## JEPIN
(Jurnal Edukasi dan Penelitian Informatika)
ISSN(e): 2548-9364 / ISSN(p) : 2460-0741
No. 2 Agustus 2023
Perancangan Arsitektur Node Nirkabel dalam Efisiensi Bandwidth Smart Greenhouse Berbasis Protokol MQTT
Uray Ristian #1 , Ikhwan Ruslianto #2 , Hirzen Hasfani #3 , Kartika Sari #4
# Program Studi Rekayasa Sistem Komputer Fakultas MIPA, Universitas Tanjungpura Jl. Prof. Dr.H.Hadari Nawawi, Pontianak, 78124
1 eristian@siskom.untan.ac.id
2 ikhwanruslianto@siskom.untan.ac.id
3 hirzen.hasfani@siskom.untan.ac.id
4 kartika.sari@siskom.untan.ac.id
Abstrak—  Pertanian  Greenhouse  merupakan  salah  satu sistem  dan  media  pertanian  di  dalam  ruangan.  Dalam  hal ini,  tanaman  yang  dipantau  pertumbuhannya  adalah tanaman  anggur  di  Greenhouse  di  Pondok  Pesantren  Darul Fikri, Kabupaten Kubu Raya. Greenhouse ini menggunakan node-node  nirkabel  yang  terhubung  ke  sensor-sensor pembacaan kondisi tanaman seperti suhu udara, kelembapan  udara  dan  kelembapan  tanah  pada  pot  anggur untuk  disimpan  dan  diolah  web  server  menjadi  sistem informasi.  Akan  tetapi,  makin  banyak  node  nirkabel  yang digunakan,  maka  penggunaan  bandwidth  dan  latency semakin  meningkat.  Penelitian  ini  memanfaatkan  protokol MQTT (Queuing Telemetry Transport) untuk jalur komunikasi  dengan  perangkat  IoT.  Selain  itu,  protokol MQTT  juga  dibandingkan  dengan  protokol  HTTP  untuk melihat efisiensi dari kecepatan respon time dan latency saat pengiriman  data  ke  server.  Perbandingan  waktu  respon antara  MQTT  dengan  HTTP  untuk  pengiriman  data  ke server setiap 1 jam adalah 0.08 detik (MQTT) dan 0.4 detik (HTTP).  Kemudian,  perbandingan  antara  pengiriman  data ke server setiap 10 menit adalah 0.04 detik (MQTT) dan 0.5 detik (HTTP). Selanjutnya, perbandingan antara pengiriman  data  ke  server  setiap  detik  adalah  0.08  detik (MQTT)  dan  1.12  detik  (HTTP).  Hasilnya,  pengiriman  data menggunakan  protokol  MQTT  lebih  stabil  dan  waktu responnya lebih cepat dibandingkan dengan HTTP.
Kata  kunci — Teknologi  Pertanian,  Anggur,  Greenhouse, MQTT, Internet of Things.

## I. P ENDAHULUAN
Salah  satu  program  pemerintah  untuk  mengatasi  isu ketahanan  pangan  di  Indonesia  adalah  melalui  penerapan teknologi  pertanian  tepat  guna.  Teknologi  ini  digunakan untuk mengatasi masalah pertanian di lahan yang terbatas. Teknologi  pertanian  tepat  guna,  seperti  Hidroponik, Rooftop  Farming ,  dan Greenhouse ,  dapat  memberikan manfaat  bagi  pertanian  di  lahan  terbatas.  [1].  Jika teknologi  tersebut  sesuai  dengan  permasalahan  yang
dihadapi  oleh  sebagian  besar  masyarakat,  terutama  di Kalimantan  Barat,  maka  teknologi  tersebut  akan memberikan kemudahan dan manfaat yang berlipat ganda. Teknologi  pertanian,  seperti  pembacaan  kondisi  tanah, suhu  dan  kelembaban  udara,  pengairan,  dan  pemupukan, dapat  diterapkan  di  dalam Greenhouse .  Dalam  penelitian ini,  tanaman  Anggur  dipantau  pertumbuhannya  karena anggur  merupakan  salah  satu  tanaman  komoditas  yang dikembangkan  oleh  masyarakat  di  Sungai  Belidak Kabupaten Kubu Raya.
Greenhouse didesain  khusus  dengan  bahan  transparan seperti  kaca  atau  plastik  yang  memungkinkan  cahaya matahari  masuk  ke  dalam  bangunan  dan  menjaga  suhu dan  kelembaban  di  dalamnya.  Tujuannya  adalah  untuk memberikan  lingkungan  yang  ideal  bagi  tanaman  agar dapat  tumbuh  dengan  optimal. Greenhouse bertujuan menciptakan  kondisi  lingkungan  yang  stabil  dan terkontrol  bagi  tanaman,  sehingga  dapat  meningkatkan produktivitas  dan  kualitas  hasil  panen . [2],[3].  Dengan adanya Greenhouse dapat  melindungi  tanaman  dari  sinar matahari  secara  langsung.  Selain  dari  itu,  penggunaan Internet  of  Things (IoT)  dalam Greenhouse dapat dilakukan dengan memanfaatkan node-node nirkabel yang terkoneksi  dengan  sensor-sensor  yang  digunakan  untuk membaca  kondisi  tanaman.  [4].  Setelah  data  dari  sensor- sensor tersebut dikumpulkan, data tersebut kemudian akan dikirimkan  ke  internet  untuk  diproses  dan  disimpan  oleh web  server  sebagai  sistem  informasi.  Namun,  semakin banyak  jumlah  node  sensor  yang  digunakan,  semakin besar pula penggunaan bandwidth yang dibutuhkan. Oleh karena  itu,  diperlukan  mekanisme  pengiriman  data  yang efisien  untuk  mengoptimalkan  penggunaan bandwidth internet dalam penggunaan node sensor nirkabel.
MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) adalah salah  satu  protokol  untuk  menghubungkan  perangkat  IoT dan  menggantikan  protokol  HTTP  [5].  MQTT  bukan hanya  menyediakan  konektivitas  yang  aman  untuk
perangkat IoT dalam skala besar, tetapi juga menyediakan manajemen  penyimpanan  dan  analisis  data  di  Cloud sehingga  penggunaan bandwidth dapat  dioptimalkan. Penggunaan  MQTT  dapat  menjadi  solusi  dalam mengoptimalkan penggunaan bandwidth dan meminimalkan  biaya  yang  diperlukan  untuk  kebutuhan internet.
Adapun  penelitian  yang  pernah  dilakukan  berjudul “Sistem  Monitoring  Jaringan  Sensor  Node  Berbasis Protokol  MQTT”  [6].  Node  sensor  dibuat  menggunakan NodeMCU  ESP8266  yang  terhubung  dengan  berbagai jenis  sensor  untuk  mengukur  suhu,  kelembapan  udara, kadar  gas,  dan  keberadaan  api.  Data  sensor  yang dihasilkan  akan  dikirimkan  ke  sistem  pemantauan menggunakan protokol MQTT. Hasil pengujian menunjukkan bahwa protokol MQTT berhasil diimplementasikan  dan  data  yang  dikirimkan  dari  node sensor berhasil ditampilkan pada sistem pemantauan.
Penelitian  terkait  selanjutnya  mengenai  node  nirkabel berjudul  “Perancangan  Konfigurasi  Sensor  Node  dalam Digital  Precision  Farming Menggunakan  Jaringan Internet  of  Things ”  [7].  Dalam  penelitian  ini,  dijelaskan tentang  implementasi  konfigurasi  perangkat  keras  sensor node  yang  digunakan  dalam  aplikasi  digital  precision farming. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kemampuan  sensor  node  untuk  mengirim  data  melalui rintangan  alam  dan  masalah  energi  listrik  yang  rendah sangat  tergantung  pada  kualitas  komponen  node  nirkabel yang digunakan.
Penelitian  berikutnya  terkait  node  nirkabel  telah dilakukan  berjudul  “Node  Nirkabel  Berbasis Internet  of Things Untuk  Pemantauan  Beban  Arus  Bolak  Balik Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya”  [8].  Dalam  pengujian yang  dilakukan,  sistem  PLTS  inverter  di  Laboratorium Teknik  Elektro  UNSOED  dipantau  menggunakan  node sensor yang telah dibuat. Komponen sistem berhasil diuji dengan  baik,  dengan  kesalahan  pembacaan  sensor  arus sebesar  17.09mA  (0.17%)  dan  kesalahan  pembacaan sensor  tegangan  sebesar  2.102V  (0.96%).  Rata-rata persentase  kesalahan  perhitungan  daya  aktif  adalah sebesar  3.026717%.  Node  nirkabel  mampu  mengirimkan data  pemantauan  dengan  interval  pengiriman  data  sekitar 32  detik  dan  memiliki  tingkat  keberhasilan  pengiriman data sebesar 95.22%.
Berdasarkan  isu  yang  telah  dijelaskan,  penelitian  akan dilakukan  dengan  judul  "Perancangan  Node  Nirkabel untuk  Meningkatkan  Efisiensi Bandwidth pada  Smart Greenhouse Berbasis  Protokol  MQTT".  Protokol  MQTT akan  diimplementasikan  pada  tanaman  system  IoT Greenhouse anggur untuk efisiensi penggunaan bandwidth . Dengan memanfaatkan protokol ini,
diharapkan
dapat mengefisiensikan penggunaan bandwidth sehingga  kecepatan  pengiriman  data  semakin cepat dan mengurangi pemakaian paket data.

## II. M ETODE P ENELITIAN

## A. Internet of Things (IoT)
Internet  of  Things  (IoT) adalah  konsep  teknologi  yang menghubungkan berbagai jenis perangkat fisik ke internet, sehingga  perangkat-perangkat  tersebut  dapat  saling berinteraksi dan berkomunikasi antara satu sama lain. IoT dapat  digunakan  dalam  berbagai  aplikasi,  seperti  rumah pintar,  kota  pintar,  pertanian,  industri,  dan  lain sebagainya.
Dalam  konteks  IoT,  perangkat  fisik  seperti  sensor, aktuator,  dan  perangkat  elektronik  lainnya  dapat dikoneksikan  ke  internet  melalui  jaringan  nirkabel  atau kabel.  Perangkat-perangkat  tersebut  dapat  mengirimkan dan menerima data, seperti suhu, kelembaban, kecepatan, dan  lain  sebagainya,  ke  cloud  atau  server  terpusat.  Data tersebut  kemudian  dapat  diproses  dan  dianalisis  untuk mendapatkan  informasi  yang  bermanfaat,  seperti  prediksi cuaca,  analisis  produksi,  dan  lain  sebagainya. Internet  of Things (IoT) [9][10].
B. Message Queuing Telemetry Transport (MQTT)
Protokol MQTT ( Message Queuing Telemetry Transport ) adalah sebuah protokol jaringan yang didesain untuk  mengirimkan  pesan-pesan  ringan  yang  memiliki ukuran  kecil  dan  menggunakan bandwidth yang  minim, sehingga  sangat  cocok  digunakan  pada  lingkungan jaringan  yang  terbatas  atau  kurang  stabil  seperti Internet of Things (IoT)[11].
Protokol  MQTT  memungkinkan  perangkat  IoT  untuk saling berkomunikasi dan bertukar data dengan cepat dan efisien,  dengan  menggunakan  model  publikasi  dan langganan  yang  memungkinkan  pesan  dikirimkan  ke beberapa  penerima  sekaligus.  Selain  itu,  MQTT  juga mendukung  fitur  QoS  (Quality  of  Service)  untuk menjamin  pengiriman  pesan  yang  andal  dan  akurat. MQTT  banyak  digunakan  dalam  industri  IoT,  seperti untuk  menghubungkan  sensor-sensor  pada  suatu  sistem IoT  dengan  aplikasi  atau  platform  yang  berbasis  cloud, mengirimkan  notifikasi  atau  perintah-perintah  pada perangkat  IoT,  serta  dalam  pengambilan  keputusan  atau analisis  data  di  level  edge.  [12].  Sistem  umum  MQTT membutuhkan  tiga  komponen  perangkat  lunak  utama yaitu [13]:
1. MQTT  Client yang  nantinya  akan  di  install  di  device agar  Arduino  bisa  memakai pubsubclient MQTT  di perangkat PC.
2. MQTT  Broker yang  berfungsi  untuk  menangani publish dan subscribe data . 3. MQTT  Publisher  (Node  Sensor) yang  berfungsi membaca  data  dari  sensor  dan  mengirimkannya  ke Broker .
Alur  komunikasi data MQTT  antara client , broker dan node sensor dapat dilihat pada Gambar 1.

## Gambar 1. Alur komunikasi data MQTT

## C. Eclipse Paho MQTT Python Client Library
Eclipse  Paho  MQTT  Python  Client  Library adalah sebuah  library  atau  perpustakaan Python yang  digunakan untuk mengembangkan  aplikasi  MQTT ( Message Queuing  Telemetry  Transport )  menggunakan  bahasa pemrograman Python . Library ini  dikembangkan  oleh Eclipse  Foundation dan  tersedia  secara  gratis  untuk digunakan [14].

## D. Greenhouse
Greenhouse adalah  sebuah  struktur  bangunan  yang didesain  khusus  untuk  menumbuhkan  tanaman  di dalamnya dengan lingkungan yang terkendali. Greenhouse atau rumah kaca biasanya terbuat dari bahan-bahan seperti kaca atau plastik transparan, dan dilengkapi dengan sistem ventilasi,  pemanas,  dan  pencahayaan  buatan  untuk mengontrol  suhu,  kelembaban,  dan  cahaya  di  dalamnya. [15].  Adapun  bangunan Greenhouse di  Darul  Fikri  dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Greenhouse di Darul Fikri, Kubu Raya
E. NodeMCU ESP32
NodeMCU ESP32 adalah sebuah board mikrokontroler yang  didasarkan  pada  sistem-on-chip  (SoC)  ESP32  dari Espressif  Systems.  Board  ini  dilengkapi  dengan  modul Wi-Fi  dan  Bluetooth,  serta  banyak  fitur  lainnya  seperti sensor-sensor  dan  port  I/O,  yang  memungkinkan pengembang untuk membuat berbagai macam proyek IoT dengan  mudah.  [16].  Adapun  bentuk  dari  NodeMCU ESP32  yang  digunakan  untuk  membaca  suhu  udara, kelembapan  udara  dan  kelembapan  tanah  dapat  dilihat pada Gambar 3.

## Gambar 3. NodeMCU ESP32

## F. Arduino IDE
Arduino  IDE  ( Integrated  Development  Environment ) adalah  sebuah  lingkungan  pengembangan  terpadu  untuk membuat, mengedit, dan mengupload kode program untuk
board  mikrokontroler  Arduino.  Arduino  IDE  dapat digunakan  untuk  berbagai  macam  board  mikrokontroler Arduino,  seperti  Arduino  Uno,  Nano,  Mega,  dan  banyak lagi.  [17]. Software arduino  dapat  di  instal  di  beberapa operating  system  diantaranya  Windows,  MacOS,  dan Linux.  Tampilan  antarmuka  Arduino  IDE  dapat  dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Antarmuka Arduino IDE

## G. Capacitive Soil Moisture Sensor
Capacitive  soil  moisture sensor  adalah  sensor  yang digunakan  untuk  mengukur  kadar  air  pada  tanah  dengan prinsip  kapasitansi.  Sensor  ini  terdiri  dari  dua  elektroda yang  ditempatkan  pada  tanah,  dan  kemudian  diukur kapasitansinya  oleh  sebuah  rangkaian  elektronik.  Prinsip kerja  dari  sensor  ini  adalah  dengan  mengukur  perubahan kapasitansi antara dua elektroda yang terdapat pada sensor ketika  tanah  berubah  kadar  airnya.  Kadar  air  pada  tanah akan mempengaruhi nilai dielektrik tanah, yang kemudian mempengaruhi nilai kapasitansi antara dua elektroda pada sensor  [18].  Sensor  ini  berfungsi  untuk  mendeteksi kelembaban  tanah  pada  tanaman  anggur.  Sensor  ini berbentuk mirip dengan pisau dan terbuat dari logam yang dapat  menghantarkan  tegangan  listrik  dengan  nilai  yang relatif  kecil,  yaitu  sekitar  3,3  -  5V.  Tegangan  listrik tersebut kemudian diubah menjadi bentuk digital sehingga dapat  diproses  oleh  sistem  dengan  lebih  mudah  dan akurat.  Adapun  bentuk  sensor  kelembaban  tanah  dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Sensor kelembaban tanah
H. Sensor DHT11
Sensor  DHT11  adalah  sebuah  sensor  suhu  dan kelembaban  yang  sederhana  namun  populer  dan  banyak digunakan  dalam  proyek-proyek  elektronika  dan Internet of  Things (IoT).  Sensor  ini  dapat  mengukur  suhu  dengan
rentang  antara  0°C  hingga  50°C  dengan  akurasi  sekitar ±2°C, serta kelembaban relatif dengan rentang antara 20% hingga 90% dengan akurasi sekitar ±5%. [18]. Bentuk dari sensor DHT11 dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Sensor DTH11

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN
A. Penerapan MQTT pada Node Sensor
Pada  MQTT,  protokol  ini  berbasis  TCP  ( Transmission Control  Protocol ),  dimana  data  secara realtime akan dikirimkan terus menerus tanpa memperdulikan data yang missing/corrupt .  Pada  Node  sensor  yang  menggunakan MQTT, broker berperan sebagai perangkat sistem kendali yang  memiliki  peran  dalam  membaca  data  sensor ( subscribe )  dan  mengirimkan  Kembali  ke broker ( publish ).  Untuk  terkoneksi  ke broker ,  terlebih  dahulu MQTT harus terkoneksi ke
MQTT
Server “mqtt.eclipseproject.io” menggunakan port 1883. Adapun baris  program  konfigurasinya  dapat  dilihat  pada  Kode Program 1.
Kode Program 1. Konfigurasi MQTT ke Server
Selanjutnya,  node  sensor  akan  membaca  data  dari broker yang digunakan sebagai acuan parameter data dan perintah  ke  node  sensor.  Baris  program  node  sensor membaca  data  dari broker ( subscribe )  dapat  dilihat  pada Kode Program 2.

## Kode Program 2 Konfigurasi Pembacaan Data dari Node Sensor ke
Broker
Kemudian,  node  sensor  akan  mengirimkan  data  ke broker yang nantinya akan dibaca oleh server. Pada tahap ini,  apabila  jaringan  dari  node  sensor  ke broker terputus, maka  server  tetap  akan  membaca  data  terakhir  yang dikirimkan  oleh broker .  Baris  program  node  sensor mengirimkan  data  ke broker ( publish )  dapat  dilihat  pada Kode Program 3.
Kode Program 3. Konfigurasi Pengiriman Data dari Node Sensor ke Broker
B. Penerapan MQTT pada Server
Pada penelitian ini, server bertugas membaca data yang ada  di broker untuk  disimpan  ke  dalam  database.
Nantinya, data pada database akan dibaca dan ditampilkan ke  halaman  website  secara realtime sehingga  pengguna dapat  melihat  data  hasil  pembacaan  node  sensor.  Agar dapat  membaca  data  dari broker ,  terlebih  dahulu  server harus  mengakses broker dan  port  nya.  Adapun  baris program  server  untuk  mengakses broker dapat  dilihat pada Kode Program 4.
Kode Program 4. Konfigurasi Server Mengakses Broker MQTT
Setelah  server  terhubung  ke broker ,  server  akan membaca  data  yang  dimiliki broker (subscribe).  Data yang dibaca meliputi data suhu udara, kelembapan udara, kelembapan  tanah  dan  waktu  respon.  Adapun  proses pembacaan  data broker MQT  data  dilihat  pada  Kode Program 5.
Kode Program 5. Konfigurasi Pembacaan Data pada Broker oleh Server
Kemudian,  data  sensor  dari broker disimpan  ke  dalam database  dan  ditampilkan  ke  website.  Bentuk  tampilan website dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar  7.  Tampilan  Pembacaan  Data  Node  Sensor  Menggunakan Protokol MQTT
C. Penerapan HTTP pada Node Sensor
Pada  penerapan  HTTP,  protokol  yang  digunakan berbasis  UDP  (User  Datagram  Protocol),  dimana  data akan  dikirimkan  ke  API  jika  semua  frame  paket  data sudah  terkumpul  dan  di  encoding.  Setelah  data  selesai  di encoding,  data  tersebut  dapat  dikirimkan  ke  API  dan
dibaca  oleh  server.  Adapun  konfigurasi  akses  API  dapat dilihat pada Kode Program 6.
Kode Program 6. Konfigurasi Akses API oleh Node Sensor
Setelah itu, node sensor akan mengirimkan data sensor melalui  akses  API  sehingga  data  bisa  dibaca  oleh  server. Proses  pengiriman  data  node  sensor  ke  API  dapat  dilihat pada Kode Program 7.
Kode Program 7. Pengiriman Data ke API oleh Node Sensor
D. Penerapan HTTP pada Server
Pada  tahap  ini,  server  akan  membaca  data  dari  API yang  diberikan  dari  Node  Sensor.  Data  tersebut  akan disimpan  ke  dalam  database  dan  ditampilkan  ke  website. Bentuk  konfigurasi  ke  API  dapat  dilihat  pada  Kode Program 8.

## Kode Program 8. Konfigurasi Server ke API
Setelah server terkoneksi ke API, server akan membaca data-data  dari  API  dan  disimpan  ke  dalam  database. Proses pembacaan data pada API dapat dilihat pada Kode Program 9.
Kode Program 9. Pembacaan Data pada API oleh Server
Kemudian,  data  sensor  yang  didapatkan  dari  API, disimpan  ke  database  dan  ditampilkan  ke  halaman website.  Adapun  tampilan  pengguna  halaman  website dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar  8.  Tampilan  Pembacaan  Data  Node  Sensor  Menggunakan Protokol HTTP
E. Pengujian Waktu Respon MQTT dan HTTP per Jam Dalam  pengujian  ini,  dilakukan  penghitungan  waktu respons  Node  Sensor  saat  mengirimkan  data  sensor  dari awal  sampai  data  tersebut  tiba  di  server  database  setiap jam.  Informasi  tentang  waktu  respons  pengiriman  data sensor per jam menggunakan protokol MQTT terdapat di Tabel  1,  sementara  informasi  waktu  respons  pengiriman data sensor per jam menggunakan protokol HTTP terdapat di Tabel 2.

## TABEL I
R ATA -R ATA W AKTU R ESPON MQTT P ENGIRIMAN D ATA S ENSOR PER J AM No Suhu ( °C ) Kel. Udara (%) Kel. Tanah (%) Respo n Suhu (detik) Respo n Kel. Udara (detik) Respo n Kel. Tanah (detik)
Rata- rata Respo n (detik) 1 30.90 40% 15% 0.04 0.03 0.03 0.03 2 31.3 41% 14% 0.04 0.03 0.03 0.03 3 31.1 41% 14% 0.04 0.05 0.03 0.04 4 31.6 34% 18% 0.05 0.03 0.03 0.04 5 32.1 32% 18% 0.05 0.05 0.04 0.05 6 32.6 32% 18% 0.1 0.03 0.03 0.05 7 32.6 33% 17% 0.11 0.03 0.06 0.07 8 32.2 33% 17% 0.12 0.03 0.02 0.06 9 32.2 33% 17% 0.12 0.03 0.02 0.06 10 32.3 45% 11% 0.03 0.37 0.03 0.14 11 32.3 45% 11% 0.03 0.37 0.03 0.14 12 29 55% 34% 0.04 0.05 0.03 0.04 13 27.2 35% 10% 0.04 0.05 0.06 0.05 14 27.2 38% 10% 0.05 0.06 0.08 0.06 15 27.8 38% 14% 0.11 0.03 0.05 0.06 16 28.9 35% 14% 0.12 0.04 0.05 0.07 17 28.2 55% 13% 0.1 0.04 0.05 0.06 18 29.4 55% 13% 0.12 0.12 0.36 0.20 19 29.8 42% 13% 0.2 0.05 0.03 0.09 20 27.3 47% 55% 0.03 0.05 0.05 0.04 21 27.8 45% 53% 0.11 0.11 0.12 0.11 22 28.9 45% 48% 0.05 0.05 0.06 0.05 23 29.8 35% 38% 0.07 0.06 0.06 0.06 24 29.8 35% 33% 0.12 0.03 0.02 0.06 25 27.4 30% 25% 0.2 0.23 0.32 0.25 26 28.2 42% 37% 0.12 0.03 0.03 0.06 27 26.8 49% 35% 0.02 0.04 0.06 0.04 28 26.9 46% 35% 0.11 0.12 0.12 0.12 29 27.6 44% 33% 0.23 0.23 0.3 0.25 30 27.8 43% 33% 0.03 0.04 0.04 0.04 31 27.6 42% 30% 0.06 0.06 0.07 0.06 32 28.6 40% 44% 0.03 0.03 0.03 0.03 33 27.6 41% 43% 0.03 0.05 0.06 0.05 34 27.8 45% 38% 0.05 0.06 0.04 0.05 35 28.4 40% 37% 0.11 0.12 0.22 0.15 Rata-rata Respon 0.08 0.08 0.08 0.08
T ABEL II R ATA -R ATA W AKTU R ESPON HTTP P ENGIRIMAN D ATA S ENSOR PER J AM No Suhu ( °C ) Kel. Udara (%) Kel. Tanah (%) Respo n Suhu (detik)
Respo n Kel. Udara (detik)
Respo n Kel. Tanah (detik) Rata- rata Respo n (detik) 1 31.4 40% 34% 0.13 0.3 0.47 0.30 2 30.9 43% 33% 0.16 0.37 0.52 0.35 3 30.9 44% 33% 0.17 0.29 0.45 0.30 4 31.7 37% 0% 0.43 0.81 1.15 0.80 5 32 37% 0% 0.24 0.45 0.57 0.42 6 31.7 34% 55% 0.33 0.46 0.61 0.47 7 32.9 32% 41% 0.2 0.44 0.68 0.44 8 32.9 32% 41% 0.31 0.45 0.62 0.46 9 33.1 34% 40% 0.31 0.49 0.6 0.47 10 30.4 40% 12% 0.19 0.3 0.42 0.30 11 26.3 50% 15% 0.34 0.96 1.49 0.93 12 26.1 50% 13% 0.19 0.32 0.43 0.31 13 25.2 55% 43% 0.16 0.2 0.23 0.20 14 25.2 55% 43% 0.33 0.35 0.4 0.36 15 26.8 48% 42% 0.23 0.23 0.25 0.24 16 26.9 46% 42% 0.21 0.23 0.28 0.24 17 27.2 43% 39% 0.26 0.28 0.3 0.28 18 27.4 42% 39% 0.31 0.33 0.45 0.36 19 27.4 42% 39% 0.33 0.46 0.61 0.47 20 28.2 40% 35% 0.18 0.26 0.31 0.25 21 26.8 48% 42% 0.36 0.46 0.54 0.45 22 26.9 46% 42% 0.14 0.28 0.49 0.30 23 27.2 43% 39% 0.24 0.29 0.32 0.28 24 27.4 42% 39% 0.26 0.36 0.71 0.44 25 27.4 42% 39% 0.44 0.51 0.78 0.58 26 28.2 40% 35% 0.38 0.46 0.53 0.46 27 26.8 48% 42% 0.23 0.28 0.43 0.31 28 26.9 46% 42% 0.43 0.46 0.89 0.59 29 27.2 43% 39% 0.36 0.46 0.68 0.50 30 27.4 42% 39% 0.19 0.27 0.35 0.27 31 27.4 42% 39% 0.26 0.29 0.36 0.30 32 28.2 40% 35% 0.25 0.49 0.67 0.47 33 27.4 42% 39% 0.21 0.28 0.32 0.27 34 27.4 42% 39% 0.46 0.65 0.82 0.64 35 28.2 40% 35% 0.23 0.27 0.33 0.28 Rata-rata Respon 0.27 0.39 0.54 0.40
Dari  Pengujian  ini,  didapatkan  perbandingan  rata-rata waktu  respon  per  jam  antara  MQTT  dengan  HTTP. Adapun  perbandingan  rata-rata  waktu  respon  per  jam antara MQTT dengan HTTP dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9. Rata-Rata Waktu Respon MQTT dan HTTP per Jam
F. Pengujian Waktu Respon MQTT dan HTTP per 10 Menit
Pada  pengujian  ini,  dihitung  waktu  respon  dari  Node Sensor  mengirimkan  data  sensor  hingga  sampai  di database  server  setiap  10  menit.  Adapun  waktu  respon pengiriman  data  sensor  per  10  menit  menggunakan protokol  MQTT  dapat  dilihat  pada  Tabel  3.  Sedangkan waktu  respon  pengiriman  data  sensor  per  10  menit menggunakan protokol HTTP dapat dilihat pada Tabel 4.
TABEL III R ATA -R ATA W AKTU R ESPON MQTT P ENGIRIMAN D ATA S ENSOR PER 10 M ENIT
No Suhu ( °C ) Kel. Udara (%) Kel. Tanah (%) Respo n Suhu (detik) Respo n Kel. Udara (detik) Respo n Kel. Tanah (detik) Rata- rata Respo n (detik) 1 31.2 35 15 0.03 0.04 0.03 0.03 2 30.9 36 16 0.03 0.04 0.03 0.03 3 27.7 35 10 0.04 0.05 0.03 0.04 4 27.3 37 12 0.03 0.04 0.03 0.03 5 28 40 16 0.13 0.08 0.1 0.10 6 27.8 38 24 0.04 0.06 0.03 0.04 7 28.2 39 47 0.03 0.03 0.03 0.03 8 28.2 39 58 0.03 0.05 0.05 0.04 9 28.5 39 58 0.03 0.05 0.05 0.04 10 28.5 36 58 0.03 0.05 0.05 0.04 11 29.4 36 58 0.03 0.05 0.05 0.04 12 29.4 36 58 0.03 0.05 0.05 0.04 Rata-rata Respon 0.04 0.05 0.04 0.04
TABEL IV R ATA -R ATA W AKTU R ESPON HTTP P ENGIRIMAN D ATA S ENSOR PER 10 M ENIT No Suhu ( °C ) Kel. Udara (%) Kel. Tanah (%) Respo n Suhu (detik) Respo n Kel. Udara (detik) Respo n Kel. Tanah (detik) Rata- rata Respo n (detik) 1 28.6 41 16 0.45 0.66 0.83 0.65 2 28.5 41 16 0.17 0.35 0.53 0.35 3 29.1 44 6 0.18 0.31 0.5 0.33 4 28.8 42 8 0.15 0.36 0.51 0.34 5 27.7 38 8 0.23 0.43 0.83 0.50 6 27.2 40 8 0.15 0.34 0.49 0.33 7 27 40 8 0.2 0.41 0.57 0.39 8 27.1 45 9 0.35 0.79 1.2 0.78 9 26.8 41 8 0.27 0.5 1.09 0.62 10 26.7 41 16 0.42 1.09 1.33 0.95 11 27.2 44 22 0.19 0.34 0.48 0.34 12 27.5 45 54 0.21 0.37 0.59 0.39 Rata-rata Respon 0.25 0.50 0.75 0.50
Dari  Pengujian  ini,  didapatkan  perbandingan  rata-rata waktu  respon  per  10  menit  antara  MQTT  dengan  HTTP. Adapun perbandingan rata-rata waktu respon per 10 menit antara  MQTT  dengan  HTTP  dapat  dilihat  pada  Gambar 10.
Gambar 10. Rata-Rata Waktu Respon MQTT dan HTTP per 10 Menit
G. Pengujian Waktu Respon MQTT dan HTTP per Detik Pada  pengujian  ini,  dihitung  waktu  respon  dari  Node Sensor  mengirimkan  data  sensor  hingga  sampai  di database  server  setiap  detik.  Adapun  waktu  respon pengiriman  data  sensor  per  detik  menggunakan  protokol MQTT  dapat  dilihat  pada  Tabel  5.  Sedangkan  waktu respon  pengiriman  data  sensor  per  detik  menggunakan protokol HTTP dapat dilihat pada Tabel 6.
TABEL V
R ATA -R ATA W AKTU R ESPON MQTT P ENGIRIMAN D ATA S ENSOR PER D ETIK No
Suhu ( °C ) Kel. Udara (%) Kel. Tanah (%) Respo n Suhu (detik) Respo n Kel. Udara (detik)
Respo n Kel. Tanah (detik)
Rata- rata Respo n (detik) 1 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 2 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 3 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 4 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 5 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 6 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 7 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 8 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 9 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 10 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 11 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 12 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 13 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 14 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 15 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 16 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 17 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 18 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 19 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 20 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 21 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08
22 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 23 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08 24 31.6 33 21 0.1 0.07 0.07 0.08
25 28.1 38 24 0.07 0.08 0.07 0.07 26 28.1 39 24 0.07 0.07 0.07 0.07 27 28.5 39 24 0.07 0.08 0.07 0.07 28 28.5 39 24 0.07 0.07 0.07 0.07 29 29 39 24 0.07 0.08 0.08 0.08 30 29 40 24 0.07 0.07 0.07 0.07 31 28.1 38 24 0.11 0.13 0.07 0.10 32 28.1 38 24 0.1 0.08 0.07 0.08 33 28.2 38 24 0.07 0.08 0.07 0.07 34 28.2 38 25 0.07 0.13 0.1 0.10 35 28.2 38 24 0.1 0.08 0.1 0.09 36 28.2 38 24 0.07 0.07 0.07 0.07 37 28.2 38 24 0.15 0.09 0.07 0.10 38 28.2 38 24 0.08 0.07 0.07 0.07 39 28.2 38 24 0.1 0.08 0.09 0.09 40 28.7 38 24 0.07 0.07 0.07 0.07 41 28.7 38 24 0.08 0.08 0.07 0.08 42 28.2 38 24 0.07 0.07 0.07 0.07 43 28.2 38 24 0.09 0.08 0.07 0.08 44 28.2 38 24 0.07 0.07 0.07 0.07 45 28.2 38 24 0.11 0.1 0.18 0.13 46 28 38 24 0.08 0.09 0.1 0.09 Rata-rata Respon 0.09 0.08 0.08 0.08
TABEL VI
R ATA -R ATA W AKTU R ESPON HTTP P ENGIRIMAN D ATA S ENSOR PER D ETIK No
Suhu ( °C ) Kel. Udara (%) Kel. Tanah (%) Respo n Suhu (detik) Respo n Kel.
Udara (detik) Respo n Kel. Tanah (detik)
Rata- rata Respo n (detik) 1 29.6 33 5 0.78 1.29 1.78 1.28 2 29.4 33 5 0.74 1.49 2.07 1.43 3 29.4 33 5 0.39 0.93 1.77 1.03 4 29.5 33 5 0.39 0.84 1.31 0.85 5 29.5 33 4 0.5 0.95 1.34 0.93 6 29.5 33 4 0.42 0.8 1.28 0.83 7 29.5 33 5 0.43 0.93 1.32 0.89 8 29.6 33 4 0.62 1.39 1.99 1.33 9 29.6 33 5 0.4 0.93 1.33 0.89 10 29.6 33 5 0.37 0.85 1.43 0.88 11 29.6 33 5 0.63 1.09 1.51 1.08 12 29.6 33 5 0.41 0.87 1.34 0.87 13 29.7 33 5 0.38 1.67 2.16 1.40 14 29.6 33 5 0.4 0.89 1.64 0.98 15 29.6 33 5 0.59 1.02 1.5 1.04 16 29.6 33 5 0.69 1.09 1.65 1.14 17 29.6 33 5 0.55 0.96 1.46 0.99 18 29.6 33 4 0.43 0.91 1.31 0.88 19 29.8 34 5 0.43 0.87 1.42 0.91 20 29.8 34 5 0.51 0.93 1.44 0.96 21 29.8 34 4 0.5 0.92 1.66 1.03 22 29.9 33
4 0.68
1.46 1.9 1.35
23
29.9 33 4 0.44 0.92 1.39 0.92 24 29.9 33 5 0.5 1.02 1.57 1.03
No Suhu ( °C ) Kel. Udara (%) Kel. Tanah (%) Respo n Suhu (detik) Respo n Kel. Udara (detik) Respo n Kel. Tanah (detik) Rata- rata Respo n (detik) 25 29.8 33 5 0.58 0.99 1.59 1.05 26 29.8 33 5 1.13 1.85 2.28 1.75 27 29.9 33 5 0.48 0.93 1.4 0.94 28 29.9 33 5 0.6 0.99 1.51 1.03 29 29.8 33 5 0.58 1.07 1.66 1.10 30 30.1 33 5 0.67 1.15 1.76 1.19 31 29.9 33 5 0.54 1.56 2.3 1.47 32 30.1 33 5 0.65 1.45 2.25 1.45 33 30 33 5 0.51 1.28 1.67 1.15 34 30 33 5 0.54 1.4 2.05 1.33 35 30.1 33 5 0.57 1.18 1.6 1.12 36 30.1 33 5 0.57 1.21 1.74 1.17 37 30.3 33 5 0.6 1.37 2.27 1.41 38 30 33 5 0.76 1.62 2.1 1.49 39 30.1 33 5 0.54 1.06 1.87 1.16 40 30.1 33 5 0.56 1.07 1.72 1.12 41 30.1 33 5 0.58 1.08 1.56 1.07 42 30.1 33 5 0.68 1.34 1.82 1.28 43 30.3 33 5 0.53 1 1.52 1.02 44 30.3 33 5 0.56 1.32 1.93 1.27 45 30.3 32 5 0.38 0.91 1.32 0.87 46 30.3 32 5 0.54 1.02 1.53 1.03 Rata-rata Respon 0.55 1.13 1.67 1.12
Dari  Pengujian  ini,  didapatkan  perbandingan  rata-rata waktu  respon  per  detik  antara  MQTT  dengan  HTTP. Adapun  perbandingan  rata-rata  waktu  respon  per  detik antara  MQTT  dengan  HTTP  dapat  dilihat  pada  Gambar 11.
Gambar 11. Rata-Rata Waktu Respon MQTT dan HTTP per Detik

## H. Pembahasan
Dari  hasil  pengujian,  didapatkan  beberapa  hasil perbandingan  antara  MQTT  dengan  HTTP  menggunakan interval waktu pengiriman yang berbeda. Pada pengiriman data per jam, secara keseluruhan MQTT masih lebih stabil dan  waktu  responnya  lebih  kecil  dibandingkan  HTTP. Walaupun  ada  beberapa  pengiriman  data  terjadi  lonjakan waktu  respon  di  protokol  MQTT.  Pada  pengiriman  data per jam, secara keseluruhan MQTT masih lebih stabil dan waktu  responnya  lebih  kecil  dibandingkan  HTTP. Kemudian,  pada  pengiriman  data  per  jam,  secara keseluruhan  MQTT  masih  lebih  stabil  dan  waktu responnya  lebih  kecil  dibandingkan  HTTP.  Walaupun server harus menerima data dengan sangat cepat, performa pengiriman  data  menggunakan  MQTT  lebih  stabil dibandingkan  dengan  HTTP  saat  data  dikirimkan  ke server.  Hasil  dari  perbandingan  ketiga  interval  waktu adalah  Perbandingan  antara  pengiriman  data  ke  server setiap  1  jam  adalah  0.08  detik  (MQTT)  dan  0.4  detik (HTTP).  Perbandingan  antara  pengiriman  data  ke  server
setiap  10  menit  adalah  0.04  detik  (MQTT)  dan  0.5  detik (HTTP).  Perbandingan  antara  pengiriman  data  ke  server setiap  detik  adalah  0.08  detik  (MQTT)  dan  1.12  detik (HTTP).

## IV. K ESIMPULAN
Pada  penelitian  ini,  protokol  MQTT  menggunakan Eclipse  Paho  Python  Client  Library  yang  mana  berperan sebagai Broker ( Open  Source )  untuk  menerima  data  dari Node  Sensor  ( Publish )  dan  mengirimkan  data  ke Client/Server  ( Subscribe )  menggunakan  jalur  komunikasi TCP.  Hasil  perbandingan  waktu  respon  antara  MQTT dengan  HTTP  untuk  pengiriman  data  ke  server  setiap  1 jam  adalah  0.08  detik  (MQTT)  dan  0.4  detik  (HTTP). Kemudian, perbandingan antara pengiriman data ke server setiap  10  menit  adalah  0.04  detik  (MQTT)  dan  0.5  detik (HTTP).  Selanjutnya,  perbandingan  antara  pengiriman data ke server setiap detik adalah 0.08 detik (MQTT) dan 1.12  detik  (HTTP).  Jadi,  pengiriman  data  menggunakan protokol  MQTT  lebih  stabil  dan  waktu  responnya  lebih cepat dibandingkan dengan HTTP.

## R EFERENSI
[1] C.  A.  González-Amarillo  et  al.,  "An  IoT-Based  Traceability System  for  Greenhouse  Seedling  Crops,"  in  Proc.  IEEE  Access, 2018, pp. 67528-67535.
[2] H. R. Lubis, "Rancang Bangun Smart System Ruang Greenhouse Berbasis  IoT  dengan  Menggunakan  Arduino  UNO,"  Jurusan Teknik Elektro UII Yogyakarta, 2020.
[3] A.  Wardani,  “Purwarupa  perangkat  IoT  untuk  smart  greenhouse berbasis  mikrokontroler”,  in  Proc.  E-Proceeding  of  Engineering, 2018, pp. 3859–3875.
[4] Ristian et al., "Sistem Monitoring Smart Greenhouse pada Lahan Terbatas  Berbasis  Internet  of  Things  (IoT)",  Jurnal  Edukasi  & Penelitian Informatika, vol. 8, no. 1, 2022.
[5] E. F. Fernanda, “Rancang Bangun Sistem Monitoring dan Kontrol Smart Home Menggunakan Protokol MQTT,” Fakultas Teknologi dan Informatika Universitas Dinamika, 2022.
[6] M.  Diono  et  al.,  "Sistem  Monitoring  Jaringan  Sensor  Node Berbasis  Protokol  MQTT,"  Jurnal  ELEMENTER,  vol.  7,  no.  2, pp. 120-126, 2021.
[7] R.  Hudaya  and  T.  Y.  Putro,  "Perancangan  Konfigurasi  Sensor Node  dalam  Digital  Precision  Farming  Menggunakan  Jaringan Internet of Things," Bandung, 2018.
[8] A.  W.  W.  Winasis  et  al.,  "Node  Nirkabel  Berbasis  Internet  of Things  Untuk  Pemantauan  Beban  Arus  Bolak  Balik  Pembangkit Listrik Tenaga Surya," Yogyakarta, 2016.
[9] I.  Kurniawan  and  L.  Andraini,  “Implementasi  Internet of  Things (IOT) untuk kesehatan”, Jurnal Ilmiah Pendidikan Teknik Elektro, vol. 2(10), 2022.
[10] W.  N.  Alimyaningtias  and  Syaddam,  “Penerapan  IoT  untuk Optimalisasi  Penjagaan  Kadar  Air  Dalam  Tanah”,  Jurnal Teknologi dan Sistem Tertanam, vol. 3, no. 2, 2022.
[11] C.  F.  Permatasari  and  H.  Dhika,  “Optimasi  Jalur  Transfer  Data dari  HTTP  menjadi  MQTT  pada  IoT  menggunakan  Cloud Services,” JISA, vol. 1, no. 2, pp. 67–72, 2018.
[12] E.  F.  D.  Permatasari  et  al.,  “Analisis  Perbandingan  Performansi MQTT  dan  HTTP  pada  Platform  IoT  Node-Red,”  eProceedings Eng., vol. 6, no. 2, 2019.
[13] B.  M.  Susanto  et  al.,  "Implementasi  MQTT  Protocol  pada Smart Home Security Berbasis Web," Jurnal Informatika Polinema, vol. 4, no. 3, pp. 201-205, 2018.
[14] "Eclipse  Foundation  Paho,"  Eclipse  Foundation,  15  03  2012. [Online].  Available:  https://www.eclipse.org/paho/.  [Accessed  02 10 2022].
[15] U.  Ristian  et  al.,  "Sistem  Monitoring  Smart  Greenhouse  pada Lahan Terbatas Berbasis Internet of Things (IoT)," Jurnal Edukasi dan Penelitian Informatika, vol. 8, no. 1, pp. 87-94, 2022.
[16] "ESP-32 WROM-32 Datasheet v2.9," Ekspressif Systems, 2019.
[17] "Arduino,"  2020.  [Online].  Available:  https://www.arduino.cc/. [Accessed 28 04 2020].
[18] M.  B.  K.  Putra,  “IoT  Based  Smart  Agriculture  Using  Fuzzy Logic”, Jurnal Comaise, vol. 06, no. 02.
[19] "DTH11  Humidity  &  Temperature  Sensor,"  D-Robotics,  UK, 2010.