Vol. 4, No.1: 25-30, April 2015

## Pendeteksian Ketinggian Air di Lahan Basah Memakai Teknologi Radio
Frequency Identification (RFID) dalam Upaya Memonitor Ketersediaan

## Air untuk Persawahan di Area Pasang Surut
Detection of Water at Wetlands Altitude with Using Technology of Radio Frequency Identification (RFID) in Effort to Monitor Water Availability for Rice Field in Tidal Areas
Irwin Bizzy *)
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya Mahasiswa Pascasarjana Ilmu Lingkungan Universitas Sriwijaya Tel./Faks. +62711352052
*) Penulis untuk korespondensi: irwin@unsri.ac.id; irwin_bizzymt@yahoo.co.id

## ABSTRACT
Indonesia has quite a lot of scattered wetlands in Sumatra, Borneo, and Papua so that it takes the right technology development to optimize the use of agricultural wetlands for welfare. Tidal wetlands will determine the success of the harvest of food crops, sometimes the  tide  caused  the  death  of  crops  due  to  the  amount  of  water  beyond  the  plant  it  self  or otherwise  drought.  A  technology  Radio  Frequency  Identificationor  RFID  is  one  way  to monitor  water  levels  in  wetlands  remotely  using  radiowaves.  This  technology  is  an automate  detection  system  with  information  technology  and  communication  devices without cables consisting of RFID, reader signal, and a computer. Reader will send signals to  RFID  to  identify  or  communicate  to  move  the  data  and  will  be  responded  to  by  the software installed in the computer. The software will immediately respond to convert the data that informed and also to filter or delete data that is not desirable. The data on wetland water level can be monitored as a function of time and recorded in the computer, making it easier to collect these data. These data will be used in planning for the time of planting and crops adapted to the conditions of water throughout the year. It is expected that increase in crop yields in the wetland have ups and downs throughout the year with the availability of accurate data on the water level every season throughout the year.
Keywords: Crops, level of water, RFID, tidal, wetlands

## ABSTRAK
Indonesia  memiliki  cukup  banyak  lahan  basah  yang  tersebar  di  pulau  Sumatera, Kalimantan,  dan  Papua  sehingga  dibutuhkan  pengembangan  teknologi  yang  tepat  untuk mengoptimalkan  hasil  pertanian  yang  menggunakan  lahan  basah  untuk  kesejahteraan masyarakatnya.  Pasang  surut  air  di  lahan  basah  akan  menentukan  keberhasilan  panen tanaman  pangan,  kadangkala  air  pasang  menyebabkan  kematian  tanaman  pangan dikarenakan  tergenangnya  air  melampaui  tanaman  itu  sendiri  atau  sebaliknya  terjadi kekeringan. Sebuah teknologi Radio Frequency Identification atau RFID merupakan salah satu  cara  memonitor  ketinggian  air  di  lahan  basah  jarak  jauh  menggunakan  gelombang radio.  Teknologi  ini  merupakan  sebuah  sistem  pendeteksi  otomatis  dengan  perangkat teknologi  informasi  dan  komunikasi  tanpa  kabel  yang  terdiri  dari  RFID,  alat  pembaca sinyal,  dan  komputer.  Alat  pembaca  akan  mengirim  sinyal  ke  RFID  untuk  diidentifikasi atau  berkomunikasi  untuk  memindahkan  data  tersebut  dan  akan  direspon  oleh  perangkat lunak  yang  dipasang  di  komputer.  Perangkat  lunak  akan  segera  merespon  untuk mengkonversikan data yang diinformasikan dan juga menyaring atau menghapus data-data yang  tidak  diinginkan.  Data-data    ketinggian  air  di  lahan  basah  bisa  dimonitor  sebagai
fungsi  waktu  dan  direkam  di  dalam  komputer  sehingga  memudahkan  mengkoleksi  data- data tersebut. Data-data ini akan dipakai dalam perencanaan untuk waktu penanaman dan jenis  tanaman  pangan  yang  disesuaikan  dengan  kondisi  air  sepanjang  tahun.  Diharapkan adanya  peningkatan  hasil  tanaman  pangan  di  lahan  basah  yang  mengalami  pasang  surut sepanjang tahun dengan ketersediaan data yang akurat tentang ketinggian air setiap musim sepanjang tahun.
Kata kunci: Ketinggian air, lahan basah, pasang surut, RFID, tanaman pangan
PENDAHULUAN Tanaman
di lahan basah memanfaatkan  anatomi  dan  morfologi khusus  untuk  meningkatkan  fotosintesis bawah  air,  aerasi  maupun  memperpanjang kelangsungan  hidup  tanaman  tersebut. Pasang  surut  air  di  lahan  basah  merupakan fenomena alami yang memiliki keuntungan dan  kerugian  apabila  tidak  dikendalikan dengan  baik  dan  bertambah  sulit  saat  ini mengetahui keadaan pasang surut air secara pasti mengingat kerusakan ekosistem semakin  cepat  oleh  adanya  pertambahan penduduk dan peningkatan pembangunan di segala  sektor  untuk  memenuhi  kebutuhan hidup  manusia  itu  sendiri.  Konektivitas hidrologi  adalah  kunci  pengendali  struktur dan fungsi ekosistem dataran banjir. Dalam pengertian  ekologi  bahwa  konektivitas hidrologi  mengacu  pada  pertukaran  massa, energi  dan  organisme  antara  saluran  utama dan  dataran  banjir.  Telah  pula  diteliti  oleh Amanda et  al .  (2008)  tentang  efek  dari turun  naiknya  air  sungai  pada  sedimentasi dan  nutrisi  di  lahan  basah.  Gambaran tentang keadaan tropik sungai dan hubungannya  terhadap  ketinggian  air  di sebuah  taman  lahan  basah  perkotaan  di Xixi,  Cina  telah  diteliti  dengan  hasil kualitas  air  secara  signifikan  berubah  dari hulu  ke  hilir,  nutrisi  tertinggi  di  musim panas  dan  terendah  di  musim  dingin, hubungan antara kualitas air dan ketinggian air  berbeda  secara  dramatis  dan  perlu memperkuat manajemen masuk dan ke luar air  secara  terus  menerus  agar  kualitas  air lebih baik serta diperlukan pengendalian air (Li  2012).  Pemodelan  respon  tumbuh- tumbuhan di lahan basah terhadap perubahan  ketinggian  air  (Hebb  2013). Pengaruh  fluktuasi  air  pada  pertukaran nutrisi  air  sedimen  di  danau  Michigan  dan
Huron  telah  diteliti  memakai  pengontrolan percobaan laboratorium (Steinman 2012).
Penelitian  di  atas  telah  memperjelas akan  pentingnya  pengontrolan  ketinggian air  di  lahan  basah.  Untuk  itu,  teknologi RFID  dapat  dipakai  untuk  memonitor  dari jarak  jauh  ketinggian  air  di  lahan  basah sebagai  fungsi  waktu.  Teknologi  ini memanfaatkan gelombang radio dan merupakan  teknologi  tanpa  kabel  yang berkembang  pesat  saat  ini  dikarenakan fleksibilitasnya,  ketahanannya  dan  biaya murah  dalam  mendeteksi  objek  serta jangkauannya  yang  luas  dan  akan  menjadi proyek  teknologi  bebas  polusi  (Duroc 2012). RFID telah dipakai untuk penyederhanaan prosedur kerja, peningkatan  visibilitas  dan  produktivitas (Poon  2009).  Penggunaan  teknologi  RFID yang  digabungkan  dengan  Web-GIS  juga telah dilakukan oleh Rada (2013). Teknologi modern ini dapat dipakai sebagai standarisasi peralatan yang memakai internet  dalam  pengoperasiannya,  mampu meningkatkan  efisiensi,  dapat  mengurangi biaya  operasi,  data  yang  dihasilkan  akurat dan cepat. Teknologi ini dapat dipakai pada sistem  suplai  air,  listrik  dan  gas  serta dikembangkan  untuk  aplikasi  lainnya. Adapun  tujuan  penelitian  pendeteksian ketinggian  air  di  lahan  basah  memakai teknologi RFID ini adalah untuk mengembangkan  aplikasi  teknologi  RFID yang mampu mengambil data secara akurat fungsi  waktu  dan  jarak  jauh  sehingga  data ketinggian air dapat diatur sesuai kebutuhan tanaman di persawahan di area pasang surut bahkan sumber air masyarakat.

## LAHAN BASAH
Ekologi atau ilmu lingkungan merupakan  ekspresi  dari  adanya  dinamika
fisiologi  mahluk  hidup  atau  mahluk  hidup berinteraksi dengan lingkungannya. Ilmuwan  sangat  tertarik  dengan  ilmu lingkungan khususnya lahan basah dikarenakan adanya kerusakan hutan akibat aktivitas  penebangan  liar  dan  banyaknya kawasan  hutan  yang  telah  berubah  fungsi menjadi  lahan  perkebunan,  salah  satunya telah  menyebabkan  tingginya  laju  erosi  di bagian hulu yang berdampak pada tingginya  sedimentasi  di  bagian  hilir  aliran sungai  sehingga  akan  mengancam  mahluk hidup  di  sekitarnya  dan  juga  berdampak tingginya  biaya  menormalisasi  sungai tersebut.  Lahan  basah  diartikan  sebagai lahan  yang  secara  alami  memperoleh  air dari  curahan  air  hujan  ke  tanah  daratan pinggiran  sungai  dan  danau,  sekitar  muara, perairan  rawa  dan  payau,  atau  sepanjang daerah  pantai.  Sedangkan  rawa  adalah kawasan  sepanjang  pantai,  aliran  sungai, danau  atau  lebak  yang  menjorok  masuk  ke pedalaman  sampai  sekitar  100  km  atau sejauh  dirasakannya  pengaruh  gerakan pasang.  Pada  saat  musim  hujan  lahan tergenang  sampai  satu  meter,  tetapi  pada musim  kemarau  menjadi  kering  bahkan sebagian  muka  air  tanah  turun  mencapai kedalaman  >  50cm  dari  permukaan  tanah. Turunnya  air  tanah  pada  kedalaman >  50  cm  ini  akan  menyebabkan  beberapa jenis  tanaman  akan  mati  dikarenakan kekurangan  air  bahkan  sampai  ke  sumber air masyarakat. Fenomena ketinggian air ini perlu  dimonitor  agar  kekeringan  tidak terjadi dan mencegah terjadinya kebakaran, khususnya  di  lahan  basah  bergambut. Keberadaan  gambut  di  lahan  basah  juga
perlu  diperhatikan  dengan  serius  ketika tidak  ada  air  atau  kekeringan  karena  akan mudah menimbulkan kebakaran  yang berkepanjangan  di  musim  kemarau  atau panas.  Salah  satu  akan  timbul  bencana kabut  asap  yang  dapat  mengganggu pernapasan  dan  transportasi  udara,  laut, maupun  darat.  Dampak  yang  nyata  adalah butuh  biaya  yang  sangat  besar  untuk memadamkan  api  dan  menanggulangi  asap tersebut, bahkan bencana asap kabut ini ikut pula  dirasakan  oleh  negara  tetangga Indonesia,  seperti  Singapura  dan  Malaysia yang  setiap  tahun  memberikan  komentar karena  kabut  asap  sering  menutupi  kedua negara ini.
Pengertian  pasang  surut  air  di  sini adalah  dikaitkan  dengan  pasang  surut  air laut  yang  merupakan  suatu  fenomena pergerakan  naik  turunnya  permukaan  air laut  secara  berkala  yang  diakibatkan  oleh kombinasi  gaya  gravitasi  dan  gaya  tarik menarik dari benda-benda astronomi terutama  oleh  matahari,  bumi  dan  bulan. Gambar 1 menjelaskan kurva tinggi pasang surut  atau tidal  range dan  periode  pasang surut  atau wave  periode .  Tinggi  pasang surut  adalah  jarak  vertikal  antara  air tertinggi  atau  puncak  air  pasang  dan  air terendah  atau  lembah  air  surut  yang berturutan,  sedangkan  periode pasang  surut adalah  waktu  yang  diperlukan  dari  posisi muka  air  pada  muka  air  rata-rata  ke  posisi yang sama berikutnya dan bergantung pada tipe  pasang  surut.  Periode  pada  mana permukaan  air  naik  dinamakan  pasang  dan pada  saat  permukaan  air  turun  dinamakan surut.
Gambar 1. Kurva pasang surut permukaan air.
Ketinggian  air  di  area  persawahan pasang  surut  perlu  di  monitor  dengan  baik agar  padi  atau  tanaman  lainnya  dapat menghasilkan panen yang maksimal. Berikut  sketsa  pengendalian  ketinggian  air di pintu air saluran irigasi.
Gambar  2.  Pintu  air  sebagai  pengendali  ketinggian air
Sejalan  yang  disampaikan  oleh  Ochs et  al .  (2002)  bahwa  pertanian  modern menjadi  semakin  rasional  menuju  arah intensifikasi, pelipatgandaan, dan diversifikasi.  Drainase  yang  merupakan elemen  penting  untuk  pertanian  yang berkesinambungan,  efisien,  dan  produktif
harus berkembang ke arah yang sama dalam beberapa  fungsi  yang  saling  terkait. Drainase  alami  untuk  beberapa  daerah sudah  mencukupi  untuk  memungkinkan intensitas  tanam  yang  berkesinambungan serta  produktivitas  yang  diinginkan,  tetapi seringkali  membutuhkan  fasilitas  buatan untuk  memindahkan  dan  membuang  air berlebih dari lahan pertanian, seperti hujan, rembesan  dari  saluran  atau  waduk,  air banjir,  bahkan  mengatur  air  di  lahan perkebunan  sawit  yang  bila  tidak  diatur secara  baik  akan  menimbulkan  kekeringan untuk  kawasan  tertentu  dan  kebakaran untuk  kawasan  yang  memiliki  tanah bergambut  dikarenakan  permukaan  air tanah menurun jauh dari ketentuannya.

## TEKNOLOGI RFID
Teknologi RFID merupakan teknologi  sensor  tanpa  kabel  atau wireless didasarkan pada deteksi sinyal-sinyal elektromaknetik  (McCarthy,  2003).  Tiga komponen  sistem  RFID  yaitu  RFID tag , RFID reader ,  dan  program  unik  yang dipasang  di  komputer.  Berikut  dijelaskan ketiga  komponen  dimaksud  dapat  dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Sistem RFID
RFID  dipasang  pada  sebuah  objek (penunjuk ketinggian air) dan diberi sebuah kode khusus untuk memudahkan identifkasi dan dipasang secara permanen. Selanjutnya, alat  pembaca  akan  mengirim  sinyal  ke RFID reader untuk diidentifikasi atau berkomunikasi  untuk  memindahkan  data tersebut  dan  akan  direspon  oleh  perangkat lunak yang dipasang di komputer.
Perangkat  lunak  akan  segera  merespon untuk mengkonversikan data yang diinformasikan  dan  juga  menyaring  atau menghapus data-data yang tidak diinginkan. Informasi  tinggi  rendahnya  permukaan  air yang sesuai ketentuan yang diinginkan akan diteruskan  oleh  operator  komputer  ke petugas  pintu  air  untuk  segera  mengatur buka  tutup  pintu  air  melalui  komunikasi
handphone atau handy  talky atau  peralatan komunikasi lainnya. Bahkan bisa dilengkapi  dengan  kamera  televisi  sirkuit tertutup  atau closed  circuit  television (CCTV).
Kelemahan  selama  ini  belum  adanya peralatan  yang  memonitor  secara  cepat ketinggian  permukaan  air  yang  ada  di daerah  pasang  surut  atau  irigasi  sehingga petugas  kesulitan  mengetahui  kapan  air pasang atau surut secara pasti. Selanjutnya, teknologi  ini  dapat  dikembangkan  dengan menambahkan peralatan Global Positioning System atau  GPS  untuk  menentukan  titik koordinat  dan  lainnya.  Untuk  itu,  sistem RFID  diharapkan  bisa  mengontrol  tinggi rendahnya  permukaan  air  secara  cepat  dan tidak dibatasi oleh waktu dan jarak.
Menurut  Betoni et  al .  (2010)  bahwa teknologi  RFID  dapat  juga  diaplikasikan untuk mendifinisikan pergerakan dan pemotretan  kekasaran  sedimentasi  bawah air.  Keandalannya  adalah  menggunakan frekuensi  rendah  (125  kHz)  dengan  sinyal yang  baik  dan  mampu  mentransformasikan data  dalam  air  dimaksud.  Teknologi  ini telah  berhasil  menerapkan  pemahaman situasi  sedimentasi  dalam  air  sehingga dapat  melakukan  penelitian  lebih  lanjut. Sedangkan  Ren et  al .  (2011)  bahkan memakai  teknologi  ini  untuk  memfasilitasi memanajemen material konstruksi di dalam kegiatan  proyek  pensuplai  air.  Teknologi ini digunakan untuk memonitor perencanaan  penundaan  dan  penundaan material,  penghematan  biaya  dan  lainnya secara aktif dan akurat.

## KESIMPULAN
Teknologi
Radio Frequency Identification atau RFID merupakan sebuah inovasi  bidang  teknologi  informasi  tanpa kabel  yang  dapat  digunakan  oleh  hampir semua  bidang  ilmu  pengetahuan  dalam memanajemen, mengidentifikasi, menginput  data  dan  melaporkannya  secara cepat  dan  akurat.  Khusus  dalam  bidang pertanian  lahan  basah  pasang  surut  dapat dipakai  untuk  memonitor  ketinggian  air fungsi waktu sehingga diharapkan
meningkatkan  produksi  tanaman  di  lahan basah  tersebut.  Selain  itu,  teknologi  ini relatif  murah  dan  tidak  memerlukan perawatan  yang terlalu rumit. Keunikannya terdapat pada pembuatan programdi komputer  sehingga  mampu  dimonitor disesuaikan dengan kebutuhan di lapangan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Tulisan  ini  merupakan  salah  satu  upaya untuk  memperkenalkan  teknologi  RFID dalam  memonitor  ketinggian  air  di  lahan basah  pasang  surut  atau  lainnya.  Penulis mengucapkan  terima  kasih  kepada  seluruh panitia
Seminar Nasional Lahan Suboptimal 2014 atas kesempatan diikutsertakannya  artikel  ini  dan  masukan yang  berarti  dari  para  dosen  dan  kawan- kawan  angkatan  2014  S3-Ilmu  Lingkungan Pasca Sarjana Universitas Sriwijaya.

## DAFTAR PUSTAKA
Betoni DB, Sarti G, Benelli G, Pozzebon A, Raguseo  G.  2010.    Radio  Frequency Identification (RFID) technology applied to the definition of underwater  and  subaerial  coarse sediment  movement. Sedimentary Geology 228: 140-150.
Duroc Y, Kaddour D. 2012. RFID potential impacts  and  future  evolution  for green  projects. Energy  Procedia 18:
91-98.
Hebb AJ. 2013. Modeling wetland vegetation  community  response  to water  level  change  at  long  point, Ontario. Great Lakes Research 39(2): 191-200.
Li Y, Liu H, Hao J, Zheng N, Cao X. 2012.
Trophic  states  of  creeks  and  their relationship to  changes in water level in  Xixi  National  Wetland  Park, China. Environ  Monit  Asses 184:
2433-2441.
McCarthy  JF.2003.  Proactive  displays  and the  experience  ubicomp  project. Adjunct  Proceedings  of  the  Fifth International Conference on Ubiquitous  Computing. Seattle,  12-15
October  2003.  Seatlle:  Ubicomp page 78-81.
Nahlik,  Amanda  M,  Mitsch,  William  J. 2008.  The  effect  of  river  pulsing  on Sedimentation and nutrients in created riparian wetlands. Environmental  Quality .  37(4):  1634-
1643.
Ochs,  Walter  J,  Bishay,  Bishay  G.  2002.
Petunjuk  Drainase:  Panduan  untuk Manajemen  Lahan  dan  Air  Daerah Rawa.  Alih  Bahasa:  Robiyanto  H.
Susanto  dan  Rahmad  H.  Purnomo. Inderalaya: Pusat Penelitian
Manajemen  Air  dan  Lahan  Fakultas
Pertanian Universitas Sriwijaya. Poon  TC,  Choy  KL,  Chow  HKH,  Lau
HCW,  Chan  FTS,  Ho  KC.  2009.  A RFID  case-based  logistics  resource
management  system  for  managing order-picking
operations in
warehouses. Expert  System  with Application 36: 8277-8301.
Rada  EC,  Ragazzi  M,  Fedrizzi  P.  2013. Web-GIS  oriented  systems  viability for  municipal  solid  waste  selective collection  optimization  in  developed and transient economics. Waste Management 33: 785-792.
Ren  Z.  2011.  RFID-facilitated  construction materials management (RFID-CMM)- A  case  study  of  water  project.
Advanced  Engineering  Informatics 25: 198-207.
Steinman AD. 2012. Water level fluctuation and sediment-water nutrient exchange in great lakes coastal wetlands. Great Lakes Research 38(4): 766-775.