Abstrak—Di  era modern  revolusi  industri 4.0 saat  ini,  hampir semua  teknologi  informasi  digunakan  untuk  memudahkan aktivitas  manusia.  Permasalahan  perkebunan  saat  ini  adalah semakin  menyempitnya  komoditas  tanaman  yang  dapat ditanam  akibat  cuaca  ekstrim  dan  permasalahan  semakin sempitnya lahan akibat pembangunan perumahan dan industri. Untuk  mengatasi  masalah  ini,  banyak  perangkat  dan  metode telah  dikembangkan  untuk  pemantauan  rumah  kaca,  dengan tujuan  meningkatkan  produktivitas  tanaman.  Sebelumnya telah  dikembangkan  berbagai  sistem  rumah  kaca,  namun pengembangannya  masih  terbatas  pada  satu  sensor  atau  satu node dan protokol pengiriman data yang digunakan mayoritas menggunakan protokol HTTP. Oleh karena itu, pada artikel ini dikembangkan sistem  monitoring  kondisi  rumah  kaca  dengan menyusun beberapa sensor yang kemudian disebut node sensor dan menempatkan node sensor pada titik tertentu. Node sensor kemudian  akan  mengirimkan  datanya  ke  sink  node menggunakan  Bluetooth  Low  Energy  dengan  tujuan  untuk mengabungkan  data  yang  dibaca  oleh  masing-masing  node sensor. Kemudian data yang telah digabungkan pada sink node tersebut  diteruskan  oleh  sensor  node  lain  ke  broker  MQTT menggunakan konektivitas WiFi. Data tersebut kemudian akan disubscribe  menggunakan  JavaScript  untuk  diolah  dan disimpan  dalam  database.  Lalu  aplikasi  website  akan menampilkan  data  pembacaan  sensor  sesuai  dengan  yang tersimpan  di  database.  Dalam  aplikasi  website  terdapat  fitur untuk menyesuaikan parameter lingkungan rumah kaca, fitur tersebut  disebut  set  threshold.  Data  dari  threshold  yang  telah diatur  selanjutnya  dikirimkan  ke  node  aktuaktor.  Node aktuaktor  bertugas  untuk  membandingkan  data  dari pembacaan  sensor  dan  juga  data  threshold  agar  dapat menjalankan beberapa aktuaktor sesuai dengan kebutuhannya.
Kata Kunci—Internet  of  Things,  Rumah  Kaca,  Bluetooth  Low Energy,  WiFi,  MQTT.

## I. PENDAHULUAN
ERTUMBUHAN  populasi  manusia  semakin  meningkat bersama  dengan  evolusi  pola  konsumsi,  peningkatan permintaan,  dan  limbah  makanan.  Hal  ini  memberikan tekanan terhadap sistem perkebunan dan sumber  daya alam yang  belum  pernah  terjadi  [1].  Oleh  karena  itu,  pasokan makanan  adalah  salah  satu  tantangan  terbesar  yang  harus dihadapi  umat  manusia  di  abad  ini.  Ekosistem  perkebunan adalah penyedia makanan yang utama. Saat  ini, sekitar 275 juta hektar didedikasikan untuk tanaman beririgasi di seluruh dunia. Daerah ini tumbuh tanaman dengan rata-rata per tahun 1,3%. Untuk memenuhi kebutuhan pangan pada tahun 2050, produksi  dunia  harus  meningkat  sebesar  70%.  Prediksi  ini dimulai  dengan  peningkatan  produksi  pangan  dunia menyiratkan  perluasan  lahan  perkebunan  atau  intensifikasi produksi pada lahan yang ada saat ini [2].
Rumah  kaca  merupakan  teknologi  yang  menjadi  solusi masalah    perkebunan    modern  saat  ini.  Masyarakat  urban
membutuhkan hasil tanaman yang dapat dinikmati sepanjang musim.  Rumah  kaca  adalah  struktur  bangunan  yang  terdiri dari  dinding  dan  atap  yang  ditutupi  oleh  bahan  transparan seperti  kaca.  Struktur  ini  dapat  memberikan  kemampuan untuk  mengontrol  parameter  dan  kondisi  perkebunan  yang berbeda  atau  menyesuaikan  dengan  tanaman  yang  akan ditanam, sehingga peningkatan pertumbuhan tanaman dapat dicapai [3].
Perkembangan  teknologi  rumah  kaca  terus  berkembang, dimulai dengan menyebarkan sebuah sensor pada setiap jarak tertentu  untuk  mengukur  kondisi  tanaman,  kemudian berkembang dengan menyebarkan node sensor yang berbeda yang  bertindak  sebagai  pengganti  manusia  dan  bisa mendapatkan  hasil  pengukuran  yang  lebih  presisi  karena menggunakan berbagai  sensor yang menghasilkan beberapa parameter  kondisi  lingkungan  pada  tanaman.  Kemudian perkembangan  selanjutnya  dengan  menggunakan  node sensor  dapat  menghasilkan  pengukuran  yang  lebih  presisi dengan  frekuensi  sampling  yang  diinginkan  dan  diperbarui

## Rancang Bangun Lingkungan IoT Sistem Pemantauan dan Otomatisasi Rumah Kaca Melalui Saluran BLE dan WiFi
Vidityar Adith Nugroho, Eko Mulyanto Yuniarno, Dion Hayu Fandiantoro, dan Eko Pramunanto Departemen Teknik Komputer, Insitut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : ekomulyanto@ee.its.ac.id
P
Gambar 1. Desain Sistem Bangun Lingkungan IoT Rumah Kaca.
Gambar 2. Layout Mapping Sensor Tampak Atas dan Samping .
secara realtime [4].  Perkembangan  dalam  rumah  kaca selanjutnya dengan menggunakan konsep Internet of Things , teknologi rumah kaca tidak hanya terbatas pada pemantauan dan  pelaporan  setiap  perubahan  data  dalam  parameter  dan kondisi lingkungan tetapi juga memungkinkan kendali jarak jauh dari berbagai kondisi di dalam rumah kaca [5].
Pada  penelitian  tugas  akhir  ini  dibuat  sebuah  aplikasi website untuk memonitoring dan mengatur suhu, kelembapan udara, kelembapan tanah dan kecerahan cahaya pada rumah kaca  untuk  menjaga  dan  mengatur  kondisi  kelembapan  dan suhu bagi tanaman agar tanaman yang terdapat di dalamnya memiliki suhu konstan sesuai dengan yang dibutuhkan, serta mempermudah  dalam  mengontrol  suhu  dan  kelembaban. Aplikasi website ini bekerja dengan cara menginputkan suhu, kelembapan udara, kelembapan tanah dan kecerahan cahaya dari  website  melalui  protokol  pengiriman  data  MQTT  dan diterima oleh mikrokontroller ESP32 yang akan disesuaikan dengan  pembacaan  sensor  suhu,  kelembapan  udara, kelembapan  tanah  dan  kecerahan  cahaya.  Serta  dapat  juga memonitoring  pembacaan  sensor  yang  dikirimkan  dari ESP32 melalui wireless module dan menggunakan  protokol MQTT ke aplikasi website .

## II. URAIAN PENELITIAN

## A. Desain Sistem
Penelitian  ini  dilaksanakan  sesuai  dengan  desain  sistem, peralatan  dan  perangkat  berikut  dengan  implementasinya. Desain  sistem  merupakan  konsep  dari  pembuatan  dan perancangan  infrastruktur  kemudian  diwujudkan  dalam bentuk  blok-blok  alur  yang  harus  dikerjakan.  Implementasi merupakan pelaksanaan teknis untuk setiap blok pada desain sistem.
Pada  Gambar  1  terdapat  alur  pengerjaan  sistem  secara keseluruhan.  Berdasarkan  kebutuhan  dan  proses  yang dikerjakan,  maka  alur  pengerjaan  ini  dibagi  ke  dalam  2 sistem, yaitu visualisasi dan otomatisasi.

## B. Akuisisi Data Sensor
Akuisisi  data  merupakan  suatu  sistem  yang  diperlukan dalam  sistem  instrumentasi  di  berbagai  kegiatan  industri untuk  mengambil,  menampilkan,  atau  mengolah  data  dari sensor yang terdapat dalam komponen sistem instrumentasi. Seiring  dengan  perkembangan  teknologi,  diperlukan  suatu
Gambar 6. Desain Sistem Alat.
Gambar 7. Desain Rangkaian Node Sensor 1 dan Node Sensor 2.
Gambar 8. Desain Rangkaian Node Sensor 3 dan Sink Node.
Gambar 3. Arsitektur Komunikasi Data.
Gambar 4. Desain Database Rumah Kaca.
Gambar 5. Home Page Rumah Kaca dan Fitur Pilih Rumah Kaca.
sistem  akuisisi  data  yang  dapat  digunakan  secara realtime , cepat, mudah dan akurat [7].
Sebelum  mengambil  data  dari  sensor,  perlu  diketahui ukuran  dan  kondisi  prototype  rumah  kaca  yang  akan digunakan.  Dengan  mengetahui  keadaan  sekitar  maka  juga dapat mengetahui apa saja yang dibutuhkan dan alat apa saja yang dapat digunakan. Dan dalam penelitian ini akuisisi data sensor memuat beberapa bagian yaitu mapping sensor, desain sistem  alat,  node  sensor,  sink  node,  node  aktuaktor  dan pengiriman data.

## C. Mapping Sensor
Pemetaan  atau  mapping  dilakukan  dengan  tujuan  untuk memudahkan penelitian. Dalam hal ini diperlukan tata letak rumah  kaca  yang  akan  digunakan  sebagai  objek  pemetaan. Sehingga dapat terbentuk layout pemetaan rumah kaca yang dapat dilihat untuk node 1 diletakkan disamping atau sejajar dengan  pot  agar  menyesuaikan  dengan  data  yang  diambil node  1  yaitu  data  kelembapan  tanah  dan  suhu  didekat tanaman,  sedangkan  node  2  dan  node  3  diletakkan  di  atas rumah kaca. kemudian dijadikan objek penelitian seperti pada Gambar 2.

## D. Desain Sistem Alat
Sistem  yang  digunakan  alat  ini  merupakan  sebuah implementasi  dari  IoT. Secara garis besar terdapat  2 bagian utama pada arsitektur sistem alat ini yaitu akuisisi data oleh
node  sensor  dan  pengiriman  data.  Akuisisi  data  akan dilakukan  oleh  masing-masing  node  sensor  dan  kemudian data  yang  telah  diakuisisi  akan  dikirimkan  sesuai  dengan desain sistem  alat  yang  tertera  di  Gambar  3
Pada desain sistem alat seperti yang tertampil di Gambar 3 dapat  dilihat  perlu  adanya  komunikasi  serial  dari sink  node ke  node  sensor  3,  hal  ini  disebabkan  karena  keterbatasan ESP32  yang  digunakan  yaitu  storage  atau  memori  yang digunakan kurang besar untuk menyimpan program koneksi ke BLE dan WiFi sekaligus. Sehingga diperlukan perangkat lain yang memiliki konektivitas WiFi secara terpisah.

## E. Node Sensor
Node  sensor  yaitu  node  yang  berfungsi  untuk  membaca data lingkungan atau objek yang dipantau. Untuk keperluan pembacaan  atau  penginderaan,  node  ini  dilengkapi  dengan satu  atau  beberapa  perangkat  sensor.  Pada  penelitian  ini menggunakan node dengan kemampuan yang bisa membaca beberapa  perangkat  sensor  dan  memiliki  konektivitas, sehingga bisa terhubung dengan perangkat lain. Konektivitas yang digunakan pada node sensor penelitian tugas akhir ini adalah BLE atau WiFi.
Gambar 4 merupakan desain rangkaian node sensor 1 dan node sensor 2 yang dikerjakan pada aplikasi eagle . Pada node sensor  1  terdapat  sensor capacitive  soil  moisture dan DS18B20. Kedua sensor tersebut digabungkan menjadi satu node sensor karena posisi  kedua sensor tersebut  sama-sama
Tabel 1.
Data Kalibrasi Sensor Capacitive Soil Moisture No Kondisi Kering Kondisi Lembab Kondisi Basah 1 0 17 72 2 0 21 90 3 0 26 98 4 1 23 99 5 0 23 99 6 0 23 99 7 0 23 99 8 1 23 99 9 1 23 99 10 1 23 99 11 1 23 99 12 1 23 98 13 1 23 99 14 1 25 99 15 0 23 99 16 1 23 99 17 1 23 99 18 1 23 99 19 2 23 99 20 1 23 99 21 1 23 99 22 1 23 99 23 1 23 99 24 1 23 99 Tabel 4. Data Sensor MQ-135 No Nilai No Nilai 1 414 13 414 2 382 14 403 3 382 15 426 4 403 16 403 5 372 17 437 6 382 18 437 7 437 19 437 8 437 20 484 9 372 21 426 10 426 22 437 11 437 23 361 12 437 24 372 Gambar 9. Halaman Dashboard.
Gambar 10. Fitur Set Treshold.
Gambar 11. Fitur Pilih Rumah Kaca.
diletakkan  berdekatan  dengan  tanaman  dan  dapat  tahan  air ketika  tanaman  disiram  nantinya.  Sensor  capacitive  soil moisture  menggunakan  pin  analog  sedangkan  DS18B20 menggunakan one  wire atau  pin  digital,  sehingga  dapat memanfaatkan banyak pin ESP32 untuk penambahan kedua sensor tersebut.
Sedangkan  pada  node  sensor  2  terdapat  sensor  ldr  dan DHT11.  Kedua  sensor  tersebut  digabungkan  menjadi  satu node sensor karena posisi  kedua sensor tersebut  sama-sama diletakkan  berjauhan  dengan  tanaman  dan  sebaiknya diletakkan ditempat yang tinggi agar pembacaan lebih akurat. Sensor  ldr  menggunakan  pin  analog  sedangkan  DHT11 menggunakan one  wire atau  pin  digital,  sehingga  dapat memanfaatkan banyak pin ESP32 untuk penambahan kedua sensor tersebut.
Gambar 5 merupakan desain rangkaian node sensor 3 dan sink  node  yang  dikerjakan  pada  aplikasi eagle .  Pada  node sensor  3  terdapat  sensor  MQ-135.  Sensor  MQ-135 menggunakan pin analog dalam mengambil data dan node 3 akan  mengirimkan  data  ke  broker  MQTT  melalui  WiFi, sehingga  pin  analog  yang  digunakan  tidak  boleh  ADC Channel  2.  Pada  node  sensor  3  terdapat  sink  node  yang terhubung secara serial dan akan mengambil data dari node 1 dan node 2 melalui BLE.

## F. Sink Node
Sink Node yaitu node yang berfungsi untuk mengumpulkan  data  penginderaan  dari  Sensor  Node, kemudian  meneruskannya  ke  perangkat  atau  sistem  lain, seperti ke database server untuk penyimpanan. Selain untuk mengumpulkan  data  dari  sensor  node,  sink  node  juga berfungsi sebagai penyebar paket dari perangkat atau sistem lain  ke  WSN,  misalnya  untuk  keperluan  pemrograman  atau konfigurasi ulang sensor node secara remote. Pada penilitan ini  sink  node  menjadi  jalur  yang  menerima  data  dari  node sensor  1  dan  node  sensor  2  melalui  saluran  BLE  dan  akan mengirimkan  data-data  tersebut  ke  node  sensor  3  secara serial.  Pengiriman  data  secara  serial  ke  node  sensor  3  ini diperlukan  sebab  memori  yang  bisa  disimpan  pada mikrokontroller  esp32  terbatas  dan  tidak  bisa  memasukkan program  untuk  menghubungkan  mikrokontroller  dengan WiFi. kemudian data yang diminta oleh sink node memiliki delay  sebesar  10  detik.  Pada  tahapan  ini  dilakukan pengiriman melalui komunikasi BLE karena kelebihan BLE adalah  hemat  daya  dengan  memanfaatkan mode  sleep  yang dimilikinya dan hanya mengirim data setiap diminta.

## G. Node Aktuator
Node Aktuator merupakan node yang berfungsi untuk
Tabel 2. Data Sensor DS18B20 No Sensor (dingin) HTC-2 (Dingin) Sensor (Normal) HTC-2 (Normal) 1 32 31.3 30 32.6 2 31 31.3 31 32.6 3 26 25.1 31 32.6 4 25 24.6 32 32.5 5 24 24.6 32 32.5 6 24 24.6 32 32.5 7 24 24.6 32 32.5 8 24 24.6 32 32.5 9 24 24.6 32 32.5 10 24 24.6 32 32.5 11 24 24.6 32 32.5 12 24 24.6 32 32.5 13 24 24.6 32 32.5 14 24 24.6 32 32.5 15 24 24.6 32 32.5 16 24 24.6 32 32.5 17 24 24.6 32 32.5 18 24 24.6 32 32.4 19 24 24.6 32 32.4 20 24 24.6 32 32.4 21 24 24.6 32 32.4 22 24 24.6 32 32.4 23 24 24.6 32 32.4 24 24 24.6 32 32.4 Tabel 3. Data Sensor DHT11 No Sensor Hygrometer No Sensor Hygrometer 1 53 60 13 68 64 2 53 60 14 68 65 3 53 60 15 68 65 4 53 60 16 67 65 5 53 60 17 66 65 6 53 60 18 66 66 7 53 60 19 65 66 8 53 60 20 64 66 9 61 61 21 63 66 10 67 61 22 63 67 11 68 61 23 62 67 12 69 62 24 62 67
menjalankan aktuator sesuai dengan kondisi yang dibutuhkan tanaman yang akan ditanam. Pada node aktuator ada program untuk  menjalankan aktuator dengan cara pengecekan ketika node  sensor  3  mendapatkan  data  sensor  kemudian mengirimkan datanya dengan protokol MQTT melalui WiFi dan threshold yang sudah di setting dari aplikasi website juga dikirimkan melalui MQTT. Kemudian node aktuator ini akan bertugas melakukan subscribe MQTT data dari kedua topik tersebut  dan  mengolah  data  tersebut  untuk  mengetahui kondisi jika saat data sensor kurang dari threshold atau data sensor lebih dari threshold maka akan mengaktifkan aktuator tertentu.  Aktuaktor  yang  digunakan  pada  penelitian  ini terdapat aktuaktor pompa air, aktuaktor lampu UV, aktuaktor Ultrasonic Mist Maker dan aktuaktor kipas.

## H. Pengiriman Data Menggunakan Protokol MQTT
Pada tahapan ini data dikirimkan dari sensor node 3 dengan komunikasi  WiFi  ke  broker  MQTT.  Penggunaan  protokol MQTT  dilakukan  agar  data  yang  dikirimkan  lebih  ringan dibandingkan  menggunakan  protokol  HTTP,  sehingga  bisa lebih hemat daya dan realtime . Broker yang digunakan pada penelitian  adalah  EMQX  Broker  dan  JavaScript  yang digunakan  adalah  Vue  JS  untuk subscribe MQTT  dan membuat  interaksi  antara  halaman  web  dan  pengunjung website. Dengan Database yang digunakan adalah Neon salah satu cloud  platform untuk  menyimpan database SQL  dan menggunakan  hasura.io  untuk  menghubungkan  database Neon dengan web server.
Tabel 5. Data Sensor LDR ` Kondisi 1 Kondisi 2 Kondisi 3 Kondisi 4 Sensor Luxmeter Sensor Luxmeter Sensor Luxmeter Sensor Luxmeter 1 48 30 231 185 738 666 1705 1587 2 49 31 228 194 646 667 1690 1586 3 50 30 226 194 731 666 1695 1586 4 59 31 225 195 751 667 1685 1585 5 53 30 223 194 636 667 1687 1584 6 51 30 224 194 738 666 1674 1583 7 52 30 225 194 726 666 1685 1582 8 50 30 223 185 632 667 1680 1581 9 52 30 224 194 717 667 1685 1581 10 53 31 224 193 731 666 1692 1580 11 50 30 185 194 630 665 1677 1580 12 51 30 226 195 728 665 1662 1580 13 53 30 223 195 747 666 1674 1576 14 22 30 187 194 739 664 1667 1574 15 52 30 224 194 734 665 1669 1571 16 40 31 224 194 730 665 1657 1564 17 52 30 190 194 617 664 1667 1562 18 28 30 222 194 732 664 1659 1560 19 53 32 220 195 739 663 1662 1559 20 50 32 190 195 744 663 1659 1558 21 27 30 225 194 738 664 1659 1557 22 53 31 223 194 723 663 1662 1556 23 53 31 220 195 730 661 1654 1555 24 29 30 190 194 735 662 1652 1554 Tabel 6. Delay Pengiraman Data BLE No Node Sensor 1 Node Sensor 2 Sink Node Delay BLE (detik) 1 12:59:29.741 12:59:24.126 12:59:30.466 0.726 2 12:59:40.265 12:59:34.121 12:59:40.500 0.235 3 12:59:50.771 12:59:44.180 12:59:51.495 0.724 4 13:00:01.282 12:59:54.198 13:00:01.501 0.219 5 13:00:11.821 13:00:04.227 13:00:12.482 0.661 6 13:00:22.328 13:00:14.263 13:00:22.499 0.171 7 13:00:32.840 13:00:24.270 13:00:33.486 0.646 8 13:00:43.330 13:00:34.273 13:00:43.502 0.172 9 13:00:53.882 13:00:54.351 13:00:54.462 0.111 10 13:01:04.391 13:01:04.390 13:01:04.484 0.093 11 13:01:14.919 13:01:14.409 13:01:15.489 0.57 12 13:01:25.427 13:01:24.396 13:01:25.458 0.031 13 13:01:35.914 13:01:34.418 13:01:36.484 0.57 14 13:01:46.436 13:01:44.449 13:01:46.481 0.045 15 13:01:56.943 13:01:54.507 13:01:57.496 0.553 16 13:02:07.499 13:02:04.496 13:02:08.496 0.997 17 13:02:18.009 13:02:14.551 13:02:18.485 0.476 18 13:02:28.528 13:02:24.564 13:02:29.498 0.97 19 13:02:39.017 13:02:34.591 13:02:39.477 0.46 20 13:02:49.571 13:02:44.602 13:02:50.473 0.902 21 13:03:00.078 13:02:54.646 13:03:00.473 0.395 22 13:03:10.590 13:03:04.649 13:03:11.491 0.901 23 13:03:21.118 13:03:14.704 13:03:21.484 0.366 24 13:03:31.622 13:03:24.713 13:03:32.491 0.869

## I. Database
Database  berfungsi  sebagai  tempat  penyimpanan  data rumah kaca, data hasil pembacaan sensor dan data threshold. Pada  penyimpanan  data  rumah  kaca  yang  disebut  dengan tabel  ‘green_house’  terdapat  data  nama  rumah  kaca  dan alamat rumah kaca, serta id rumah kaca yang nantinya akan diatur  pada  program  Arduino  agar  dapat  mengirimkan  data pada  id  rumah  kaca  yang  sesuai.  Sedangkan  untuk  tabel ‘sensor’  dan  ‘treshold’  terdapat  data  pembacaan  dan pengaturan  kelima  sensor  yang  digunakan  dan  untuk  tabel ‘sensor’  terdapat  timestamp  untuk  mengetahui  waktu  data masuk  kedalam  database.  Untuk  relasi  pada  tabel  dapat dilihat pada Gambar 7.

## J. Visualisasi Data
Data divisualisasikan pada platform aplikasi website yang dapat  menampilkan  data  node  sensor  secara realtime , sehingga  mempermudah  monitoring  keadaan  rumah  kaca. Secara  umum,  sub-bab  pada  aplikasi website ini  berfungsi untuk menampilkan data yang telah dikirimkan node sensor 3 sehingga dapat  dilihat sebagai  hasil monitoring pada user interface rumah  kaca  dan  terdapat  penyimpanan  data  ke dalam database. Selain itu terdapat fitur yang dapat mengatur threshold lingkungan rumah kaca yang dapat diatur ulang dan dikirimkan  datanya  ke  sink  aktuator  agar  bisa  mengetahui apakah  aktuator  harus  menyala  atau  mati.  Arsitektur komunikasi data dapat dilihat pada Gambar 6.
Pada  Gambar  8  terdapat  informasi  bahwa user harus memilih rumah kaca yang ingin dimonitoring terlebih dahulu,
kemudian  terdapat  juga  fitur  pilih  rumah  kaca  di  sebelah kanan atas gambar agar dapat menampilkan rumah kaca yang telah  dibuat  dan  memilihnya  agar  ditampilkan  data pembacaan sensornya. Pada Gambar 9 terdapat gambar dari halaman  dashboard  yang  menampilkan  kondisi  terkini  dari kondisi lingkungan rumah kaca. Disebelah kiri atas terdapat alamat rumah kaca dan disebelah kanan atas terdapat tombol pensil  yang  berfungsi  untuk  mengubah  treshold.  Pada Gambar  10  terdapat  tampilan  dari  set  threshold  yang  dapat menampilkan threshold sebelumnya dan terdapat form untuk update threshold tersebut.  Pada Gambarr 11 terdapat tampilan untuk menambah rumah kaca baru ke dalam sistem dan user harus menginputkan nama rumah kaca yang berbeda dari yang sudah ada dan alamatnya.

## III. HASIL DAN DISKUSI
Pada  penelitian  ini  dipaparkan  hasil  pengujian  serta analisis  dari  desain  sistem  dan  implementasi.  Pengujian dilakukan agar mengetahui keberhasilan sistem yang dibuat sehingga dapat  ditarik kesimpulan terhadap penelitian tugas akhir ini. Pengujian pada penelitian ini dibagi menjadi empat bagian antara lain:
1.   Pengujian sensor 2.   Pengujian komunikasi
3.   Pengujian aktuaktor
4.   Pengujian website

## A. Pengujian Sensor
Pada pengujian sensor yang dilakukan adalah pengambilan
Tabel 7. Delay Pengiraman Data Serial dan MQTT No Sink Node Node Sensor 3 Delay Serial Database Delay MQTT 1 12:59:30.466 12:59:31.387 0.921 12:59:31.731 0.344 2 12:59:40.500 12:59:41.363 0.863 12:59:41.769 0.406 3 12:59:51.495 12:59:52.398 0.903 12:59:52.854 0.456 4 13:00:01.501 13:00:02.395 0.894 13:00:02.748 0.353 5 13:00:12.482 13:00:13.404 0.922 13:00:14.303 0.899 6 13:00:22.499 13:00:23.407 0.908 13:00:23.827 0.42 7 13:00:33.486 13:00:34.413 0.927 13:00:34.738 0.325 8 13:00:43.502 13:00:44.416 0.914 13:00:44.857 0.441 9 13:00:54.462 13:00:55.426 0.964 13:00:55.870 0.444 10 13:01:04.484 13:01:05.418 0.934 13:01:05.752 0.334 11 13:01:15.489 13:01:16.413 0.924 13:01:16.824 0.411 12 13:01:25.458 13:01:26.415 0.957 13:01:26.859 0.444 13 13:01:36.484 13:01:37.436 0.952 13:01:37.759 0.323 14 13:01:46.481 13:01:47.452 0.971 13:01:47.840 0.388 15 13:01:57.496 13:01:58.433 0.937 13:01:58.814 0.381 16 13:02:08.496 13:02:09.431 0.935 13:02:10.283 0.852 17 13:02:18.485 13:02:19.419 0.934 13:02:19.827 0.408 18 13:02:29.498 13:02:30.453 0.955 13:02:30.875 0.422 19 13:02:39.477 13:02:40.444 0.967 13:02:40.753 0.309 20 13:02:50.473 13:02:51.461 0.988 13:02:51.880 0.419 21 13:03:00.473 13:03:01.466 0.993 13:03:01.842 0.376 22 13:03:11.491 13:03:12.477 0.986 13:03:12.778 0.301 23 13:03:21.484 13:03:22.471 0.987 13:03:22.786 0.315 24 13:03:32.491 13:03:33.475 0.984 13:03:33.779 0.304 Tabel 8. Pengukuran Daya Device Voltage (V) Current (A) Power (W) Keterangan Node 1 5.02 0.07 0.3514 Sleep Mode 5.02 0.12 0.6024 Active Mode Node 2 5.02 0.07 0.3514 Sleep Mode 5.02 0.12 0.6024 Active Mode Sink Node 5.01 0.04 0.2004 Sleep Mode 5.01 0.07 0.3507 Active Mode Node 3 5.01 0.16 0.8016 Active Mode
data atau nilai dari lingkungan rumah kaca dan tanaman tomat yang  telah  diatur  berdasarkan  kondisi  sesungguhnya. Pengujian  ini  dilakukan  dengan  tujuan  untuk  mengetahui kemampuan  sensor  saat  melakukan  pembacaan  dan  untuk perhitungan kalibrasi.

## 1) Pengujian Sensor Capacitive Soil Moisture.
Tanah memiliki konduktivitas yang berbeda-beda. Dalam hal ini yang mempengaruhi konduktivitas tanah adalah jenis tanah,  banyak  pupuk,  kedalaman  tanah,  dan  faktor  lainnya. Konduktivitas tanah ini dapat menghasilkan perhitungan nilai ADC  atau  analog  yang  berbeda  sehingga  harus  dikalibrasi dengan  beberapa  langkah  pengambilan  data.  Pengujian dilakukan dua kali dengan pengujian pertama menghasilkan nilai analog terkecil dari kondisi kering dan kondisi basah dan pengujian  kedua  dengan  menggunakan  data  yang  sudah didapatkan dari pengujian pertama yaitu nilai analog sebesar 3183  diambil  dari  nilai  terkecil  kondisi  kering  dan  1456 diambil  dari  nilai  terkecil  kondisi  tanah  basah  akan  dibuat rumus  kalibrasinya  dengan  menggunakan  fungsi  map  pada arduino dan diuji ulang.
Pengujian  dilakukan  dengan  kondisi  tanah  yang  berbeda dan  disesuaikan  dengan  kebutuhan.  Kondisi  kering  adalah kondisi tanah ketika tidak disiram air selama 7 hari, kondisi lembab  adalah  kondisi  tanah  ketika  tidak  disiram  selama  1 hari dan kondisi basah adalah kondisi tanah ketika baru saja disiram air. Pengujian ini dilakukan selama dua menit dengan selisih  pembacaan  antar  nilai  adalah  lima  detik.  Hasil  dari percobaan dapat dilihar pada Tabel 1.
Sesuai  hasil  pengujian  yang  ditampilkan  pada  Tabel  1 didapatkan hasil pengukuran sensor capacitive soil moisture dengan satuan pengukuran yaitu %Rh.

## 2) Pengujian Sensor DS18B20
Pada  pengujian  ini,  yang  dilakukan  adalah  pengukuran suhu  menggunakan  sensor  DS18B20  dan  alat  ukur  HTC-2 Thermohygrometer.  Pengukuran  dilakukan  dengan  kondisi suhu  yang  berbeda.  Pengukuran  dilakukan  dengan menggunakan air karena sensor dan alat ukur memiliki probe yang bisa tahan air. Kondisi air yang digunakan berbeda-beda dan disesuaikan dengan kebutuhan. Kondisi pertama adalah air normal suhu ruangan kemudian kondisi kedua adalah air yang sudah didinginkan. Sensor dimasukkan ke dalam wadah yang  sama  dengan  alat  ukur  dengan  tujuan  untuk membuktikan bahwa yang diukur adalah suhu pada air yang sama. Sensor yang digunakan merupakan sensor dengan pin digital yang digunakan sebagai input dan outpunya sehingga nilai  yang  dikeluarkan  sudah  sesuai  dan  tidak  jauh  berbeda dengan alat ukurnya. Pengujian ini dilakukan selama empat menit  setelah  terlihat  adanya  perubah  dengan  selisih pembacaan  antar  nilai  adalah  sepuluh  detik.  Hasil  dari percobaan  tersebut  dalam  satuan  derajat  celcius  dan  dapat dilihat  pada  Tabel  2.  Berdasarkan  dari  Tabel  2  dapat disimpulkan bahwa   pembacaan sensor dan alat  ukur tidak jauh berbeda dengan error pengukuran sebesar 1.880%.
3) Pengujian Sensor DHT11
Pada  pengujian  ini,  yang  dilakukan  adalah  pengukuran kelembapan ruangan oleh sensor DHT11 dan alat ukur HTC- 2 Thermohygrometer. Pengujian dilakukan pada kamar 3x5 ber-AC sebelum diuji di prototype rumah kaca, dengan sensor dan  alat  ukur  diletakkan  ditengah  ruangan.  Pengujian  ini dilakukan dengan dua kondisi yang berbeda. Kondisi pertama
adalah  kondisi  normal  dengan  suhu  27◦  C,  kondisi  kedua adalah  menyemprotkan  air  di  atas  sensor  maupun  alat  ukur dan kemudian ditunggu dan diamati perubahan kelembapannya.  Pengujian ini dilakukan selama empat menit setelah  terlihat  adanya  perubah  dengan  selisih  pembacaan antar nilai adalah sepuluh detik. Hasil percobaan dapat dilihat di Tabel 3. Dari Tabel 3 dapat disimpulkan bahwa pembacaan sensor  dan  alat  ukur  memiliki error pengukuran  sebesar 2.942%.

## 4) Pengujian Sensor MQ-135
Pada sebuah ekosistem tanaman, ketersediaan CO2 sangat penting  bagi  perkembangan  dan  kualitas  tanaman.  Untuk mengetahui  kadar  CO2  pada  lingkungan  rumah  kaca,  dapat menggunakan sensor MQ-135. Namun sebelum menggunakannya  perlu  dilakukan  kalibrasi  terlebih  dahulu dengan mencari nilai Ro atau nilai udara bersih yang terbaca. Jadi  pengujian ini dilakukan dengan 2 tahap. Yang pertama adalah pengujian untuk mencari nilai Ro dan didapatkan hasil pengujian  nilai  Ro  sebesar  115067.  Kemudian  pengujian selanjutnya dilakukan dengan meletakkan sensor MQ-135 di dekat prototipe rumah kaca agar mendapatkan nilai CO2 yang sesuai  dengan  tempat  prototipe  tersebut  berada.  Hasil  dari percobaan dapat dilihat pada Tabel 4.
Sesuai  hasil  pengujian  yang  ditampilkan  pada  Tabel  4 didapatkan hasil pengukuran sensor MQ-135 dengan satuan pengukuran yaitu PPM.

## 5) Pengujian Sensor LDR
Pada  sebuah  ekosistem  tanaman,  ketersediaan  cahaya khususnya sinar UV sangat penting bagi perkembangan dan kualitas  tanaman.  Untuk  mengetahui  tingkat  kecerahan cahaya  pada  lingkungan  rumah  kaca,  dapat  menggunakan sensor  LDR.  Pengujian  dilakukan  dengan  menggunakan sensor LDR dan alat ukur aplikasi lux meter yang terinstall di mobile  device.  Pengujian  dilakukan  dengan  meletakkan sensor LDR  dan alat ukur secara berdekatan dan mengukur 4  kondisi  kecerahan.  Kondisi  kecerahan  ini  dapat  diatur dengan  menggunakan  lampu  belajar  yang  memiliki  tiga tingkat kecerahan. Lampu tersebut diletakkan didekat sensor dan  alat  ukur,  sehingga  cahaya  yang  dihasilkan  akan  lebih cerah.  Kecerahan  pertama  adalah  kecerahan  normal,  yaitu kecerahan dalam sebuah ruangan dengan penerangan lampu LED  10  watt.  Kecerahan  selanjutnya  menggunakan  lampu belajar dan di atur pada kecerahan pertama, begitu seterusnya sampai kecerahan ketiga. Kemudian setelah didapatkan nilai analognya,  data  akan  diolah  dan  didapatkan  persamaan dengan  menggunakan  fitur  grafik  scatter  dari  ms.  Excel. Persamaan yang didapatkan adalah
𝑦 = 3 𝐸 − 07 𝑥 3 − 0.0007 𝑥 2 + 0.7997 𝑥 − 259.37            (1)
Pengujian akan dilakukan dengan memasukkan persamaan tersebut dengan nilai ‘y’ adalah output dalam satuan lux dan ‘x’ adalah input data analog. Pengujian ini dilakukan selama dua menit dengan selisih pembacaan antar nilai adalah lima detik. Didapatkan hasil yang tertampil pada Tabel 5.
Berdasarkan  Tabel  6    dapat    disimpulkan    bahwa pembacaan    sensor    dan    alat    ukur    memiliki  perbedaan pembacaan    dengan error pengukuran    sebesar 21.91008301%.

## B. Pengujian Komunikasi
Pada  pengujian  komunikasi  yang  dilakukan  adalah
pengujian pengiriman data melalui saluran BLE dari node 1 dan node 2 ke sink node, kemudian komunikasi serial antara sink  node  dengan  node  3  dan  juga  node  3  melalui  saluran WiFi  ke  broker  MQTT.  Ada  beberapa  faktor  yang mempengaruhi  keberhasilan  komunikasi  antar  node,  yaitu jarak,  delay  pengiriman  dan  daya.  Jarak  komunikasi  BLE lebih  dekat  dibandingkan  dengan  jarak  komunikasi  WiFi, sehingga dilakukan pengukuran jarak agar mengetahui jarak terjauh  kedua  node  sensor  bisa  saling  berkomunikasi  dan konsep  IoT  memerlukan  data  yang  dapat  ter- update secara realtime sehingga  delay  antar  pengiriman  datanya  sebisa mungkin kecil.

## 1) Pengujian Jarak BLE
Telah dilakukan jarak pendeteksian antara node sensor 1, node sensor 2 dan sink node dengan tujuan agar mengetahui ukuran rumah kaca yang bisa mengimplementasikan sistem rumah  kaca  ini.  Pengujian  ini  dilakukan  dengan  cara meletakkan  sink  node  di  tempat  terbuka  tanpa  adanya halangan  seperti  tembok.  Pengukuran  dilakukan  sebanyak tiga kali dengan hasil pengukuran pertama mendapatkan jarak sejauh  11.15  meter,  pengukuran  kedua  mendapatkan  jarak sejauh  9.65  meter  dan  ketiga  sejauh  12.1  meter.  Namun ketika  dihadapkan  dengan  rumah  kaca  sesungguhnya  pasti ada beberapa halangan seperti media tanaman pot, papan atau hal  lain  yang  dapat  mempengaruhi  cutoff  rssi,  sehingga direkomendasikan menggunakan jarak paling dekat yaitu 9.5 meter.

## 2) Pengujian Delay Pengiriman Data
Pada pengujian delay pengiriman data, data yang diambil merupakan waktu timestamp yang telah ada di serial monitor arduino  IDE  dan  untuk  delay  pengiriman  data  melalui protokol  MQTT  dapat  dilihat  pada  timestamp  di  database SQL.  Pengambilan  data  dilakukan  sebanyak  24  kali. Didapatkan  hasil  delay  pengiriman  data  melalui  BLE  yang tertampil pada Tabel 6.
Dari  data  yang  sudah  diambil  didapatkan  hasil  rata-rata delay  pengiriman  data  BLE  dari  node  sensor  1  dan  node sensor 2 ke sink node sebesar 0.494291667 detik.
Kemudian terdapat pengujian untuk delay pengiriman data melalui komunikasi serial dan delay pengiriman data dengan protokol  MQTT  melalui  WiFi.  Didapatkan  hasil  delay pengiriman yang tertampil pada Tabel 7.
Delay  serial  diambil  dari  selisih  waktu  antara  sink  node dan node sensor 3. Dari data yang sudah diambil didapatkan hasil rata-rata delay pengiriman data serial dari sink node dan node sensor 3 sebesar 0.9425 detik. Sedangkan delay MQTT diambil dari selisih waktu antara node sensor 3 mengirimkan data dan data bertambah pada database. Untuk pemeriksaan waktu data masuk pada database, terdapat kolom ’created at’ sehingga data waktu  diambil dari  kolom tersebut. Dari  data yang  sudah  diambil  didapatkan  hasil  rata-rata  delay pengiriman  data  MQTT  dari  node  sensor  3  dan  database sebesar 0.419791667 detik.

## 3) Pengujian Daya
Pengujian  daya  dilakukan  agar  mengetahui  daya  yang dibutuhkan  tiap  alat  dan  membuktikan  bahwa  penggunaan BLE  pada  sistem  rumah  kaca  akan  menghemat  daya dibandingkan  dengan  penggunaan  WiFi  pada  seluruh  alat. Pengujian ini dilakukan dengan alat bantu  USB Multimeter
yang dapat menampilkan tegangan dan arus yang dibutuhkan alat.  Didapatkan  hasil  daya  yang  dibutuhkan  tiap  alat  yang tertampil pada Tabel 8. Dari Tabel 8 dapat dilihat untuk daya dari  node  1,  node  2,  dan  sink  node  terdapat  2  arus  yang berbeda.  Hal  ini  disebabkan  oleh  kemampuan  BLE  untuk memasuki mode sleep ketika tidak sedang mengirimkan data. Sedangkan  node  3  yang  menggunakan  konektivitas  WiFi tidak  dapat  memasuki  mode sleep ketika  tidak  sedang mengirimkan  data  dan  daya  yang  dibutuhkan  lebih  besar dibandingkan dengan komunikasi BLE.

## C. Pengujian Aktuator
Pada  bagian  ini,  dilakukan  pengujian  untuk  mengetahui apakah  aktuaktor  sudah  berjalan  dengan  baik  dari  segi pengambilan  data  dari  sensor  node  dan  data  dari  threshold. Pengujian  yang  dilakukan  adalah  pengujian  sistem keseluruhan. Pengujian sistem dilakukan setelah data sensor node  berhasil  dikirimkan  dan  aplikasi website juga  dapat mengirimkan  data  threshold.  Pengujian  sistem  bertujuan untuk  mengetahui  apakah  sistem  yang  dijalankan  sink aktuaktor  dapat  mengambil  dan  melakukan  beberapa  kasus untuk menyesuaikan lingkungan rumah kaca atau tidak.

## D. Pengujian Website
Pada  bagian  ini,  dilakukan  pengujian  untuk  mengetahui apakah aplikasi website sudah berjalan dengan baik dari segi pengambilan  data,  visualisasi  dan  pengiriman  datanya. Pengujian  yang  dilakukan  adalah  pengujian  sistem  website secara  keseluruhan.  Pengujian  sistem  dilakukan  sebelum aplikasi website digunakan oleh pengguna. Pengujian sistem bertujuan untuk mengetahui apakah sistem yang dibuat sudah berjalan dengan baik atau belum dan apakah bisa berfungsi di device yang berbeda.

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan   hasil   pengujian   yang   sudah   dilakukan, didapat beberapa
kesimpulan sebagai berikut:(a)Mengimplementasikan perangkat pemantau kondisi  lingkungan  rumah  kaca  menggunakan  sensor  LDR, Capacitive  Soil  Moisture ,  DHT11,  MQ-135  dan  Sensor DS18B20 berbasis IoT;(b)Dari  hasil proses kalibrasi  sensor DS18B20  didapatkan  persentase error sebesar  1.880% dengan  alat  ukur  HTC-2  Thermohygrometer;(c)Dari  hasil proses  kalibrasi  sensor  DHT11  didapatkan  persentase  error sebesar
2.94% dengan alat ukur HTC-2
Thermohygrometer;(d)Menggunakan konektivitas Bluetooth Low  Energy sebagai  IoT  Network  Protokol  antara  node sensor  dan  sink  node  dengan  delay  pengiriman  rata-rata sebesar  0.494291667  detik;(e)Visualisasi  data  pada  aplikasi website  memiliki rata-rata  delay  0.419791667  detik  dengan menggunakan  protokol  pengiriman  data  MQTT  dan konektivitas WiFi.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  J. A. Foley et al., “Solutions for a cultivated planet,” Nature, vol. 478, no. 7369, pp. 337–342, 2011, doi: 10.1038/nature10452.
[2]  J. A. Aznar-Sanchez, J. F. Velasco-Munoz, B. Lopez-Felices, and I. M. Roman-Sánchez, “An analysis of global research trends on greenhouse technology:  towards  a  sustainable  agriculture,”  Int  J  Environ  Res Public  Health,  vol.  17,  no.  2,  pp.  1–22,  Jan.  2020,  doi: 10.3390/ijerph17020664.
[3]  Diana  Rahmawati,  Miftachul  Ulum,  and  Heri  Setiawan,  “Pengujian monitoring  on-line  Rumah  kaca  cerdas  berbasis android,”  Cyclotron, vol. 2, no. 1, pp. 31–36, 2019.
[4]  H.  Ibrahim  et  al.,  “A  layered  IoT  architecture  for  greenhouse monitoring and remote control,” SN Appl Sci, vol. 1, no. 3, pp. 1–12, Mar. 2019, doi: 10.1007/s42452-019-0227-8.
[5]  M. Munir, “Rancangan Smart Greenhouse dengan Teknologi Mobile   untuk  Efisiensi  Tenaga  ,  Waktu  dan  Biaya  dalam Pengelolaan Tanaman,” Universitas Pembangunan Nasional Veteran, Surabaya, 2010.