## Telemonitoring  Kadar pH EC dan Suhu untuk Penyehatan Tanah Tercemar Berbasis Web
Rahmana Burhan Rasyidi’ 1) , Farida Arinie Soelistianto 2) , Koesmarijanto 3)
1,2) Program Studi Jaringan Telekomunikasi Digital, Jurussan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Malang, Indonesia
3) Program Studi Teknik Telekomunikasi, Jurussan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Malang, Indonesia
1 ramanaburhan39@gmail.com , 2 farida.arinie@polinema.ac.id , 3 koesmarijanto@polinema.ac.id
Abstract — Environmental pollution is the most prominent issue today, along with the  increase in population, it causes a lot of garbage piles. A chemical reaction that produces certain gases causes the accumulation of solid waste to rot. The aim of this research is to create a web-based soil health telemonitoring  system using EC sensors, pH sensors, and the web. The results of pH and EC measurements are taken and entered into a database and will be displayed on a web page. The Wemos D1 Mini microcontroller will process the signal read by the sensor and display it on the LCD and Web pages in real time. The results of the application of the system are carried out by plugging the two sensors into the soil to be measured, the results of the data that I took on this land with more colomite were the average EC and the pH on the soil was higher than the soil that was not dominated or had little domination due to the soil that was given dolomite. more will increase the EC and pH of the soil. Based on the results of tests carried out by the EC Soil Sensor and  the  temperature  here  can  detect  soil  conductivity  with  an  average  value  close  to  400  µs  /  cm  and  an  average temperature close to 24-26 ° C because this sensor has calibrated automatically, the pH sensor can detect the pH on the soil evenly 0% error rate.

## Keywords— EC sensor, pH sensor, dolomite and landfill.
Abstrak — Pencemaran  lingkungan  merupakan  isu  yang  paling  menonjol  saat  ini,  seiring  dengan  peningkatan jumlah  penduduk  menimbulkan  banyak  nya  timbunan  sampah.  Padatan,  lumpur,  bubur  yang  berasal  dari  proses pengolahan adalah limbah padat hasil buangan industri. Adanya reaksi kimia yang menghasilkan gas tertentu sehingga penimbunan limbah padat ini busuk menyebabkan pencemaran tanah dan polusi udara. Karena tertimbunnya limbah ini dalam jangka waktu lama menyebabkan permukaan tanah menjadi turun salinitasnya. Tujuan dari penelitian ini adalah membuat sistem telemonitoring  kesehatan tanah berbasis web dengan sensor EC, sensor pH, dan web. Hasil pengukuran pH dan EC yang diambil dan masuk ke dalam database dan ditampilkan dihalaman web. Mikrokontroler Wemos  D1  Mini  akan  memproses  sinyal  yang  terbaca oleh  sensor  dan  menampilkan  pada  LCD  dan  halaman  Web secara  real time.  Hasil penerapan sistem dilakukan dengan cara menancapkan kedua sensor pada tanah yang akan diukur,hasil dari data yang diambil tanah berdolomite lebih banyak ini rata rata EC dan pH pada tanah tersebut lebih tinggi dari pada tanah yang tidak berdolomite atau berdolomite sedikit dikarenakan tanah yang diberi dolomite lebih banyak akan meningkatkan EC dan pH pada tanah tersebut. Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan Sensor Soil EC dan suhu disini dapat mendeteksi konduktivitas tanah dengan nilai rata rata mendekati 400 µs/cm dan suhu rata rata mendekati 24-26°C dikarenakan sensor ini sudah mengkalibrasi otomatis, sensor pH dapat mendeteksi pH pada tanah dengan rata rata error 0%.
Kata kunci— Sensor EC, Sensor pH, Dolomit dan Tanah Timbunan Sampah

## I. PENDAHULUAN
Pencemaran  terjadi  akibat  proses  pengambilan, pengolahan  dan  pemanfaatan  sumber  daya  alam  yang menghasilkan  sisa  (entropi)  yang  tidak  digunakan  dan dibuangkarena  tidak  dibutuhkan  pada  saat  itu.  Akibat akumulasi  bahan  sisa  ini  maka  lingkungan  menjadi  rusak yang  menyebabkan  menurunnya  kemampuan  lingkungan untuk  memenuhi  kebutuhan  hidup  manusia  bahkan  dapat
berdampak  buruk  seperti  mengakibatkanpenyakit  dan bencana alam[1].
Pencemaran  tanah  bisa  disebabkan  limbah  domestik, limbah  industri,  dan  limbah  pertanian.  Timbunan  sampah yang berasal dari limbah domestik dapat mengganggu atau mencemari  karena  lindi  (air  sampah),  bau  dan  estetika. Timbunan  sampah  juga  menutupi  permukaan  tanah sehingga  tanah  tidak  bisa  dimanfaatkan.  Padatan,  lumpur, bubur  yang  berasal  dari  proses  pengolahan  adalah  limbah
padat  hasil  buangan  industri.  Adanya  reaksi  kimia  yang menghasilkan  gas  tertentu  menyebabkan  penimbunan limbah  padat  ini  busuk  selain  itu  pencemaran  tanah  juga menyebabkan  timbulnya  bau  di  sekitarnya.  Karena tertimbunnya  limbah  ini  dalam  jangka  waktu  lama menyebabkan permukaan tanah menjadi rusak [2].
Adapun  penelitian  yang  berhubungan  dengan  kualitas tanah  yaitu  “Rancang  Bangun  Alat  Ukur  Suhu  Tanah, Kelembaban Tanah, dan Resistansi”  pengguna hanya dapat melihat  hasil  dari  pengujian  hanya  dari  LCD,  kelemahan dari  sistem  ini  adalah  peneliti  hanya  menggunakan  hasil hanya  keluar  di  LCD  dimana  sistem  ini  tidak  memberi kemudahan untuk pengguna yang harus bolak balik melihat hasilnya jika rumah sipengguna jauh dari tempat percobaan, dikarenakan  rumah  setiap  pengguna  tidak  selalu  dekat dengan tempat percobaan. Dan kelemahan kedua dari sistem ini  adalah  tidak  melihatkan  kadar  polutan  karena mengetahui polutan di tanah sangat penting bagi orang yang akan  menanam  tumbuhan  jika  pengguna  tidak  tahu  berapa kadar  polutan  di  tanah  itu  hasil  panen  menjadi  tidak maksimal [3]-[5].
Hasil  dari  penelitian  ini  dapat  membantu  konsumen untuk  mendapatkan  informasi  mengenai  polutan  yang  ada pada  tanah,  kelembaban  itu  sendiri  dan    mempermudah konsumen untuk melihat berapa kadar polutan di tanah itu, sehingga konsumen tidak perlu kawatir jika ingin bercocok tanam  di  daerah  itu.  Maka  dibuat  alat  monitoring  polutan dan  kelembaban  berbasis internet  of  things ,  untuk mengetahui polutan dan kelembapannya dengan sensor soil EC( Electrical Conductivity ) akan mendeteksi berapa kadar polutan  di  tanah  kemudian  data  yang  telah  didapatkan dikirim  ke  server.  Data  yang  telah  dikirim  kemudian disimpan di database dan dikirim secara real time ke web. Sehingga  user  dapat  mengetahui  informasi  melalui  web. Kelebihan  lain  dari  sistem  ini  juga  menggunakan  LCD dimana komponen ini sangat berguna untuk mempermudah pengguna,  jadi  sebagai  pengguna  akan  tetap  bisa memonitoring  penggunaan  dan  mengetahui  konduktivitas yang terdapat pada tanah yang di ukur.

## II. METODE
Gambar 1. Blok diagram
Gambar 1  blok diagram perancangan sistem akan dijelaskan  proses  kerja  sistem  yang  dilakukan  selama penelitian,  keterangan  dari  Gambar  1  sebagai  berikut  :  3 buah  sampel  tanah  dalam  polybag  berdasarkan  campuran tanah  yang  diberikan  dan  perlakuan  yang  berbeda  tiap polybacknya tanah pertama manggunakan tanah limbah dan kompos, tanah kedua menggunakan tanah limbah, kompos, dan  dolomite  ½  kg  tanah  yang  ketiga  menggunakan dolomite  1  kg,  setelah  itu  deteksi  kadar  pH  nya menggunakan  sensor  pH  tanah,  diukur  suhu  dan EC( electrical  conductivity )  nya  menggunakan  sensor EC( electrical conductivity ),cara kerja sensor pH nya adalah baca data analog yang dihasilkam sensor pH kemudian data analog  dimasukan  ke  dalam  rumus  sesuai datasheet lalu hasil keluaran dari sensor akan ketemu hasil nya,  cara kerja sensor  EC( electrical  conductivity )  dihubungkan  ke  modul RS485  to  ttl  lalu  input  register  sesuai  dngan datasheet kemudian  akan  mendapatkan respon dari  sensor  kemudian dimasukan  kedalam  rumus  sesuai  dengan datasheet lalu akan  keluar  hasil  nya  setelah  hasil  ketemu  hasil  akan dimasukkan kedalam variabel untuk dikirimkan ke database lalu web akan membaca data pada database . Alat pengukur tersebut  dapat  menyimpan  dan  mentransfer  data  hasil pengukuran langsung yang dapat diakses melalui web.  Alat pengukur tersebut juga dilengkapi dengan display oled LCD yang menampilkan kadar limbah dan kadar ph  di tanah jika tidak ingin membuka halaman web dan menghemat kuota.
Start Ada data? T Kirim data ke server Web Finish Y Alat menyala Sensor soil conductivity Membaca data Sensor pH Ada data? Y Membaca data T
Gambar 2. Flowchart alur kerja program
Pada  saat  alat  menyala  maka  sensor  akan  mendeteksi kadar pH  nya  menggunakan  sensor  pH  tanah, diukur  suhu dan  EC( electrical  conductivity )  nya  menggunakan  sensor EC cara kerja sensor pH nya adalah baca data analog yang dihasilkam sensor pH kemudian data analog dimasukan ke dalam  rumus  sesuai datasheet lalu  hasil  keluaran  dari sensor, cara kerja sensor EC dihubungkan ke modul RS485 to ttl lalu input register sesuai dengan datasheet kemudian akan mendapatkan respon dari sensor kemudian dimasukan kedalam  rumus  sesuai  dengan datasheet lalu  hasil  akan dimasukkan kedalam variable untuk dikirimkan ke database lalu  web  akan  membaca  data  di  database.  Alat  pengukur dapat  menyimpan  dan  mentransfer  data  hasil  pengukuran langsung dapat diakses melalui web.
T ABEL I T INGKAT K EASAMAN T ANAH pH Kelas <4,5 Sangat masam 4,5 -  5,5 Masam 5,6 – 6,5 Agak masam 6,6 – 7,5 Netral 7,6 – 8,5 Agak alkalis >8,5 Alkalis
T ABEL II
T INGKAT SUHU T ANAH
Suhu Keterangan <20 Buruk 20 Baik 24-26 Sangat baik 27 Baik 28> Buruk
III. HASIL DAN PEMBAHASAN Tahap pengujian ini terdiri dari prosedur pengujian yang akan didapatkan data hasil pengujian sesuai parameter.
T ABEL III HASIL PENGUJIAN SENSOR P H No Jam Sensor pH pH Meter Error(%) 1 09.00 7.0 7.0 0 2 09.30 7.0 7.0 0 3 10.00 7.0 7.0 0 4 10.30 7.0 7.0 0 5 11.00 7.0 7.0 0 6 11.30 7.0 7.0 0 7 12.00 7.0 7.0 0 8 12.30 7.0 7.0 0 9 13.00 7.0 7.0 0 10 13.30 7.0 7.0 0
Tabel di atas memperlihatkan hasil data yang diperoleh dari sensor pH tanah dan kemudian dilakukan perhitungan error nilai sensor, dengan pH meter yang digunakan sebagai referensi  untuk  mengetahui  nilai  keakurasian  sensor. Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan setiap 30 menit  sebanyak  10  kali,  didapatkan  nilai  pH  tanah  saat
kondisi netral pada pH meter adalah 7, nilai pH pada sensor pH adalah 7, pada table bisa dilihat nilai sensor dengan nilai pH meter adalah sama hingga menghasilkan nilai error  0% hingga pengukuran ke 10 dan bisa disimpulkan sensor sudah bagus dan bisa digunakan unttuk mengukur ph tanah.

## Gambar 2. Grafik kalibrasi sensor pH
Dari grafik diatas diketahui bahwa perbandingan nilai sensor soil  moisture dengan  soil  meter  ini  memiliki  nilai yang sangat berdekatan. Saat pukul 09.00 sensor pH dapat membaca  keadaan  pH  tanah  dengan  baik  sampai  dengan waktu pukul 13.30 pH meter juga menunjukkan nilai yang sangat berdekatan dengan nilai error 0%. Hal ini ditunjukkan dari  bentuk  grafik  dimana  nilai  sensor  pH  meter  dengan sensor pH berada pada 1 titik garis.
T ABEL III H ASIL P ENGAMBILAN D ATA EC 0 5 10 Kalibrasi pH Sensor pH PH Meter Hari ke
Jenis tanah EC ( µs/cm ) 08:00 10:00 15:00 17:00 1 Tanah ke 1 328 306 260 246 2 289 314 284 290 3 255 283 258 259 4 288 240 270 268 5 249 280 244 263 6 278 280 285 284 7 294 277 291 274
1
Tanah ke 2 382 362 360 350 2 351 381 343 350 3 375 410 344 371 4 343 350 393 356 5 345 382 329 394 6 345 362 397 338 7 344 341 368 363 1 Tanah ke 3 (Tanah Sehat) 409 415 391 373 2 391 374 379 389 3 404 382 412 443 4 431 416 402 403 5 432 371 351 369 6 409 370 399 401 7 413 416 384 395
Data  hasil  pengukuran  pada  tabel  III  ini  dilakukan  4 hari sekali pada saat pagi dan sore dengan jam yang sudah ditentukan  yaitu  pagi  pada  pukul  08:00  sampai  dengan 10:00,  sore  pada  pukul  15:00  sampai  dengan  17:00  ketiga tanah  hasil  dari  pH  tanah  1,  tanah  2,  dan  tanah  3  berbeda beda tanah 1 hasil nya lebih kecil dari tanah ke 2 dan ke 3 dikarenakan tanah 1 tidak memakai dolomite, tanah 2 lebih kecil  dari  tanah  3  dikarenakan  tanah  2  memakai  dolomite hanya  1  kg  sedangkan  tanah  3  memakai  dolomite  2  kg. Lebih  jelasnya  bisa  dilihat  pada  grafik  hasil  pengukuran masing masing tanah.
T ABEL IV H ASIL P ENGAMBILAN D ATA P H
Data hasil pengukuran pada tabel IV ini dilakukan 4 hari sekali  pada  saat  pagi  dan  sore  dengan  jam  yang  sudah ditentukan  yaitu  pagi  pada  pukul  08:00  sampai  dengan 10:00,  sore  pada  pukul  15:00  sampai  dengan  17:00  ketiga tanah  hasil  dari  EC  tanah  1,  tanah  2,  dan  tanah  3  berbeda beda tanah 1 hasil nya lebih kecil dari tanah ke 2 dan ke 3 dikarenakan tanah 1 tidak memakai dolomite, tanah 2 lebih kecil  dari  tanah  3  dikarenakan  tanah  2  memakai  dolomite hanya  1  kg  sedangkan  tanah  3  memakai  dolomite  2  kg. Lebih  jelasnya  bisa  dilihat  pada  grafik  hasil  pengukuran masing masing tanah.
T ABEL V
H ASIL PENGUJIAN DELAY
Delay adalah waktu yang diperlukan suatu paket untuk sampai  ke  tujuan.  Untuk software yang  digunakan  adalah wireshark. Sampel 30 paket yang akan dicari rata – rata dari delay,  paket  tersebut  diambil  pada  wireshark  yang  terdiri dari  beberapa  paket  ketika  melakukan  livestreaming.  Pada gambar  17  merupakan  proses  perhitungan  delay  dimana setelah  memilih  30  sampel  paket  maka  selanjutnya menjumlahkan  semua  paket  sehingga  bisa  diperoleh  delay rata – rata. Dari perhitungan paket yang dihasilkan rata – rata delay  yang  diperoleh  adalah  0.1536175s  dapat  kita  lihat bahwa hasil perhitungan delay sangat kecil. Semakin kecil delay  maka  akan  semakin  bagus  kualitas  suatu  panggilan karena tidak akan terjadi keterlambatan informasi.
Hari ke Jenis tanah pH tanah 08:00 08:00 08:00 08:00 1 Tanah ke 1 4.32 4.78 4.89 5.11 2 5.12 4.78 5.19 5.22 3 4.63 5.33 5.02 5.18 4 4.95 4.64 4.34 5.34 5 4.54 4.85 4.23 5.32 6 4.87 4.34 5.22 5.22 7 4.85 4.78 4.96 5.25 1 Tanah ke 2 4.63 5.48 5.35 5.23 2 4.72 4.68 5.22 5.55 3 4.83 5.23 5.94 6.02 4 4.65 5.76 5.34 6.12 5 4.94 6.14 5.88 5.58 6 5.37 5.53 5.02 5.92 7 5.24 5.88 5.76 5.63 1 Tanah ke 3 (Tanah Sehat) 6.77 6.54 6.85 7.20 2 6.37 6.64 6.86 7.32 3 6.57 6.42 6.96 7.23 4 6.43 6.74 6.75 7.28 5 5.94 6.57 6.84 7.07 6 6.67 6.85 6.86 7.15 7 6.54 6.91 6.86 7.12
No Delay 1 0 2 0.000005 3 0.3056 4 0.000006 5 4.331756 6 0.015664 7 0.321926 8 0.000003 9 4.340131 10 0.000023 11 0.312405 12 0.000032 13 4.327213 14 0.310542 15 0.324406 16 4.014836 17 0.015626 18 0.302275 19 0.000003 20 4.997195 21 0.004033 22 0.308501 23 0.008139 24 4.335806 25 0.007969 26 0.310313 27 0.01202 28 4.330444 29 0.00392 30 0.307235 Rata rata 0.1536175
Dari gambar  dapat dilihat juga bahwa perubahan pada saat pengambilan data mempengaruhi delay pengiriman data dari server ke client .

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan perancangan alat dan hasil pengujian yang dilakukan  pada  penelitian  ini  dengan  judul  dapat disimpulkan  bahwa:  Dolomit  berpengaruh  terhadap stabilitas  tanah  bekas  timbunan  sampah  dengan  indicator sensor  pH  dan  sensor  EC  fungsi  dari  dolomite  sendiri digunakan  untuk  meningkatkan  pH  dan  EC  pada  tanah. Disini tanah yang berdolomite lebih banyak pH dan EC nya akan  lebih  besar  dari  pada  tanah  yang  berdolomite  lebih sedikit . Perbandingan kapur dolomit terhadap tanah sampah menghasilkan  kadar  pH  yang  meningkat  dengan  nilai  4.5 menjadi  7.5,  begitu  juga  dengan  EC  nilai  awal  nya  250 µs/cm menjadi 400 µs/cm. Sensor Soil EC dan suhu disini dapat mendeteksi konduktivitas tanah dengan nilai rata rata mendekati 400 µs/cm dan suhu rata rata mendekati 24-26°C dikarenakan  sensor  ini  sudah  mengkalibrasi  otomatis,  dan sensor pH dapat mendeteksi pH pada tanah dengan rata rata error  0%.  Tampilan  web  yang  menyediakan  informasi mampu diakses dengan baik dengan delay 0.1536175s dan troughput 25.17Kb/s dan dapat dibuka menggunakan laptop maupun smartphone apapun yang memilik web didalamnya sehingga  memudahkan  untuk  melihat  konduktivitas,  suhu, dan kadar pH pada tanah .

## REFERENSI
[1] Thomas  Aria  Cipta,  Program.  Magister,  Ilmu. Lingkungan,2014.  Lampung,  “Pencemaran  Akibat Kegiatan Industri,” Hal. 3, Pascasarjana Universitas Lampung .
[2] Muslimah,  S.Si,M.Si,  Dosen  Tetap  Universitas Samudra  2015“Dampak  Pencemaran  Tanah  Dan Langkah Pencegahan,” no. 1, Hal. 1,.
[3] H.  Husdi,  “Monitoring  Kelembaban  Tanah Pertanian Menggunakan Soil Moisture Sensor Fc-28 Dan Arduino Uno“, vol. 10, no. 2, p. 237, 2018.
[4] Riry  Djule,  Rima,  Nini  Firmawati,  “Rancang Bangun Prototipe Sistem Kontrol pH Tanah Untuk Tanaman  Bawang  Merah  Menggunakan  Sensor E201-C,” vol. 7, no. 1, 2018 Hal. 63,.
[5] Lutfiyana,  Hudallah  Noor,  Suryanto  Agus., “Rancang Bangun Alat Ukur Suhu Tanah ,” vol. 9, no. 2, Hal. 80, 2017.
0 10
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

## Delay
Delay