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

## BEES: Bulletin of Electrical and Electronics Engineering
ISSN 2722-6522 (Media Online), Vol 1, No 1, July 2020, pp 41-47
Automated  Feeding  Fish  Menggunakan  Raspberry  Pi,  Webcam  dan Sensor Suhu Berbasis IoT
Irma Salamah, Ciksadan, Nadila Savira Makarau *
Fakultas Teknik Elektro, Program Studi Teknik Telekomunikasi, Politeknik Negeri Sriwijaya, Palembang, Indonesia. Email: 1 irma.salamah@yahoo.com, 2 cik_sadan@yahoo.com, 3,* nadila.s91@gmail.com

## A RTICLE I NFO A B S T R A K
Article History Received : July 03, 2020 Accepted : July 07, 2020 Published  : July 20, 2020
Permasalahan  yang  sering  terjadi  dalam  pemberian  pakan  ikan  adalah  saat  pemilik berpergian jauh. Dengan adanya teknologi Internet of Things dapat mempermudah dalam pemeliharaan  ikan  yaitu  berupa  alat  pemberian  pakan  secara  otomatis  yang  dapat mempermudah  pemilik.  Pada  penelitian  kali  ini,  penulis  akan  membangun  alat  dan aplikasi  yang  dapat  memberikan  pakan  ikan  secara  otomatis.  Alat  ini  dibangun  dengan Raspberry  Pi  sebagai  pengendali  utamanya  yang  dilengkapi  motor  servo  sebagai pembuka  tempat  pakan  ikan,  sensor  suhu  sebagai  mendeteksi  suhu  akuarium,  sensor ultrasonik  sebagai  pendeteksi  sisa  pakan,  monitoring  akuarium  menggunakan  webcam, relay  sebagai  pengontrol  filter  air  dan  pemanas  air  pada  akuarium.  Secara  keseluruhan alat  ini  dihubungkan  dengan  aplikasi  berbasis  Android.  Ketika  pemberian  pakan  ikan dapat  dilakukan  dengan  dua  cara,  yaitu  berdasarkan  jadwal  yang  telah  diatur  pada aplikasi  dan  secara  langsung  dengan  menekan  tombol  pada  aplikasi.  Dalam  proses pembuatan  alat  ini  memanfaatkan  bahasa  pemograman python ,  sedangkan  aplikasi dibangun  dengan  Android  Studio  dengan  bahasa  pemograman java dan  XML.    Secara keseluruhan  integrasi  antara  data  alat  dan  aplikasi  dikirimkan  ke  server  dengan penyimpanan  database  pada  MySQL.  Diharapkan  dengan  penelitian  ini  dapat  secara fungsional bekerja mempermudah dalam kegiatan pemberian pakan ikan.
Kata Kunci : Pakan Ikan, Internet of things, Otomatis, Raspberry Pi, Android
C ORRESPONDENCE
Email: nadila.s91@gmail.com

## A B S T R A C T
The  problem that  often  occurs in fish  feeding is  when the  owner travels far  away.  With the  Internet  of  Things  technology  can  facilitate  the  maintenance  of  fish  in  the  form  of automatic feeding  tools that  can  facilitate  the  owner.  In this  study, the author  will build tools  and  applications that  can  provide fish  feed automatically.  This  tool  was  built  with the  Raspberry  Pi  as  its  main  controller  which  is  equipped  with  a  servo  motor  as  an opening for fish feed, a temperature sensor to detect aquarium temperature, an ultrasonic sensor as a detection of feed residue, aquarium monitoring using a webcam, a relay as a controller  for  water  filters  and  water  heaters  in  the  aquarium.  Overall  this  tool  is associated with Android-based applications. When feeding fish can be done in two ways, namely based on a schedule that has been set in the application and directly by pressing the  button  on  the  application.  In  the  process  of  making  this  tool  utilizing  the  Python programming language, while the application is built with Android Studio with Java and XML  programming  languages.  Overall integration  between tool and  application  data is sent  to  the  server  by  storing  the  database  in  MySQL.  It  is  hoped  that  this  research  can work functionally to facilitate fish feeding activities.
Keywords: Fish Feed, Internet of things, Automatic, Raspberry Pi, Android

## 1. PENDAHULUAN
Teknologi internet  of  things (IoT)  adalah  teknologi  penggunaan  internet  untuk  hal-hal  fisik  yang  terdapat mikrokontroler yang dilengkapi dengan beberapa sensor yang dapat menghasilkan data mentah yang benar dengan cara yang efisien untuk diolah dan menghasilkan informasi lebih berharga[1]. Pemanfaatan dari Internet  of Things atau IoT salah satunya pada bidang perikanan, pada masa modernisasi ini banyak alat menggunakan teknologi IoT yang  dimanfaatkan  dalam  budidaya  perikanan.  Tanpa  terkecuali  dengan  hobi  seperti  memelihara  ikan  dalam akuarium atau kolam yang dapat menggunakan alat sebagai pembantu untuk kemudahan dalam penggunaannya [2]. Pemberian  makan  ikan  pada  umumnya  dilakukan  secara  manual  dengan  menaburkan  makanan  ikan  ke kolam/akuarium dan pekerjaan ini dilakukan secara rutin setiap harinya[3].
Pada  penelitian  sebelumnya  perancangan  alat  menggunakan  mikrokontroller  Arduino  Uno  sebagai  kontrol pusat semua komponen yang digunakan. Cara kerja alat ini menggunakan push button untuk mensetting timer dan motor servo akan bekerja sesuai timer yang telah diatur oleh pengguna, tetapi alat ini tidak menggunakan teknologi IoT pada cara kerjanya[4].  Adapun yang dilakukan [5] pada penelitiannya,  telah membuat alat pemberian makan ikan otomatis pada akuarim dengan menggunakan mikrokontroller ATMEGA8535 sebagai pengendali utama. Alat ini dapat mendeteksi pergantian catu daya, dan mendeteksi suhu ketika berada dalam keadaan tidak normal dengan pemberitahuan melalui SMS. Dikarenakan masih berbasis SMS maka harus ada pengembangan dari alat ini.
Pada penelitian selanjutnya telah dilakukan perancangan sebuah alat pemberian pakan ikan otomatis dengan kendali Raspberry  Pi dan webcam sebagai  pengendali  utamanya,  kemudian  menggunakan Telegram untuk mengontrol  pemberian  pakan  ikan  otomatis  yang  dikirim  berupa  pesan[6]. Dikarenakan  mengunakan  remote desktop berupa ruang pesan pada aplikasi Telegram , alat ini perlu dikembangkan lagi monitoringnya menggunakan aplikasi.
Dalam  penelitian  kali  ini  akan  menggunakan  Raspberry  Pi  3B+  sebagai  kendali  alat  yang  terhubung  ke aplikasi  berbasis Android .  Alat  ini  juga  akan  di  lengkapi  dengan  sensor  suhu  untuk  mengukur  suhu  air  pada akuarium/kolam  ikan,  sensor  ultrasonik  digunakan  untuk  mengetahui  sisa  persediaan  pakan  ikan  pada  alat,  dan penambahan kamera webcam dimaksudkan agar pemilik dapat memantau keadaan akuarium/kolam secara real-time yang datanya ditampilkan pada aplikasi berupa video, lalu dapat mengaktifkan relay untuk menghidupkan filter dan pemanas  air.  Maka  dari  itu,  tujuan  dari  perancangan  alat  dan  aplikasi  ini  diharapkan  lebih  efisien  dalam penggunaannya,  terutama  jika  setiap  kali  pemberian  pakan  ikan[7].  Pemilik  juga  dapat  mengontrol  keadaan akuarium, suhu, dan sisa dari pakan ikan yang tersedia dari jarak jauh.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Dalam  perancangan  perangkat  pada  penelitian  ini  dibagi  menjadi  dua  bagian,  yaitu  perancangan  perangkat  keras ( hardware ) dan perancangan perangkat lunak ( software )[8]. Selanjutnya kedua perancangan tersebut diintegrasikan menjadi satu kesatuan sistem.

## 2.1 Perancangan Perangkat Keras (Hardware)
Pada  blok  diagram  Gambar  1.  menjelaskan  alur  fungsi  dari  masing-masing  komponen  yang  saling  berhubungan pada rancang bangun alat ( hardware ). Raspberry Pi model 3B+ sebagai pengendali utama yang akan menggerakkan motor  servo,  lalu  membaca  sensor  suhu  DS18B20,  sensor ultrasonik ,  RTC  DS3231  sebagai  pengatur  waktu pemberian  pakan  dan monitoring  keadaan  akuarium menggunakan webcam .  Secara  keseluruhan  data akan  dikirim ke web server dan akan ditampilkan pada aplikasi smartphone Android.
Gambar 1. Perancangan Perangkat Keras ( Hardware )
Dalam  perancangan  program  untuk  dapat  dikendalikan  oleh  Raspberry  Pi,  setiap  sensor  diakses  menggunakan software PuTTY dengan koding bahasa python untuk sensor ultrasonik, DS18B20, RTC DS3231, Motor servo dan Webcam  agar  dapat  terbaca  oleh  GPIO  Raspberry  Pi.  Berikut  ini  pada  Gambar  2.  contoh  bahasa python yang digunakan untuk mengakses program pada Raspberry Pi.

## 2.2 Perancangan Perangkat Lunak (Software)
Diagram  alir flowchart pada  Gambar  3.  dibawah  ini  menjelaskan  proses  kerja  aplikasi,  dimulai  dari inisialisasi seluruh  sensor  lalu  jika  diberikan  perintah  sesuai  jadwal  pakan  motor  servo  akan  terbuka.  Jika  bukan  jadwal pemberian  pakan,  sistem  akan  membaca  data  sensor  secara real  time yang  datanya  dikirimkan  ke  server  lalu  di tampilkan melalui aplikasi Android .
Gambar 3. Diagram Alir Perangkat Lunak ( Software )
2.3 Integrasi Sistem Hardware dan Software
Dalam  integrasi  antara  sistem hardware dan software ini,  setelah  dilakukan  perancangan  antara  alat  dan  aplikasi keduanya  diintegrasikan  dengan  bahasa  pemograman.  Pada  aplikasi  menggunakan  bahasa java untuk menghubungkannya  dengan  alat,  sedangkan  pada  alat  menggunakan  bahasa python dalam  menginisialisasi keseluruhan  sensor  untuk  dikendalikan  oleh  Raspberry  Pi. Keseluruhan  data  disimpan  terlebih  dahulu  oleh server MySQL, selanjutnya akan ditampilkan pada aplikasi Android.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  bagian  ini  akan  dijelaskan  hasil  dari  integrasi  antara  perangkat  keras  yang  berupa  alat  dan  perangkat  lunak yang berupa aplikasi Android dengan nama smart fish.

## 3.1 Hasil Tampilan Keseluruhan Sistem
a. Tampilan Alat
Alat  pemberian  pakan  ikan  secara  otomatis  telah  dirancang  sesuai  dengan  diagram  blok  rangkaian.  Raspberry  Pi 3B+  sebagai  pengendali  utama  pada  alat  ini  dengan  menggunakan  bahasa  pemograman python dan  penyimpanan database pada MySQL secara keseluruhan akan terhubung dengan aplikasi Android .
Gambar 5. Tata letak komponen alat pada box
Adapun daftar komponen yang digunakan pada alat ini terdiri dari: 1. Sensor suhu DS18B20 2. RTC DS3231
3. Sensor ultrasonik SF-HC04
4. Motor servo MGS90S
5. Webcam
6. Modul relay 2 channel
7. Filter akuarium
8. Pemanas ( heater ) akuarium
9. Ubec 5v 10. Adaptor 12v
b. Tampilan Aplikasi Smart Fish pada Android
Tampilan  dari  aplikasi smart  fish terdiri  atas  halaman login ,  menu  utama  yang  berisikan  menu  pakan,  menu monitoring , data suhu akuarium dan sisa stock pakan, serta switch untuk menghidupkan pemanas ( heater ) pada akuarium. Berikut ini penjelasan setiap halaman menu yang terdapat pada aplikasi smart fish. 1. Tampilan Login
Pada  halaman login ini,  berisikan username dan password yang  harus  di  masukkan    pada  saat  pengguna melakukan login aplikasi smart fish lalu menekan tombol login .
Gambar 6. Tampilan Halaman Login Aplikasi
2. Tampilan Menu Utama
Setelah menekan tombol login, pengguna akan beralih ke halaman menu utama yang berisikan beberap menu yang terdiri atas   menu  pakan, menu monitoring,  data  suhu  kolam/akuarium, persediaan stock pakan  pada alat, dan switch untuk menghidupak pemanas air ketika suhu dibawah 25˚C.
Gambar 7. Tampilan Menu Utama Aplikasi
3. Tampilan Menu Pakan
Pada saat pengguna menekan menu pakan akan beralih ke halaman berikutnya yang berisikan daftar jadwal pemberian  pakan,  pengguna dapat menambahkan  atau  menghapus jadwal  sesuai  kebutuhan.  Pada menu  ini juga diberikan tombol “beri” ketika pengguna ingin memberikan pakan ikan tidak berdasarkan jadwal.
Gambar 8. Tampilan Jadwal Pakan pada Menu Pakan
4. Tampilan Menu Monitoring
Pada  menu  utama  terdapat  menu monitoring ,  pada  saat  pengguna  menekan  tombol  menu  ini  akan  beralih pada  halaman  yang  berisikan list hasil  rekaman  video  dari webcam pada  alat  yang  ditampilkan  ke  dalam aplikasi ini. Pengguna dapat langsung memutar rekaman video yang tersedia, selain itu terdapat switch yang terhubung pada filter air sehingga dapat dihidupkan atau dimatikan saat keadaan air kotor.
Gambar 9. Tampilan Rekaman Video pada Menu Monitoring

## 3.2 Tabel Hasil Pengujian
Pada  tabel hasil pengujian  penelitian ini,  menjelaskan  kompatibilitas antara alat  dan aplikasi dapat  berjalan  sesuai perintah  atau  tidak. Tingkat  keberhasilan yang  dicapai  adalah  kesesuaian  penggunaan  aplikasi  dalam  memberikan perintah  pada  alat  dengan  pengujian  keseluruhan  menu  atau  tombol  di  dalam  aplikasi smart  fish .  Adapun  hasil tersebut  dijelaskan  pada  Tabel  1.  menunjukkan  pengujian  aplikasi smart  fish dan    Tabel  2.  menampilkan  kinerja setiap komponen pada alat dalam menjalankan perintah pemberian pakan ikan otomatis.
Tabel 1. Hasil Pengujian Kompatibilitas Aplikasi
Tabel 2. Hasil Pengujian Kinerja Alat
Selanjutnya  pada  Tabel  3.  merupakan  hasil  pengujian  keluaran  hasil  pengukuran  suhu  yang  datanya  ditampilkan pada aplikasi berdasarkan pada pengambilan data pagi hari, siang hari, sore hari dan malam hari. Sedangkan pada tabel 4. merupakan hasil pengujian pemberian perintah pada relay untuk mengontrol filter air dan pemanas air.
No. Pengujian Sistem Berhasil Tidak 1. Login aplikasi √ - 2. Masuk menu utama √ - 3. Masuk menu pakan √ - 4. 5. Beri pakan langsung Menambahkan jam pada jadwal baru √ √ - - 6. 7. 8. 9. 10.
11. 12. Beri pakan berdasarkan jadwal Menu monitoring Memutar rekaman video Bersihkan kolam/akuarium
Menghidupkan pemanas/ heater
Menampilkan suhu kolam/akuarium Menampilkan stock pakan √ √ √ √ √ √
√ - - - - - - - No. Pengujian Kinerja Alat Berhasil Tidak 1. Motor servo √ - 2. Sensor ultrasonik √ - 3. 4. Sensor suhu RTC √ √ - - 5. Relay √ - 6. Webcam √ -
Tabel 3. Hasil Pengujian Pengukuran Suhu
Tabel 4. Hasil Pengujian Perintah pada Relay

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan pada hasil perancangan dan pembahasan mengenai alat dan aplikasi smart fish ini , secara keseluruhan dapat  diperoleh kesimpulan  bahwa  pengujian  kinerja alat  dengan  aplikasi smart fish berfungsi  dengan  baik  sesuai perintah  yang  diberikan.  Pemberian  pakan  ikan  dapat  dilakukan  dengan  menggunakan  aplikasi  baik  berdasarkan jadwal maupun pemberian langsung,  sedangkan pada alat motor servo dapat bekerja ketika diberikan perintah oleh aplikasi,  RTC  membaca  jam  sesuai  jadwal  pemberian  pakan,    sensor  suhu  mendeteksi  suhu  air  dan  mengirimkan data  ke  aplikasi,  sensor ultrasonik mendeteksi  sisa  persedian  pakan  ikan,  dan webcam yang  merekam  video  lalu ditampilkan  pada  aplikasi,  serta  relay  yang  dapat  mengontrol  filter  air  dan  pemanas  air  sesuai  perintah  yang diberikan  melalui  aplikasi.  Dari  hasil  keseluruhan  pengujian  ini,  diharapkan  penelitian  ini  dapat  berguna  untuk membantu kegiatan pemberian pakan ikan secara otomatis.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Terima kasih kepada pihak-pihak yang telah mendukung terlaksananya penelitian ini, terutama kepada kedua orang tua  yang  telah  mendukung  baik  materil  maupun  moril,  serta  kedua  pembimbing  tugas  akhir  penulis  yang  telah memberikan saran dan masukan sehingga penelitian ini dapat terlaksana.

## REFERENCES
[1] Dwi  Herliabriyana,  “SISTEM  KONTROL  PAKAN  IKAN  LELE  JARAK  JAUH  MENGGUNAKAN  TEKNOLOGI INTERNET  OF  THINGS  (IOT),” J.  Ilm.  Intech    Inf.  Technol.  J.  UMUS ,  vol.  53,  no.  9,  pp.  1689–1699,  2019,  doi: 10.1017/CBO9781107415324.004.
[2] L. Nulhakim, “Alat Pemberi Makan Ikan Di Akuarium Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega16,” Tugas akhir , 2014, [Online]. Available: http://eprints.uny.ac.id/30002/1/Lukman Nulhakim 09506131021.pdf.
[3] Eri Haryanto, “Perancangan Dan Implementasi Alat Pemberi Makan Ikan Otomatis Berbasis Mikrokontroler At89S52,” J. Tek. Inform. , vol. 1, no. 1, pp. 1–10, 2015.
[4] A. Febrianto, Y. Supriyono, Y. Nuryanto, T. Komputer, Y. Supriyono, and Y. Nuryanto, “Rancang Bangun Alat Pemberi Pakan Ikan Otomatis Berbasis Mikrokontroler,” E-Journal Tek. Elektro Dan Komput. , vol. 4, no. 7, pp. 54–64, 2015, doi: 10.35793/jtek.4.7.2015.10706.
[5] R.  Suharmon,  T.  A.  Bahriun, K. Kunci, M.  Atmega,  and R.  O.  M.  R. Memory,  “Perancangan  Alat Pemberi Makan  Ikan Otomatis Dan Pemantau Keadaan Akuarium Berbasis Mikrokontroler Atmega8535,” Singuda ENSIKOM , vol. 7, no. 1, pp. 49–54, 2014.
[6] K. Y. Nashrullah, M. B. Setyawan, and A. F. Cobantoro, “RANCANG BANGUN IoT SMART FISH FARM DENGAN KENDALI RASPBERRY PI DAN WEBCAM,” Komputek , vol. 3, no. 1, p. 81, 2019, doi: 10.24269/jkt.v3i1.206.
[7] R.  Saputra  and  M.  Syafrullah,  “APLIKASI  PEMBERI  PAKAN  IKAN  OTOMATIS  MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER  ESP8266  BERBASIS WEB  (  STUDI  KASUS :  GEDUNG  GRAHA  MITRA  )  Aplikasi  Pemberi Pakan  Ikan  Otomatis  Menggunakan  Mikrokontroler  Esp8266  Aplikasi  Pemberi  Pakan  Ikan  Otomatis  Menggunakan Mikrokontrol,” Skanika , vol. 1, no. 2, pp. 718–724, 2018.
[8] M.  I.  AKBAR,  “RANCANG  BANGUN  APLIKASI  PINTAR  MONITORING  KECELAKAAN  DENGAN INTELLIGENT  TRANSPORTATION  SYSTEM  BERBASIS  ANDROID,” Annu.  Res.  Semin. ,  vol.  1,  no.,  pp.  1–476, 2019, doi: 10.1017/CBO9781107415324.004.
No. Pengujian pengukuran suhu air akuarium Terdeteksi (˚C) Tidak 1. Pagi hari 25˚C - 2. Siang hari 27˚C - 3. Sore hari 27˚C - 4. Malam hari 26˚C - No.  Pemberian perintah pada Relay Relay (output) Keterangan 1. Menghidupkan filter air ON Berhasil 2. Mematikan filter air OFF Berhasil 3. Menghidupkan pemanas air ON Berhasil 4. Mematikan pemanas air OFF Berhasil