). Design and Manufacture of Formaline Detection in Food Ingredients Based on Arduino. Login: Jurnal Teknologi
Komputer , 14 (2), 363–367. Zalukhu, R. (2018). Alat Pemberian Makan Ikan Koi Secara Otomatis . Universitas Buddhi Dharma.