## SMART FARMING DENGAN PEMBANGKIT HYBRID BERBASIS IOT SEBAGAI KONTROL DAN MONITORING DI AREA PERTANIAN
Alfarid Hendro Yuwono, Irmalia Suryani Faradisa, Rizqi Cahyo M Putra Teknik Elektro, Institut Teknologi Nasional Malang Jalan Raya Karanglo km 2 Malang, Indonesia alfaridhendroyuwono@lecturer.itn.ac.id

## ABSTRAK
Pembangkit listrik hybrid merupakan kombinasi dua sumber energi terbarukan, seperti Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) dan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB). Kedua jenis pembangkit ini memiliki potensi untuk menggantikan peran pembangkit listrik fosil yang masih umum digunakan. Penggunaan PLTS dan PLTB sangat sesuai untuk aplikasi di area pertanian, memberikan peluang kepada petani untuk memanfaatkan sumber daya  energi  baru  terbarukan  (EBT)  yang  memiliki  potensi  sebesar  3.686  gigawatt  (GW).  Dalam  rangka meningkatkan  efisiensi  penggunaan  pembangkit hybrid, diperkenalkan  sistem  monitoring dan  kontrol  berbasis Internet  of  Things  (IoT).  Parameter  yang  dimonitor  mencakup  tegangan,  arus,  dan  daya  yang  dihasilkan  oleh pembangkit, sementara untuk memantau kondisi area pertanian melibatkan suhu dan kelembapan. Beban yang dikontrol adalah pompa air irigasi pertanian. Hasil energi yang dihasilkan dari pembangkit hybrid dimonitoring secara real-time dan digunakan secara efektif untuk sistem irigasi pertanian, sehingga sistem manajemen energi menggunakan IoT lebih efektif dan efisien. Komponen pendukung sistem ini termasuk panel surya 50Wp, kincir angin,  sensor  tegangan,  sensor  arus  INA219,  sensor  suhu  DS18B20,  sensor  kelembapan  YL-69,  dan  sensor irradiasi BH1750. Penerapan sistem ini diharapkan dapat meningkatkan efisiensi dan manajemen sumber daya energi di sektor pertanian.
Kata kunci: t Pembangkit Hybrid, Internet of Thing (IoT), Irigasi

## 1. PENDAHULUAN
Indonesia  mempunyai  banyak  energi  yang berasal dari alam yang dapat dimanfaatkan secara terus menerus  (EBT),  seperti  energi  surya,  energi  angin, panas bumi, energi air, bioenergy, dan juga laut yang total  potensinya  3.686  gigawatt(GW).  Namun,  pada tahun  2022,  kapasitas  pembangkit  listrik  yang  sudah terpasang  hanya  mencapai  81,2  gigawatt).  Namun, pada  tahun  2022,  kapasitas  pembangkit  listrik  yang sudah  terpasang  hanya  mencapai  81,2  gigawatt.  Saat ini,  ketergantungan  masyarakat  Indonesia  terhadap pasokan  listrik dari  PLN  masih  tinggi, dimana  listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik konvensional berbahan bakar fosil. Hal ini disebabkan oleh persepsi bahwa  biaya  investasi  untuk  beralih  ke  energi terbarukan masih dianggap mahal, sehingga masyarakat lebih memilih listrik PLN yang dianggap lebih ekonomis [1].
Meskipun demikian, pemanfaatan sumber energi terbarukan  di  Indonesia  dapat  dijadikan  sebagai  opsi alternatif  untuk  mengurangi  dampak  negatif  pada lingkungan  akibat  eksploitasi  sumber  daya  [2]. Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS)  dan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) merupakan contoh implementasi dari upaya tersebut. Penggunaan PLTS  dan  PLTB  menjadi  relevan  terutama  dalam konteks  pertanian  cerdas,  terutama  di  daerah  yang memiliki kondisi berangin dan mendapatkan intensitas cahaya  yang  optimal.  Salah  satu  contohnya  adalah Nganjuk, sebuah daerah di Jawa Timur yang memiliki iklim  berangin  dan  intensitas  cahaya  yang  memadai. Pernyataan  Soni  Fahruri,  Tenaga  Ahli  VII  DPR  RI, mendukung pandangan ini dengan menyatakan bahwa
Nganjuk  dapat  diakui  sebagai  kota  listrik  bayu berdasarkan reputasinya sebagai kota angin.
Penerapan  konsep  penggabungan  dua  jenis pembangkit atau Pembangkit Listrik Hibrida (PLTH) sangat  relevan  untuk  berbagai  sektor,  terutama  di sektor pertanian. Kabupaten Nganjuk, yang memiliki potensi  unggulan  dalam  produksi  bawang  merah, merupakan  contoh  yang  sesuai  dengan  konsep  ini, seperti  yang  ditegaskan  oleh  Sekretaris  Daerah (Sekda)  Yasin.  Kabupaten  ini  bahkan  mencatatkan prestasi  sebagai  penghasil  bawang  merah  terbesar  di Provinsi  Jawa  Timur,  dengan  mencapai  produksi sebanyak  1.936.524  kuintal  pada  tahun  2021  dan 1.939.881  kuintal  pada  tahun  2022,  menurut  Badan Pusat  Statistik  (BPS)  Provinsi  Jawa  Timur. Implementasi  PLTH  dapat  memberikan  kontribusi positif  dalam  memenuhi  kebutuhan  energi  di  sektor pertanian  yang  menjadi  salah  satu  pilar  ekonomi daerah tersebut.
Petani  sering  menghadapi  tantangan  dalam sistem  pengairan  lahan  pertanian,  khususnya  di wilayah yang jauh dari sumber air. Hal ini mendorong para  petani  untuk  melakukan  upaya  ekstra,  seperti menyediakan air secara manual dengan menggunakan tenaga  fisik  mereka  agar  lahan  pertanian  dapat mendapatkan  pengairan  yang  memadai.  Bagi  petani yang  memiliki  modal  terbatas,  menggunakan  listrik PLN  dengan  menarik  kabel  listrik  yang  panjang menjadi  solusi  yang  tidak  efektif.  Kedua  pendekatan tersebut  tidak  hanya  tidak  efisien,  tetapi  juga memerlukan usaha yang besar.
Dalam  menghadapi  kendala  tersebut,  opsi pemanfaatan  energi  terbarukan  seperti  Pembangkit
Listrik Tenaga Surya (PLTS) dan Pembangkit Listrik Tenaga  Bayu  (PLTB)  dalam  sistem  pengairan  lahan pertanian  dengan  menggunakan  pompa  menjadi alternatif  yang  lebih  efektif  [3].  Pendekatan  ini  tidak hanya berpotensi meningkatkan produktivitas pertanian,  tetapi  juga  dapat  mengurangi  beban  kerja petani  serta  menjamin  ketersediaan  air  yang mencukupi untuk tanaman.
Keunggulan  yang  mencolok  dari  pemanfaatan Pembangkit  Listrik  Hibrida  adalah  kemampuannya yang  dapat  dipindahkan  dengan  mudah  sesuai kebutuhan  para  petani.  Fleksibilitas  ini  memberikan kesempatan  kepada  petani  untuk  mengoptimalkan penggunaan energi terbarukan di berbagai lokasi lahan pertanian  mereka,  sehingga  dapat  meningkatkan efisiensi  operasional  dan  keberlanjutan  usaha pertanian.
Pemanfaatan  sistem  pembangkit  listrik  hibrida terbukti  sangat  efisien  dalam  mendukung  kegiatan pertanian. Untuk meningkatkan efisiensi operasional, penting  bagi  pembangkit  listrik  hibrida  untuk dilengkapi dengan sistem pemantauan tegangan, arus, dan daya [4]. Langkah ini memungkinkan para petani untuk  melakukan  pemantauan  sistem  secara  online melalui jaringan internet. Selain memantau pembangkit  listrik,  petani  juga  dapat  memantau kondisi lahan pertanian dan mengontrol beban seperti pompa  air untuk memberikan  irigasi  saat  diperlukan. Sistem  ini  dapat  diterapkan  dengan  efektif  di  area pertanian  yang  sering  terpapar  angin  dan  memiliki intensitas matahari yang mencukupi. Oleh karena itu, permasalahan penelitian difokuskan pada perancangan sistem yang dapat menjawab tantangan di atas.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Dalam  beberapa  situasi  khusus,  lahan  pertanian bawang  merah  memerlukan  kondisi  tanah  dengan tingkat  kelembapan  minimal  sebesar  60%.  Oleh karena itu, apabila kelembapan tanah turun di bawah ambang  tersebut,  tindakan  penyiraman  diperlukan agar  menjaga  kelembapan  tanah  tetap  optimal  [5]. Uniknya, bawang merah sebagai komoditas pertanian memiliki  kebutuhan  air  yang  relatif  rendah  selama masa pertumbuhannya. Dengan demikian, penyiraman bawang  merah  hanya  perlu  dilakukan  dua  kali  pada awal  pertumbuhan  dan  satu  kali  penyiraman setelahnya.
Pembangkit listrik tenaga surya merupakan jenis pembangkit listrik fotovoltaik yang mampu mengubah energi matahari menjadi energi listrik [5]. Proses kerja Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS)  terjadi ketika panel surya menangkap radiasi matahari, bukan panas  matahari,  dan  radiasi  ini  dapat  diperoleh  dari pagi hingga sore hari.
Pembangkit  Listrik  Tenaga  Bayu  (PLTB) merupakan jenis pembangkit listrik yang memanfaatkan potensi energi angin untuk menghasilkan  listrik.  Proses  kerja  PLTB  melibatkan konversi  energi  kinetik  dari  angin  menjadi  energi listrik menggunakan turbin angin dan generator.
Rectifier AC to DC, atau penyearah arus bolak- balik (AC) menjadi arus searah (DC), merupakan salah satu komponen kunci dalam sistem pembangkit listrik. Fungsinya adalah mengubah arus AC yang dihasilkan oleh pembangkit listrik, baik yang berasal dari tenaga surya  maupun  tenaga  bayu,  menjadi  arus  DC. Komponen ini memiliki peran penting dalam berbagai aplikasi  listrik  untuk  memastikan  keluaran  energi sesuai  dengan  kebutuhan  dan  spesifikasi  perangkat elektronik.

## 2.1. Sensor Tegangan
Modul  Sensor  tegangan  25V  DC  beroperasi berdasarkan prinsip pembagi tegangan resistif. Dalam prinsip  ini,  modul  mampu  menghasilkan  tegangan input yang lebih rendah, tepatnya lima kali lebih kecil dari tegangan aslinya. Dengan penjabaran lain, ketika tegangan  input  analog  yang  diterima  oleh  Arduino mencapai  5V,  maka  nilai  tegangan  yang  terdeteksi oleh modul mencapai nilai maksimum sebesar 5V x 5 = 25V.

## 2.2. Sensor arus INA219
Modul Sensor Arus INA219 memiliki kemampuan lebih dari sekadar mengukur arus, karena sensor ini juga mampu mengukur tegangan [6]. Sensor ini  dirancang  khusus  untuk  mengukur  tegangan  dan arus  pada  sumber  daya  searah  (DC).  Dengan kombinasi kemampuan ini, modul INA219 memberikan  fleksibilitas  dalam  pemantauan  dan pengukuran  parameter  listrik,  menjadikannya  pilihan yang efektif untuk berbagai aplikasi yang memerlukan pengukuran arus dan tegangan secara simultan.

## 2.3. Solar Charger Controller
Solar  Charger  Controller  (SCC)  merupakan perangkat  elektronik  yang  berperan  penting  dalam mengatur  arus  listrik  yang  mengalir  ke  baterai, khususnya pada sistem panel surya off grid [7]. Dalam konteks ini, sistem off grid menunjukkan bahwa panel surya tersebut tidak terhubung dengan jaringan listrik utama.
Fungsi utama  SCC adalah  mengoptimalkan dan melindungi  baterai  dari  risiko  overcharge  (pengisian berlebih)  dan  overdischarge  (penggunaan  berlebih). Melalui pengendalian arus yang masuk dan keluar dari baterai, SCC memastikan bahwa baterai tetap berada dalam kondisi optimal tanpa risiko kerusakan. Selain itu,  SCC  juga  dapat  memberikan  informasi  tentang status  pengisian  baterai  dan  performa  panel  surya, menjadikannya  perangkat  yang  esensial  untuk memastikan  efisiensi  dan  keandalan  sistem  energi surya baik secara off grid maupun on grid [8].

## 2.4. Sensor DS18B20
Sensor DS18B20 merupakan sensor suhu digital yang mengadopsi prinsip one wire, yang artinya hanya memerlukan  satu  pin  sebagai  jalur  data  untuk  proses komunikasinya.  Kelebihan  yang  dimiliki  oleh  sensor ini  adalah  seri  64  bit,  memungkinkan  penggunaan
beberapa sensor pada satu bus daya yang sama. Fitur ini  memberikan  fleksibilitas  bagi  pengguna  untuk melakukan  pengukuran  suhu  pada  berbagai  titik  atau lokasi dalam satu sistem atau proyek, dengan efisiensi dan kepraktisan yang tinggi.

## 2.5. Sensor YL-69
Soil  Moisture  merupakan  jenis  sensor  yang dirancang  khusus  untuk  mengukur  atau  mendeteksi tingkat kelembapan tanah sekitarnya. Sensor ini dapat terhubung  dengan  mikrokontroller  seperti  Arduino, ESP,  dan  perangkat  sejenisnya.  Aplikasi  utama  dari sensor  ini  melibatkan  berbagai  sektor,  seperti pertanian, perkebunan, hidroponik, dan lain-lain.
Soil  Moisture  merupakan  jenis  sensor  yang dirancang  khusus  untuk  mengukur  atau  mendeteksi tingkat kelembapan tanah sekitarnya. Sensor ini dapat terhubung  dengan  mikrokontroller  seperti  Arduino, ESP,  dan  perangkat  sejenisnya.  Aplikasi  utama  dari sensor  ini  melibatkan  berbagai  sektor,  seperti pertanian, perkebunan, hidroponik, dan lain-lain.
Salah satu contoh jenis sensor kelembapan tanah, yaitu  YL-69,  sering  digunakan  dalam  sistem penyiraman otomatis atau untuk pemantauan kelembapan  tanah  secara  langsung  [9].  Pemanfaatan sensor ini memungkinkan pengguna untuk memantau kondisi tanah secara real-time, yang dapat digunakan untuk  mengoptimalkan  jadwal  penyiraman  dan menjaga keadaan tanah yang sesuai dengan kebutuhan pertumbuhan tanaman.

## 2.6. Sensor BH1750
Sensor  BH1750  merupakan  modul  sensor irradiasi  matahari  dengan  antarmuka  bus  I2C.  IC  ini dirancang  untuk  mengukur  cahaya  ambien  atau intensitas  cahaya  di  sekitar  sensor  dengan  tingkat resolusi sekitar 16-bit. Kelebihan antarmuka I2C pada sensor ini mempermudah integrasi dengan mikrokontroller atau perangkat lain yang mendukung protokol komunikasi tersebut. Sensor BH1750 sering digunakan dalam berbagai aplikasi yang memerlukan pemantauan  intensitas  cahaya,  seperti  proyek-proyek IoT atau sistem pengendalian otomatis yang berbasis cahaya,  karena  kemampuannya  memberikan  hasil pengukuran  yang  akurat  dengan  tingkat  detail  yang tinggi.

## 2.7. ESP32
ESP32  merupakan  mikrokontroller  terintegrasi yang menonjol dengan fitur lengkap dan kinerja tinggi, merupakan  kelanjutan  pengembangan  dari  modul ESP8266.  Mikrokontroller  ini  didukung  oleh  dua prosesor komputasi, yakni prosesor jaringan WiFi dan Bluetooth,  dan  prosesor  yang  mengelola  aplikasi. Selain  itu,  ESP32  dilengkapi  dengan  memori  RAM yang  cukup  besar,  memungkinkan  penyimpanan  dan pemrosesan  data  secara  efisien.  Kombinasi  fitur tersebut membuat ESP32 menjadi pilihan yang sangat populer  dalam  berbagai  proyek  pengembangan
elektronika  dan  IoT,  terutama  yang  membutuhkan konektivitas nirkabel.

## 2.8. ESP8266
ESP8266,  atau  yang  sering  disebut  NodeMCU, adalah  sebuah  mikrokontroller  yang  dapat  dianggap sebagai  pilihan  yang  lebih  canggih  dan  bertenaga dibandingkan  dengan  Arduino.  Modul  ESP8266 memiliki kemampuan yang lebih luas dan daya yang lebih besar, menjadikannya pilihan yang sangat sesuai untuk  pembuatan  perangkat  berbasis  Internet  of Things (IoT).
Salah  satu  keunggulan  utama  ESP8266  adalah kemampuannya  untuk  terhubung  ke  jaringan  WiFi, memungkinkan  pengembang  untuk  menciptakan proyek  IoT  yang  dapat  terkoneksi  dengan  internet tanpa  memerlukan  perangkat  keras  tambahan.  Tak hanya  itu,  daya  komputasi  yang  memadai  pada ESP8266  memungkinkan  eksekusi  aplikasi  IoT  yang kompleks.  Dengan  demikian,  NodeMCU  atau ESP8266 menjadi pilihan favorit dalam proyek-proyek IoT  yang  mengharapkan  konektivitas  nirkabel  dan daya komputasi yang handal.

## 2.9. Thingspeak
Thingspeak  merupakan  platform  Internet  of Things  (IoT)  yang  dapat  digunakan  secara  open source,  dirancang  untuk  menjalankan  aplikasi  dan menyediakan antarmuka pemrograman aplikasi (API). Pengguna  dapat  mengirimkan,  menyimpan,  dan mengambil  data  dari  berbagai  perangkat  yang terhubung menggunakan protokol Hypertext Transfer Protocol (HTTP). Untuk berinteraksi dengan Thingspeak,  diperlukan  koneksi  internet  atau  Local Area Network (LAN).
Platform  ini  memungkinkan  penyimpanan  dan akses data dari sensor atau perangkat ke dalam channel yang  dapat  diakses  dengan  mudah.  Thingspeak  juga menyediakan API yang memfasilitasi integrasi dengan berbagai aplikasi dan sistem, memberikan fleksibilitas kepada  pengembang  untuk  menggunakan  data  yang terkumpul untuk analisis, pemantauan, dan implementasi berbagai aplikasi IoT.

## 3. METODE PENELITIAN
Dalam  segmen  ini,  diuraikan  metode  yang digunakan dalam penyusunan skripsi. Bab perancangan  alat  membahas  tentang  komponen- komponen pendukung yang digunakan untuk mengembangkan  sistem  monitoring  dan  kontrol berbasis  Internet  of  Things  (IoT)  pada  sistem  irigasi pertanian  dengan  menggunakan  pembangkit  listrik hybrid.  Perancangan  sistem  ini  mencakup  dua  aspek utama,  yaitu  rancangan  hardware  dan  rancangan software. Berikut adalah penjelasan lebih rinci tentang kedua rancangan tersebut:

## 3.1. Rancangan Hardware
Konsep  perancangan  hardware  ini  mencakup langkah-langkah  di  mana  penulis  merancang  suatu
sistem  monitoring  dan  kontrol  yang  terintegrasi, direpresentasikan dalam bentuk diagram blok sistem. Proses  perancangan  hardware  melibatkan  pemilihan komponen-komponen  fisik  yang  akan  digunakan dalam sistem, serta penentuan hubungan dan koneksi antar  komponen  tersebut.  Diagram  blok  sistem digunakan  sebagai  alat  visual  untuk  menggambarkan struktur  keseluruhan  dari  perangkat  keras  yang  akan dikembangkan. Beberapa tahapan perancangan hardware termasuk identifikasi komponen utama yang diperlukan, pemilihan sensor dan perangkat keras yang sesuai, serta merancang hubungan dan koneksi antara komponen-komponen tersebut. Hasil dari perancangan ini  tercermin  dalam  diagram  blok  sistem,  yang memberikan  gambaran  visual  tentang  struktur  dan interaksi  keseluruhan  sistem.  Berikut  diagram  blok sistem secara keseluruhan:

## Gambar 1. Diagram Blok Sistem
Rancangan  hardware  pada  penelitian  ini melibatkan dua sistem utama, yaitu sistem monitoring dan  sistem  controlling.  Komponen-komponen  sistem monitoring,  yang  ditandai  dengan  warna  kuning  dan merah,  difokuskan  pada  pemantauan  pembangkit hybrid  (PLTS  dan  PLTB),  kondisi  tanah  pertanian, serta  tingkat  irradiasi  matahari.  Beberapa  komponen kunci pada sistem monitoring mencakup: a. Panel dan Kincir Berperan  sebagai  sumber  energi  atau  pembangkit listrik. Untuk PLTB, sinyal AC diarahkan melalui rectifier untuk diubah menjadi DC.
b. Sensor Tegangan dan Arus Mengukur  tegangan  dan  arus  dari  kedua pembangkit hybrid (PLTS dan PLTB) menggunakan sensor tegangan DC dan sensor arus INA219. Data hasil pengukuran digunakan sebagai input untuk pemantauan sistem.
c. Step-down 5V Modul  ini  bertugas  menurunkan  tegangan  untuk menyuplai daya ke sensor dan ESP32, memastikan bahwa tegangan yang dibutuhkan oleh komponen tersebut sesuai.
d. Sensor Kelembapan Tanah dan Suhu Sensor  soil  moisture  digunakan  untuk  mengukur tingkat kelembapan  tanah,  sementara  sensor  suhu digunakan untuk memantau suhu di area pertanian.
e. Sensor Irradiasi Matahari Sensor  ini  berfungsi  untuk  mengukur  intensitas cahaya matahari pada lokasi tertentu.
f. SCC dan Boost Converter Modul  ini  berperan  sebagai  pengatur  charger baterai, mengelola tegangan dan arus masukan dari PLTS dan PLTB.
g. ESP32
Mikrokontroller  ini  berperan  sebagai  otak  utama dalam sistem, bertanggung jawab untuk mengumpulkan,  memproses  data  dari  sensor,  dan mengirimkannya ke sistem kontrol.
Rancangan  ini  memiliki  tujuan  utama  untuk menghasilkan integrasi yang holistik antara komponen-komponen monitoring, sehingga data yang relevan dapat diakses dan dianalisis secara efektif. Hal ini bertujuan untuk mendukung pengambilan keputusan yang tepat dalam operasional sistem irigasi pertanian  yang  memanfaatkan  pembangkit  listrik hybrid.  Peran  sentral  ESP32  sebagai  pengolah  data menjadi  kunci  dalam  mengirimkan  data  ke  cloud,  di mana informasi tersebut dapat dipantau dan dianalisis melalui platform Thingspeak.
Pada sisi sistem controlling, berbagai komponen seperti  baterai  sebagai  sumber  daya,  step-down  5V sebagai suplai untuk ESP8266 (mikrokontroller), serta relay sebagai pengendali beban, khususnya pompa air, turut  berperan  dalam  menjaga  stabilitas  dan  kendali pada  sistem.  Adanya  step-down  5V  sebagai  suplai daya untuk ESP8266 memastikan bahwa mikrokontroller dapat mengolah data dengan optimal. Data  yang  telah  diolah  oleh  ESP8266  kemudian dikirimkan ke cloud, memberikan kemampuan  untuk memantau  dan  mengendalikan  sistem  melalui perangkat  lunak  Thingspeak.  Dengan  integrasi  yang sejalan  antara  sistem  monitoring  dan  controlling, diharapkan  rancangan  ini  dapat  memberikan  solusi yang  efektif  dan  efisien  dalam  pengelolaan  irigasi pertanian,  menggabungkan  keunggulan  pembangkit listrik  hybrid  dan  teknologi  Internet  of  Things  (IoT) [10].

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam  bab  pembahasan  mengenai  perancangan sistem  monitoring  dan  controlling,  beberapa  sub-bab akan membahas aspek-aspek khusus dari sistem yang telah dirancang. Berikut adalah beberapa sub-bab yang dapat dijelaskan:

## 4.1. Hasil Pengujian Sensor dan Kalibrasi
Dalam  sub-bab  pembahasan  ini,  dilakukan perbandingan antara nilai yang dihasilkan oleh sensor dalam sistem dengan nilai yang diukur menggunakan alat  ukur  konvensional.  Tujuan  utama  pengujian  ini
adalah  untuk  mengevaluasi  ketepatan  dan  akurasi sensor yang digunakan dalam sistem. Perbandingan ini bertujuan  untuk  mengidentifikasi  dan  mengukur tingkat  error  yang  mungkin  terjadi  selama  proses pengukuran.
Rumus  yang  digunakan  untuk  menghitung  nilai error adalah sebagai berikut:
| 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑑𝑎𝑟𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟 − 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑑𝑎𝑟𝑖 𝑠𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑑𝑎𝑟𝑖 𝑎𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟 | × 100              (1)

## Gambar 2. Sensor Tegangan dan Multimeter
Tabel 1. Hasil Pengujian Sensor Tegangan Pengujian ke - Sensor Tegangan (V) Multi- Meter (V) Selisih sensor dan multimeter Nilai Error (%) 1 13,42 13,32 0,1 0,75% 2 11,95 11,98 0,03 0,25% 3 11,64 11,73 0,09 0,77% 4 24,39 24,21 0,18 0,74% 5 22,88 23,12 0,24 1,04%
Dari  hasil  pengujian  pada  tabel  di  atas,  terlihat bahwa  rata-rata  nilai  error  dari  selisih  pengukuran antara  sensor  tegangan  dengan  multimeter  sebesar 0,71%. Pengujian sensor tegangan melibatkan variasi suplai  tegangan,  termasuk  dari  PLTS,  power  supply 12V, dan power supply 24V.
Gambar 3. Pengujian Monitoring PLTS 50Wp
Monitoring PLTS 50Wp dilakukan untuk mengambil  data  tegangan  dan  arus  yang  dihasilkan
oleh  pembangkit.  Data  ini  digunakan  baik  untuk pengisian baterai maupun langsung oleh beban. Data tersebut  mencakup  informasi  tentang  tegangan  dan arus  yang  dihasilkan  oleh  PLTS.  Data  ini  memiliki signifikansi penting untuk memahami performa PLTS dan memastikan konsistensi serta akurasi pengukuran tegangan menggunakan sensor.
Gambar 4. Grafik Tegangan PLTS 50Wp
Gambar  yang  disajikan  menggambarkan  grafik hasil output tegangan dari Pembangkit Listrik Tenaga Surya  (PLTS)  50Wp.  Fluktuasi  pada  grafik  terkait dengan kondisi cuaca pada saat pengambilan data, di mana  kondisi  berawan  memengaruhi  pencahayaan panel  surya  dan  oleh  karena  itu,  tegangan  outputnya mengalami naik turun.
Pada  rentang  waktu  antara  jam  09.00  sampai 10.30,  terlihat  kestabilan  grafik  karena  panel  surya mendapat  intensitas  matahari  yang  cukup.  Namun, pada  jam  10.40  hingga  11.20,  terjadi  penurunan tegangan akibat kondisi berawan yang mempengaruhi performa panel surya.
Pada jam 11.20 hingga 11.50, terjadi peningkatan tegangan dalam waktu singkat, kemungkinan  karena  adanya  peningkatan  intensitas matahari. Namun, setelah jam 12.00, grafik mengalami perubahan  tak  beraturan  yang  disebabkan  oleh fluktuasi kondisi cuaca yang tidak stabil.
Rata-rata  tegangan  output  yang  dihasilkan  dari panel  surya  50Wp  sebesar  13V.  Analisis  grafik memberikan  pemahaman  tentang  respons  PLTS terhadap  variasi  kondisi  cuaca,  memperlihatkan tantangan yang mungkin dihadapi dalam mendapatkan output yang stabil dalam kondisi cuaca yang berubah- ubah.
Grafik di atas merepresentasikan data arus yang dihasilkan  oleh  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya (PLTS) saat terhubung ke beban, khususnya ke Solar Charger  Controller  (SCC)  untuk  proses  pengecasan baterai. Data arus PLTS ini mencerminkan karakteristik arus dalam kondisi pengisian baterai, dan beberapa  aspek  yang  dapat  dianalisis  dari  grafik tersebut adalah sebagai berikut:
1. Keterkaitan dengan Tegangan PLTS: Arus  PLTS  mengikuti  fluktuasi  tegangan  yang dihasilkan oleh PLTS. Terlihat bahwa perubahan tegangan  memiliki  dampak  langsung  pada  arus yang mengalir.
2. Stabilitas Arus selama Pengecasan: Grafik menunjukkan fluktuasi arus selama proses pengecasan  baterai.  Variasi  ini  mencerminkan respons PLTS terhadap perubahan tegangan dan beban yang terhubung.
3. Pengaruh Tegangan terhadap Arus: Adanya korelasi yang jelas antara tegangan dan arus. Peningkatan tegangan menyebabkan peningkatan arus, dan sebaliknya.
4. Rata-rata Arus Pengisian baterai: Rata-rata  arus  yang  digunakan  untuk  pengisian baterai adalah sebesar 1.71A. Hal ini memberikan  gambaran  tentang  seberapa  besar arus  yang  diperlukan  dalam  proses  pengisian baterai.
Analisis grafik ini memberikan wawasan tentang respons arus PLTS dalam  situasi  pengecasan baterai, menggambarkan bagaimana fluktuasi tegangan berdampak pada perubahan arus yang terukur.
Gambar 6. Grafik Arus PLTS 50Wp
Data  monitoring  Pembangkit  Listrik  Tenaga Bayu (PLTB) digunakan untuk mendapatkan informasi mengenai tegangan dan arus yang dihasilkan oleh pembangkit. Informasi ini diperlukan baik untuk proses pengisian baterai maupun untuk memasok daya langsung  ke  beban.  Berikut  adalah  rangkuman  data yang dihasilkan pada periode tertentu.
Gambar 7. Pengujian PLTB
Grafik  tegangan  kincir  angin  mencerminkan ketidakstabilan yang disebabkan oleh kurangnya angin untuk menggerakkan generator motor kincir. Fluktuasi yang  terjadi  pada  grafik  menunjukkan  respons langsung terhadap variasi kecepatan angin yang tidak konsisten.  Dalam  kondisi  di  mana  angin  tidak mencukupi,  kincir  angin  mengalami  naik  turun  yang tidak stabil dalam menghasilkan tegangan.

## Gambar 8. Grafik Tegangan PLTB
Rata-rata  tegangan  kincir  angin  sebesar  1,38V memberikan gambaran tentang tingkat produksi daya pada periode tertentu. Meskipun mengalami fluktuasi, nilai rata-rata tersebut menjadi indikator kinerja kincir angin  dalam  menghasilkan  tegangan  dalam  situasi kekurangan  angin.  Analisis  lebih  lanjut  dapat memberikan wawasan tentang efisiensi dan performa kincir angin dalam kondisi angin yang terbatas.
Gambar 9. Grafik Arus PLTB
Grafik  arus  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Bayu (PLTB)  mencerminkan  ketidakstabilan  yang  sejalan dengan fluktuasi tegangan yang dihasilkan oleh kincir angin.  Pada  kondisi  di  mana  kincir  angin  tidak menerima  angin  yang  cukup,  terlihat  bahwa  grafik menunjukkan nilai 0, mengindikasikan ketiadaan arus pada saat tersebut.
Rata-rata arus PLTB sebesar 0,056A memberikan  gambaran  mengenai  tingkat  produksi arus  selama  periode  tertentu.  Meskipun  mengalami ketidakstabilan, nilai rata-rata ini memberikan indikasi seberapa  efisien  kincir  angin  dalam  menghasilkan arus,  terutama  pada  kondisi  angin  yang  terbatas. Analisis  lebih  lanjut  dapat  memberikan  pemahaman yang lebih mendalam tentang performa dan efektivitas PLTB dalam menghadapi variasi angin yang terjadi.
Gambar 10. Pengujian Beban Pompa Air
Dalam  sistem  pengendalian  pompa  air,  kontrol dan  monitoring  dilakukan  melalui  Thingspeak,  dan daya yang digunakan oleh pompa diukur selama satu jam  penggunaan.  Hasil  pengukuran  daya  ini memberikan  gambaran  tentang  konsumsi  energi selama operasional pompa air selama periode tertentu. Data  ini  berguna  untuk  memahami  seberapa  efisien dan berkelanjutan penggunaan pompa air pada waktu yang  spesifik,  serta  dapat  membantu  dalam pengelolaan  dan  pemantauan  konsumsi  energi  dalam konteks irigasi pertanian.
Gambar 11. Daya Pompa Air
Dalam  gambar  diatas,  terlihat  tampilan  sistem kontrol, di mana indikator lampu menyala saat pompa air  aktif  dan  sebaliknya.  Selain  lampu  indikator, terdapat  juga  layar  display  yang  memberikan informasi  langsung  tentang  status  pompa  air,  apakah sedang  aktif  (dengan  nilai  1)  atau  non-aktif  (dengan nilai 0). Tampilan ini memberikan pemantauan visual yang  jelas  terkait  status  operasional  pompa  air,
memudahkan pengguna untuk melihat dan memahami kondisi sistem dengan cepat.

## 5. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengujian komponen individu hingga  sistem  monitoring  dan  kontrol  secara keseluruhan, beberapa kesimpulan dapat diambil dari laporan  penelitian  ini,  yaitu:  Hasil  perbandingan sensor  dan  alat  ukur  menunjukkan  bahwa  sensor- sensor  yang  digunakan  dalam  sistem  memiliki  nilai error yang relatif kecil, sehingga dapat dianggap akurat dan dapat diandalkan untuk aplikasi pengukuran dalam sistem.  Hasil  data  daya  output  pada  panel  surya  dan kincir  angin  menunjukkan  bahwa  panel  surya  lebih efektif  saat  digunakan  di  area  yang  terpapar  sinar matahari, sementara kincir angin dapat efektif di lokasi dengan  kecepatan  angin  yang  tinggi,  seperti  dataran rendah  atau  daerah  Pantai.  Sistem  kontrol  untuk menyalakan  pompa  air  dengan  menggunakan Thingspeak dapat diakses dari mana saja dan dimana saja.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] I.  G.  N.  Janardana  dan  I.  W.  A.  Wijaya, “Pemanfaatan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Sebagai  Catu  Daya  Listrik  Pada  Kelompok Usaha Pertanian,” SPEKTRUM, vol. VIII, no. 3, p. 54, March 2021
[2] I.  A.  Medina,  I.  A.  D.  Giriantari  dan  I.  W. Sukerayasa, “Kajian dan Evaluasi Sistem Suplai Energi  Listrik  PLTS  dan  PLTB  di  Kampus Teknik  Elektro  Universitas  Udayana  Bukit Jimbaran  Bali,” Majalah  Ilmiah  Teknologi Elektro, vol. XVII, no. 9-12, pp. 311-312, 2018
[3] F.  A.  Syuhada  dan  Z.  Fuadi,  “Perancangan Sistem  Pembangkit  Listrik  Hibrida  untuk Menggerakkan  Pompa  Air  di  Area  Pertanian,” Jurnal Teknik Mesin Unsyiah, vol. IV, no. 6, pp.
1-2, 2016
[4] I.  Ramadhan  dan  D.  B.  Santoso,  “Penerapan Internet  Of  Things  Pada  Sistem  Monitoring Pembangkit  Hibrida,” Jurnal  Ilmiah  Wahana Pendidikan, vol. VIII, no. 8, pp. 170-171, 2022
[5] A.  Rezki,  I.  G.  P.  W.  W.  Wirawan  and  A. Zubaidi,  "Rancang  Bangun  Sistem  Monitoring dan  Penyiraman  Otomatis  Pada  Tanaman Bawang Merah Berbasis Internet of Things," no. 8, 2021
[6] AH  Yuwono,  M  Rivai,  TA  Sardjono,  “Solar Panel-based  Wireless  Battery  Charging  System using  Fuzzy  Control  Method,”  IOP  Conference Series:  Materials  Science  and  Engineering  847 (1), 012088
[7] I.  D.  W.  Hermanto,  “Sistem  Monitoring  dan Pengukuran Pembangkit Listrik Surya dan Angin Berbasis Internet of Things (IoT),” Jurnal Teknik Elektro, vol. XI, pp. 371-373, 2022.
[8] D.  Wijayanto,  “Rancang  Bangun  Monitoring Arus dan Tegangan Pada PLTS Sistem On Grid Berbasis Internet of Things (IoT) Menggunakan
Aplikasi Telegram,” Jurnal Teknik Elektro, vol. XI, p. 448, 2022.
[9] I.  G.  E.  Darmawan,  E.  Yadie  dan  H.  Subagyo, “Rancang Bangun Alat Ukur Kelembaban Tanah Berbasis Arduino Uno,” Poligrid, vol. I, no. 6, p. 32, 2020.
[10] T.  Sutikno,  J.  Alfahri  dan  H.  S.  Purnama, “Monitoring  Tegangan  dan  Arus  Pada  Panel Surya  Menggunakan  IoT,”  Majalah  Ilmiah Teknologi  Elektro,  vol.  XXII,  no.  1-6,  p.  154, 2023.