KLIK: Kajian Ilmiah Informatika dan Komputer ISSN 2723-3898 (Media Online) Vol 4, No 5, April 2024, Hal 2506-2517 DOI 10.30865/klik.v4i5.1823 https://djournals.com/klik

## Penerapan Jaringan Sensor Nirkabel dan Internet of Things (IoT) pada Pertanian Terpadu
Suhardi * , Dedi Triyanto, Irma Nirmala
Fakultas MIPA, Program Studi Rekayasa Sistem Komputer, Universitas Tanjungpura, Pontianak, Indonesia Email: 1,* Suhardi@siskom.untan.ac.id, 2 Dedi.Triyanto@siskom.untan.ac.id, 3 Irma.Nirmala@siskom.untan.ac.id Email Penulis Korespondensi: Suhardi@siskom.untan.ac.id
Abstrak− Pertanian  terpadu  merupakan  suatu  sistem  pengelolaan  tanaman,  hewan  ternak  dan  ikan  dengan  lingkungannya  untuk menghasilkan suatu produk yang optimal yang dicirikan oleh keterkaitan yang erat antara komponen tanaman dan ternak dalam suatu kegiatan usaha tani atau dalam suatu wilayah. Pengembangan pertanian terpadu berbasis teknologi semakin berkembang, diantaranya Jaringan  Sensor  Nirkabel  atau  Wireless  Sensor  Network  (WSN)  dan  Internet  of  Things  (IoT)  yang  mana  pemantauan  kondisi lingkungan pertanian terpadu dapat dimonitor dan dikontrol dari jarak jauh. Untuk itulah dikembangkan sebuah aplikasi “Penerapan Jaringan Sensor Nirkabel dan Internet of Things (IoT) pada Pertanian Terpadu”. Sistem yang dibuat dibuat dalam bentuk akuaponik yang terdiri dari tempat menanam tanaman yang terbuat dari pipa paralon serta kolam tempat peternakan ikan yang terbuat dari terpal. Objek  yang  digunakan  berupa  tanaman  Pakcoy  dan  ikan  Nila.  Sistem  ini  berhasil  diimplementasikan  dengan  membaca  kondisi lingkungan  pertanian  terpadu  diantaranya  kondisi  air  yang  meliputi  suhu  dan  pH  air  serta  kondisi  udara  yang  meliputi  suhu  dan kelembaban. Selain itu sistem ini juga dapat membaca kondisi pompa air yang digunakan untuk mengalirkan air dari kolam ke pipa paralon serta dapat mengontrol pemberian pakan pada peternakan ikan. Proses monitor dan kontrol pada sistem ini dilakukan dengan menggunakan aplikasi website yang terhubung ke internet.
Kata Kunci: Pertanian Terpadu; Internet of Things; Wireless Sensor Network; Pakcoy; Ikan Nila
Abstract− Integrated  farming  system  is  an  approach  to  managing plants,  livestock,  and  fish  along with  their  environment  to  create optimal results. The development of integrated agriculture is advancing with technologies such as Wireless Sensor Networks and the Internet  of  Things  (IoT),  enabling  remote  monitoring  and  control  of  agricultural  environmental  conditions.  For  this  purpose,  an application  called  "Integrated  Farming  System  based  on  Wireless  Sensor  Networks  and  the  Internet  of  Things  (IoT)"  has  been developed. The system takes the form of aquaponics, consisting of areas for cultivating plants and ponds for fish farming, using subjects like Pakcoy plants and Nile tilapia fish. This system has been successfully implemented, reading water conditions including temperature and pH, as well as air conditions such as temperature and humidity. Moreover, the system can also monitor the status of the water pump used to channel water from the pond to the pipes, and it can control feeding in the livestock. Monitoring and control processes within this system are carried out using a website application.
Keywords : Integrated Farming; Internet of Things; Wireless Sensor Network; Pakcoy; Nile Tilapia Fish

## 1. PENDAHULUAN
Pertanian merupakan roda penggerak ekonomi nasional. Selain bertujuan memenuhi hajat hidup masyarakat, sektor itu juga berguna untuk mendongkrak citra Indonesia di mata dunia. Salah satu sistem pertanian yang di kembangkan saat ini adalah sistem pertanian terpadu. Sistem pertanian terpadu merupakan suatu pendekatan yang menggabungkan berbagai kegiatan  dalam  sektor  pertanian,  seperti  budidaya  tanaman,  peternakan,  dan  perikanan,  dengan  tujuan  meningkatkan efisiensi dan produktivitas sumber daya seperti lahan, tenaga kerja, dan faktor-faktor pertumbuhan lainnya. Pendekatan ini juga bertujuan untuk meningkatkan kemandirian dan kesejahteraan petani secara berkelanjutan.
Sistem  pertanian  terpadu  merujuk  pada  suatu  pendekatan  di  mana  tanaman,  ternak,  dan  lingkungan  sekitarnya dikelola secara holistik untuk menghasilkan produk secara optimal, dengan cenderung mengurangi ketergantungan pada input eksternal. Sistem ini mencakup integrasi erat antara tanaman dan ternak dalam kegiatan pertanian atau dalam suatu wilayah  tertentu.  Tujuan  yang  ingin  dihasilkan  dari  pertanian  terpadu  ini  adalah  adanya  kesenambungan  antara  satu komponen  dengan komponen  yang  lain, yaitu  adanya  dukungan dari  satu unsur  tanaman  dengan unsur hewan  ternak. Dengan diterapkannya sistem pertanian terpadu ini diharapkan dapat meningkatkan hasil panen dan mengurangi biaya produksi. Penerapan sistem pertanian terpadu ini akan lebih efektif dan efisien jika dikembangkan dengan mengggunakan teknologi. Diantara perkembangan teknologi terkini adalah konsep Internet of Things (IoT).
Teknologi IoT adalah sistem yang memanfaatkan internet sebagai sarana untuk berkomunikasi antara objek-objek atau antara pengguna dengan data yang dihasilkan oleh objek tersebut [1][2]. Untuk memperoleh data nilai ukur dari suatu objek, dibutuhkan suatu perangkat sensor yang digunakan untuk membaca nilai ukur dari objek tersebut baik berupa data analog atau data digital [2]. Diperlukan rangkaian minimum sistem untuk memproses dan mengirimkan data ke internet. Dengan bantuan sensor-sensor, data kondisi lahan pertanian seperti kelembaban tanah, suhu udara, suhu air, dan pH dapat diperoleh. Sedangkan Jaringan Sensor Nirkabel atau Wireless Sensor Network (WSN) merupakan perangkat mandiri yang menggunakan sensor untuk memantau kondisi lingkungan tertentu seperti suhu, suara, getaran, tekanan, dan gerakan di lokasi yang berbeda [3]. Data yang dihasilkan dari pemantauan akan dikirim melalui jaringan utama atau Base Station yang merupakan lokasi di mana data akan diamati dan dievaluasi. Base Station juga bertindak sebagai jembatan antara pengguna dan jaringan. WSN terdiri dari sejumlah node sensor yang ditempatkan di lokasi objek yang dipantau. Setiap node  sensor  dilengkapi  dengan  perangkat  deteksi dan penghitungan,  pemancar  radio,  serta  sumber  daya.  Node  sensor tidak hanya bertugas mengumpulkan data, tetapi juga bertanggung jawab atas analisis jaringan serta penggabungan data sensor [4].
Beberapa  peneliti  sudah  mengembangkan  sistem  pertanian  cerdas  secara  luas  berbasis  IoT.  Sistem  Tanaman Hidroponik Terintegrasi IoT Berbasis Android telah dirancang oleh Imelda Zahra Tungga Dewi beserta tim, sistem ini mampu  mengontrol  dari  jarak  jauh  pada  pertanian  hidroponik  dengan  membuat  sistem  digitalisasi  monitoring  dan controlling  menggunakan  sebuah  aplikasi.  Dalam  sistem  ini  menggunakan  Sensor  pH,  DHT11,  Soil  Moisture,  dan Solenoid  Valve  untuk  memantau  dan  mengelola  nutrisi  pada  tanaman  hidroponik  khususnya  pada  tanaman  cabai  dan selada [5].
Tjut  Awaliyah  Zuraiyah  beserta  tim  telah  merancang  sistem  pemberi  nutrisi  dan  pengontrol  kadar  PH  secara otomatis pada budidaya tanaman hidroponik. Sistem ini menggunakan sensor PH, sensor TDS, sensor LUX dan sensor DHT serta Mikrokontroller ESP 32 sebagai pengendali utama [6]. Penelitian yang mengembangkan teknologi Wireless Sensor Network (WSN) juga sudah dilakukan. Masdukil Makruf dan tim telah mengembangkan teknologi WSN untuk smart farming . Sistem ini menggunakan perangkat mikrokontroller Wemos D1 Mini sebagai pengolah data dari sensor- sensor. Data tersebut akan dikirim ke firebase (realtime-database) melalui jaringan internet dan dilaporkan ke penanam secara realtime . Sensor yang digunakan pada sistem ini ialah sensor turbidity yang berfungsi membaca tingkat kekeruhan air yang tercampur nutrisi dan sensor DHT11 yang digunakan untuk mengukur suhu pada tanaman hidroponik [7].
Ardian  Prima  Atmaja  beserta  tim  telah  mengembangkan  sistem  komunikasi  pertanian  cerdas  berbasis Wireless Sensor  Networks pada  IoT.  Pada  sistem  ini  data  dari  sensor  akan  dikirim  oleh Wireless  Sensor  Network (WSN)  ke Raspberry Pi dan  mengirimkannya  ke database server  yang  kemudian  dapat  diakses  melalui  internet  menggunakan aplikasi  android.  Aplikasi  Android  digunakan  untuk  memonitor  sensor  pH  dan  kelembaban  tanah.  Selain  itu, pengendalian pompa air juga dapat dilakukan secara manual dan otomatis. Persentase keberhasilan sistem ini mencapai 100% karena semua data dari sensor berhasil diterima oleh Raspberry Pi dan dikirim ke database sehingga dapat diakses melalui aplikasi android dan situs web [8]. Penelitian selanjutnya yang digunakan sebagai rujukan adalah dilakukan oleh Putu  Denanta  Bayuguna  Perteka  dan  tim  telah  merancang  Sistem  Kontrol  dan  Monitoring  Tanaman  Hidroponik Aeroponik  Berbasis Internet of  Things ,  perancangan  perangkat  IoT  pada  penelitian  menggunakan  mikrokontroler raspberry  pi  yang  diintegrasikan  dengan  mikrokontroler  Arduino  Mega  sebagai  pusat  dalam  menjalankan  sensor pendukung  seperti  sensor  water  level,  ultrasonik,  pH,  TDS,  dan  DHT22.  Aplikasi mobile android  digunakan  sebagai interface dalam kontrol dan monitoring perangkat oleh pengguna.[9]
Teknologi WSN dan IoT dapat diterapkan secara praktis pada pertanian terpadu dengan merujuk pada penelitian terdahulu.  Oleh  karena  itu,  maka  dikembangkan  sebuah  studi  dengan  judul  Penerapan  Jaringan  Sensor  Nirkabel  dan Internet  of  Things (IoT)  pada  Pertanian  Terpadu.  Sistem  yang  dibuat  dapat  mengawasi  dan  mengendalikan  aktivitas pertanian yang terhubung dengan peternakan ikan melalui metode akuaponik. Dengan adanya sistem ini tanaman dan hewan dapat melangsungkan hidupnya tergantung dari lingkungannya. Lingkungan juga dipengaruhi oleh tanaman dan hewan, sehingga tanaman, hewan dan lingkungannya saling terkait dan mempengaruhi. Agar tumbuh dan menghasilkan dengan optimal, maka parameter-parameter yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan dari tanaman, hewan dan  lingkungannya  harus  dapat  dikendalikan  dengan  baik.  Sensor-sensor  berperan  sebagai  alat  deteksi  dan  pengukur untuk memantau nilai-nilai parameter yang terkait dengan tanaman, hewan, dan lingkungan di sekitarnya.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Dalam membangun Sistem ini, ada beberapa serangkaian tahapan yang dilakukan yaitu studi pustaka, pengumpulan data, perancangan penelitin, analisis kebutuhan, pengujian sistem dan implementasi sistem. Tahapan tersebut dilakukan agar pembuatan sistem ini dapat berjalan dengan baik dan sesuai harapan. Diagram alir pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1.

## 2.1 Studi Pustaka
Proses ini melibatkan penelusuran berbagai referensi yang terkait dengan sistem pertanian terintegrasi, teknologi WSN dan IoT, termasuk sensor-sensor, sistem minimum ESP32, pengelolaan basis data, metode pengambilan data dari sensor, pengiriman data secara nirkabel dan melalui Internet of Things (IoT), serta perancangan situs web. Referensi tersebut ditemukan melalui buku-buku, jurnal-jurnal, artikel ilmiah, dan berbagai sumber literatur lainnya.

## 2.2 Metode Pengumpulan Data
Parameter  yang  diukur  oleh  sensor  akan  menjadi  data  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini.  Data  yang  akan  diambil meliputi  suhu  udara,  kelembaban  udara,  pH,  dan  suhu  air. Data  akan  dikumpulkan  setiap  hari  secara  real  time  dalam rentang waktu yang ditentukan.

## 2.3 Rancangan Penelitian
Rancangan  sistem  secara  umum  ditunjukkan  pada  Gambar  2.  Tanaman  dan  hewan  dapat  melangsungkan  hidupnya tergantung dari lingkungannya. Lingkungan juga dipengaruhi oleh tanaman dan hewan, sehingga tanaman, hewan dan lingkungannya  saling  terkait  dan  mempengaruhi.  Agar  tumbuh  dan  menghasilkan  dengan  optimal,  maka  parameter parameter yang  mempengaruhi  pertumbuhan dan perkembangan dari  tanaman, hewan dan  lingkungannya  harus  dapat dikendalikan  dengan  baik.  Sensor-sensor  berfungsi  sebagai  detektor  dan  pengukur  nilai-nilai  parameter  yang  terkait dengan  tanaman,  hewan,  dan  lingkungan  sekitarnya.  Bagian  akuisisi  data  bertugas  mengolah  data  fisik  dari  tanaman, hewan, dan lingkungan tersebut menjadi data yang siap dikirim ke pusat pengolahan data untuk disimpan dan dianalisis lebih lanjut.

## Gambar 2. Diagram Blok Perancangan Sistem
Adapun rancangan diagram blok untuk sistem kendali dan pemantauan dari sistem pertanian terpadu ini adalah seperti diperlihatkan pada Gambar 3. Sensor suhu air dan sensor pH air akan mendeteksi kondisi air, sedangkan sensor suhu dan kelembaban udara akan mendeteksi kondisi lingkungan tanaman. Informasi yang dihasilkan akan ditransmisikan oleh  NodeMCU  melalui  jaringan wifi menuju  situs web .  Di  situs web tersebut,  user  akan  mengatur  waktu  pemberian pakan yang akan diberikan kepada hewan. Selain itu, controller juga akan mengatur pompa air yang akan mengalirkan air pada kolam peternakan dan mengalirkan air dari kolam ke tanaman.
Gambar 3. Diagram Blok Sistem Kendali dan Pemantauan.

## 2.4 Analisis Kebutuhan
Adalah  proses  yang  dilakukan  untuk  mengidentifikasi  kebutuhan  sistem  termasuk  didalamnya  perancangan  perangkat lunak dan perangkat keras yang sesuai dengan kebutuhan penelitian

## 2.4.1 Akuaponik
Pembuatan Akuaponik pada penelitian ini bertujuan sebagai tempat menanam tanaman dan tempat peternakan ikan dalam satu  wadah.  Akuaponik  ini  dibuat  dengan  menggunakan  bahan  besi  baja  ringan  sebagai rangka,  terpal  sebagai  kolam peternakan ikan, dan pipa paralon sebagai tempat menanam tanaman. Bentuk akuaponik dalam penelitin ini dapat dilihat pada Gambar 4.

## Gambar 4. Akuaponik

## 2.4.2 Kebutuhan Perangkat Keras
Beberapa komponen perangkat keras yang dibutuhkan untuk menjalankan penelitian ini adalah:
a. Sistem Minimum ESP32
NodeMCU  ESP32  adalah  mikrokontroler  System  on  Chip  (SoC)  yang  terintegrasi  dengan  WiFi  802.11/b/g/n, Bluetooth versi 4.2, serta berbagai perangkat pendukung lainnya. Mikrokontroler ini terjangkau secara finansial, mudah diprogram, menyediakan jumlah pin I/O yang mencukupi, dan dilengkapi dengan adapter WiFi internal untuk mengakses jaringan internet [10].
b. Sensor Suhu dan Kelembaban DHT11
Sensor DHT 11 adalah modul sensor yang memiliki fungsi mensensing objek suhu dan kelembaban dalam bentuk data digital [2][11]. Sensor DHT11 pada penelitian ini berfungsi untuk mengukur suhu dan kelembaban udara disekitar area akuaponik. Bentuk sensor ini dipelihatkan pada Gambar 5.
Gambar 5. Sensor DHT11
c. Sensor DF Robot Gravity V 2
DF Robot Gravity adalah  sensor pH air analog yang didesain untuk mengukur tingkat pH dalam suatu larutan. Selain itu, sensor ini juga mampu mengukur tingkat keasaman atau kebasaan air. [12]. DF Robot Gravity pada penelitian ini  berfungsi  untuk  mengukur  kadar  pH  air  didalam  kolam  peternakan  ikan.  Bentuk  sensor  DF  Robot  Gravity  V  2 diperlihatkan pada Gambar 6.
d. Sensor DS18B20
DS18B20 adalah sensor yang dapat membaca perubahan temperatur lingkungan dan mengkonversikannya menjadi sebuah tegangan listrik. Sensor ini menggunakan interface one wire , sehingga kabel yang digunakan hanya sedikit dalam
instalasinya  [13]. Sensor DS18B20 yang digunakan dalam penelitian ini berperan sebagai alat untuk mendeteksi suhu dalam kolam peternakan ikan. Bentuk sensor DS18B20 ditunjukkan pada Gambar 7.
Gambar 7. Sensor Suhu DS18B20
e. Relay
Relay berperan  sebagai  saklar  yang  menghubungkan  atau  memutus  aliran  listrik. Relay adalah  Saklar  ( Switch ) yang pengoperasiannya dilakukan menggunakan sumber listrik dan merupakan komponen Electromechanical yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal [14].  Modul relay dalam penelitian ini difungsikan untuk mengontrol pengaktifan dan penonaktifan pompa air DC dan motor servo. Bentuk modul relay ditampilkan dalam ilustrasi pada Gambar 8.
Gambar 8. Relay
f. Pompa air DC
Pompa air merupakan peralatan listrik mekanis yang berfungsi untuk mengalirkan cairan  dari tempat yang lebih rendah ke tempat yang lebih tinggi atau memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat yang lain [15]. Pompa air pada penelitian ini digunakan untuk mengisi air ke kolam peternakan ikan dan untuk mengalirkan air dari kolam ke pipa paralon tempat menanam tanaman. Bentuk pompa DC diperlihatkan pada Gambar 9.

## Gambar 9. Pompa Air DC
g. Motor servo
Motor  servo  adalah  sebuah  motor  dengan  sistem  umpan  balik  loop  tertutup  dimana  kondisi  motor  akan diinformasikan  kembali  ke  rangkaian  kontrol  yang  ada  di  dalam  servo  tersebut  [16].  Motor  servo  pada  penelitian  ini digunakan untuk buka tutup pada alat pemberi pakan ikan pada kolam akuaponik secara otomatis. Bentuk motor servo diperlihatkan pada Gambar 10.

## 2.4.3 Kriteria Perangkat Lunak
Pada penelitian ini, beberapa perangkat lunak yang diperlukan termasuk diantaranya adalah:
a. Sistem Operasi Windows 10 64 bit.
b. Penggunaan XAMPP untuk manajemen basis data.
c. Firebase: Firebase database adalah database real-time yang disimpan di cloud dan mendukung berbagai platform seperti Android, iOS, dan Web. Database Firebase secara otomatis akan tersinkronisasi dengan aplikasi klien yang terhubung[17].
d. Arduino IDE: Integrated Development Environment (IDE) merupakan lingkungan pengembangan terpadu (IDE) yang digunakan  untuk  mengembangkan  aplikasi  dengan  menulis  kode,  mengkonversinya  menjadi  kode  biner,  dan memuatnya  ke  dalam  mikrokontroler.  Selain  itu,  Arduino  IDE  juga  berfungsi  sebagai  sebagai  antarmuka  untuk memprogram perangkat keras [2][18]. Antarmuka pengguna Arduino IDE ditunjukkan pada Gambar 11.
Gambar 11. Antarmuka pengguna pada Arduino IDE
f. Visual Studio Code (VS Code ) Visual Studio Code merupakan sebuah aplikasi atau editor teks yang digunakan dalam pengembangan perangkat lunak dan  aplikasi  web.  Dalam  penelitian  ini,  Visual  Studio  Code  dipakai  untuk  mengembangkan  situs web yang  akan berfungsi sebagai antarmuka bagi sistem. [19]. g. MySQL
MySQL adalah sebuah sistem manajemen basis data yang mampu mengirim dan menerima data dengan kecepatan tinggi, dapat diakses oleh banyak pengguna secara bersamaan, dan menggunakan bahasa kueri SQL ( Structured Query Language )  sebagai  dasar  operasinya.[20].  Dalam  penelitian  ini,  MySQL  digunakan  untuk  menyimpan  informasi mengenai suhu, kelembapan udara, dan data lainnya yang dikumpulkan dari website..

## 2.4.4 Pengujuian Sistem
Pengujian sistem dilakukan bertujuan untuk memastikan bahwa semua fungsionalitas pada sistem bekerja sesuai dengan yang diharapkan. Pengujian dilakukan melalui jaringan internet, pada prosesnya, sensor membaca data kondisi akuaponik dan kolam peternakan secara real-time . Data yang terbaca akan disimpan dalam database untuk kemudian dianalisis setiap harinya.
Nilai  sensor  yang  terbaca  akan  menjadi  acuan  dalam  mengendalikan  perangkat output atau  aktuator  dengan memberikan  parameter  nilai  pengukuran.  Berdasarkan  parameter  nilai  pengukuran  ini,  aktuator  akan  bekerja  sesuai dengan sensor yang terbaca. Setelah itu, database akan menampung data yang dikirim oleh sensor sehingga data tersebut dapat diakses melalui aplikasi web. Aplikasi web akan menampilkan kondisi terbaru dari sistem.

## 2.4.5 Implementasi Sistem
Implementasi  sistem  akan  dilakukan  setelah  hasil  pengujian  menunjukkan  kelayakan  sistem  untuk  diterapkan  pada pertanian terpadu berbasis IoT. Sistem yang dikembangkan harus bisa diakses secara real-time melalui aplikasi web , dan data yang ditampilkan dalam aplikasi web tersebut harus mudah dipahami oleh pengguna.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Implementasi Akuaponik
Akuaponik dibuat sesuai konsep pada umumnya, dimana terdapat tempat untuk menanam tanaman serta kolam untuk peternakan  ikan.  Yang  membedakan  antara  akuaponik  ini  dengan  akuaponik  yang  lainnya  adalah  sistem  kerja  pada
akuaponik  ini  dapat  dikontrol  dan  dimonitor  secara  otomatis  menggunakan  aplikasi website .  Bentuk  implementasi akuaponik ini diperlihatkan pada gambar 12 dan 13.
Gambar 12. Penggunaan pakcoy sebagai objek tanaman
Gambar 13. kolam akuaponik dengan bibit ikan nila didalamnya
Berdasarkan 12 dan 13, Pada penelitian ini akuaponik dibuat dengan menggunakan bahan besi baja ringan sebagai rangka, terpal sebagai kolam peternakan ikan, terdapat tempat untuk menanam tanaman pakcoy yang dibuat dari pipa paralon yang posisinya berada di atas kolam terpal yang didalamnya sudah terdapat bibit ikan. Sedangkan objek tanaman yang digunakan adalah tanaman pakcoy dan ikan nila.  Air dialirkan ke pipa paralon menggunakan pompa air DC dari kolam peternakan ikan yang kemudian dialirkan kembali ke kolam.

## 3.2 Implementasi Sistem
Sistem akuaponik ini dikontrol dan dimonitor melalui node sensor dan controller . Pada sistem ini digunakan sensor suhu dan pH air untuk mengetahui kondisi air dan sensor suhu dan kelembaban untuk mengetahui kondisi udara. Kondisi air ini perlu diketahui untuk menjamin kualitas lingkungan hidup hewan sekaligus lingkungan hidup tanaman, karena air dari kolam ini akan dialirkan ke tanaman melalui pompa. Sedangkan kondisi udara perlu untuk diketahui untuk menjamin kualitas lingkungan hidup tanaman pakcoy. Implementasi dari node sensor dan controller diperlihatkan oleh Gambar 14.
Gambar 14 merupakan hasil implementasi node sensor dan controller pada sistem ini. Sistem  tersebut terdiri dari beberapa komponen, diantaranya mikrokontrller Esp32, sensor pH, sensor DHT11, sensor suhu dan relay.
Untuk kebutuhan air pada sistem ini dialirkan menggunakan pompa yang diatur secara otomatis dan melalui sistem penampungan terlebih dahulu seperti yang diperlihatkan pada Gambar 15.
Gambar 15. Bak Penampungan Air
Pada sistem akuaponik ini juga dibuat sistem pemberian pakan ikan secara otomatis. Pengguna dapat mengatur waktu pemberian pakan melalui aplikasi website , kemudian sistem akan otomatis mengeluarkan sejumlah pakan diwaktu yang sesuai dengan yang sudah diatur oleh pengguna. Katup pemberian pakan diperlihatkan pada Gambar 16.
Gambar 16. Katup pakan Ikan

## 3.3 Implementasi dan Pengujian Antarmuka Website
Sistem kontrol dan monitor akuaponik dilakukan dengan menggunakan aplikasi website . Pengguna dapat melihat kondisi suhu dan kelembaban udara, pH dan suhu air, status pemberian pakan ikan serta status pompa air melalui halaman beranda website yang ditunjukkan pada Gambar 17 dan 18.
Gambar 18. Kontrol pakan ikan pada system
Berdasarkan  implementasi  yang  sudah  dibuat,  dilakukan  pengujian  sistem  diantaranya  sistem  pemantauan terhadap kondisi air dan kondisi udara. Untuk mengetahui kondisi air dan udara dalam satu hari, maka pengambilan data pengujian dilakukan dari pukul 01.00 sampai 23.00. Untuk hasil pengujian pemantauan kondisi air yang meliputi suhu dan pH air serta kondisi udara yang meliputi suhu dan kelembaban diperlihatkan pada Gambar 19-22.
Gambar 19. Hasil Uji Kelembaban Udara
Gambar 21. Hasil Uji Suhu Air
Gambar 22. Hasil Uji pH Air
Berdesarkan Gambar  19-22, data diambil dalam kurun wakru 1 hari  dalam rentang waktu 2 jam  untuk melihat kondisi sensor. Dari data yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa rata-rata nilai kelembaban udara adalah 61,08, rata- rata nilai suhu udara 28,95℃, rata-rata nilai suhu air 28,83℃, dan rata-rata nilai pH air sebesar 6,02.
Selain pengujian pemantauan terhadap kondisi air dan udara, pengujian juga dilakukan terhadap kondisi pompa air yang mengalirkan air dari kolam ke pipa paralon serta  pengujian terhadap katup pemberian pakan ikan. Pengujian terhadap  pompa  air  dilakukan  untuk  melihat  kondisi  pompa  dalam  satu  hari,  sehingga  pengambilan  data  pengujian dilakukan dari pukul 01.00 sampai 23.00. Hasil pengujian kondisi pompa yang mengalirkan air dari kolam ke pipa paralon diperlihatkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Data Kondisi Pompa Air No. Waktu Tanggal Status Pompa 1 01:15:32 14/02/2022 On 2 03:15:53 14/02/2022 On 3 05:16:04 14/02/2022 On 4 07:15:39 14/02/2022 On 5 09:15:28 14/02/2022 On 6 11:15:32 14/02/2022 On 7 13:15:56 14/02/2022 On
8 15:15:51 14/02/2022 On 9 17:15:53 14/02/2022 On 10 19:15:51 14/02/2022 On 11 21:15:44 14/02/2022 On 12 23:15:53 14/02/2022 On
Berdasarkan tabel 1, pengujian dilakukan selama kurun waktu satu hari dalam rentang waktu 2 jam untuk melihat kondisi pompa air yang mengalirkan air ke paralon tempat tanaman hidroponik. Berdarkan tabel tersebut dapat dilihat bahwa pompa air selalu hidup untuk mengalirkan air ke paralon.
Sementara untuk pengujian terhadap katup pemberian pakan ikan dilakukan untuk melihat proses pemberian pakan sesuai waktu yang sudah ditentukan, yaitu pagi, siang dan sore. Pengambilan data kondisi katup pakan dilakukan selama enam  hari  dan  disesuaikan  dengan  waktu  pemberian  pakan  ikan.  Hasil  pengujian  kondisi  katup  pemberian  pakan ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2 . Kondisi Katup Pakan No Waktu Tanggal Status Pakan Pagi Status Pakan Siang Status Pakan Sore Keterangan 1 05:16:18 09/02/2022 Belum Belum Belum Berhasil 2 17:16:30 09/02/2022 Sudah Sudah Sudah Berhasil 3 05:15:42 10/02/2022 Belum Belum Belum Berhasil 4 17:16:17 10/02/2022 Sudah Sudah Sudah Berhasil 5 05:16:08 11/02/2022 Belum Belum Belum Berhasil 6 17:15:53 11/02/2022 Sudah Sudah Sudah Berhasil 7 05:15:58 12/02/2022 Belum Belum Belum Berhasil 8 17:16:30 12/02/2022 Sudah Sudah Sudah Berhasil 9 05:19:18 13/02/2022 Belum Belum Belum Berhasil 10 17:15:46 13/02/2022 Sudah Sudah Sudah Berhasil 11 05:16:17 14/02/2022 Belum Belum Belum Berhasil 12 17:16:09 14/02/2022 Sudah Sudah Sudah Berhasil
Berdasarkan tabel 2, data pemberian pakan diambil dua kali dalam sehari untuk melihat apakah katup pemberian pakan  berfungsi  atau  tidak.  Data  dikirim  setelah  katup  selesai  melakukan  pemberian  pakan,  dari  hasil  tersebut  dapat disimpulkan bahwa katup berfungsi dengan baik dan berhasil memberikan pakan sesuai dengan jam yang ditentukan.

## 3.4 Pembahasan
Penelitian  yang  dilakukan  ini  adalah  pengembangan  sistem  kendali  dan  pemantauan otomatis  pada  pertanian  terpadu, dimana sistem dibuat untuk tanaman pakcoy yang dikolaborasikan dengan peternakan ikan nila dalam wadah akuaponik. Sistem ini dibuat sebagai inovasi di era Revolusi industri 4.0. Dengan menerapkan konsep WSN dan IoT, maka sistem ini dapat diaplikasikan dengan pembacaaan sensor suhu udara dan kelembaban serta sensor suhu air dan Ph air. Selain itu, sistem ini juga dapat mengalirkan air ke media tanam pada akuaponik serta dapat mengontrol pemberian pakan ikan secara otomatis berdasarkan waktu pemberian pakan ikan, yaitu pagi, siang dan sore.
Informasi  yang  didapatkan  dari  sensor  akan  disimpan  dalam  basis  data  dan  akan  ditsmpilkan  melalui website . Berdasarkan  pengujian  yang  sudah  dilakukan,  sensor-sensor  yang  menjadi  pendeteksi  kondisi  lingkungan  pertanian terpadu  ini  dapat  mengirimkan  data  sesuai  dengan  kondisi  disekitarnya  untuk  diinformasikan  ke  pengguna  melalui aplikasi website serta pengguna dapat mengatur pemberian pakan pada peternakan ikan nila sesuai dengan kebutuhan. Dalam penelitan ini juga dihadapi beberapa kendala yaitu pemilihan perangkat yang sesuai untuk diterapkan dalam sistem kendali pertanian terpadu ini. Pemilihan prosesor menjadi hal penting dalam sistem ini  dimana semua data akan diproses oleh perangkat ini sebelum didistribusikan ke perangkat lain. Selain itu, pemilihan database juga menjadi hal yang  penting  karena  semua  data  dari  sensor  akan  tersimpan  di  dalam database secara realtime . Firebase adalah basis data yang responsif dan andal, sehingga dipilih untuk digunakan dalam sistem ini karena mampu menangani  data  yang  terus-menerus  dikirimkan  sesuai  jadwal  yang  telah  ditetapkan.  Selain  itu,  sistem  ini  berkerja menggunakan  koneksi internet yang  stabil,  maka  pemilihan Internet  Service  Povider (ISP)  menjadi  hal  yang  penting untuk kelancaran proses kerja dari pertanian terpadu ini.

## 4. KESIMPULAN
Penerapan Jaringan Sensor Nirkabel dan Internet of Things (IoT) pada Pertanian Terpadu berhasil diimplementasikan dengan  membaca  kondisi  air  yang  meliputi  suhu  dan  pH  air  dan  kondisi  udara  yang  meliputi  suhu  dan  kelembaban, membaca  kondisi  pompa  air  serta  mengontrol  katup  pemberian  pakan  ikan,  dimana  data-data  tersebut  dikirimkan  ke server agar dapat ditampilkan kepada pengguna. Dari hasil pengujian, rata-rata nilai kelembaban udara adalah 61,08, rata- rata nilai suhu udara 28,95℃, rata-rata nilai suhu air 28,83℃, dan rata-rata nilai pH air sebesar 6,02.  Kondisi lingkungan pertanian terpadu dapat dipantau dan  dikendalikan dengan menggunakan aplikasi website dengan menggunakan akses internet .  Hasil  pengujiaan  juga  menunjukkan  bahwa  sistem  pemberian  pakan  100%  berhasil  dalam  kinerja  sistem.
Integrasi IoT memungkinkan akses data dari jarak jauh melalui perangkat komputer. Ini memberikan kemudahan bagi petani untuk memantau dan mengelola pertanian tanpa harus berada di lokasi pertanian, meningkatkan fleksibilitas dan efisiensi  dalam  manajemen  pertanian.  Dengan  akses real-time terhadap  data  lingkungan  dan  tanaman,  petani  dapat mengoptimalkan  proses  pertanian.  Pengambilan  keputusan  yang  didasarkan  pada  data  secara  akurat  memungkinkan penggunaan sumber daya yang lebih efisien, meningkatkan kualitas hasil panen, dan mengurangi risiko kerugian.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Kami ingin menyampaikan terima kasih kepada pimpinan Fakultas MIPA  Universitas Tanjungpura atas fasilitas yang diberikan dalam mendukung penelitian ini melalui program hibah berbasis Program Studi dari dana DIPA Tahun 2021.

## REFERENCES
[1] I.  U.  Turyadi,  “Analisa  Dukungan  Internet  of  Things  (IoT)  terhadap  Peran  Intelejen  dalam  Pengamanan  Daerah  Maritim Indonesia Wilayah Timur,” J. Teknol. dan Manaj. Inform. , vol. 7, no. 1, pp. 29–39, 2021, doi: 10.26905/jtmi.v7i1.6040.
[2] U. Ristian, I. Ruslianto, and K. Sari, “Sistem Monitoring Smart Greenhouse pada Lahan Terbatas Berbasis Internet of Things (IoT),” J. Edukasi dan Penelit. Inform. , vol. 8, no. 1, p. 87, 2022, doi: 10.26418/jp.v8i1.52770.
[3] A.  Silvia,  R.  .  Halimatussa’diyah2,  R.  Rizky  Aldi,  and  N.  Latifah,  “Perancangan  Wireless  Sensor  Network  Menggunakan Teknologi  Multisensor  Sebagai  Sistem  Monitoring  Kualitas  Udara,” J.  Qua  Tek. ,  vol.  10,  no.  2,  pp.  1–13,  2020,  doi: 10.35457/quateknika.v10i2.1189.
[4] A. S. Handayani, N. L. Husni, and R. Permatasari, “Environmental Application with Multi Sensor Network,” Comput. Eng. Appl. J. , vol. 9, no. 1, pp. 61–77, 2020, doi: 10.18495/comengapp.v9i1.322.
[5] I. Zahra, T. Dewi, M. Faqih Ulinuha, W. Ajis Mustofa, A. Kurniawan, and F. A. Rakhmadi, “Smart Farming: Sistem Tanaman Hidroponik Terintegrasi IoT MQTT Panel Berbasis Android,” J. Keteknikan Pertan. Trop. dan Biosist. , vol. 9, no. 1, p. 2021, 2021, [Online]. Available: https://doi.org/10.21776/ub.jkptb.2021.009.01.08
[6] T. A. Zuraiyah, M. I. Suriansyah, and A. P. Akbar, “Smart Urban Farming Berbasis Internet Of Things ( IoT ),” Inf. Manag. Educ. Prof. , vol. 3, no. 2, pp. 139–150, 2019.
[7] M. Makruf, A. Sholehah, and M. Walid, “Implementasi Wireless Sensor Network (Wsn) Untuk Monitoring Smart Farming Pada Tanaman Hidroponik Menggunakan Mikrokontroller Wemos D1 Mini,” JIKO (Jurnal Inform. dan Komputer) , vol. 2, no. 2, pp. 95–102, 2019, doi: 10.33387/jiko.v2i2.1360.
[8] A. P. Atmaja, A. E. Hakim, A. P. A. Wibowo, and L. A. Pratama, “Communication systems of smart agriculture based on wireless sensor networks in IoT,” J. Robot. Control , vol. 2, no. 4, pp. 297–301, 2021, doi: 10.18196/jrc.2495.
[9] P. Denanta Bayuguna Perteka, I. N. Piarsa, and K. S. Wibawa, “Sistem Kontrol dan Monitoring Tanaman Hidroponik Aeroponik Berbasis  Internet  of  Things,” J.  Ilm.  Merpati  (Menara  Penelit.  Akad.  Teknol.  Informasi) ,  vol.  8,  no.  3,  p.  197,  2020,  doi: 10.24843/jim.2020.v08.i03.p05.
[10]  A. Wagyana, “Prototipe Modul Praktik untuk Pengembangan Aplikasi Internet of Things (IoT),” Setrum  Sist. Kendali-Tenaga- elektronika-telekomunikasi-komputer , vol. 8, no. 2, p. 238, 2019, doi: 10.36055/setrum.v8i2.6561.
[11]  A.  Y.  Rangan,  Amelia  Yusnita,  and  Muhammad  Awaludin,  “Sistem  Monitoring  berbasis  Internet  of  things  pada  Suhu  dan Kelembaban  Udara  di  Laboratorium  Kimia  XYZ,” J.  E-Komtek ,  vol.  4,  no.  2,  pp.  168–183,  2020,  doi:  10.37339/e- komtek.v4i2.404.
[12]  M.  H.  Ramadhan,  G.  Dewantoro,  and  F.  D.  Setiaji,  “Rancang  Bangun  Sistem  Pakar  Pemantau  Kualitas  Air  Berbasis  IoT Menggunakan Fuzzy Classifier,” J. Tek. Elektro , vol. 12, no. 2, pp. 47–56, 2020, doi: 10.15294/jte.v12i2.25351.
[13]  A. E. , D. Imam Muammarul, “Pengendalian Suhu Air Menggunakan Sensor Suhu Ds18B20,” J. J-Ensitec , vol. 06, no. 1, pp. 347–352, 2019.
[14]  R. D. Risanty and L. Arianto, “Rancang Bangun Sistem Pengendalian Listrik Ruangan Dengan Menggunakan Atmega 328 Dan Sms Gateway Sebagai Media Informasi,” Sist. Inf. , vol. 7, no. 2, pp. 1–10, 2017.
[15]  M.  D.  Ariansyah  and  S.  Sariman,  “Analisa  Performa  Pompa  Air  DC  12V  42  Watt  terhadap  Variasi  Kedalaman  Pipa Menggunakan Baterai dengan Sumber Energi dari Matahari,” J.  Syntax  Admiration ,  vol.  2, no.  6, pp.  1083–1102,  2021,  doi: 10.46799/jsa.v2i6.251.
[16]  A.  I.  Salim,  Y.  Saragih,  and  R.  Hidayat,  “Implementasi  Motor  Servo  SG  90  Sebagai  Penggerak  Mekanik  Pada  E.  I.  Helper (ELECTRONICS  INTEGRATION  HELMET  WIPER),” Electro  Luceat ,  vol.  6,  no.  2,  pp.  236–244,  2020,  doi: 10.32531/jelekn.v6i2.256.
[17]  Ilham Firman Maulana, “Penerapan Firebase Realtime Database pada Aplikasi E-Tilang Smartphone berbasis Mobile Android,” J. RESTI (Rekayasa Sist. dan Teknol. Informasi) , vol. 4, no. 5, pp. 854–863, 2020, doi: 10.29207/resti.v4i5.2232.
[18]  D. Aryani, I. J. Dewanto, and A. Alfiantoro, “Prototype Alat Pengantar Makanan Berbasis Arduino Mega,” Petir , vol. 12, no. 2, pp. 242–250, 2019, doi: 10.33322/petir.v12i2.540.
[19]  M. Ummy Gusti Salamah, S. ST., TUTORIAL VISUAL STUDIO CODE . Kota Bandung: Media Sains Indonesia., 2021.
[20]  A. Subagia, Membangun Aplikasi Web dengan Metode OOP. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo., 2018.