## JTIM : Jurnal Teknologi Informasi dan Multimedia
p-ISSN : 2715-2529 e-ISSN : 2684-9151 https://journal.sekawan-org.id/index.php/jtim/

## Sipekernik: Sistem Pemantau Kekeruhan Air dan Pengairan pada Akuaponik Menggunakan Sensor Turbidity, LDR dan Water Level
Nur Aziezah 1 , Walidatush Sholihah 2, *, Inna Novianty 2 , Mega Romadhona 2 dan Anggi Mardiyono 3
1 Teknologi Rekayasa Perangkat Lunak Sekolah Vokasi IPB University; nuraziezah@apps.ipb.ac.id
2 Teknologi Rekayasa Komputer Sekolah Vokasi IPB University; walidah@apps.ipb.ac.id; innanovianty@apps.ipb.ac.id; megaromadhona1@gmail.com
3 Teknik Informatika dan Komputer Politeknik Negeri Jakarta; anggi.mardiyono@tik.pnj.ac.id *  Korespondensi: walidah@apps.ipb.ac.id
Abstract: Aquaponics is an alternative to cultivating plants and fish in one place. This technique integrates fish farming with plants. In this case, aquaponic plants utilize nutrients from fish waste. Plants in aquaponics function as a biofilter, which will reduce these toxic substances into substances that are not harmful to fish and supply oxygen to fish-keeping ponds. With this technique, there will be a symbiosis of mutualism or a mutually beneficial cycle. The advantages obtained are the efficiency of water use and the reduction of waste contamination resulting from disposal into public waters. The water recirculation period affects the quality and quantity of fish and plants produced. Turbidity for cultivation should be no more than 25 NTU. Therefore, this tool is designed to detect the turbidity value of fish pond water in order to know the time to drain the pond using a turbidity sensor and regulate water irrigation in aquaponic installations based on light intensity values so that water does not stagnate in the installation pipe. The manufacture of this tool uses several com- ponents, such as an Arduino as a microcontroller, LDR (Light Dependent Resistor) sensor functions to turn  on and off the pump, turbidity sensor functions to  determine the turbidity value of pool water, and water level sensor functions to adjust the water level when draining and filling. pond water. At pump 1, the water will turn on if the intensity value of the LDR sensor is 650. If the tur- bidity sensor value is 25 NTU, then pump 2 will turn on and dump pool water into the shelter. After the pond water is drained to the specified height level, pump 3 will turn on to fill the fish pond with water. Pump 3 will stop when the water level is > 665.
Keywords: aquaponic; arduino; sensor; turbidity; water level
Abstrak: Akuaponik merupakan alternatif budidaya tanaman dan ikan dalam satu tempat. Teknik ini  mengintegrasikan  budidaya  ikan  yang  dipadukan  dengan  tanaman.  Dalam  hal  ini,  tanaman akuaponik  memanfaatkan  unsur  hara  dari  kotoran  ikan.  Tanaman  pada  akuaponik  berfungsi sebagai biofilter yang akan mengurangi zat racun tersebut menjadi zat yang tidak membahayakan ikan  dan  menyuplai  oksigen ke  dalam  kolam  pemeliharaan  ikan.  Dengan  teknik  ini akan  terjadi simbiosis mutualisme atau siklus yang saling menguntungkan. Keuntungan yang dipeoleh adalah efisiensi penggunaan air dan pengurangan pemcemaran limbah hasil buangan ke perairan umum. Periode  resirkulasi  air  berpengaruh  terhadap  kualitas  serta  kuantitas  ikan  dan  tanaman  yang dihasilkan. Kekeruhan untuk budidaya sebaiknya tidak lebih dari 25 NTU. Oleh karena itu alat ini dirancang  untuk  mendeteksi  nilai  kekeruhan  air  kolam  ikan  agar  mengetahui  waktu  untuk melakukan pengurasan kolam ikan menggunakan sensor turbidity dan dan mengatur pengairan air pada instalasi akuaponik berdasarkan nilai instensitas cahaya supaya air tidak tergenang pada
Sitasi:      N. Aziezah, W. Sholihah, I.
Novianty,  M.  Romadhona,  and  A. Mardiyono, “Sipekernik: Sistem Pemantau
Kekeruhan Air dan Pengairan pada Akuaponik Menggunakan Sensor Turbidity, LDR  dan  Water  Level”,  jtim,  vol.  4, no. 4, pp. 262-271, Feb. 2023.
Copyright:  ©  2023 oleh  para
penulis.  Karya  ini  dilisensikan  di bawah Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License. (https://creativecommons.org/license
s/by-sa/4.0/).
pipa  instalasi.  Pembuatan  alat  ini  menggunakan  beberapa  komponen  seperti  arduino  sebagai mikrokontroler,  sensor  LDR  (Light  Dependent  Resistor)  berfungsi  untuk  menghidupkan  dan mematikan pompa, turbidity sensor berfungsi untuk mengetahui nilai kekeruhan air kolam, dan sensor water level berfungsi untuk mengatur level ketinggian air pada saat menguras dan mengisi air  kolam.  Pada  pompa  1  air  akan  menyala  apabila  nilai  intensitas  sensor  LDR  ≥  650.  Jika  nilai turbidity  sensor  ≥  25  NTU  maka  pompa  2  akan  menyala  dan  membuang  air  kolam  ke  tempat penampungan. Setelah air kolam dikuras dengan level ketinggian yang ditentukan, pompa 3 akan menyala untuk mengisi air kolam ikan. Pompa 3 akan mati apabila ketinggian air > 665.
Kata kunci: akuaponik; arduino; kekeruhan; level air; sensor

## 1. Pendahuluan
Akuaponik  merupakan  alternatif  budidaya  tanaman  dan  ikan  dalam  satu  tempat. Istilah  akuaponik  berasal  dari  gabungan  akuakultur  dan  hidroponik  [1].  Metode  ini merupakan  penggabungan  dua  kegiatan  budidaya  ikan  dan  tanaman  [2],  [3].  Teknik akuaponik  juga  dapat  meningkatkan  efisiensi  energi  [4]  dan  ekonomi  [5].  Teknik  ini mengintegrasikan budidaya ikan yang dipadukan dengan tanaman. Dalam hal ini, unsur hara  dari  kotoran  hewan  akan  dimanfaatkan  oleh  tanaman.  Jika  kotoran  ikan  ini  di biarkan  didalam  kolam  ikan,  maka  lama  -  kelamaan  akan  menjadi  racun  bagi  ikan. Akuaponik merupakan konsep pertanian yang menjanjikan karena meniru proses alami dan  dapat  mengurangi  polusi  lingkungan  serta  menghemat  penggunaan  air  [6],  [7]. Budidaya  dengan  teknik  akuaponik  lebih  menghemat  energi,  mengurangi  limbah  di lingkungan (limbah dapat digunakan kembali melalui biofiltrasi) [8], kotoran ikan dapat menghasilkan pupuk organik yang digunakan oleh tanaman (kotoran ikan lebih baik dari bahan  kimia),  dan  menjamin  bahan  pangan  melalui  multikultur.  Tanaman  pada akuaponik berfungsi sebagai biofilter yang akan mengurangi zat berbahaya (racun) agar zat tersebut menjadi tidak berbahaya bagi ikan dan dapat menyuplai oksigen ke kolam pemeliharaan ikan. Dengan teknik ini akan terjadi simbiosis mutualisme atau siklus yang saling menguntungkan [8]. Walau demikian, teknik ini juga memiliki beberapa tantangan [9].
Otomasi  pekerjaan  dengan  perangkat  mesin  banyak  dilakukan  di  era  industri  4.0 [10]. Demikian pula halnya dengan sistem akuaponik.  Otomasi pada sistem akuaponik dilakukan terkait water level  dan  power  maintenance  [11]. Budidaya  tumbuhan secara akuaponik  pun  dapat  dilakukan  di  dalam  ruangan  [12],  [13].  Teknik  akuaponik  ini berkembang cukup pesat hingga saat ini.
Periode  resirkulasi  air  berpengaruh  terhadap  kualitas  serta  kuantitas  ikan  dan tanaman yang dihasilkan. Air pada kolam ikan perlu disirkulasi agar tidak keruh. Tingkat kekeruhan maksimal untuk akuakultur sebaiknya tidak lebih dari 25 NTU [14]. Kesehatan ikan pun turut mempengaruhi dalam akuaponik [15]. Akan tetapi, jika air kolam dalam keadaan keruh atau ≥ 25 NTU (Nephelometric Turbidity Unit) dapat menyebabkan daun tanaman menjadi kuning. NTU (Nephelometric Turbidity Unit) adalah satuan untuk men- gukur  nilai  kekeruhan  air.  Tidak  hanya  itu  saja,  jika  air  pada  instalasi  pipa  akuaponik terlalu banyak dan membuat pot tanaman terendam terlalu dalam dapat menyebabkan warna daun menadi kekuningan.
Oleh karena itu, pada penelitian ini dibuat prototipe Sipekernik: Sistem Pemantau Kekeruhan  Air  dan  Pengairan  Akuaponik.  Pembuatan  alat  ini  menggunakan  beberapa komponen  seperti  arduino  sebagai  mikrokontroler,  LDR  (Light  Dependent  Resistor) sensor  untuk  menghidupkan  dan  mematikan  pompa,  turbidity  sensor  berfungsi  untuk mengetahui  nilai  kekeruhan  air  kolam,  dan  sensor  water  level  berfungsi  untuk mendeteksi level ketinggian air pada saat menguras dan mengisi air kolam.  Sipekernik ini terdiri atas tiga pompa yang menyala bergantian saat menguras dan mengisi air kolam
ikan.  Sipekernik  mengatur  sirkulasi  air  untuk  mengurangi  kekeruhan  di  kolam  ikan. Sipekernik ini merupakan rancangan sistem untuk otomasi akuaponik.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  membuat  sistem  pemantau  kekeruhan  air  dan pengairan  pada  sistem  akuaponik.  Sistem  yang  dibuat  memiliki  fungsi  untuk  1) mengetahui  nilai  kekeruhan  air  pada  kolam  ikan;  2)  menghidupkan  dan  mematikan pompa air berdasarkan nilai intensitas cahaya; dan 3) mengatur level ketinggian air kolam ikan pada saat menguras dan mengisi kolam ikan.

## 2. Bahan dan Metode
Metode yang digunakan pada penelitian ini terdiri atas empat  tahap yaitu analisis permasalahan,  perancangan,  pembuatan  alat  dan  pengujian  sistem  [16].  Metode penelitian disajikan pada Gambar 1. Tahap analisis dibagi dua, yaitu analisis masalah dan analisis kebutuhan. Analisis masalah bertujuan untuk mengidentifikasi masalah yang ada pada sistem akuaponik. Analisis kebutuhan bertujuan untuk mengidentifikasi kebutuhan untuk mengatasi masalah.
Gambar 1. Metode Penelitian
Tahap kedua yaitu perancangan. Pada tahap ini dibuat suatu rancangan dari solusi masalah  pada  tahap  sebelumnya.  Tahap  perancangan  terdiri  atas  perancangan  proses menggunakan  flowchart,  perancangan  blok  diagram  alat  dan  skema  rangkaian elektronik.  Tahap  ini  bertujuan  untuk  memberikan  gambaran  pokok  dari  penyelesaian masalah pada sistem akuaponik.
Tahap  pembuatan  alat  merupakan  tahap  penerapan  sistem  penyelesaian  masalah yang sudah dirancang pada tahap sebelumnya. Tahap ini mencakup perakitan komponen dan program untuk mengontol rangkaian komponen.
Tahap pengujian adalah tahap yang bertujuan untuk menguji alat. Tahap pengujian dilakukan  untuk  membuktikan  bahwa  sistem  atau  prototipe  alat  yang  dibuat  bekerja sesuai tujuan. Pengujian dilakukan pada ketiga sensor yang digunakan. Pengujian sensor LDR dilakukan dengan membandingkan nilai lux pada sensor LDR dengan nilai lux pada lux  meter.  Pengujian  sensor  turbidity  dilakukan  dengan  menyalakan  alat  kemudian melihat pembacaan sensor setelah air kolam diganti. Pengujian sensor water level dengan membandingkan  hasil  pembacaan  sensor  water  level  dengan  hasil  pengukuran menggunakan alat ukur tinggi (penggaris/mistar). Data hasil pengujian dianalisis untuk melihat akurasi dari sistem yang dibuat.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1. Analisis Permasalahan
Pada  suatu  sistem  akuaponik,  permasalahan  yang  biasa  terjadi  yaitu  pompa  pada akuaponik sering tersumbat. Pompa tersumbat karena air kolam ikan yang sudah kotor. Hal ini juga dapat disebabkan karena terlalu lama jeda waktu pengurasan air kolam dari satu  waktu  ke  waktu  lainnya.  Hal  ini  mengakibatkan  air  kolam  berubah  warna  dan terkadang menimbulkan bau yang tak sedap. Selain itu, air pada pipa instalasi akuaponik sering menggenang, sehingga membuat daun tanaman berubah warna menjadi kuning.
Untuk  mengatasi  masalah  tersebut,  maka  dibutuhkan  sebuah  alat  yang  dapat mendeteksi nilai kekeruhan dan menghidupkan serta mematikan pompa agar air tidak menggenang  pada  pipa  instalasi  akuaponik.  Perangkat  keras  yang  digunakan  pada pembuatan Sipekernik disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Daftar perangkat keras yang digunakan pada Sipekernik
No.  Nama Perangkat Keras Tipe Keterangan 1 Arduino UNO Rev 3 Sebagai mikrokontroler 2 Turbidity Sensor SEN0189 Sebagai sensor pendeteksi nilai kekeruhan air kolam ikan 3 Water Level Sensor Sebagai sensor pendeteksi level ketinggian 4 LDR (Light Dependent Resistor) Sebagai sensor pendeteksi intensitas cahaya 5 LCD (Liquid Crystal Dis- play) Output untuk menampilkan nilai sensor turbidity, nilai LDR dan nilai water level 6 Pompa DC Untuk memompa air 7 Relay 2 channel Saklar untuk pompa 8 Adaptor Converter Pemberi arus listrik
Perangkat lunak yang digunakan pada pembangunan Sipekernik ini adalah arduino IDE, sketchup 3D dan Fritzing. Sketchup 3D digunakan sebagai aplikasi untuk membuat desain tiga dimensi alat. Desain skema rangkaian menggunakan aplikasi Fritzing.

## 3.2. Perancangan
Pada tahap perancangan ini dibuat perancangan proses (flowchart), blok diagram dan skema  rangkaian  Sipekernik.  Flowchart  untuk  menunjukkan  alur  kerja  Sipekernik, sedangkan  blok  diagram  dan  skema  rangkaian  memberikan  gambaran  penempatan komponen-komponen penyusun Sipekernik.
Sipekernik menggunakan tiga buah sensor (turbidity, water level dan LDR). Ketiga sensor  tersebut  dihubungkan  dengan  mikrokontroler  arduino  uno.  Hasil  pengukuran sensor diperlihatkan melalui LCD display. Selain itu, pada Sipekernik ini digunakan juga tiga buah pompa air. Ketiga pompa tersebut berfungsi sebagai penguras air, pengisi air, dan  pemompa  akuaponik.  Kaitan  setiap  komponen  digambarkan  pada  blok  diagram yang disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Blok diagram Sipekernik
Gambar  3  menunjukkan  alur  kerja  Sipekernik.  Saat  Sipekernik  dijalankan,  maka sensor membaca nilai LDR dan turbidity. Jika nilai LDR ≥ 650, maka pompa akan menyala. Jika nilai LDR ≤ 650, maka pompa akan mati. Setelah itu, jika nilai turbidity sensor ≥ 25 NTU  (Nephelometric  Turbidity  Unit),  maka  pompa2  akan  menyala  untuk  menguras  air kolam ikan sampai nilai sensor water level ≤ 250. Setelah itu pompa3 akan menyala dan mengisi kolam ikan tersebut sampai nilai sensor water level > 665. Jika nilai sensor water level sudah lebih 665 maka pompa 3 akan mati.
Pada  Gambar  4,  sensor  LDR  (Light  Dependent  Resistor)  dihubungkan  dengan resistor.  Pin  yang  dihubungkan  dengan  LDR  (Light  Dependent  Resistor)  adalah  pin analog A2 pada arduino. Sensor water level pin input dihubungkan dengan pin analog A1 pada arduino, lalu dihubungkan dengan GND dan VCC. Turbidity sensor pin input dihubungkan dengan pin analog arduino A0, lalu dihubungkan dengan GND dan VCC. LCD (Liquid Crystal Display) pin SCL dihubungkan dengan pin analog A5 dan pin SDA dihubungkan dengan pin analog A4, lalu dihubungkan dengan GND dan VCC. Relay1 dihubungkan  dengan  pin  9,  lalu  dihubungkan  dengan  pin  GND  dan  VCC.  Relay2 dihubungkan  dengan  pin  10,  lalu  dihubungkan  dengan  pin  GND  dan  VCC.  Relay3 dihubungkan dengan pin 11, lalu dihubungkan dengan pin GND dan VCC.
Gambar 3. Alur kerja Sipekernik.
Gambar 5. Rencana prototipe Sipekernik.
Prototipe Sipekernik direncanakan seperti pada Gambar 5. Sipekernik menggunakan tiga kolam/bak (kolam ikan, bak air bersih dan bak air kotor). Turbidity sensor dan sensor water level diletakkan pada kolam ikan, sedangkan sensor LDR diletakkan pada bagian atas kotak komponen. Jika nilai pada turbidity sensor melebihi dari nilai yang ditentukan, maka pompa akan menyala dan mengalirkan air ke bak penampungan air kotor, setelah itu pompa pada bak air bersih akan mengalirkan air ke kolam ikan. Sensor LDR berfungsi untuk mematikan dan menghidupkan pompa air yang mengalir di pipa berdasarkan nilai intensitas cahaya yang ditentukan.

## 3.3. Pembuatan Alat
Prototipe  Sipekernik  dibuat  pada  miniatur  kolam  dan  sistem  akuaponik  dengan ukuran kolam 40 cm x 30 cm x 10 cm (Gambar 6). Komponen Sipekernik dimasukkan ke dalam boks. Pada prototipe Sipekernik terdapat tiga kolam (akuarium). Kolam pertama adalah bak penampungan air bersih, kolam kedua adalah kolam ikan, dan kolam ketiga sebagai bak penampungan jika air sudah keruh ( > 25 NTU). Jika air kolam ikan sudah keruh, maka pompa 2 akan menguras air kolam ke bak penampungan air kotor sampai batas yang ditentukan. Setelah itu, pompa 3 akan mengalirkan air dari bak penampungan air bersih ke kolam ikan.
Gambar 6. Prototipe Sipekernik.

## 3.4. Pengujian
Pada  tahap  pengujian  ini  dilakukan  pengujian  fungsionalitas  dan  pengujian  cara kerja Sipekernik. Pengujian fungsionalitas bertujuan untuk memastikan setiap komponen bekerja sesuai dengan fungsinya. Hasil pengujian yang dilakukan disajikan pada Tabel 2.

## Tabel 2. Pengujian fungsionalitas komponen
No Komponen Kondisi Pengujian Hasil Pengujian 1 Arduino UNO Memproses data Data berhasil di proses 2 Sensor LDR Membaca  nilai intensitas cahaya Nilai intensitas  cahaya terbaca 3 Sensor Turbidity Mendeteksi nilai kekeruhan air kolam Nilai pada sensor turbiditi terdeteksi 4 Water Level Sensor Mengatur  level ketinggian air pada saat pengurasan dan pengisian kolam Nilai sensor water lever terdeteksi 5 Relay Mengatur pompa Berhasil mengendalikan nyala/mati pompa sesuai dengan kode program 6 Pompa Menerima data dari mikrokontroler Arduino Menyala  ketika nilai intensitas  cahaya dari sensor LDR ≥ 650 7 Adaptor Catu daya Sebagai pemberi arus power/untuk mikrokontroler ke semua sensor atau sebagai catu daya
Pengujian kinerja alat dilakukan untuk mengecek kesesuaian alat dengan hasil yang diharapkan sesuai dengan flowchart atau cara kerja alat yang telah dibuat sebelumnya. Pengujian dilakukan terhadap nilai intensitas cahaya menggunakan sensor LDR, peman- tauan kekeruhan nilai air kolam dengan sensor turbiditi, serta pemantauan level keting- gian air pada saat dikuras dan saat diisi dengan sensor water level. Pertama dilakukan uji hasil  pembacaan  nilai  intensitas  cahaya.  Setelah  itu,  menguji  kesesuaian  kondisi  nyala atau matinya pompa dengan flowchart yang telah dibuat sebelumnya.
Pengujian  nilai  intensitas  cahaya  dilakukan  dengan  cara  melakukan  uji  terhadap pembacaan  sensor  LDR  (Light  Dependent  Resistor)  terhadap  cahaya.  Pompa  sebagai output apabila nilai intensitas yang dihasilkan ≥ 650 , maka pompa akan mengalirkan air ke instalasi akuaponik. Akan tetapi, jika nilai intensitas cahaya ≤ 650 pompa tetap dalam keadaan  mati  atau  air  tidak  mengalir  ke  instalasi  akuaponik.  Relay  berfungsi  sebagai switch  untuk  menghidupkan  atau  mematikan  pompa  yang  merupakan  pengairan  ke instalasi akuaponik. Hasil pengujian sensor LDR disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil Pengujian Sensor LDR
Waktu Sensor LDR Tegangan (Voltage) Nilai Lux Sensor Nilai Lux Meter Selisih Akurasi / per- sentase Error (%) Status Pompa 10.00 667 3,26 v 95 96,2 1,2 1,2 1 11.00 686 3,35 v 101 103,6 2,6 2,5 1 15.00 659 3,22 v 90 91,2 1,2 1,3 1 16.00 620 3,03 v 76 78,4 2,4 3,0 0 17.00 573 2,80 v 63 64,9 1,9 2,9 0 Rataan Persentase Error 2.18
Pada saat pengujian, sensor LDR membaca nilai intensitas cahaya 667 dengan nilai voltage 3,26 v, dan nilai lux sensor 95, sedangkan nilai lux meter 96,2. Pada pengujian ini, nilai  selisihnya  menjadi  1,2  dengan  persentase  error  1,2%  dan  status  pompa  dalam keadaan menyala (1). Pengujian ke-2 nilai intensitas cahaya 686 dengan nilai voltage 3,35
v,  dan  nilai  lux  sensor  102,  sedangkan  nilai  lux  meter  103,6.  Pada  pengujian  ini,  nilai selisihnya  menjadi 2,6 dengan persentase error 2,5% dan status pompa dalam  keadaan menyala (1).
Pengujian ke-3 nilai intensitas cahaya 659 dengan nilai voltage 3,22 v, dan nilai lux sensor 90, sedangkan nilai lux meter 91,2. Pada pengujian ini, nilai selisihnya menjadi 1,2 dengan persentase error 1,3% dan status pompa dalam keadaan menyala (1). Pengujian ke-4  nilai  intensitas  cahaya  620  dengan  nilai  voltage  3,03  v,  dan  nilai  lux  sensor  76, sedangkan nilai lux meter 78,4. Pada pengujian ini, nilai selisihnya menjadi 2,4 dengan persentase  error  3%  dan  status  pompa  dalam  keadaan  mati  (0).  Pengujian  ke-5  nilai intensitas cahaya 573 dengan nilai voltage 2,80 v, dan nilai lux sensor 63, sedangkan nilai lux meter 64,9. Pada pengujian ini, nilai selisihnya menjadi 1,9 dengan persentase error 2,9%  dan  status  pompa  dalam  keadaan  mati  (0).  Rata-rata  persentase  error  pada pengukuran dengan sensor LDR adalah 2.18%.
Setelah  itu  pengujian  dilakukan  dengan  cara  melakukan  uji  terhadap  pembacaan sensor  turbidity  untuk  mendeteksi  nilai  kekeruhan  air  kolam.  Pompa  sebagai  output apabila  nilai  kekeruhan  air  (NTU)  yang  dihasilkan  ≥  25  NTU  ,  maka  pompa  akan mengalirkan  air  ke  bak  air  kotor  (penampungan  air  kotor).  Akan  tetapi,  jika  nilai kekeruhan air ≤ 25 NTU, pompa tetap dalam keadaan mati atau air tidak mengalir ke bak air kotor (penampungan air kotor). Relay berfungsi sebagai switch untuk menghidupkan atau mematikan pompa untuk pengurasan air kolam ke bak air kotor (penampungan air kotor). Hasil pengujian pada sensor turbidity disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4. Hasil Pengujian Sensor Turbidity
Waktu (hari) Sensor Turbidity (NTU) Status Pompa 1 23 0 2 23 0 3 23,07 0 7 25,09 1 14 28,01 - 29,03 1
Pada  Tabel  4  terdapat  hasil  pengujian  turbidity  sensor.  Pengujian  pertama  adalah setelah air kolam diganti yaitu setelah satu hari air di ganti memiliki nilai kekeruhan 23 NTU,  maka  status  pompa  akan  tetap  mati,  karena  nilai  NTU  tidak  lebih  dari  25  NTU. Nilai  kedua  diambil  pada  hari  kedua,  dengan  nilai  kekeruhan  23  NTU.  Pada  hari  ke-3 nilai kekeruhan menjadi 23,07 dan status pompa tetap dalam keadaan mati (0). Pada hari ke-7  nilai  kekeruhan  menjadi  25,09  NTU  dan  warna  air  sudah  mulai  kehijauan.  Oleh karena itu, kolam ikan harus dikuras dan status pompa akan menyala(1). Pada hari ke- 14 nilai  kekeruhan  mencapai  28,01-29,03  dan  kolam  harus  dikuras.  Pada  saat  air  kolam sudah 14 hari, terdapat daun tanaman berwarna kekuningan. Setelah nilai turbidity sen- sor ≥ 25 NTU maka air dikuras, sensor water level akan mendeteksi nilai ketinggian air. Apabila nilai sensor water level ≥ 250, maka pompa pengurasan masih dalam keadaan menyala, dan ketika nilai sensor water level ≤ 250, maka pompa pengurasan air akan da- lam  keadaan  mati.  Setelah  pompa  pengurasan  air  kolam  dalam  keadaan  mati,  maka pompa pengisi air kolam akan menyala dan mengisi air kolam sampai nilai sensor water level > 665.
Pengujian  sensor  water  level  dilakukan  dengan  membandingkan  nilai  pembacaan sensor water level dengan pengukuran ketinggian air menggunakan penggaris. Nilai er- ror  atau  kesalahan  diperoleh  dari  perhitungan  dimana  nilai  sesungguhnya  (nilai  pen- gukuran menggunakan penggaris) dikurang dengan nilai pembacaan sensor water level, lalu dibagi dengan nilai sesungguhnya. Setelah itu, hasil dikali dengan 100%.
Tabel 5. Hasil pembacaan sensor water level saat pengurasan air kolam.
Sensor Value Nilai Tinggi Sensor Water Level (cm) Tinggi Sesungguhnya (cm) Selisih Akurasi / Persen- tase Error (%) Voltage Status Pompa 655 6,56 7,1 0,54 7,61 3,201 0 631 6,47 7 0,53 7,57 3,084 1 604 6,36 6,8 0,44 6,47 2,952 1 590 6,31 6,5 0,19 2,92 2,883 1 547 6,14 6,2 0,06 0,97 2,673 1 351 5,37 5,5 0,13 2,36 1,715 1 230 4,9 5,2 0,3 5,77 1,124 0 226 4,88 5 0,12 2,40 1,104 0 Rataan Persentase Error 4.51
Tabel 5 menunjukkan hasil pengujian sensor water level pada saat pengurasan air kolam ikan. Pada saat pengurasan air kolam ikan, nilai sensor 631 dengan ketinggian 6,56 cm,  maka  status  pompa  akan  menyala  (1)  dengan  nilai  voltage  3,084.  Pengurasan  air kolam akan terus berlanjut sampai nilai sensor water level 250 dengan tinggi air 4,97 cm, nilai voltage 1,22 dan pompa dalam keadaan mati (0).
Perbandingan  pada  saat  pengukuran  menggunakan  penggaris  (manual)  dan  saat menggunakan  sensor,  pada  pengukuran  pertama  memiliki  selisih  0,54  dengan  tingkat error yaitu 7,61%, pengukuran kedua memiliki selisih 0,53 dengan tingkat error 7,57%, pengukuran  ketiga  memiliki  selisih  0,44  dengan  tingkat  error  6,47%,  pengukuran keempat memiliki selisih 0,19 dengan tingkat error 2,92%, pengukuran kelima memiliki selisih 0,06 dengan tingkat error 0,97%, pengukuran keenam memiliki selisih 0,13 dengan tingkat error 2,36%, pengukuran ketujuh memiliki selisih 0,3 dengan tingkat error 5,77%, dan  pengukuran  terakhir  memiliki  selisih  0,12  dengan  tingkat  error  2,4%.  Rata-rata persentase error pada pengukuran sensor water level saat pengurasan air kolam adalah 4.51%. Setelah nilai sensor 250 atau tinggi air 4,97 cm maka pompa pengurasan air kolam akan mati (0) dan dilanjutkan dengan pompa pengisian air kolam.
Pengujian  nilai  pompa  pada  saat  pengisian  air  kolam  terdapat  pada  Tabel  6. Pengukuran  dilakukan  sebanyak  tujuh  kali.  Kemudian  nilai  hasil  pembacaan  sensor water  level  dibandingkan  dengan  hasil  pengukuran  menggunakan  alat  ukur  tinggi (mistar). Dari hasil pengukuran diperoleh nilai akurasi setiap pengukuran berturut-turut sebagai  berikut:  7,61%;  7,57%;  6,47%;  2,92%;  0,97%;  2,36%;  4,42%.  Nilai  rata-rata persentase error pada hasil pembacaan sensor water level saat pengisian air kolam sebesar 4,62%.
Tabel 6. Hasil pembacaan sensor water level saat pengisian air kolam. Sensor Value Nilai Tinggi Sensor Water Level (cm) Tinggi Sesungguhnya (cm) Selisih Akurasi / Persen- tase Error (%) Voltage Status Pompa 655 6,56 7,1 0,54 7,61 3,201 0 631 6,47 7 0,53 7,57 3,084 1 604 6,36 6,8 0,44 6,47 2,952 1 590 6,31 6,5 0,19 2,92 2,883 1 547 6,14 6,2 0,06 0,97 2,673 1 351 5,37 5,5 0,13 2,36 1,715 1 250 4,97 5,2 0,23 4,42 1,22 1 Rataan Persentase Error 4,62%

## 5. Kesimpulan
Kualitas  air  pada  budidaya  akuaponik  perlu  dijaga  agar  pertumbuhan  dan  hasil tanaman dapat maksimal. Prototipe Sipekernik sebagai alat bantu dalam sistem budidaya akuaponik  dapat  membantu  pada  pembudidaya  dalam  pengontrolan  kualitas  air  dan nutrisi  bagi  tanaman.  Parameter  kekeruhan  yang  digunakan  pada  Sipekernik  yaitu  25 NTU. Saat air kolam sudah keruh atau nilainya melebihi 25 NTU, maka kolam ikan harus dikuras.  Pompa  pengurasan  kolam  akan  mati  saat  nilai  sensor  water  level  mencapai angka  250  kemudian  dilanjutkan  dengan  pompa  pengisian  air  yang  menyala  hingga sensor water level membaca nilai 650.
Hasil pengujian pada Sipekernik menunjukkan tingkat akurasi yang baik. Pengujian pada sensor turbidity menghasilkan rata-rata error sebesar 2.18%. Pengujian pada sensor water  level  dilakukan  dua  kali  yaitu  saat  pengurasan  air  kolam  dan  saat  pengisian  air kolam.  Saat  pengurasan  air  kolam,  rata-rata  error  sensor  water  level  sebesar  4,51% sedangkan saat pengisian air kolam rata-rata error sensor water level sebesar 4,62%.
Ucapan Terima Kasih: ucapan terima kasih sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada Sekolah Vokasi  IPB  University  dan  Balai  Besar  Pengkajian  dan  Pengembangan  Teknologi  Pertanian (BBP2TP)  atas  dukungan  dan  kesempatan  yang  diberikan  kepada  penulis  untuk  dapat menyelesaikan penelitian ini.

## Referensi
[1]  B. Yep and Y. Zheng, “Aquaponic trends and challenges  – A review,” J. Clean. Prod., vol. 228, pp. 1586–1599, 2019, doi: 10.1016/j.jclepro.2019.04.290.
[2]  T. A. Babatunde, B. Abdulkarim, N. H. Wagini, S. A. Usman, L. A. Argungu, and U. Lawal, “Response of germination and seedling growth of Jute plant (Corchorus olitorius L.) on three different substrates in the tilapia aquaponic system,” J. Agric. Food Res., vol. 10, no. March, p. 100366, 2022, doi: 10.1016/j.jafr.2022.100366.
[3]  Z. Schmautz et al., “Microbial diversity across compartments in an aquaponic system and its connection to the nitrogen cycle,” Sci. Total Environ., vol. 852, no. May, 2022, doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.158426.
[4]  S. A. Gillani, R. Abbasi, P. Martinez, and R. Ahmad, “Review on Energy Efficient Artificial Illumination in Aquaponics,” Clean. Circ. Bioeconomy, vol. 2, no. June, p. 100015, 2022, doi: 10.1016/j.clcb.2022.100015.
[5]  V. Ondruška, B. S. How, M. Netolický, V. Máša, and S. Y. Teng, “Resource optimisation in aquaponics facility via process monitoring  and  graph-theoretical  approach,”  Carbon  Resour.  Convers.,  vol.  5,  no.  April,  pp.  255–270,  2022,  doi: 10.1016/j.crcon.2022.04.003.
[6]  F.  Blidariu  and  A.  Grozea,  “Increasing  the  economical  efficiency and  sustainability  of  indoor  fish  farming  by  means  of aquaponics,” Anim. Sci. Biotechnol., vol. 44, no. 2, pp. 1–8, 2011.
[7]  A.  R.  Yanes,  P.  Martinez,  and  R.  Ahmad,  “Towards  automated  aquaponics:  A  review  on  monitoring,  IoT,  and  smart systems,” J. Clean. Prod., vol. 263, p. 121571, 2020, doi: 10.1016/j.jclepro.2020.121571.
[8]  M.  F.  Taha  et  al.,  “Recent  Advances  of  Smart  Systems  and  Internet  of  Things  (IoT)  for  Aquaponics  Automation:  A Comprehensive Overview,” Chemosensors, vol. 10, no. 8, 2022, doi: 10.3390/chemosensors10080303.
[9]  B.  König,  J.  Janker,  T.  Reinhardt,  M.  Villarroel,  and  R.  Junge,  “Analysis  of  aquaponics  as  an  emerging  technological innovation system,” J. Clean. Prod., vol. 180, pp. 232–243, 2018, doi: 10.1016/j.jclepro.2018.01.037.
[10]  M.  A.  K.  Bahrin,  M.  F.  Othman,  and  N.  H.  N.  Azli,  “Jurnal  Teknologi  Full  Paper  INDUSTRY  4.0:  A  REVIEW  ON INDUSTRIAL AUTOMATION AND ROBOTIC,” J.    Teknol.    (Sciences      Eng. UTM, vol. 78 (6–13), pp. 137–143, 2016.
[11]  M. Farhan Mohd Pu’Ad, K. Azami Sidek, and M. Mel, “Automated aquaponics maintenance system,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 1502, no. 1, 2020, doi: 10.1088/1742-6596/1502/1/012021.
[12]  W. Vernandhes, N. S. Salahuddin, A. Kowanda, and S. P. Sari, “Smart aquaponic with monitoring and control system based on IoT,” Proc. 2nd Int. Conf. Informatics Comput. ICIC 2017, vol. 2018-Janua, pp. 1–6, 2018, doi: 10.1109/IAC.2017.8280590.
[13]  M. N. Mamatha and S. N. Namratha, “Design & implementation of indoor farming using automated aquaponics system,” 2017 IEEE Int. Conf. Smart Technol. Manag. Comput. Commun. Control. Energy Mater. ICSTM 2017 - Proc., vol. 2, no. August, pp. 396–401, 2017, doi: 10.1109/ICSTM.2017.8089192.
[14]  Z. Khiari, K. Alka, S. Kelloway, B. Mason, and N. Savidov, “Integration of Biochar Filtration into Aquaponics: Effects on Particle Size Distribution and Turbidity Removal,” Agric. Water Manag., vol. 229, no. November 2019, p. 105874, 2020, doi: 10.1016/j.agwat.2019.105874.
[15]  A. Farooq, A. K. Verma, C. M. Hittinahalli, N. Harika, and M. Pai, “Iron supplementation in aquaculture wastewater and its effect on the growth of spinach and pangasius in nutrient film technique based aquaponics,” Agric. Water Manag., vol. 277, no. September 2022, p. 739250, 2023, doi: 10.1016/j.agwat.2022.108126.
[16]  D. R. Wati and W. Sholihah, “Pengontrol pH dan Nutrisi Tanaman Selada pada Hidroponik Sistem NFT Berbasis Arduino,” Multinetics, vol. 7, no. 1, pp. 12–20, 2021, doi: 10.32722/multinetics.v7i1.3504.