## Journal of Applied Informatics and Computing (JAIC)
Vol.7, No.1, Juli 2023, pp. 1~ 9 e-ISSN: 2548-6861

## Pengujian Teknologi Internet of Things (IoT) Pada Tanaman Hidroponik Menggunakan Perhitungan Mape
Nopi Ramsari 1 *, Teddy Hidayat 2 ** * Teknik Informatika, Universitas Nurtanio ** Teknik Informatika, Universitas Kebangsaan Republik Indonesia nopiramsarihatta@gmail.com 1 , teddyhidayat@ukri.ac.id 2
Article Info ABSTRACT Article history: Received 2022-12-27 Revised 2023-01-19 Accepted 2023-01-24 Hydroponics  is  a  technique  of  cultivating  plants  without  using  soil,  instead  using water as a growing medium. One of the advantages of hydroponics is that it has a high selling value and does not require a large area. To make good  quality plants, you  must  pay  attention  to  factors  such  as:  nutritional  needs,  pH,  temperature  and light intensity around the hydroponic environment. By using the Internet of Things (IoT), we can monitor and control these factors, so hydroponic plants can grow well. In this study we used two samples of different types of plants, such as pak choy and lettuce. Microcontroller as the main controller of all IoT components. The sensors used  are  TDS  sensors,  PH  sensors,  temperature  sensors  and  light  sensors.  The softwares tools that we used are the Arduino IDE and the CodeIgniter Framework to develop the user interface display so that it is easy to use by users using web browsers or smartphone devices. Testing the concentration of nutrients with the TDS sensor uses MAPE to get a yield of 13,17 % for salad plants and 7,32 % for pak choy plants while for testing the pH of the water the results were 13,95% for salad plants and 13,91%  for  pak  choy  plants.  Because  the  MAPE  value  is  10  –  20%,  it  shows  the ability  of  the  IoT  for  monitoring  and  controlling  nutrient  concentration  and  pH content in hydroponic systems is good. With IoT technology, we can monitor and control plants in real-time automatically so that hydroponic plants continue to grow properly with minimal human intervention.
Keyword:
Hidroponik, sensor , nutrisi, pH, MAPE This is an open access article under the CC–BY-SA license.

## I. P ENDAHULUAN
Dengan  memanfaatkan  lahan  yang  sempit,  masyarakat dapat  bertanam,  dengan  menggunakan  metode  hidroponik. Hidroponik  merupakan  teknik  budidaya  tanaman  tanpa menggunakan  media  tanah,  melainkan  menggunakan  air sebagai  media  tanamnya.  Keuntungan  hidroponik  adalah tidak  memerlukan  lahan  yang  luas  dan  memiliki  nilai  jual yang  tinggi.  Ada  beberapa  faktor  penting  yang  harus diperhatikan  seperti  nutrisi,  jumlah  unsur  pH  harus  sesuai, Air, tingkat salinitas tidak melebihi 2500 ppm, Oksigen dan lain-lain. Selain faktor tersebut, terdapat faktor lainnya yaitu cara pemilik untuk merawat tanamannya agar dapat tumbuh dan kembang dengan baik, oleh karena itu perlu metode untuk menjaga faktor-faktor penting tersebut agar tanaman tumbuh dengan  baik.  Dengan  keberadaan  teknologi  yang  dapat
diandalkan diharapkan mampu membuat sistem pemantauan untuk  tanaman  hidroponik  [1].  Untuk  Penelitian  ini menggunakan  sampel  tanaman  selada  dan  pakcoy.  Adapun teknologi yang dapat digunakan yaitu Teknologi IoT ( Internet of  Thing ).  Teknologi  IoT  dapat  mengintegrasikan  satu perangkat  dengan  perangkat  lainnya memungkinkan perangkat-perangkat tersebut dapat berkomunikasi satu sama lain  dan  menghasilkan  suatu  data,  kemudian  data  tersebut dikirim ke suatu media penyimpanan dan dapat diolah untuk dijadikan  informasi  bermanfaat  bagi  penggunanya.  Dengan IoT  cara  bertani  tanaman  hidroponik  dibuat  dengan  cara mengotomatiskan  cara  pertanian  [2].  Teknologi  IoT  dapat mempermudah  kegiatan  pengecekan  faktor-faktor  penting seperti nutrisi vitamin dan pH pada tanaman hidoponik serta pengukuran suhu dan intensitas cahaya disekitar lingkungan tanaman  hidroponik.  Selain  dapat  melakukan monitoring
2
pada  tanaman  hidroponik  juga  dapat  dilakukan controlling secara otomatisasi untuk kadar nutrisi, pH dan banyaknya air pada tanaman salada dan pakcoy.
Penelitian yang dilakukan merupakan pengembangan dari penelitian sebelumnya. Adapun penelitian-penelitian sebelumnya yang telah dilakukan. Penelitian [3] menggunakan Sensor PH MPS340 dan sensor suhu DS18B20 yang  berfungsi  untuk  mengetahui  PH  dan  suhu  air  yang digunakan pada tanaman hidroponik, sedangkan untuk sistem kendali  utama  menggunakan  Node  MCU  yang  terintegrasi dengan  modul  WiFi  ESP8266  untuk  terhubung  ke  jaringan internet. Aktuator yang digunakan yaitu selenoid valve. Hasil yang  dicapai  setelah  penelitian  ini  dilakukan  yaitu  sebuah sistem  pemberian  nutrisi  pada  tanaman  hidroponik  yang mempermudah  masyarakat  perkotaan  ketika  ingin  bercocok tanam  dengan  waktu  yang  padat  agar  dapat  meningkatkan keberhasilan panen dan kualitas tanaman hidroponik.
Penelitian  [4]  menggunakan  teknologi  IoT  pada urban farming untuk  petani  hidroponik  agar  mempermudah  dalam proses  pemeliharaan.  Dengan  model Smart  Urban  Farming Hidroponik  ini  para  budidaya  tanaman  hidroponik  dapat memberi  nutrisi  dan  mengontrol  kadar  ph  secara  otomatis cukup  dengan  menekan  tombol  pada  aplikasi  yang  telah disediakan  di smartphone ,  sehingga  pembudidaya  tanaman hidroponik tidak harus melakukan pemeliharaan tanamannya secara manual.
Penelitian  [5]  perancangan  Monitoring      Sistem Hidroponik   berbasis   IoT  berhasil melakukan  pengiriman Data  sistem  hidroponik  ke Platform OVoRD  dan  data  yang terkirim  ditampilkan  dalam  bentuk angka dan grafik dalam platform  OVoRD.  Penelitian  [6]  yang  dilakukan  telah berhasil  mengimplementasikan  sebuah  sistem  pemantauan suhu dan kelembaban udara berbasis IoT pada plant factory. Dari  hasil  uji  coba  alat  selama  satu  bulan,  alat  masih  dapat berfungsi  dengan  baik  dengan  indikator  alat  ini  mulai merekam  data  selama  tiga  puluh  hari  dan  melakukan penyimpanan  data  di  blynk  cloud  server  dengan  baik. Penelitian  [7]  teknologi  IoT  pada  tanaman  hidroponik digunakan  untuk  sistem  monitoring  dan  kontrol  temperatur pada ruang tanaman hidroponik berbasis web dapat berjalan dengan  baik.  Pengukuran  suhu  rata-rata  adalah  30°  Celcius dan kelembaban 70%, data suhu dan kelembaban dikirim ke web server setiap lima detik, lalu disimpan kedalam database dan  tampil  pada  aplikasi  web  dalam  bentuk  grafik. Menggunakan  Kipas  yang  diatur  menyala  jika  suhu  ruang tanaman  melebihi  35°  Celcius  sehingga  dapat  menjaga tanaman  agar  tidak  kepanasan.  Penelitian  [8]  untuk mengetahui  suhu  dan  kelembaban  pada  lahan  perkebunan. Pengukuran  suhu  tanah  menggunakan  sensor  suhu  tanah DS18B20, kelembaban tanah menggunakan sensor sensor soil moisture  (Kelembapan  Tanah)  YL-69  dan  Arduino  Uno sebagai  mikrokontroller.  Uji  kelayakan  alat  dengan menghitung hasil dari penelitian dengan perhitungan MAPE ( Mean Absolute Percentage Error ).
Dari beberapa penelitian sebelumnya, penelitian yang telah dilakukan yaitu teknologi IoT pada tanaman hidroponik yang dapat melakukan monitoring dan controlling secara otomatis pada  nutrisi  tanaman  dan  pH.  Disamping  itu  juga  dapat memberikan  informasi  mengenai  nilai  nutrisi,  pH,  suhu  dan intensitas  cahaya  pada  tanaman  hidroponik.  Pengembangan dari  penelitian  sebelumnya,  yaitu  peneliti  membuat  dua rangkaian  IoT  dengan mikrokontroller yang  berbeda  serta sensor  TDS  dan  pH  yang  berbeda.  Peralatan  IoT  ini  juga dilengkapi  dengan  sensor  suhu  dan  sensor  intensitas  cahaya untuk  memonitor  suhu  dan  intensitas  cahaya  dengan menggunakan sensor yang sama, karena tanaman berada pada lingkungan  yang  sama.  Pada  perangkat  IoT  juga  dilengkapi sensor  ultrasonic  untuk  memonitor  kapasitas  ketersediaan nutrisi  A  dan  B  serta  pH  pada  tanaman  hidroponik.  Karena penelitian  ini  membuat  dua  rangkaian  IoT  maka  dilakukan pengujian pada kedua alat IoT dengan tanaman yang berbeda, yaitu  salada  dan  Pakcoy.  Untuk  aplikasi  yang  dibuat  dapat dilakukan penyettingan kebutuhan nutrisi dan pH pada kedua jenis  tanaman  berbasis  web.  Aplikasi  yang  dibuat  dalam bentuk  tampilan dashboard dilengkapi  dengan  tabel  dan grafik sehingga mempermudahkan pengguna untuk melakukan  pengaturan  besarnya  kepekatan  nutrisi  pada tanaman hidroponik. Penelitian ini menggunakan perangkat, seperti  sensor  pH,  ultrasonic,  sensor  suhu,  sensor  intensitas cahaya  dan  sensor  TDS.  Sensor  dapat  menghasilkan  data, sehingga  data  yang  dihasilkan  akan  diolah  oleh  aplikasi, sehingga  perangkat  IoT  dapat  memonitor  dan controlling tanaman hidroponik, oleh karena itu perlu adanya pengujian kelayakan  alat  perangkat  IoT  dengan  menggunakan perhitungan MAPE ( Mean Absolute Percentage Error )..

## II. M ETODE P ENELITIAN
Metode penelitian dalam pengembangan sistem menggunakan  metode  prototipe . Prototipe  bertujuan  untuk memberi  gambaran  kepada  pengguna  bagaimana  spesifikasi kebutuhan  sistem  yang  akan  dibangun  melalui  evaluasi prototipe terlebih dahulu. Adanya evaluasi dari prototipe ini, dapat dijadikan satu acuan untuk membangun sistem.
e-ISSN: 2548-6861
Pengujian Teknologi Internet of Things (IoT) Pada Tanaman Hidroponik Menggunakan Perhitungan Mape (Nopi Ramsari, Teddy Hidayat)

## 1)  Tahap Communication
Tahapan      identifikasi      masalah      yang      melibatkan pengembang      dengan      pemangku      kepentingan      untuk mengetahui  tujuan  pengembangan  sistem,  pengumpulan kebutuhan  maupun  batasan  sistem.  Mengidentifikasi kebutuhan  pengguna.  Melalui  wawancara  dengan  pengguna maka tujuan pengembangan sistem IoT adalah:
 Pengguna dapat memonitor data sensor dan grafik besar nutrisi, suhu, intensitas cahaya, ketinggian air dan pH.
 Pengguna  dapat  melakukan  kendali  ( controlling ) terhadap  tempat  penampungan  nutrisi  vitamin  A  dan nutrisi vitamin B, pH down dan penampungan air.

## 2)  Tahap Quick Plan
Tahap   ini   dilakukan   dengan   cepat,   dimana   dilakukan pemodelan   terkait   dengan   kebutuhan   yang sebelumnya sudah didapatkan pada tahap komunikasi.
Gambar 2. Modelling Proses Bisnis Monitoring Sistem
Proses  bisnis monitoring sensor  yang  terdapat  dalam gambar 3 pada alat IoT untuk tanaman hidroponik diatas ini yaitu  pengguna  melakukan  pengecekan  pada  tanaman menggunakan  sensor-sensor  yang  terdiri  dari  sensor  pH, sensor  nutrisi,  sensor  suhu  udara,  sensor  cahaya  dan  sensor ultrasonik. Data sensor tersebut dibaca oleh microcontroller Arduino  Uno, kemudian  dari ESP  8266 dikirim  ke user interface menggunakan  fungsi  PHP  yang  selanjutnya  akan diolah dan tampilkan pada dashboard untuk dapat dilihat oleh pengguna.
Selain monitoring tanaman,  pengguna  juga  dapat melakukan  proses controlling atau  kendali  pada  mesin pompa.  Proses  bisnis controlling yang  dilakukan  pengguna seperti  gambar  4  diatas  yaitu  pengguna  melakukan  kendali terhadap sistem dengan memilih button saklar yang tersedia pada dashboard. Kemudian microcontroller ESP8266 mendapatkan  data  dari  PHP  untuk  melakukan  kendali terhadap button saklar.  Selanjutnya  ditampilkan  kembali status saklar setelah proses pengendalian pada user interface.
Gambar 3. Modelling Proses Bisnis Controlling

## 3)  Tahap Modeling Quick Design
Tahap   ini   merupakan perancangan   terkait   representasi sistem   yang   dapat   dipahami   oleh   pengguna,   seperti perancangan  antarmuka  dengan  membuat  diagram  blok sistem.  Dalam  perancangan  perangkat  keras  dibutuhkan beberapa komponen elektronika, perlengkapan mekanik dan device penunjang  agar  sistem  dapat  bekerja  dan  berjalan dengan baik sesuai dengan fungsinya. Agar mudah dipahami maka dibuat perancangan diagram blok sistem. Diagram blok adalah  diagram  dari  sebuah  sistem,  dimana  bagian  fungsi yang  menunjukkan  hubungan  dari  blok.  Blok flow diagram terdiri  dari  gabungan  beberapa  kotak  yang  dihubungkan dengan aliran input dan output . Cara kerja keseluruhan sistem yang  akan  dibuat  dapat  dilihat  pada  diagram  blok  sehingga keseluruhan  diagram  blok  akan  menghasilkan  suatu  sistem yang dapat difungsikan atau dapat bekerja[9]. Berikut adalah diagram blok sistem hidroponik yang akan dibuat.

## Gambar 4. Diagram Blok Sistem
Penelitian  ini  membutuhkan  alat  dan  bahan  berupa perangkat keras maupun perangkat lunak diantaranya sebagai berikut.
4
 Mikrokontroller
Mikrokontroler yang  digunakan  adalah  ESP8266. Mikrokontroller  ESP8266    sendiri    merupakan    chip    WiFi dengan  protokol TCP/IP yang lengkap [10].
 Sensor pH
Alat pH meter untuk mengetahui kosentrasi ion hydrogen yakni,  mengukur derajat keasaman pada suatu larutan. Nilai pH  sebesar  7  menyatakan  bahwa  larutan  dalam  keadaan netral. Nilai pH diatas 7 menyatakan larutan basa. Skala yang digunakan berkisar dari 1 hingga 14. Sensor ini mengkonversi besaran  pH  menjadi  besaran  listrik.    Jenis  sensor  Ph  yang dipakai yaitu sensor ph yang memakai elektroda gelas. Sensor pH meter adalah sebuah alat elektronik yang digunakan dalam megukur kadar asam atau basa dari suatu larutan. Prinsip kerja dari  alat  ini  adalah  semakin  banyak  elektron  pada  larutan maka  akan  semakin  bernilai  asam  semakin  sedikit  elektron pada  larutan  maka  akan  semakin  bernilai  basa,  karena  pada batang pH meter sendiri berisi larutan elektrolit lemah. Untuk tingkat  pengukuran  presisi  dan  tepat,  pH  meter  harus  di kalibrasi  terlebih  dahulu  setiap  sebelum  digunakan  dan sesudah digunakan untuk melakukan pengukuran.[11]
Gambar 5. Sensor Ph-E4502C (Sumber https:http://scidle.com)
 TDS Sensor
Total  Dissolved  Solids (TDS)  atau  benda  padat  yang terlarut  yaitu  semua  mineral,  garam,  logam,  serta  kation- anion  yang  terlarut  di  air.  Termasuk  semua  yang  terlarut diluar  molekul  air  murni  (H2O).  Secara  umum,  konsentrasi benda-benda  padat  terlarut  merupakan  jumlah  antara  kation dan anion  didalam air. TDS terukur dalam  satuan Parts per Million (ppm) atau perbandingan rasio berat ion terhadap air.

## Gambar 6. Analog TDS Sensor/Meter
 Sensor Ultrasonik HC-SR04
Sensor  HC-SR04 berfungsi  sebagai  pengirim,  penerima dan  pengontrol  gelombang  ultrasonik.  Modul  sensor pengukur jarak dengan gelombang ultrasonik. Modul Sensor ini memancarkan seberkas sinyal ultrasonik berbentuk pulsa, kemudian jika ada objek di depan sensor maka penerima akan menerima  pantulan  sinyal  ultrasonik    yang  terhalang  objek
tersebut  [10].  Sensor  HC-SR04  adalah  modul  sensor ultrasonik  yang  dapat  mengukur  jarak  dengan  rentang  dari mulai 2 cm sampai 400 cm, dengan nilai akurasinya mencapai 3 mm. Pada modul ini terdapat ultrasonik trasmitter, receiver, dan control circuit..
 Sensor DHT11
Sensor  DHT11  berfungsi  untuk  membaca  nilai  suhu  dan kelembapan  yang  memiliki  output  tegangan  analog  yang dapat  diolah  lebih  lanjut  menggunakan  mikrokontroler. Sensor ini  memiliki tingkat  stabilitas  yang  sangat baik serta fitur  kalibrasi  yang  sangat  akurat.  Pada  IoT,  sensor  DHT11 digunakan sebagai pengukur suhu dan kelembapan udara [12] [13]. Bentuk fisik dari sensor DHT11 seperti pada Gambar 5.

## Gambar 7. Sensor DHT 11
 Buzer
Buzzer berfungsi mengubah getaran listrik menjadi getaran suara.    Pada    dasarnya    cara    kerja    buzzer    hampir    sama dengan  loud  speaker,  Buzzer  terdiri  dari  kumparan yang terpasang      pada      diafragma.      Buzzer  biasanya  digunakan sebagai indicator bahwa proses telah selesai digunakan atau peringatan  terjadi  suatu  kesalahan  pada  sebuah  alat,  dengan mengeluarkan getaran suara [14].
 Relay
Relay    yakni  saklar    (switch)    yang    dioperasikan  secara listrik  dan  merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal)    yang    terdiri  dari    dua  bagian    utama yakni    Elektromagnet    (Coil)    dan  Mekanikal  (seperangkat Kontak   Saklar/Switch) [14].
 Arduino IDE
Software IDE  Arduino  sebagai  pengendali  mikro single- board .
 Framework CodeIgniter
Framework  CI  merupakan  bahasa  PHP  berbasis  MVC (Model,  View  Control)  memudahkan  dalam  membangun website IoT nantinya secara dinamis.
Pada perancangan perangkat keras terdiri dari perancangan desain mekanis, bentuk desain sederhana. Dalam perancangan  perangkat  keras  ini  dibutuhkan  beberapa komponen elektronika device penunjang agar sistem berjalan dengan  baik  dan  sesuai  dengan  fungsinya.  Perancangan perangkat keras meliputi perancangan modul microcontroller arduino Uno dan ESP8266 yang digunakan untuk mendukung kerja  alat  dan  membaca/ input data dari  sensor  yang  akan digunakan  sekaligus  sebagai  pengatur output yang  sudah terprogram  didalamnya  sehingga  semua  bekerja  sesuai dengan fungsinya.  Sensor  yang digunakan,  yaitu sensor  pH, sensor  TDS,  sensor  DHT11,  sensor  LDR  dan  sensor ultrasonik.  Pada  gambar  dibawah  merupakan  perancangan rangkaian keseluruhan komponen yang digunakan.
Pengujian Teknologi Internet of Things (IoT) Pada Tanaman Hidroponik Menggunakan Perhitungan Mape (Nopi Ramsari, Teddy Hidayat)
Gambar 8. Rangkaian Elektronik Sistem Hidroponik
Sedangkan untuk perancangan Perangkat Lunak (Software),  penelitian  ini  menggunakan Use  Case  Diagram yang merupakan  deskripsi  tekstual  dan  grafis  tentang bagaimana  sistem  atau  perangkat  lunak  akan  berfungsi  dari sudut  pandang  pengguna (user) .  Didalam use  case ini  akan diketahui  fungsi-fungsi  apa  saja  yang  berada  pada  sistem yang dibuat.

## Gambar 9. Use Case Diagram
Pengguna  dapat  melakukan  berbagai  aktivitas  untuk melihat  semua  data  sensor  tanaman  hidroponik,  merubah identitas  atau  data  pengguna user  interface ,  melakukan konfigurasi  batasan  kepekatan  nutrisi  untuk  tanaman hidroponik, mengkonfigurasi kapasitas tangki yang digunakan dan menerima informasi berdasarkan bacaan data sensor pada tanaman hidroponik.
Perancangan user  Interface pada  Menu  Dashboard  pada aplikasi.
Gambar 10. User Interface Menu Dashboard

## 4)  Tahap Contruction of Prototype
Pembangunan prototype digunakan   untuk   memberikan gambaran      kepada      pengguna      mengenai  kebutuhan  yang sudah  didapatkan  dan  dirancang,  kemudian  berfungsi  untuk dievaluasi.  Membuat prototype Teknologi  IoT  yang digunakan  untuk  memonitor  dan controlling pada  tanaman hidroponik  yang  digunakan  oleh  pengguna  sesuai  dengan kebutuhan  dan  dirancang,  kemudian  berfungsi  untuk dievaluasi.  Pembuatan  prototype  perangkat  keras,  pada tahapan  ini  semua  sensor  dan  modul  yang  digunakan  untuk membuat sistem monitoring tanaman hidroponik disambungkan pada microcontroller sesuai dengan ketentuan besarnya kepekatan nutrisi yang sudah ditetapkan.
Gambar 11. Rangkaian Alat IoT
6
Gambar 12. Instalasi Tanaman Hidroponik dengan IoT
Untuk pembuatan prototype Perangkat  Lunak  ( Software ), diantaranya terdiri dari User Interface menu dashboard, menu profil tanaman dan menu pengaturan.

## Gambar 13. Tampilan Menu Dashboard
Pada  tampilan  menu dashboard ini  digunakan  untuk melihat  data  atau  nilai  sensor  yang  didapat,  melakukan
pengendalian  terhadap  mesin relay melihat  informasi mengenai  tanaman.  Dalam dashboard ini  diantaranya terdapat status microcontroller , data suhu sekitar, data nutrisi vitamin A dan B dan pH air, data intensitas cahaya, kapasitas tangki utama utk air, kapasitas tangki nutrisi, dan grafik kadar nutrisi  beserta  pH  setiap  harinya.  Tampilan  menu  profil tanaman  berisi  list  yang  ketika  dipilih  tombol  detail  maka dapat  digunakan  untuk  mengubah  informasi  tanaman  mulai dari jenis sampai ketentuan tanaman untuk hidroponik. Dalam form ini diantaranya terdapat nama tanaman, kingdom , famili , genus ,  pH  minimal,  pH  maksimal,  nutrisi  minimal,  nutrisi maksimal dalam satuan PPM, suhu minimal, suhu maksimal dalam  satuan  derajat Celcius (°C),  cahaya  minimal,  cahaya maksimal dalam satuan persen (%) dan foto tanaman.
Setelah  pembuatan  prototype  dilakukan  pengujian  untuk evaluasi  terhadap  prototype  tersebut.    Pengujian  prototype dilakukan  dua  pengujian,  yaitu  pengujian  pada  perangkat keras (hardware) dan  pengujian  pada  perangkat  lunak (software) atau user interface

## 5)  Deployment, Delivery and Feed Back
Prototype yang      telah      ada      kemudian      dievaluasi kepada   pemangku   kepentingan,   yang   memberikan umpan balik   yang   digunakan   untuk    memperoleh   kebutuhan lain.   Sehingga   iterasi   muncul   untuk memenuhi kebutuhan pemangku kepentingan.

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN

## A. Pengujian Perangkat Lunak
Pengujian yang dilakukan adalah  mendemokan perangkat lunak disesuaikan dengan kebutuhan pengguna.
T ABEL 1. P ENGUJIAN K ASUS T ERTENTU No Kasus Uji Tipe Uji 1 Sistem dapat menampilkan semua informasi sensor pada dashboard Normal 2 Sistem  dapat  melakukan  konfigurasi  nilai  sensor terhadap tanaman hidroponik. Normal 3 Sistem  dapat  melakukan  konfigurasi  kapasitas tangki penampungan. Normal 4 Sistem dapat menampilkan informasi tanaman Normal 5 Sistem  dapat melakukan perubahan profil pengguna Normal
T ABEL 2 H ASIL P ENGUJIAN DAN A NALISIS U JI No Kasus Uji Prosedur Uji Hasil Yang diharapkan Hasil Uji 1 Sistem dapat menampilkan semua informasi sensor pada dashboard a. Koneksi ke access point b. Menyalakan microcontroller c. Membuka aplikasi Sistem menampilkan semua nilai sensor pada dashboard Berhasil 2 Sistem dapat melakukan konfigurasi nilai sensor terhadap a. Masuk ke menu profil tanaman b. Masukan data tanaman yang Informasi dan nilai tanaman berubah pada sistem dan database
Berhasil
e-ISSN: 2548-6861
Pengujian Teknologi Internet of Things (IoT) Pada Tanaman Hidroponik Menggunakan Perhitungan Mape (Nopi Ramsari, Teddy Hidayat)
tanaman hidroponik. diminta pada form halaman c. Perbaharui 3 Sistem dapat melakukan konfigurasi kapasitas tangki penampungan a. Masuk ke menu pengaturan b. Pilih tangki yang akan dikonfigurasi atau diubah c. Masukkan nilai d. Ubah data Kapasitas tangki berubah pada sistem dan database Berhasil 4 Sistem dapat menampilkan informasi tanaman Masuk ke menu dashoard Menampilkan informasi tanaman dan konfigurasi tanaman Berhasil 5 Sistem dapat melakukan perubahan profil pengguna a. Masuk ke menu profil hobiest b. Masukkan data yang diminta pada form halaman c. Perbaharui Informasi tentang profil pengguna berubah pada sistem dan database
Berhasil

## B. Pengujian Perangkat Keras
Pengujian  perangkat  keras  dilakukan  untuk  mengetahui apakah perangkat keras yang telah dirancang bekerja dengan baik sebagaimana yang diinginkan. Pengujian yang dilakukan terhadap  perangkat  keras  meliputi  beberapa  blok  rangkaian yang  telah  dirancang,  pengujian  dilakukan  dengan menerapkan  program-program  pada  setiap  komponen. Metode  yang  digunakan  yaitu  MAPE.  MAPE  adalah perhitungan  statistik yang  digunakan  untuk  mengukur keakuratan  suatu  model  statistik  dalam  melakukan  prediksi atau  peramalan. MAPE  dapat  memberikan  informasi seberapa  besar  kesalahan  data  yang  diambil  oleh  alat  yang dibuat  dibandingkan  dengan  nilai  sebenarnya  yang  berasal dari alat ukur standar.
Dengan  menggunakan  MAPE  akan  mendapatkan  hasil kelayakan alat[8]. Nilai MAPE sebesar 10% dapat diartikan bahwa  selisih  rata-rata  nilai  peramalan  dengan  nilai sebenarnya  adalah  10%.  Semakin  kecil  nilai  presentasi kesalahan ( percentage error ) pada yang dihitung menggunakan Mean  Absolute  Percentage  Error (MAPE), maka semakin akurat hasil pengujian tersebut.  Hal ini berarti sebuah  model  yang  memiliki  nilai  MAPE  sebesar  5% merupakan  model  yang  lebih  baik  dalam  melakukan peramalan  dibandingkan  model  lain  yang  memiliki  MAPE sebesar 10%.
Keterangan: actual = Data alat ukur pembanding (nilai data actual)
forecast = Data alat ukur alat yang dibuat (nilai data peramalan)
n            = Jumlah data
T ABEL 3.
R ANGE A RTI N ILAI MAPE
Range  MAPE Arti Nilai (Interpretasi) < 10% kemampuan model alat sangat baik 10-20% kemampuan model alat baik 20-50% kemampuan model alat layak >50% kemampuan model alat buruk
Jika prototype tidak  berhasil  saat  pengujian,  maka prototype  direvisi  dengan  mengulang  tahap  1,  2,  3  dan  4. Dengan  memperbaiki  pemahaman  mengenai  kebutuhan pengguna akan tetapi jika pengujian prototype berhasil, maka tahap 5 yang dilakukan yaitu tahap Deployment, Delivery and Feed  Back.  Pada  tahap  p engujian  sensor  TDS  dan  Alat Manual. Pengujian ini dilakukan untuk menjaga kadar nutrisi yang  terkandung  dalam  air,  satuan  nilai  TDS  yang  didapat yaitu  PPM (part  per  millions). Pengujian  ini  dilakukan dengan melakukan uji coba jika TDS masing-masing tanaman kurang dari 1200 ppm maka sistem harus mengalirkan nutrisi A  dan  B  dari  tangki.  Pengujian  ini  bertujuan  untuk mengetahui apakah seluruh perangkat IoT berfungsi dengan baik.
T ABEL 4
H ASIL PENGUJIAN S ENSOR TDS DAN A LAT M ANUAL
Data Ke Hasil Manual (ppm) Hasil Sistem (ppm) error (%) Salad a error (%) Pakco y TDS Meter (Salada ) TDS Meter (Pakcoy ) Sensor TDS (Salada ) Sensor TDS (Pakcoy ) 1 1050 1300 1240 1294 18,10 0,46 2 932 1080 1254 1250 34,55 15,74 3 1210 1280 1250 1245 3,31 2,73 4 1290 1310 1245 1240 3,49 5,34 5 1170 1420 1245 1245 6,41 12,32 MAP E (%) 13,17 7,32
Gambar 14. Grafik perbandingan dari tds meter dan sensor tds untuk hasil pengukuran kepekatan nutrisi (ppm) pada tanaman hidroponik untuk jenis tanaman selada 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1 2 3 4 5 TDS Meter Sensor TDS 𝑀𝐴𝑃𝐸  = ∑ ( |𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙  − 𝑓𝑜𝑟𝑒𝑐𝑎𝑠𝑡| 𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 ∗ 100
𝑛

## 8
Gambar 15. Grafik Perbandingan dari TDS Meter dan Sensor TDS untuk hasil pengukuran kepekatan nutrisi (PPM) pada tanaman hidroponik untuk jenis tanaman Pakcoy
Dari  kedua  gambar  grafik  di  atas  terlihat  bahwa pengukuran  kepekatan  nutrisi  dari  kedua  jenis  tanaman hidroponik  dari  alat  yang  telah  dibuat  menggunakan  sensor TDS dibandingkan dengan alat TDS meter (manual) memiliki garis  tren  (trendline)  yang  cenderung  sama  walaupun  tidak menunjukkan besar nilai yang sama persis.
Pada  aplikasi  dilakukan  penyettingan  untuk  kebutuhan nutrisi  sebesar  1200,  maka  dari  hasil  bacaan  sensor  TDS selalu  tetap  diangka  1200-an,  hal  ini  berbeda  dengan pengukuran menggunakan TDS meter dimana besarnya TDS tidak  stabil  di  1200.  Begitupun  juga  dengan  besarnya kandungan pH, pada aplikasi disetting 7.
Metode MAPE digunakan untuk mencari besarnya selisih rata-rata pembacaan sensor terhadap alat ukur lain, sehingga dari  hasil  perhitungan  MAPE  dapat  diketahui  apakah perangkat ioT dapat berfungsi dengan baik atau tidak .
T ABEL 5. H ASIL P ENGUJIAN SENSOR P H DAN P H METER
Berdasarkan perhitungan Mean Absolute Percentage Error (MAPE)  pada  tabel  4,  sehingga  dapat  dilihat  bahwa persentase yang didapatkan antara 10% - 20% tepatnya adalah 13,17%  untuk  tanaman  salada  yang  bearti  kemampuan  alat baik  dan  sedangkan  untuk  tanaman  pakcoy  persentase  yang didapatkan  7,32%  yang  bearti  kemampuan  alat  sangat  baik, hal  ini  sesuai  dengan  ketentuan  tabel  1  apabila  nilai  MAPE kurang  dari  10%  menunjukkan  bahwa  kemampuan  alat  IoT untuk  memonitor  dan  controlling  kepekatan  nutrisi  pada tanaman hidroponik yang telah dibuat mempunyai hasil yang
sangat baik.  Data yang digunakan untuk perhitungan MAPE diambil  dari  hasil  pembacaan  pH  meter  dengan  sensor  pH. Percobaan  dilakukan  pada  lima  sampel  dari  hasil  bacaan sensor pH dan pH meter.
Gambar 16. Grafik Perbandingan dari pH Meter dan Sensor pH-E4502C untuk hasil pengukuran nilai pH pada kandungan air tanaman hidroponik
jenis Selada
Gambar 17. Grafik Perbandingan dari pH Meter dan Sensor pH-E4502C untuk hasil pengukuran nilai pH pada kandungan air tanaman hidroponik jenis pakcoy
Dari  kedua  gambar  grafik  di  atas  terlihat  bahwa pengukuran  kandungan  pH  dari  kedua  jenis  tanaman hidroponik dari alat yang telah dibuat dengan alat pH meter memiliki  garis  tren  ( trendline )  yang  cenderung  sama walaupun  tidak  menunjukkan  besar  nilai  yang  sama  persis. Berdasarkan  perhitungan Mean  Absolute  Percentage  Error (MAPE)  dapat  dilihat  dari  tabel  bahwa  persentase  yang didapatkan sebesar 13,95% untuk tanaman salada sedangkan untuk tanaman pakcoy persentase yang didapatkan 13,91 %. Sesuai  ketentuan  pada  tabel  1  nilai  MAPE  maka  untuk tanaman  salada  menunjukkan  bahwa  kemampuan  alat  IoT untuk  memonitor  dan controlling kandungan  pH  pada tanaman hidroponik dan pakcoy kemampuan alat baik.

## V. K ESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  implementasi  dan  pengujian  terhadap alat  dan  user  interface,  maka  dapat  disimpulkan  bahwa pengembangan  teknologi  IoT  pada  hidroponik  berbasis microcontroller unit sebagai berikut ini.
Adanya  alat  IoT  maka  dapat  dilakukan  monitoring terhadap  kepekatan  nutrisi,  pH,  suhu  dan  intensitas  cahaya. Selain  itu  juga  dapat  dilakukan  controlling  secara  otomatis
0 500 1000 1500 1 2 3 4 5 TDS Meter Sensor TDS 0 5 10 15 1 2 3 4 5 pH Meter Sensor Ph-E4502C 0 2 4 6 8 1 2 3 4
5 pH Meter Sensor Ph-E4502C Data ke Hasil Manual Hasil Sistem error (%) error (%) pH Meter (Salada ) pH Meter (Pakco y) Sensor Ph- E4502C (Salada) Sensor Ph- E4502C (Pakcoy) 1 5,9 5,9 6,9 6,7 16,95 13,56 2 6,2 5,6 6,6 6,6 6,45 17,86 3 5,3 5,7 6 6,5 13,21 14,04 4 6,5 6,4 7 6,8 7,69 6,25 5 5,5 5,6 6,9 6,6 25,45 17,86 MAPE (%) 13,95 13,91
Pengujian Teknologi Internet of Things (IoT) Pada Tanaman Hidroponik Menggunakan Perhitungan Mape (Nopi Ramsari, Teddy Hidayat)
untuk  mengatur  besarnya  kepekatan  nutrisi  tanaman  dan  ph air serta kapasitas air pada tanki air.
Akurasi  sensor  TDS  lebih  baik  dari  pengukuran  manual. Namun, keterbatasan sensor TDS (tidak bisa lebih dari 1300) menyebabkan  pengukuran  diatas  nilai  maximal  tidak  dapat ditangkap secara maksimal.
Pengujian  kepekatan  nutrisi  dengan  sensor  TDS menggunakan  MAPE  mendapatkan  hasil  13,17%  untuk tanaman salada dan 7,32% untuk tanaman pakcoy sedangkan untuk  pengujian  pH  air  mendapatkan  hasil    13,95%  untuk tanaman  salada  dan  13,91  %  untuk  tanaman  pakcoy.  Dari hasil  perhitungan  MAPE  maka  kemampuan  alat  IoT  untuk memonitor  dan  controlling  kepekatan  nutrisi  baik  dan kandungan  pH  layak  sedangkan  untuk  tanaman  pakcoy kemampuan alat untuk kepekatan nutrisi dan kandungan pH baik.  Dari hasil tersebut, bahwa perangkat IoT yang dibuat memiliki  kemampuan  yang  baik  untuk  tanaman  salada  dan pakcoy.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Terima  kasih  kepada  Universitas  Nurtanio  yang  telah mendanai penelitian ini.

## D AFTAR P USTAKA
[1] R.  Dwiyana,  E.  Kurniawan,  and  B.  A.  Pramudita,  “Sistem Pemantauan Suhu Dan Kelembapan Pada Budidaya Tanaman Hidroponik Sawi Berbasis Thingspeak Dan Modul Gsm 800l,” eProceedings  of  Engineering,  vol.  9,  no.  5,  Art.  no.  5,  Nov. 2022, doi: 10.34818/eoe.v9i5.18521.
[2] G. S, I. Mulla, N. K, P. Sakthi, and R. GP, Smart Hydroponic System Using IOT . papers.ssrn.com, 2021.
[3] A.  Heryanto,  J.  Budiarto,  and  S.  Hadi,  “Sistem  Nutrisi Tanaman Hidroponik Berbasis Internet Of Things Menggunakan  NodeMCU  ESP8266  Jurnal  BITe :  Jurnal Bumigora  Information  Technology  Jurnal  BITe :  Jurnal Bumigora Information Technology,” J. BITe , vol. 2, no. 1, pp. 31–39, 2020, doi: 10.30812/bite.v2i1.805.
[4] T.  A.  Zuraiyah,  M.  I.  Suriansyah,  and  A.  P.  Akbar,  “Smart Urban  Farming  Berbasis  Internet  Of  Things  (IoT),” Information  Management  For  Educators  And  Professionals : Journal  of  Information  Management,  vol.  3,  no.  2,  pp.  139– 150, Jun. 2019.
[5] F. B. Assa, A. M. Rumagit, and M. E. L. Najoan, “Perancangan Monitoring Sistem Hidroponik Berbasis Internet of Things,” J. Tek.  Inform. ,  vol.  17,  no.  1,  pp.  129–138,  2022,  [Online].
Available: https://ejournal.unsrat.ac.id/index.php/informatika/article/vie w/34230.
[6] I.  N.  A.  Junaedi,  A.  A.  N.  Amrita,  and  I.  N.  Setiawan, “Implementasi  Sistem  Pemantauan  Suhu  Dan  Kelembaban Udara  Berbasis  Iot  Pada  Plant  Factory  Kebun  Percobaan Fakultas Pertanian Universitas Udayana,” Jurnal SPEKTRUM,  vol.  9,  no.  2,  pp.  8–19,  Jun.  2022,  doi: 10.24843/SPEKTRUM.2022.v09.i02.p2.
[7] A.  R.  Triyanto,  A.  Prasetyo,  and  G.  B.  Santoso,  “Sistem Monitoring  Dan  Kontrol  Temperatur  Pada  Ruang  Tanaman Hidroponik  Berbasis  Web,”  Metrik  Serial  Teknologi  Dan Sains (E) ISSN: 2774-2989, vol. 3, no. 1, Art. no. 1, Feb. 2022.
[8] D.  Fitrianto  and  C.  Sari,  “Rancang  Bangun  Alat  Ukur  Suhu Dan Kelembaban Tanah Menggunakan Arduino Uno Dengan Perhitungan  Mape  (Mean  Absolute  Percentage  Error)  Pada Lahan Perkebunan,” ELECTRA  Electr. Eng. Artic. , vol. 3, no. 01, p. 19, 2022, doi: 10.25273/electra.v3i01.13642.
[9] A.  D.  Ray et  al. ,  “Smart  Switch  to  Videotron  Bersis  IoT  ( Internet of Things ),” Teknika , vol. 16, no. x, pp. 25–29, 2022.
[10]  R. A. Murdiyantoro, A. Izzinnahadi, and E. U. Armin, “Sistem Pemantauan  Kondisi  Air  Hidroponik  Berbasis  Internet  of Things Menggunakan NodeMCU ESP8266,” J. Telecommun. Electron.  Control  Eng. ,  vol.  3,  no.  2,  pp.  54–61,  2021,  doi: 10.20895/jtece.v3i2.258.
[11]  R. K. Putra Asmara, “Rancang Bangun Alat Monitoring Dan Penanganan Kualitas Ait Pada Akuarium Ikan Hias Berbasis Internet  Of  Things  (IOT),” J.  Tek.  Elektro  dan  Komput. TRIAC , vol. 7, no. 2, pp. 69–74, 2020, doi: 10.21107/triac.v7i2.8148.
[12]  H.  Hendra,  D.  Triyanto,  and  U.  Ristian,  “Rancang  Bangun Smart  Green  House  Berbasis  Internet  of  Things,”  Coding Jurnal Komputer dan Aplikasi, vol. 9, no. 03, Art. no. 03, Feb. 2022, doi: 10.26418/coding.v9i03.50473.
[13]  D.  E.  Kurniawan,  M.  Iqbal,  J.  Friadi,  R.  I.  Borman,  and  R. Rinaldi, “Smart  monitoring temperature and humidity of the room server using raspberry pi and whatsapp notifications,” in Journal of Physics: Conference Series, 2019, vol. 1351, no. 1, p. 012006.
[14]  M. P. Ansyori, J. Dedy Irawan, and D. Rudhistiar, “Monitoring Kolam  Ikan  Menggunakan  Arduino  Robotdyn  Sebagai  Mini Web Server,” JATI (Jurnal Mhs. Tek. Inform. , vol. 5, no. 2, pp. 557–564, 2021, doi: 10.36040/jati.v5i2.3763.