## PEMBUATAN SISTEM MONITORING SUHU, PH, TDS, DO, AMONIA DAN NITRIT AIR KOLAM BAGI UMKM FULLOBSTER SURABAYA BERBASIS MACHINE LEARNING
Mochamad Nizar Palefi Ma’ady, Yupit Sudianto, Helmy Widyantara, Ubaidillah Umar, Bintang Marwan Putra Pradana, Denny Daffa Rizaldy
Program Studi Sistem Informasi, Fakultas Teknologi Informasi dan Bisnis, Institut Teknologi Telkom Surabaya, Indononesia, nizar@ittelkom-sby.ac.id

## INFO ARTIKEL
ABSTRAK Riwayat Artikel : Diterima : 25 Juli 2022 Disetujui : 25 September 2022 Seiring  berkembang  nya  teknologi  kebutuhan  masyarakat  juga ikut  berkembang,  dengan  diciptakannya  berbagai  teknologi kegiatan  sepele  yang  biasanya  dilakukan  oleh  masyarakat sekarang  sudah  bisa  digantikan  dengan  teknologi  otomasi sehingga  manusia  bisa  lebih  fokus  melakukan  pekerjaan  yang lebih  penting  dan  lebih  berarti  yang  secara  otomatis meningkatkan  produktivitas  masyarakat.  Begitu  juga  dengan budidaya lobster air tawar yang dilakukan oleh CV. Ful Lobster Surabaya,  budidaya  lobster  sendiri  memerlukan  perhatian  lebih karena lobster merupakan hewan laut yang cukup sensitif kepada perubahan  kondisi  sekitar  nya  jadi  diperlukan  kolam  dengan kondisi  semirip  mungkin  dengan  habitat  aslinya  untuk menghasilkan bibit-bibit lobster yang unggul. Maka dari itu perlu diciptakan  sebuah  alat  berbasis  IOT  (Internet  of  things)  untuk memudahkan  mengawasi  faktor-faktor  seperti  Suhu  dan  PH, tingkat Dissolved oxygen (DO), total dissolved solid (TDS), juga kadar  amonia  dan  nitrit  yang  ada  di  dalam  air  kolam  secara otomatis dan minim campur tangan manusia. Kata Kunci : Teknologi IoT, UMKM, Pembelajaran Mesin, Sistem
Monitoring, Kualitas Air
ARTICLE INFO

## ABSTRACT
Article History : Received : 25 July 2022 Accepted : 25 September 2022 With  further  development  of  technology  people’s  needs is  also rising,  With  the  creation  of  various  new  technologies  trivial activities that are usually carried out by human is now replaced by  automation  technology  so  that  humans  can  focus  on  doing more important and more meaningful tasks which automatically improves  productivity.  Likewise,  the  cultivation  of  freshwater crayfish  is  carried  out  by  CV.Fullobster  surabaya,  Crayfish cultivation  itself  requires  more  attention  because  crayfish  is  a marine animal that is quite sensitive to changes in condition so a pond  with  conditions  as  close  as  possible  to  its  real  habitat  is needed in order to produce superior crayfish seeds. Therefore, it is necessary  to  create  an  IOT  (internet  of  things)  based  tool  to monitor factors such as temperature, PH, total dissolved oxygen (DO),  Total  dissolved  solids  (TDS),  as  well  as  ammonia  and nitrite level in the pool water automatically with minimal human intervention.
Keywords:
IoT Technology, SMEs, Machine Learning, Monitoring System, Water Quality
1. PENDAHULUAN
Lobster air tawar (Cherax
quadricarinatus) adalah hewan yang cukup unik karena  memiliki  capit  dan  cangkang  yang hampir mirip seperti kepiting. Lobster air tawar memiliki perbedaan fisik dengan lobster air laut dimana  lobster  air  tawar  memiliki  bentuk  yang sedikit  lebih  kecil  daripada  lobster  air  laut. Hewan  ini  hidup  di  berbagai  tempat  air  tawar yang  dimana  airnya  mengalir  dan  memiliki sarang  untuk  berlindung (Kurniasih, 2008) . Kebanyakan  lobster  air  tawar  ini  tidak  dapat hidup di air yang memiliki air yang cukup keruh yang  dapat  mengancam  kehidupan  lobster tersebut.
Kondisi  air  dalam  kehidupan  lobster  air tawar  sangat  berperan  penting  oleh  karena  itu diperlukan  suatu  sistem  yang  dapat  memantau keadaan  kadar  air  yang  dihuni  pada  lobster tersebut. Lobster  air  tawar  bisa  tumbuh  dengan cepat  di  dalam  kolam  air  mengalir  dimana sirkulasi  air  dan  oksigen  terjadi  secara  terus menerus. Pembesaran lobster  sangat bergantung dari  kualitas  air,  oksigen  terlarut  (DO),  suhu  , pakan, adanya pelindung dan  kepadatan  lobster. Kadar  oksigen terlarut sebaiknya berkisar antara 6–8  mg/L,  namun  lobster  dapat  hidup  lama dengan  kadar  oksigen  kurang  dari6  mg/L. Derajat asam (pH) air untuk pertumbuhanlobster berkisar    antara    7–8,        jika    pH    kurang darikisaran nilai tersebut lobster akan mengalami  stres.  Suhu  optimal  untuk  budidaya lobster berkisar antara 24–28°C. (Suryaningrum et al.,  2007) untuk  mendeteksi  apakah  air  tersebut layak  untuk  lobster  tersebut  dengan  sistem berbasis  teknologi  IOT,  Sistem  berbasis teknologi IOT ini akan mempermudah manusia sebagai  peran  utama  untuk  memantau  seefektif mungkin keadaan air (Arafat et al., 2020) .
Dari  analisis  pada  masalah  yang  diatas bahwa CV . Fullobster di desa Dari analisis pada masalah  yang  diatas  CV.  Fullobster  di  yang bertempat di Gg.masjid  No.37B Bulak Banteng, kecamatan  Kenjeran,  Surabaya,  jawa  timur  ini sudah  menjadi  salah  satu  pelopor  pertanian Lobster  air  tawar  di  indonesia  dengan  banyak mitra mulai dari Sidoarjo sampai ke Bali. Selama ini CV. Fullobster menggunakan metode manual untuk  memonitoring  faktor-faktor  kualitas  air kolam  yang  dimiliki,  maka  dari  itu  diperlukan
sebuah  sistem  IOT  yang  bisa  membantu meningkatkan kualitas lobster
Teknologi IOT yang dibuat dan dikembangkan  dalam  kegiatan  ini  memiliki sensor untuk menganalisis kadar air seperti suhu air , pH air dan sebagainya. diharapkan teknologi ini memiliki manfaat yaitu mendeteksi kadar air dengan  akurat  kemudian  data  dari  kadar  air diupload  melalui  IOT  kemudian  menjadi  data yang  dapat  dilihat  melalui  website.  Dengan teknologi  alat  ini  dapat  membantu  manusia untuk  mempermudah  menganalisis  air  dari ternak lobster itu sendiri.

## 2. METODE
Alat  monitoring  kami  memiliki  3 komponen  yaitu  Website  monitoring,  Website database dan testing, juga alat testing kondisi air itu  sendiri.  Berikut  adalah  proses  pembuatan masing-masing alat :

## A. Website monitoring dan testing
Proses  pembuatan  website  monitoring juga website database dan testing menggunakan bahasa  pemrograman  PHP  dan  SQL  yang dikerjakan  melalui  VSCODE,  untuk  website database  kami  menggunakan  base  code  yang sudah  memiliki  fitur  testing  suhu,  PH,  DO  air lalu  di  modifikasi  untuk  menambahkan  fitur testing  kadar  TDS,  kadar  Amonia  dan  Nitrit, faktor-faktor  penentu  ini  dibagi  menjadi  3 kategori  kelayakan  yaitu  Layak,  Optimal,  dan Tidak Layak (Danh et al., 2020) . Untuk website monitoring sendiri memiliki  fitur  utama  yaitu  dapat  memonitoring Suhu,  PH,  TDS  sedangkan  DO,  Nitrit  dan Amonia  harus  di  input  secara  manual  karena tidak  memungkinkan  untuk  di  tes  melalui  alat monitoring. Website monitoring juga memungkinkan user untuk menambah beberapa data  tambak,  semisal  user  memiliki  3  tambak yang  masing-masing  dipasang  alat  monitoring yang berbeda, user masih tetap bisa mengawasi di website yang sama (Manoj et al., 2022) .

## B. Alat monitoring
Untuk alat monitoring dibuat menggunakan bahasa pemrograman C, kemudian  ditampung  di  arduino  ESP32  yang dilengkapi layar display , dengan 3 output untuk alat testing kadar Suhu, PH, dan DO. alat testing
akan  secara  otomatis  tersambung  dengan jaringan  wifi  yang  sebelum  nya  di  setup, kemudian  alat  testing  sudah  bisa  dipakai  dan secara otomatis akan mengupdate data yang ada di  website  monitoring (Hassan,  Masoodul;  Iqbal,
Zeeshan; Khanum, 2018) .

## C. Kunjungan ke CV. Fullobster
Kunjungan  ke-2  kedua  bertujuan  untuk instalasi alat monitoring ke salah satu kolam dan melakukan  demo  langsung  dengan  owner. instalasi  dilakukan  di  kolam  peranakan  untuk mendapatkan data-data penting demi meningkatkan  kualitas  lobster  yang  dapat dihasilkan.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
proses  pengabdian  kami  bagi  menjadi tahap  development  program  dan  tahap  survei langsung, berikut adalah rincian nya :

## Development program
Tahap  development  program  memakan waktu  sekitar  satu  bulan,  untuk  dasar  program kami menggunakan file yang sudah disediakan, file  ini sudah memiliki fitur untuk menampung dan  juga  melakukan  testing  data  seperti  suhu, PH,  dan  TDS  air  kolam.  untuk  mengawasi kondisi  kolam  dengan  lebih  detail  lagi diperlukan  untuk  menambahkan  data  lain  yaitu DO, Amonia dan Nitrit.
Algoritma  yang  dipakai  di  website testing  berdasarkan  dari  database  yang  sudah dibuat  melalui  excel  yang  berisi  parameter semua faktor penentu kondisi air (Suhu,PH,DO, dll.)  juga  algoritma  untuk  menghitung  semua faktor  tersebut  dan  mengkategorikan  kondisi yang  dimasukan  termasuk  layak,  optimal  atau tidak layak.
Untuk  website  monitoring  kurang  lebih memiliki fitur yang sama dengan website testing yang  membuat  website  monitoring  spesial adalah  bisa  memonitor  kondisi  air  kolam  yang sudah dipasang alat monitoring secara real time jadi  data  (Suhu,  pH,  DO,  dll.)  akan  selalu  di update  setiap  saat  dengan  begini  owner  bisa mengawasi kondisi  air dengan lebih akurat dan mendetail.

## Kunjungan ke lokasi Pengabdian masyarakat
Kunjungan  pertama  ke  CV.  fullobster bertujuan  untuk  berbincang  langsung  dengan owner  seputar  sejarah  fullobster,  apa  saja
masalah  yang  sebelum  nya  pernah  dihadapi, berapa  rata-rata  jumlah  lobster  yang  dapat dipanen dalam satu bulan, berapa rata-rata angka kematian lobster per-bulan nya, dan juga berapa rata-rata  kondisi  air  yang  optimal  untuk menghasilkan  bibit  lobster  berkualitas.  selain berbincang  dengan  owner  yaitu  pak  syaivullah beliau  juga  memperlihatkan  3  kolam  yang dimiliki  nya  kolam  tersebut  terdiri  dari  kolam peranakan,  kolam  bibit,  dan  kolam  pemijahan yang  nanti  akan  menjadi  tempat  instalasi  alat monitoring.
Kunjungan  kedua  bermaksud  untuk memasang alat monitoring di kolam pemijahan, setelah berkumpul di CV.Fullobster dimulai lah set  up  alat  monitoring  dengan  cara  menautkan modem  wifi  fullobster  ke  alat  monitoring, kemudian  memasangkan  alat  itu  sendiri  yang diikuti  oleh  owner  secara  langsung,  setelah memasukan  alat  deteksi    ke  dalam  kolam  data mulai tercatat di website monitoring secara real time yang berarti alat monitoring sudah bekerja dengan baik membaca kondisi air kolam.

## 3.1. Singkatan dan Akronim
• IOT = Internet Of Things
• TDS = Total Dissolved Solid
• DO = Dissolved Oxygen
Gambar 1.1 Website Testing dengan hasil layak
Gambar 1.2 Website Testing dengan hasil optimal

## 3.2. Tabel dan Gambar

## Gambar 1.4 Tampilan mobile website
monitoring Gambar 1.3 Website Testing dengan hasil tidak layak
Gambar 1.5 Alat monitoring
Gambar 2.1 Tim dan alat monitoring
Gambar 1.6 Demo Alat Monitoring bersama
owner

## 3.3. Kutipan dan Acuan
Lobster  air  tawar  bisa  tumbuh  dengan  cepat  di dalam  kolam  air  mengalir  dimana  sirkulasi  air dan  oksigen  terjadi  secara  terus  menerus. Pembesaran  lobster    sangat  bergantung  dari kualitas air, oksigen terlarut (DO), suhu , pakan, adanya pelindung dan  kepadatan  lobster.  Kadar oksigen  terlarut  sebaiknya  berkisar  antara  6–8 mg/L,  namun  lobster  dapat  hidup  lama  dengan kadar oksigen kurang dari6 mg/L.  Derajat asam (pH)  air  untuk  pertumbuhanlobster    berkisar antara  7–8,    jika  pH  kurang  darikisaran nilai tersebut  lobster  akan  mengalami  stres.  Suhu optimal  untuk  budidaya  lobster  berkisar antara24–28°C (Suryaningrum et al., 2007) .
Lobster  air  tawar  (Cherax  quadricarinatus) adalah hewan yang cukup unik karena memiliki capit  dan  cangkang  yang  hampir  mirip  seperti kepiting.  Lobster  air  tawar  memiliki  perbedaan fisik  dengan  lobster  air  laut  dimana  lobster  air tawar  memiliki  bentuk  yang  sedikit  lebih  kecil daripada  lobster  air  laut.  Hewan  ini  hidup  di berbagai  tempat  air  tawar  yang  dimana  airnya mengalir dan memiliki sarang untuk berlindung (Kurniasih, 2008)

## 3.5. Ucapan Terima Kasih
Ucapan  terimakasih  disampaikan  ke Prodi  Sistem  Informasi  Institut  Teknologi Telkom  Surabaya  (ITTS)  dan  juga  CV. Fullobster Surabaya sebagai fasilitator kegiatan pengabdian masyarakat.
4. PENUTUP
4.1. Kesimpulan Dari hasil penelitian yang sudah
dilaksanakan  berikut  adalah  kesimpulan  yang dapat ditarik : 1. Penelitian  yang  sudah  dilaksanakan  di CV.  Fullobster  surabaya  telah  berhasil dan  diimplementasikan  sepenuh  nya,
Alat  sudah  terbukti  bisa  membaca kondisi  air  dengan  akurat  dan  realtime dan  dapat  membantu  meningkatkan kualitas  lobster  hasil  produksi  CV. Fullobster dan juga mitra-mitra nya.
2. Alat  monitoring  bisa  mendeteksi  Suhu, PH,  dan  DO  secara  otomatis  namun TDS,  kadar  amonia  dan  nitrit  harus diinput  secara  manual.  Setelah  input semua  data,  user  bisa  mengecek kelayakan  air  kolam  melalui  website testing  dengan  range  data  yang  bisa berubah-ubah  tergantung  data  set  yang dimasukan oleh user.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
Arafat,  A.I.,  Akter,  T.,  Ahammed,  M.F.,  Ali,
M.Y.,  Nahid,  A.  Al,  2020.  A  dataset  for internet  of  things  based  fish  farm monitoring and notification system. Data in Brief 33, 106457. https://doi.org/10.1016/j.dib.2020.106457 Danh,  L.V.Q.,  Dung,  D.V.M.,  Danh,  T.H.,
Ngon, N.C., 2020. Design and deployment of  an  IoT-Based  water  quality  monitoring system  for  aquaculture  in  mekong  delta. International Journal of Mechanical
Engineering  and  Robotics  Research  9,
1170–1175. https://doi.org/10.18178/ijmerr.9.8.1170-
1175
Hassan, Masoodul; Iqbal, Zeeshan; Khanum, B.,
2018. The role of trust and social presence in  social  commerce  purchase  intention. Pakistan  Journal  of  Commerce  and  Social Sciences (PJCSS) 12, 111–135.
Kurniasih,  T.,  2008.  LOBSTER  AIR  TAWAR (Parastacidae: Cherax), ASPEK BIOLOGI,
HABITAT, PENYEBARAN, DAN POTENSI PENGEMBANGANNYA. Media Akuakultur 8, 31.
Gambar 1.8 Shooting video dokumentasi
owner
https://doi.org/10.15578/ma.8.1.2013.31- 35 Manoj, M., Kumar, V.D., Arif, M., Bulai, E.R.,
Bulai, P., Geman, O., 2022. State of the Art Techniques  for  Water  Quality  Monitoring
Systems  for  Fish  Ponds  Using  IoT  and
Underwater  Sensors:  A  Review.  Sensors
22. https://doi.org/10.3390/s22062088 Suryaningrum,  T.D.,  Syamdidi,  S.,  Ikasari,  D.,
2007. Teknologi Penanganan dan Transportasi  Lobster  Air  Tawar.  Squalen Bulletin of Marine and Fisheries
Postharvest  and  Biotechnology  2,  37. https://doi.org/10.15578/squalen.v2i2.135