## INFO TEKNIK Volume 21 No. 1 Juli 2020 (25-34)

## SISTEM ALAT MONITORING UNTUK PENGENDALI SUHU DAN KELEMBABAN GREENHOUSE BERBASIS  INTERNET OF THINGS
Arafat dan Ibrahim
i Universitas Islam Kalimantan Muhammad Arsyad Al Banjari i (UNISKA) E-mail : aaruniska@gmail.com, terrasin06@gmail.com

## ABSTRAK
Greenhouse is an agricultural technology to protect plants from uncertain weather, with the Greenhouse will be able to maintain and distribute temperature, soil moisture, sunlight, and air humidity evenly with an optimal level. Even so the environmental conditions inside the Greenhouse will always change due to the influence of the weather environment outside the Greenhouse which is  uncertain,  so there is  a need for monitoring so that  plants inside the Greenhouse  can  grow  optimally.  With  IoT  (Internet  of  Things)  technology,  Greenhouse farmers do not need to visit the Greenhouse to monitor and control the environment inside the Greenhouse. This is because with the IoT technology Greenhouse farmers can monitor and  control  v1ia  an  Android  smart  phone.  The  things  that  can  be  monitored  are temperature,  humidity  of  the  room,  soil  moisture,  sunlight,  water  discharge,  and  soil moisture,  besides  that  farmers  can  also  control  the  temperature  and  humidity  of  the Greenhouse environment, as well as the provision of water to plants in the Greenhouse.
The  system  used  in  this  study  uses  ESP32  as  a  control  center  and  uses  DHT11,  Soil Moisture,  as  a  sensor  to  measure  IoT  temperature i ,  humidity i and  soil  moisture  in  the greenhouse i .  As  a  control  in  the  greenhouse  there  are  two  control  outputs,  namely  water pump  1  and  water  pump  2.  ESP32  will  read  the  temperature,  humidity  and  soil  moisture sent from the DHT11 sensor which will determine whether the water pump will turn on or not. To read the soil moisture i sensor used is capacitive i soil moisture i , if the soil moisture reaches a predetermined threshold, the water pump 2 will turn on and drain the water into a poly bag through drip drops.
Keyword : ESP32, DHT11,Greenhouse, Capasitive Soil Moiusture, Internet of Things

## 1. PENDAHULUAN
Di  era i revolusi i industri i 4.0  bermacam  aktifitas  sosial,  pendidikan,  pertanian i dan sebagainya i selalu i dikaitkan i dengan
penggunaan i sistem otomatisasi yang terintegrasi i dengan i jaringan  internet.  Pada i era  ini  membuat i banyak  perubahan,  adapun tujuan  utama  penerapan  teknologi  tersebut  adalah  untuk  melakukan  optimasi  berupa peningkatan hasil dan efisiensi penggunaan sumber daya  yang ada. Perubahan cuaca  yang ekstrim menjadi salah satu penyebab rendahnya produktivitas dalam bidang pertanian baik tanaman pangan maupun hortikultura.
Kondisi  cuaca  yang  tidak  menentu  sering  kali  menyebabkan  kesulitan  dalam menentukan  waktu  tanam  dan  panen.  Perubahan  iklim  juga  berdampak  pada  mundurnya musim  hujan  dan  majunya  musim  kemarau  di  Indonesia  sehingga  kalender  tanam  ikut berubah  (Kementerian  Pertanian,  2015).  Kondisiiini  merupakanibagian  aspekiyang menjadiiperhatianipemerintahidan  masuk  dalam  rencana  strategis  pembangunan  nasional
tahun  2015-2019.  Lembaga  pemerintah  dan  lapisan  masyarakat  bekerja  sama  untuk mendukung realisasi program pemerintah khususnya pada sektor pertanian.Pada  penelitian ini dibuat suatu rekayasa iklim mikro didalam greenhouse agar faktor lingkungan didalam greenhouse  tersebut  dapat  dikondisikan.  Greenhouse  dengan  sistem  kendali  otomatis  dan manual  berbasis  internet  merupakan  salah  satu  inovasi  teknologi  terapan  dalam  bidang pertanian yang dapat direalisasikan untuk mewujudkan iklim mikro di dalam greenhouse.
Media  tanam  dengan  sistem  kontrol  yang  diterapkan  dalam  greenhouse  mampu memantau parameter secara realtime dan mengontrol faktor lingkungan yang memengaruhi pertumbuhan tanaman sesuai kebutuhan.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Sensor DHT11
Kelembaban  adalah  konsentrasi  uap  air  yang  ada  di  dalam  air.  Uap  air,  merupakan bentuk  gas  dari  air,  umumnya  tidak  terlihat  oleh  mata  manusia.  Konsumsi  arus  pada  saat pengukuran antara 1 hingga 1,5 mA. Konsums iarus pada mode siaga adalah 40 sampai 50 mA. Sinyal keluaran digital lewat bus tunggal dengan kecepatan 5 ms / operasi (MSB-first). Sensitivitas sebesar 0,1% untuk pengukuran suhu dan kelembaban.
Gambar 2.  Sensor e Suhu dan Kelembaban e DHT11 i

## Nozzle
Fungsi nozzle adalah  untuk  memberikan  pengkabutan  pada  ruangan greenhouse. Nozzel yang  digunakan  memiliki  lubang  semburan  0.2  mm,  seingga  hasil  semburan memiliki butiran embun yang halus.

## Drip Tetes
Irigasi tetes  merupakan  suatu  cara  yang  digunakan  untuk  meneteskan  air  kedalam polybag,sehingga  kelembaban  tanah  akan  terjaga  dan  menghemat  air  karena  penggunaan air  lebih  terkontrol.Teknologi  irigasi  tetes  dari  segi  biaya  memang  agak  mahal dibandingkan  irigasi  manual.  Mesti  demikian,  investasi  yang  dikeluarkan  akan  terbayar dengan  efesiensi  waktu  dan  biaya  serta  irigasi  praktis  namun  efektif.  Dengan  sistem  drip tetes  ini,  pompa  air  akan  menyala  otomatis  jika  kondisi  tanah  kering  sesuai  dengan  batas ambang kelembaban tanah yang telah di atur.
Gambar 4. Drip Tetes

## 3.  METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan i denganibeberapa i tahapan i diantaranya i :
1) Analisa i masalah i ,  menganalisa  kebutuhan  sistem  greenhouse  dan  penyiraman  dengan teknik drip tetes.
2) Analisa i kebutuhan,  segala  kebutuhan i penelitian  dari  jurnal,  alat,  bahan  serta  literarur lainnya.
3) Membuat  alat  menggunakan  ESP32  beserta  sensor  DHT11  dan Capasitive  Soil Moisture e .
4) Pembuatan coding menggunakan software arduino IDE e
5) Melakukan pengujian alat i yang dibuat dengan koneksi internet.
Flowchart
Gambar 6. Alur proses alat greenhouse
Perancangan Sistem
Implemntasi  alat  pengukur  monitoring  greenhouse memiliki  langkah-langkah sebagai berikut :
1) Modul IoT ESP32 sebagai alat pengendali
2) Sensor  yang  digunakan  untuk  membaca  nilai  suhu  dan  kelembaban  menggunakan DHT11 i
3) Capasitive Soil Moisture e yang digunakan untuk  membaca i nilai kelembaban i pada tanah
4) Untuk menampilkan nilai kelembaban pada greenhouse menggunakan Oled LCD 5) Sebagai server Internet of Things meggunakan blynk
Gambar 5. Cara kerja alat
Sistem Kerja alat:
1) Sensor Capasitive Soil  Moisture memiliki  fungsi  untuk  membaca  tingkat kelembaban  atau basah  nya tanah. Caranya  yaitu  dengan menancapkan capasitive soil moisture kedalam polybag.
2) Sensor  DHT11  dipergunakan  untuk  membaca  nilai  suhu  dan  kelembaban  ruangan greenhouse.
3) OLED LCD digunakan untuk menampilkan nilai suhu, kelembaban dan kelembaban tanah
4) Blynk untuk memberikan informasi suhu, kelembaban dan kadar kelembaban tanah serta  mengatur  nilai  ambang  kelembaban  ruangan  greenhouse  dan  kelembaban tanah yang akan tampil pada smartphone android .

## 4.   HASIL DAN PEMBAHASAN
Cara kerja dari alat sistem greenhouse adalah:
Alat  sistem  greenhouse  memiliki  3  (tiga)  fungsi  yaitu  untuk  mendeteksi  suhu, kelembaban  ruangan  greenhouse  dengan  sensor  DHT11  dan  kelembaban  tanah  didalam polybag dengan sensor capacitive soil moisture. Jika kondisi suhu pada ruangan greenhouse melebihi ambang batas maksimal yang telah ditatur pada aplikasi blynk, maka nozzle akan mengkabutkan  ruangan  greenhouse  sampai  kelembaban  mencapai  paramater  kelembaban dan  suhu  normal  yang  telah  diatur  pada  aplikasi  blynk.  Sedangkan  untuk  kondisi kelembaban  tanah  didalam  polybag  akan  dibaca  nilai  kelembabannya,  jika  nilai kelembaban  di  bawah  50%,  maka  pompa  akan  mengalirkan  air  melalui  drip  tetes  sampai
kelembaban tanah mencapai 80%. Hasil nilai suhu dan kelembaban juga akan ditampilkan pada oleh LCD.
Dalam  proses  tersebut  ESP32  akan  mengontrol  jika  sensor  DHT-11  membaca  nilai kelembaban  pada  ruangan greenhose pada  nilai  <  60  %,  nozzel  akan  bekeraja  secara otomatis.  Namun  jika  nilai  kelembaban  ruangan greenhouse <=  85  %  maka  nozzle  akan Off. Pembacaan sensor capasitive soil moisture dapat membaca tingkat kelembaban tanah didalam polybag dalam kondisi basah ataupun kering, jika kelembaban tanah < 50 %, maka pompa air menyala dan  air akan mengalir melalui drip tetes ke dalam polybag sampai nilai kelembaban  tanah  mencapai  80%.  Selanjutnya  pompa  akan  off  ,  jika  kelembaban  tanah sudah mencapai ambang nilai batas maksimum.
Perancangan Perangkat Keras
Pada i gambar i 7 merupakan perancangan alat sistem monitoring suhu dan kelembaban greenhouse dimana terdapat sensor DHT11 dan capasitive soil moisture .
Gambar 7. Rancangan alat monitoring suhu ,kelembaban greenhouse dan kelembaban tanah

## Hasil Rancangan Perangkat Keras
Gambar 8. Hasil rancangan perangkat keras monitoring untuk pengendali suhu dan kelembaban greenhouse
Pengujian Koneksi
Pengujian  ini  untuk  memastikan  bahwa  perangkat  ESP32  sudah  bekerja.  Langkah perama  yang  diuji  memeriksa  ESP32  sudah  terhubung  kejaringan  internet.  Pengujian dilakukan  dengan  cara  menyalakan  alat  dan  menunggu  sampai  terhubung  dengan  Access Point dan pada terminal muncul status bahwa alat sudah terhubung kejaringan internet

## Gambar 9 Pengujian koneksi esp32 ke internet dengan serial monitor
Pengujian Alat Pada Ruangan Greenhouse
Untuk  menjaga  suhu  dan  kelembaban  pada  ruangan  greenhouse  di  pasang  sensor DHT11 dan nozzle untuk memberikan pengkabutan. Nozzle akan bekerja jika kelembaban pada ruangan greenhouse mencapai 60 %, secara otomatis berhenti melakukan pengkabutan jika kelembaban ruangan greenhouse mencapai 85 %.
Pengujian Alat Pada Polybag
Untuk  menjaga  kelembaban  tanah  dalam  polybag  dipasang  sensor capasitive  soil moisture untuk  mengukur  lembab  tanah  dan  kelembanan  tanh  di  polybag  tetap  stabil. Ketika kelembaban tanah didalam polybag mencapai nilai < = 50 %, pompa 2 menyala dan air  mengalir  melalui  drip  tetes  sampai  kelembaban  tanah  mencapai  90%.  Setelah kelembaban tanah mencapai 90% pompa 2 akan mati sehingga air berhenti mengalir ke drip tetes.
Gambar 11 Proses pengaturan kelembaban tanah melalui drip tetes
Pengujian Internet of Things
Pada  gambar  12  merupakah  hasil  pembacaan  sensor  melalui  aplikasi  blynk  yang terhubung  terkoneksi  internet  dan  hasilnya  juga  bisa  dilihat  melalui  layar  Oled  LCD. Dimana  hasil  yang  ditampilkan  melalui  aplikasi  blynk  dan  layar  oled  LCD  tidak  ada perbedan  angka  yang  dihasilkan.  Pada  aplikasi  blynk  terdapat  tiga  buah  slider  yang berfungsi  untuk  mengatur parameter nila suhu dan kelembaban ruangan serta kelembaban tanah  untuk  mengatur  alat  supaya  dapat  bekerja  secara  otomatis  dan  tombol  simpan befungsi untuk menyimpan perubahan nilai yang telah dilakukan.
Gambar 12. Tampilan kondisi suhu dan kelembaban melalui aplkiasi blynk dan layar LCD

## Otomatisasi Sensor
Pengujian ini  bertujuan  memastikan  otomatis  alat  sudah bekerja  maksimal.  Ujicobal alat dilakukan dengan cara memonitoring waktu otomatis  alat  bekerja.
Tabel 1. Hasil uji pompa 1 Nilai Kelembaban Ruangan Kondisi Pompa 50 % Nyala 60 % Nyala 70 % Mati 80 % Mati 85 % Mati Tabel 2. Hasil uji pompa 2 Nilai Kelembaban Tanah Kondisi Pompa 50 % Nyala 60 % Nyala 70 % Mati 80 % Mati 90 % Mati

## Analisis Hasil Pengujian
Setelah  seluruh  komponen  terintegrasi  secara  menyeluruh  satu  sama  lain  dan terkoneksi dengan server blynk. Kemudian dilakukan pengujian secara keseluruhan apakah sistem  dapat  bekerja  dengan  baik.  Dari  hasil  pengujian  keseluruhan  ini  didapatkan  bahwa pompa  1  yang  digunakan  sebagai  kontroler  dapat  bekerja  dengan  baik  dan  dapat  bekerja secara otomatis dengan cara membaca nilai suhu dan kelembaban ruangan greenhouse pada parameter yang sudah ditetapkan, bila mana nilai suhu dan kelembaban udara melebihi nilai yang    telah  ditetapkan,  pompa  1  akan  bekerja  untuk  memberikan  pengkabutan  dengan nozzel sehingga dapat membuat suhu dan kelembaban udara di dalam greenhouse menjadi lebih  stabil.  Pompa  1  air  dapat  bekerja i dengan i baik i sehingga  dapat    mengatur  suhu  dan kelembaban  pada  greenhouse.  Sedangkan  pompa  2  juga  dapat  bekerja i dengan i baik  dan bekerja secara otomatis. Pompa 2 digunakan untuk meyiram tanaman yang berada didalam polybag  dengan  menggunakan  drip  tetes  pada  masing-masing  polybag.  Pompa  air  akan otomatis  bekerja  jika  kelembaban  tanah  memiliki  tingkat  kelembaban  50  %  dan  berhenti bekerja jika kondisi kelembaban tanah mencapai 80%.

## 5. KESIMPULAN
Setelah  dilakukan  pengujian  sensor  DHT11  dan capasitive pada  greenhouse,  maka dapat disimpulan bahwa:
1. Sistem  Alat  Monitoring  Untuk  Pengendali  ruangan  Greenhouse  Berbasis    Internet  Of Things    dibuat  dengan  sensor capasitive  soil  moisture untuk  mengukur  lembabnya tanah    dan  DHT11  memiliki  fungsi  untuk  membaca  kelembanan  dan    suhu  ruangan pada greenhouse. . ESP32 sebagai platform IoT yang bertugas  mengirimkan data yang dibaca sensor dan akan ditampilkan pada aplikasi blynk secara real time
2. Sistem Alat Monitoring Untuk Pengendali Suhu dan Kelembaban Greenhouse Berbasis Internet  Of  Things  dalam  pelaksanaanya  yaitu  menggunakan  tanaman  yang  ditanam pada polybag. Tanah yang digunakan dengan berbagai kondisi yaiutu basah, kering dan agak  basah.  Untuk  menguji  sensor    DHT11,  sensor  dipasang  di  ruangan  greenhouse, kondisi suhu dan kelembaban ruangan dapat di lihat pada layar oled LCD dan aplikais blynk.
3. Untuk  mengatur  nilai  ambang  batas  suhu  dan  kelembaban  dapat  dilakukan  pada aplikasi  blynk  dengan  cara  menggeser  sesuai  dengan  paramaeter  yang  di  inginkan untuk mengatur alat otomatis  bekerja mengatur suhu dan kelembaban greenhouse serta kelembaban tanah pada polybag.

## DAFTAR PUSTAKA
Arafat.  (2018). ALAT  PENGUKUR  KADAR  AIR  PADA  MEDIA  CAMPURAN PEMBUATAN BAGLOG JAMUR TIRAM BERBASIS INTERNET OF THINGS ( IOT ). Jurnal Ilmiah “ Technologia ” Technologia ” Vol 9 , No . 2 , April – Juni 2018 Jurnal Ilmiah “ Technologia .” 9 (2), 115–120.
Hidayat, T. (2017). Internet of Things Smart Agriculture on ZigBee: A Systematic Review.
InComTech: Jurnal telekomunikasi Dan Komputer , 8 (1), 75–86.
https://doi.org/10.22441/incomtech.v8i1.2146
Imam,  A.,  &  Gaur,  D.  (2018).  Smart  Greenhouse  Monitoring  using  Internet  of  Things. International  Journal  of  Advanced  Research  in  Electronics  and  Communication Engineering  (IJARECE) , 7 (5),  519–523.  Retrieved  from  http://ijarece.org/wp- content/uploads/2018/05/IJARECE-VOL-7-ISSUE-5-519-523.pdf
Iot, I., & Remote, P. (2018). Rangkaian Kontroller . 1 (1), 56–60.
Syah, A. N. A., Nuryawati, T., & Litananda, W. S. (2018). Pengembangan Smart Greenhouse Untuk Budidaya Holtikultura. Seminar Nasional PERTETA 2018 , (2010), 1–10. Retrieved from http://www.ccw.ir/content/92/default.aspx
Wicaksana, N., Hadary, F., & Hartoyo, A. (2014). Rancang Bangun Sistem Monitoring Smart Greenhouse Berbasis Android Dengan Aplikasi Sensor Suhu , Kelembaban Udara Dan Tanah Untuk Budidaya Jamur Merang. .