## PENERAPAN METODE FUZZY PADA SISTEM MONITORING PERKEMBANGAN TANAMAN HIDROPONIK
Muhammad Luthfi Andhikaputra, Ahmad Faisol, Karina Auliasari Program Studi Teknik Informatika S1, Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Nasional Malang, Jalan Raya Karanglo km 2 Malang, Indonesia
1718122@scholar.itn.ac.id

## ABSTRAK
Hidup di perkotaan, terutama di kota-kota besar, identik dengan lingkungan yang sesak dan jauh dari kesan tanaman  hijau.  Jangankan  bertanam  komoditas  pangan,  menghasilkan  sayuran  berumur  pendek  yang  bisa dikonsumsi  sendiri  saja  rasanya  mustahil.  Dengan  adanya  teknik  menanam  tanpa  tanah  dan  sangat  mungkin diterapkan  di  dalam  ruangan,  sistem  hidroponik  adalah  solusi  pertanian  yang  sangat  potensial  untuk dikembangkan di wilayah perkotaan.  Dengan adanya dukungan sistem monitoring dapat mempermudah proses bercocok tanam pada hidroponik, dimana kita tidak perlu lagi mengecek secara manual untuk mengetahui kondisi tanaman  hidroponik.  Dengan  sistem  monitoring  ini  juga  mempunyai  sistem  otomasi  yang  berfungsi  untuk mengatur  kondisi  yang  dibutuhkan  oleh  tanaman  hidroponik.  Pada  sistem  otomasi  tanaman  hidroponik menggunakan sensor DHT22 digunakan untuk mendeteksi suhu dan kelembaban, sensor TDS digunakan untuk mendeteksi  nutrisi, dan  sensor pH untuk  mendeteksi kadar pH pada  bak penampung  hidroponik.  Dengan  latar belakang  permasalahan  di  atas  peneliti  mengajukan  penelitian  untuk  membuat  sebuah  sistem  yang terintegrasi dengan  internet  sehingga  dapat terpantau oleh  pemilik  tanaman  hanya  dengan  menggunakan  smartphone.  Dan membuat  sebuah  sistem  otomasi  dengan  menerapkan  metode Fuzzy sebagai  pengambilan  keputusan  untuk menentukan kadar nutrisi, kelembaban dan ph yang dibutuhkan oleh tanaman hidroponik. Dari hasil pengujian menunjukkan  bahwa  alat  monitoring  dengan  menerapkan  metode fuzzy dapat  berjalan  dengan  baik.  Dimana pompa  akan  menyala  dengan  lama  waktu  yang  telah  ditentukan  dengan  menggunakan  logika fuzzy (satuan millisecond)  ketika  kondisi  ph  memasuki  kondisi  keanggotaan fuzzy asam,  dan  basa.  Pompa  untuk  suhu  dan kelembaban juga akan menyala ketika memasuki nilai keanggotaan dalam kondisi kering dan panas dan akan mati jika  memasuki  kondisi  lembab  dan  dingin.  Dan  pompa  nutrisi  akan  menyala  ketika  memasuki  kondisi  kurang dengan lama waktu yang telah ditentukan dengan menggunakan logika fuzzy .
Kata Kunci : logika fuzzy, ph, nutisi, kelembaban.

## 1. PENDAHULUAN
Hidup di perkotaan, terutama di kota-kota besar, identik  dengan  lingkungan  yang  sesak  dan  jauh  dari kesan tanaman hijau. Jangankan  bertanam komoditas pangan,  menghasilkan sayuran  berumur pendek  yang bisa dikonsumsi sendiri saja rasanya mustahil. Dengan adanya  teknik  menanam  tanpa  tanah  dan  sangat mungkin  diterapkan  di  dalam  ruangan,  sistem hidroponik  adalah  solusi  pertanian  yang  sangat potensial  untuk  dikembangkan  di  wilayah  perkotaan. Selain dekoratif pemanfaatan hasil bertanam hidroponik dapat langsung dirasakan oleh pemilik dan lingkungan  sekitar,  seperti  menanam  sayuran  yang dapat langsung dikonsumsi oleh pemilik.
Dengan  kemajuan  teknologi  komunikasi  ini berdampak  pada  banyaknya  media  komunikasi  yang dapat  digunakan  dalam  menyebarluaskan  informasi mengenai  pertanian  dan  sebagainya.  Perkembangan dan  kemajuan  teknologi  juga  terdapat  dalam  bidang IoT  ( Internet  of  Things ) telah  banyak  dimanfaatkan dalam berbagai bidang guna membantu mempermudah pekerjaan manusia. Dengan menerapkan  sistem  kendali  secara  otomatis  pada cocok  tanam  dengan  menggunakan  teknologi  IoT dapat menjadi solusi memudahkan dalam proses cocok
tanam  dan  menghasilkan  sayuran  yang  lebih  terjaga kualitasnya.
Dengan  latar  belakang  permasalahan  di  atas peneliti mengajukan penelitian untuk membuat sebuah sistem  yang  terintegrasi  dengan  internet  sehingga dapat  terpantau  oleh  pemilik  tanaman  hanya  dengan menggunakan  smartphone.  Dan  membuat  sebuah sistem  otomasi  dengan  menerapkan  metode Fuzzy sebagai pengambilan keputusan untuk menentukan  kadar  nutrisi,  kelembaban  dan  ph  yang dibutuhkan oleh tanaman hidroponik.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1. Penelitian Terdahulu
Afif  Algifari,  pada  tahun  2014  pada  penelitian dengan  judul  “PERANCANGAN  KIPAS  ANGIN PENGATUR SUHU DAN KELEMBAPAN RUANGAN DENGAN METODE FUZZY SUGENO BERBASIS  ARDUINO”.  Tujuan  penelitian  ini  yaitu untuk membuat sistem pengatur suhu dan kelmebaban ruangan  dengan  menggunakan  metode fuzzy sugeno pada  sistem  Arduino,  dan  mengamati  respon  sistem yang dihasilkan teknik kendali yang diterapkan adalah fuzzy sugeno[1] Kridho  Cokro  Bagaskoro,  di  tahun  2019 membuat  penelitian  dengan  judul  “PENGUNAAN
ARDUINO  UNO  UNTUK  PENGUKURAN  SUHU, PH  DAN  DO  AIR  KOLAM  IKAN  BAWAL MENGGUNAKAN  LOGIKA FUZZY ”.  Tujuan Penelitian  ini  adalah  membuat  sebuah  alat  untuk mengukur takaran standar air pada kolam ikan bawal tersebut  dan  juga  merancang  sebuah  sistem  yang memberikan  keakuratan  kebenaranya  mengunakan logika fuzzy . [2]
Anizar  Indriani,  di  tahun  2019  pada  penelitian membuat  penelitian  dengan  judul  “KONTROL
KUALITAS KADAR AIR LAUT MENGGUNAKAN FUZZY
LOGIC UNTUK HABITAT  IKAN  KERAPU”.  Tujuan  penelitian  ini adalah  membuat  alat  untuk  pengendalian  kualitas  air laut  untuk  menjaga  kualitas  kolam  ikan  kerapu  yang terdiri  dari  temperatur,  salinitas,  keasaman  (pH)  dan kekeruhan air laut. [3]
Siti Khodijah pada penelitiannya yang berujudul “PERANCANGAN  DAN  IMPLEMENTASI  ALAT UKUR  UNTUK  PENENTUAN  KUALITAS  AIR BERBASIS  LOGIKA FUZZY METODE  SUGENO” Tujuan  penelitian  ini  adalah  membuat  sebuah  alat untuk  mengetahui  kualitas  air  sungai.  Pada  alat terpasang dua buah sensor, yaitu sensor pH dan sensor kekeruhan yang diproses dengan menggunakan logika fuzzy metode sugeno untuk mendapatkan status aman atau tidaknya air sungai tersebut untuk digunakan pada manusia. [4]
Renggy  Nikiuluw  pada  penelitiannya  yang berujudul  “KENDALI  SUHU  MENGGUNAKAN FUZZY  LOGIC UNTUK  SISTEM  PASTEURISASI SUSU”.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  membuat rancang bangun kendali suhu pada sistem pasteurisasi menggunakan  metode fuzzy  logic sugeno.  Pada fuzzy logic ini  memiliki input berupa  nilai  suhu  dan perubahan suhu pada susu secara real time selama 30 menit. Output dari fuzzy  logic yang  digunakan memiliki  9 rule yang  telah  ditetapkan  oleh  penulis dengan output berupa  actuator  servo  yang  berfungsi sebagai  pengatur  besar  hingga  kecilnya  api  kompor. [5]
2.2. IoT ( Internet of Things) IoT  ( Internet  of  Things) adalah  sebuah konsep/skenario  dimana  suatu  objek  yang  memiliki kemampuan  untuk  mentransfer  data  melalui  jaringan tanpa memerlukan interaksi manusia ke manusia atau manusia  ke  komputer.  IoT  adalah  sebuah  jaringan yang  menghubungkan  suatu  alat  sehingga  dapat berkomunikasi tanpa bantuan manusia.
2.3. Logika Fuzzy Pendekatan fuzzy logic diimplementasikan dalam tiga tahapan, yaitu: fuzzifikasi, evaluasi rule (inferensi), dan defuzzifikasi [13].
a. Fuzzy fikasi Merupakan  fase  pertama  dari  perhitungan fuzzy , yaitu  mengubah  masukan-masukan  yang  nilai kebenarannya  bersifat  pasti  kedalam  bentuk fuzzy input yang  berupa  tingat  keanggotaan/  tingkat
kebenaran. Dengan demikian, tahap ini mengambil nilai-nilai crisp dan  menentukan  derajat  dimana nilai-nilai  tersebut  menjadi  anggota  dari  setiap himpunan fuzzy yang sesuai. b. Inferensi
Inferensi adalah melakukan penalaran
menggunakan fuzzy  input dan fuzzy  rules yang telah  ditentukan  sehingga  menghasilkan fuzzy output .  Secara  sintaks,  suatu fuzzy  rule (aturan fuzzy )  dituliskan  sebagai  berikut: IF  antecendent THEN consequent
c. Defuzzifikasi Defuzzifikasi adalah mengubah fuzzyoutput menjadi nilai tegasberdasarkan fungsi keanggotaan yang  telah  ditentukan.  Defuzzifikasi  merupakan metode  yang  penting  dalam  pemodelan  system
fuzzy .

## 2.4. Arduino Uno
Arduino Uno adalah papan mikrokontroler open source berbasis mikrokontroler Microchip ATmega328P  dan  dikembangkan  oleh  Arduino.cc. Papan  ini  dilengkapi  dengan  set  pin  input  /  output digital  dan  analog  yang  dapat  dihubungkan  ke berbagai papan ekspansi dan sirkuit lainnya.

## 2.5. NodeMCU ESP8266
NodeMCU  bisa  dianalogikan  sebagai  board arduino-nya  ESP8266. Arduino  NodeMCU  adalah sebuah platform IoT yang bersifat opensource. Terdiri dari perangkat keras berupa System on Chip ESP8266 dari ESP8266 buatan Espressif System, juga firmware yang digunakan, yang menggunakan bahasa pemrograman scripting Lua. Istilah NodeMCU secara default  sebenarnya  mengacu  pada  firmware  yang digunakan daripada perangkat keras development kit.

## 2.6. Sensor pH
Sensor PH adalah jenis sensor kimia yang dimana output yang akan ditampilkan adalah hasil dari reaksi kimia  yang  terdeteksi  lalu  dirubah  kedalam  besaran tegangan listrik. Terdapat 2 jenis elektroda pada sensor pH,  yaitu  elektroda  kaca  dan  elektroda  referensi. Elektroda kaca memiliki fungsi mengukur jumlah ion yang  ada  pada  larutan  dan  elektroda  referensi digunakan untuk merubah jumlah ion yang terdeteksi oleh elektroda kaca menjadi tegangan analog.

## 2.7. Sensor TDS
Merupakan  sensor  kompatibel  Arduino  yang digunakan untuk mengukur kadar TDS ( Total Dissolve Solid )  pada  air.  TDS  sendiri  merupakan  kadar konsentrasi  objek  solid  yang  terlarut  dalam  air. Semakin  tinggi  nilai  TDS  nya  maka  semakin  keruh airnya,  begitupun  sebaliknya.  Semakin  rendah  nilai TDS nya maka semakin jernih pula air tersebut.

## 2.8. Sensor DHT
Sensor  DHT  merupakan  paket  sensor  yang berfungsi untuk mengukur suhu dan kelembaban udara
sekaligus  yang  dialamnya  terdapat  thermistor  tipe NTC  (Negative  Temperature  Coefficient)  untuk mengukur  suhu,  sebuah  sensor  kelembapan  dengan karkteristik  resistif  terhadap  perubahan  kadar  air  di udara serta terdapat chip yang di dalamnya melakukan beberapa konversi analog ke digital dan mengeluarkan output dengan format single-wire bi-directional (kabel tunggal dua arah).

## 2.9. Relay
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical  (Elektromekanikal)  yang  terdiri dari  2  bagian  utama  yakni  Elektromagnet  (Coil)  dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan  Kontak  Saklar  sehingga  dengan  arus listrik  yang  kecil  (low  power)  dapat  menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.

## 2.10. Pompa Air DC 12v
Pompa air adalah alat untuk menggerakan air dari tempat bertekanan rendah ke tempat bertekanan yang lebih  tinggi.  Proses  tersebut  dilakukan  setelah membuat suatu tekanan yang rendah pada sisi masuk air  dan  tekanan  yang  tinggi  pada  sisi  keluar  air  dari pompa.

## 3. METODE PENELITIAN
3.1. Kebutuhan Nonfungsional
Adapun  beberapa  kebutuhan  fungsional  dalam rancang bangun sistem ini antara lain:
1. Aplikasi  yang  dikembangkan  harus  bisa diakses selama 24 jam.
2. Aplikasi  yang  dikembangkan  harus  dapat menampilkan  data  dari  sensor  yang  ada  di sistem hidroponik.
3. Aplikasi  yang  dikembangkan  hanya  bisa berjalan  jika device telah  terkoneksi  ke internet.
4. Aplikasi  yang  dikembangkan  dapat  berjalan pada Android minimal versi 7.0.

## 3.2. Kebutuhan Fungsional
Adapun  beberapa  kebutuhan  fungsional  dalam rancang  bangun  sistem  monitoring  hidroponik  antara lain:
Tabel 1. Kebutuhan Fungsional No. Halaman Menu Fungsional 1 Data Sensor Menampilkan menu data sensor 2 Hidroponik Menampilkan penjelasan singkat mengenai sistem tanam hidroponik 3 Temperature Menampilkan data temperature dari sensor DHT22 4 Humidity Menampilkan data kelembaban dari sensor DHT22 5 Ppm Menampilkan data nutrisi dari sensor TDS 6 Ph Menampilkan data pH dari sensor
pH
Pada table 1 dapat dilihat bahwa aplikasi monitoring ini  memiliki  6  menu  yang  dapat  diakses  oleh  pengguna, diantaranya  adalah  menu  data  sensor,  menu  hidroponik, menu temperature, menu  humidity, menu ppm, menu ph. Menu  data  sensor  berfungsi  untuk  menampilkan  menu pilihan  untuk  melihat  data  dari  sensor.  Menu  hidroponik berfungsi untuk menampilkan penjelasan singkat mengenai sistem cocok tanam hidroponik. Selanjutnya adalah menu temperature yang berfungsi untuk menampilkan data yang ditangkap  oleh  sensor  DHT22.  Menu  selanjutnya  adalah humidity  yang  berfungsi  untuk  menampilkan  data kelembaban  dari  sensor  DHT22.  Menu  ppm  berfungsi untuk menampilkan data kadar nutrisi yang ditangkap oleh sensor TDS. Dan yang terakhir adalah menu ph, berfungsi untuk menampilkan data ph dari sensor ph.

## 3.3. Diagram Blok Sistem Monitoring Perkembangan Tanaman Hidroponik
Sistem  monitoring pada tanaman hidroponik  ini menggunakan  mikrokontroler arduino uno r3 sebagai pengelola  data.  Data  yang  didapatkan  dari  sensor berupa  data  suhu,  kelembaban,  ppm,  dan  ph  dikirim lalu  diolah  oleh  arduino  uno  dengan  menggunakan metode logika fuzzy . Kemudian data yang didapatkan akan  dikirimkan  menggunakan  serial  komunikasi  ke nodeMCU ESP8266 untuk disimpan ke database  dan dapat  ditampilkan  melalui  android  sehingga  dapat dilihat  oleh  User.  Blok  diagram  sistem  monitoring dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Diagram blok sistem monitoring pada tanaman hidroponik

## 3.4. Alokasi Pin
Alokasi pin untuk sistem monitoring sensor dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Alokasi pin sistem monitoring Arduino Uno nodeMCU ESP8266 Sensor dht22 Sensor TDS Sensor PH VCC - VCC VCC VCC GND GND GND GND GND Pin Rx D7 - - - Pin Tx D6 - - - Pin2 - Data - - Pin A1 - - Data - Pin A2 - - - Data
Pada  tabel  diatas  ketiga  sensor  dan  nodeMCU esp8266  memerlukan  vcc  dan  gnd(ground),  kemudian serial komunikasi nodeMCU esp8266 dihubungan pada pin
6  dan  7.  Sedangan  sensor  dht22  dihubungan  pada  pin  2, sensor tds pada pin A1, dan sensor ph pada pin A2.

## 3.5. Desain Arsitektur Sistem
Flowchart  sistem  ini  menjelaskan  proses berjalananya  aplikasi  seperti  ditunjukkan  pada Gambar 2.
Gambar 2. Flowchart Sistem

## 3.6. Struktur Menu Aplikasi
Aplikasi  monitoring  pada  sistem  monitoring tanaman  hidroponik  menampilkan  halaman  utama sebagai  monitoring  alat,  dan  terdapat  2  menu  yaitu data sensor dan hidroponik. Berikut stuktur menu pada aplikasi dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 3. Struktur menu Aplikasi

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Bentuk Alat Monitoring Hidroponik
Bentuk  alat  yang  akan  digunakan  dalam  sistem monitoring  tanaman  hidroponik  dapat  dilihat  pada gambar  4  Pada  gambar  di  bawah  terdapat  pipa  yang digunakan untuk meletakkan tanaman pakcoy dengan sistem  tanam  hidroponik.  Kemudian  sistem  otomasi untuk  pengimplementasian  dari  21  metode  logika fuzzy  terletak  dibawah  sistem  tanam  hidroponik. Dimana  pada  sistem  terdapat  4  buah  pompa  untuk memompa larutan nutrisi A dan B, pH Up dan Down, dan juga nozzle untuk mengatur suhu dan kelembaban pada tanaman. Untuk mikrokontroler yang digunakan untuk menyalakan pompa terletak pada kotak yang ada di  bawah  pompa.  Dan  juga  dapat  dilihat  bahwa dibagian  bawah  juga  terdapat  penampungan  untuk larutan nutrisi, pH dan juga bak penampungan air yang digunakan  untuk  mengaliri  sistem  hidroponik.  Dapat dilihat  juga  pada  gambar  5  adalah  bentuk  sistem
hidroponik  yang  akan  digunakan  pada  penelitian  ini. Pada  sistem  hidroponik  terdapat  4  tingkat  pipa  yang disetiap  pipa  terdapat  8  lubang  yang  digunakan sebagai  tempat  untuk  menanam  tanaman.  Setiap lubang  memiliki  jarak  sebesar  20  cm.  Panjang  dari setiap pipa adalah 190 cm. Dapat dilihat juga terdapat sebuah  bak  tampungan  dibagian  bawah  rangkaian sistem  hidroponik  berguna  untuk  menampung  air nutrisi, yang akan dialirkan untuk tanaman hidroponik. Pada  bagian  dalam  bak  tampungan  terdapat  pompa, digunakan sebagai pemompa air nutrisi untuk tanaman hidroponik.
Gambar 4. Bentuk alat montoring hidroponik
Gambar 5. Bentuk Sistem Hidroponik

## 4.2. Tampilan Halaman Dashboard
Halaman Home digunakan untuk monitoring data terakhir  dan  terbaru  dari  sensor  pada  sistem monitoring hidroponik. Tampilan halaman Utama bisa dilihat pada Gambar 5.
Gambar 6. Tampilan halaman utama

## 4.3. Tampilan Halaman Menu Data Sensor
Pada halaman data terdapat beberapa menu yang di  setiap  menu  akan  menampilkan  data  dari  sensor yang  dikirimkan  melalui  nodeMCU.  Tampilan halaman data bisa dilihat pada gambar 6.
Gambar 7. Tampilan Halaman Menu Data Sensor

## 4.4. Tampilan Halaman Data Sensor
Pada halaman data akan menampilkan data yang telah disimpan  pada  database  dan  ditampilkan  pada  tampilan menu data sensor, bisa dilihat pada gambar 7.
Gambar 8. Tampilan Halaman Data Sensor

## 4.5. Tampilan Halaman Hidroponik
Pada  halaman  hidroponik  berisi  tentang  deskripsi mengenai  cara  bertanam  menggunakan  hidroponik  bisa dilihat pada gambar 8.
Gambar 9. Tampilan Halaman Hidroponik

## 4.6. Himpunan Keanggotaan Fuzzy
Untuk  himpunan  keanggotaan  yang  akan digunakan  dalam  sistem  menggunakan  perhitungan logika fuzzy adalah sebagai berikut. a. Himpunan keanggotaan ph
Dimana himpunan keanggotaan untuk ph adalah asam pada range antara  dibawah 5 sampai dengan 7. Untuk  keanggotaan  netral  adalah range antara  7 sampai dengan 9, dan keanggotaan basa adalah di atas 9.
Gambar 10. Himpunan keanggotaan ph
Jika  dimasukkan  kedalam  Rumusan  fungsi keanggotaan adalah sebagai berikut :
Keanggotaan Asam :
1,               𝑥 ≤ 5 7 − 𝑥
7 − 5 ,                5 ≤ 𝑥 ≤ 7 0,                𝑥 ≥ 7 Keanggotaan Basa : 0,                 𝑥 ≤ 7 𝑥 − 7 9 − 7 ,                7 ≤ 𝑥 ≤ 9 1,                 𝑥 ≥ 9
Keanggotaan Netral :
0,                 𝑥 ≤ 5
𝑥 − 5
7 − 5 ,                  5 ≤ 𝑥
≤ 7 7 − 𝑥 9 − 7 ,                   7 ≤ 𝑥 ≤ 9 0,                   𝑥 ≥ 9 b. Himpunan keanggotaan suhu
Dimana  himpunan  keanggotaan  untuk  suhu adalah  dingin  pada range antara  dibawah  30  sampai dengan 32 derajat. Untuk keanggotaan hangat adalah range antara  32  sampai  dengan  34,  dan  keanggotaan panas adalah di atas 43 derajat celcius.
Gambar 11. Himpunan keanggotaan suhu
Jika  dimasukkan  kedalam  Rumusan  fungsi keanggotaan adalah sebagai berikut :
Keanggotaan dingin : 1,         𝑥 ≤ 30 32 − 𝑥 32 − 30 ,        30 ≤ 𝑥 ≤ 32 0,          𝑥 ≥ 32 Keanggotaan panas : 0,            𝑥 ≤ 32 𝑥 − 32 34 − 32 ,          32 ≤ 𝑥 ≤ 34 1,              𝑥 ≥ 34 Keanggotaan hangat :
0,                 𝑥
≤ 30
𝑥 − 32
34 − 32 ,           30 ≤ 𝑥 ≤ 32 34 − 𝑥 34 − 32 ,           32
≤ 𝑥 ≤ 34 0,               𝑥 ≥ 34 c. Himpunan keanggotaan kelembaban Dimana himpunan keanggotaan untuk
kelembaban adalah kering pada range antara dibawah 70  sampai  dengan  80.  Untuk  keanggotaan  sedang adalah range antara  70  sampai  dengan  90,  dan keanggotaan lembab adalah di atas 90.
Gambar 12. Himpunan keanggotaan kelembaban
Jika  dimasukkan  kedalam  Rumusan  fungsi keanggotaan adalah sebagai berikut :
Keanggotaan kering: 1,              𝑥 ≤ 70 80 − 𝑥 80 − 70 ,          70 ≤ 𝑥
≤ 80
0,             𝑥 ≥ 80 Keanggotaan lembab: 0,            𝑥 ≤ 80 𝑥 − 80 90 − 80 ,          80 ≤ 𝑥 ≤ 90 1,            𝑥 ≥ 90
Keanggotaan sedang:
0,             𝑥 ≤ 70 𝑥 − 70 80 − 70 ,          70 ≤ 𝑥
≤ 80 80 − 𝑥 90 − 80 ,          80 ≤ 𝑥 ≤ 90
0,              𝑥 ≥ 90
d. Himpunan keanggotaan nutrisi
Dimana  himpunan  keanggotaan  untuk  nutrisi adalah sangat kurang pada range antara dibawah 500 sampai dengan 600. Untuk keanggotaan kurang adalah range antara 600 sampai dengan 700, dan keanggotaan cukup adalah di atas 700.
Gambar 13. Himpunan keanggotaan nutrisi
Jika  dimasukkan  kedalam  Rumusan  fungsi keanggotaan adalah sebagai berikut :
Keanggotaan sangat kurang:
1,             𝑥 ≤ 500 600 − 𝑥 600 − 500 ,        500 ≤ 𝑥 ≤ 600
0,             𝑥 ≥ 32 Keanggotaan kurang: 0,            𝑥 ≤ 500 𝑥 − 500 600 − 500 ,       500 ≤ 𝑥 ≤ 600 700 − 𝑥 700 − 600 ,       600 ≤ 𝑥 ≤ 700
0,            𝑥 ≥ 700
Keanggotaan sangat kurang:
1,             𝑥 ≤ 500
600 − 𝑥 600 − 500 ,        500 ≤ 𝑥 ≤ 600
0,            𝑥 ≥ 32
e. Himpunan keanggotaan suhu air
Dimana  himpunan  keanggotaan  untuk  suhu  air adalah  dingin  pada range antara  dibawah  28  sampai dengan 30 derajat. Untuk keanggotaan sedang adalah
range antara  30  sampai  dengan  32,  dan  keanggotaan panas adalah di atas 32 derajat.
Gambar 13. Himpunan keanggotaan suhu air
Jika  dimasukkan  kedalam  Rumusan  fungsi keanggotaan adalah sebagai berikut :
Keanggotaan dingin: 1,            𝑥 ≤ 28 30 − 𝑥
30 − 28 ,          28 ≤ 𝑥 ≤ 30 0,             𝑥 ≥ 30 Keanggotaan sedang: 0,            𝑥 ≤ 28 𝑥 − 28 30 − 28 ,         28 ≤ 𝑥
≤ 30
32 − 𝑥 32 − 30 ,         30 ≤ 𝑥
≤ 32
0,            𝑥 ≥ 32 Keanggotaan panas: 0,             𝑥 ≤ 30 𝑥 − 30 32 − 30 ,          30 ≤ 𝑥 ≤ 32 1,            𝑥 ≥ 32
4.7. Rule Base Keanggotaan Fuzzy dan Deffuzifikasi Setelah  mendapatkan  nilai  keanggotaan fuzzy kemudian  nilai  keanggotaan fuzzy akan  masuk kedalam basis aturan.
a. Rule base suhu dan kelembaban Rule untuk keanggotaan suhu memiliki 3 kondisi yaitu,  dingin,  hangat,  dan  panas.  Untuk  rule keanggotaan  kelembaban  memiliki  3  kondisi  yaitu, lembab, sedang, dan kering. Untuk rule base suhu dan kelembaban yang akan digunakan pada proses logika fuzzy pada sistem dapat dilihat pada tabel 3.
Tabel 3. Rule Base Suhu dan Kelembaban
b. Rule Base Suhu Air dan Nutrisi
Rule untuk  keanggotaan  suhu  air  memiliki  3 kondisi  yaitu,  dingin,  sedang,  dan  panas.  Untuk rule keanggotaan  nutrisi  memiliki  3  kondisi  yaitu,  sangat kurang, kurang, dan cukup. Untuk rule base suhu air dan  nutrisi  yang  akan  digunakan  pada  proses  logika fuzzy pada sistem dapat dilihat pada tabel 4.
Tabel 4. Rule Base Suhu Air dan Nutrisi
c. Rule Base Suhu Air dan Ph
Rule untuk  keanggotaan  suhu  air  memiliki  3 kondisi  yaitu,  dingin,  hangat,  dan  panas.  Untuk rule keanggotaan  kelembaban  memiliki  3  kondisi  yaitu, asam,  netral, dan basa. Untuk rule base suhu air  dan ph yang akan digunakan pada proses logika fuzzy pada sistem dapat dilihat pada tabel 5.
Tabel 5. Rule Base Suhu Air dan Ph
d. Defuzzifikasi
Setelah rule base didapatkan  maka  proses selanjutnya  untuk  menentukan  nilai  tegas  yang digunakan  untuk  menentukan  lama  pompa menyala. Pada sistem ini menggunakan deffuzifikasi  dengan  menggunakan weighted average.
𝑊𝐴 = 𝑎 1 𝑧 1 + 𝑎 2 𝑧 2 + 𝑎 3 𝑧 3 + ⋯ + 𝑎 𝑛 𝑧 𝑛 𝑎 1 + 𝑎 2 + 𝑎 3 + ⋯ + 𝑎 𝑛 Ket :  - WA = Nilai rata-rata (Weighted Average)
- nilai aturan ke- n
- nilai indeks nilai output ke- n

## 4.8. Pengujian nodeMCU ESP8266
Pengujian  pada mikrokontroler  nodeMCU ESP8266  menggunakan  pengujian  pengiriman  data dari  sensor  tampilan  android.  Hasilnya  bisa  dilihat pada tabel 6.
Tabel 6. Pengujian nodeMCU ESP8266 No Waktu Delay (Detik) Waktu Pengiriman Waktu Tampil di android 1 13.45.08 13.45.09 1 2 13.45.31 13.45.32 1 3 13.45.55 13.45.56 1 4 13.46.18 13.46.18 1 5 13.46.40 13.46.41 1
Dari tabel 3 dapat diamati bahwa delay pada pengiriman data sudah sesuai yaitu 1 detik. Pada serial
monitor  waktu  pengiriman  pada  pukul  13.45.08 kemudian  waktu  tampilan  di  android  pada  pukul 13:45:09 dan seterusnya

## 4.9. Pengujian Sensor TDS
Dalam  pengujian  sensor  TDS  yang  digunakan dalam  sistem  mikrokontroler  dilakukan  pengujian perbandingan  alat  yang  sama  dengan  petani  dalam mengukur  kadar  larutan  nutrisi  yang  ada  dalam  air. Tabel 7 menampilkan hasil dari pengujian sensor TDS.
Tabel 7. Pengujian Sensor TDS
No TDS Meter Sensor TDS Error 1 630 679 7.8% 2 536 570 6.3% 3 442 450 1.8% 4 443 426 3,8% 5 61 91 49.1% 6 42 74 76.1% 7 210 228 8.5% 8 149 177 18.7% 9 300 305 1.6% 10 246 259 5.2% 11 35 67 47.7% 12 72 92 27.7% 13 89 112 25.8% 14 233 245 5.1% 15 213 227 6.5% 16 112 120 7.1% 17 139 154 10.7% 18 191 213 11.5% 19 186 201 8% 20 192 217 13% Rata-rata 17.1%
Setelah  melakukan  20  kali  pengujian perbandingan dengan menggunakan TDS Meter maka hasil yang didapatkan adalah sensor TDS mikrokontroler memiliki rata-rata tingkat error sebesar 17,1%.

## 4.10. Pengujian Sensor PH
Dalam  pengujian  sensor  ph  yang  digunakan dalam  sistem  mikrokontroler  dilakukan  pengujian dengan membandingkan sensor dengan alat yang sama dengan petani dalam mengukur kadar larutan ph yang ada  dalam  air.  Tabel  8  menampilkan  hasil  dari pengujian sensor ph.
Tabel 8. Pengujian Sensor PH No PH Meter Sensor PH Error 1 7.7 4.32 43.8% 2 6.5 3.09 52.4% 3 7.0 5.85 16.4% 4 4.5 3.82 15.1% 5 5.2 3,90 25% 6 2.8 1.84 34.2% 7 5.6 4.17 25.5% 8 4.0 2.83 29.2% 9 6.1 3.95 35.2% 10 8.2 6.50 20.7%
11 7.5 6.01 19.8% 12 3.8 2.83 25.5% 13 9.3 12.31 32.2% 14 8.5 7.12 16.2% 15 2.0 1.09 45.5% 16 3.0 2.06 31.3% 17 8.1 9.87 21.8% 18 7.3 5.85 19.8% 19 2.5 1.45 42% 20 7.5 6.15 18% Rata-rata 28.58%
Setelah  melakukan  20  kali  pengujian perbandingan  dengan  menggunakan  pH  Meter  maka hasil yang didapatkan adalah sensor pH mikrokontroler memiliki rata-rata tingkat error sebesar 28.58%.

## 4.11. Pengujian Sensor DHT22
Dalam pengujian sensor DHT22 yang digunakan dalam  sistem  mikrokontroler  dilakukan  pengujian perbandingan data sensor dengan termometer. Tabel 9 menampilkan hasil dari pengujian sensor DHT22.
Tabel 9. Pengujian Sensor DHT22
N o Termohigro meter Sensor dht22 erro r No Suh u Hu m Suh u Hu m Suh u Hum 11 30 59 31 11 30 59 12 29 59 30 12 29 59 13 29 60 30 13 29 60 14 28 60 30 14 28 60 15 28 60 30 15 28 60 16 28 60 29 16 28 60 17 28 60 28 17 28 60 18 27 59 27 18 27 59 19 27 59 27 19 27 59 20 28 59 27 20 28 59 Rata-rata 2% 17.6%
Setelah  melakukan  20  kali  pengujian  perbandingan dengan  menggunakan  termohigrometer  setiap  15 menit  sekali,  maka  hasil  yang  didapatkan  adalah sensor  DHT22  mikrokontroler  memiliki  rata-rata tingkat error sebesar untuk suhu adalah 2% dan untuk kelembaban adalah 17.6%.

## 4.12. Pengujian Alat Pada Sistem Monitoring Tanaman Hidroponik
Pengujian  semua  sistem  monitoring  dilakukan dengan pengujian pada semua kinerja sistem yang ada, baik kinerja komponen alat yang telah dibuat.
Pengujian  pada  sistem  otomasi  yang  ada  pada sistem monitoring ini yang bisa dilihat pada tabel 10, 11, dan 12.
Tabel 10. Pengujian alat indikator suhu dan kelembaban
Hasil  pengujian  alat  untuk  pompa  pada indicator  keanggotaan  suhu  dan  kelembaban  sudah berjalan  sesuai  yang  diinginkan.  Pompa  akan  mati ketika  kondisi  suhu  dibawah  30  derajat  dan kelembaban di atas 70. Pompa akan menyala ketika suhu berada di atas 30 derajat dan kelembaban dibawah 70.
Tabel 11. Pengujian alat indikator suhu air dan nutrisi
Hasil  pengujian  alat  untuk  pompa  pada indicator  keanggotaan  suhu  air  dan  nutrisi  sudah berjalan  sesuai  yang  diinginkan.  Pompa  akan  mati ketika  kondisi  nutrisi  diatas  700  ppm.  Pompa  akan menyala ketika suhu berada dibawah 500 ppm.
Tabel 12. Pengujian alat indikator suhu air dan ph
N o. Data Pompa Up Pompa Down Lama Meny ala Suh u Air Ph Nya la Ma ti Nya la Ma ti 1. 25. 50 4.6 8 ✓ X X ✓ 300 ms 2. 25. 50 4.4 4 ✓ X X ✓ 300 ms 3. 26. 00 4.5 0 ✓ X X ✓ 300 ms 4. 26. 00 4.3 8 ✓ X X ✓ 300 ms 5. 26. 00 10. 56 X ✓ ✓ X 300 ms 6. 26. 00 10. 91 X ✓ ✓ X 300 ms 7. 26.
00 10. 85 X ✓ ✓ X 300 ms 8. 26. 00 10. 62 X ✓ ✓ X 300 ms
Hasil  pengujian  alat  untuk  pompa  pada indikator keanggotaan suhu air dan ph sudah berjalan sesuai  yang  diinginkan.  Pompa  up  akan  mati  ketika kondisi  ph  berada  diatas  5  atau  dalam  kondisi  netral dan asam. Sedangkan pompa up akan menyala ketika kondisi ph berada dibawah 5 atau dalam kondisi asam. Untuk pompa down akan mati ketika kondisi ph berada
dibawah  9  atau  dalam  kondisi  netral  dan  basa. Sedangkan akan menyala pada saat kondisi ph berada diatas 9.

## 4.13. Pengujian Sistem dengan Black Box
Pengujian
sistem merupakan proses menampilkan sistem dengan maksud untuk menemukan  adanya  kesalahan  atau  tidak  pada  fitur- fitur  aplikasi.  Hasil  pengujian  sistem  menggunakan metode black box ditunjukkan pada Tabel 13.
Tabel 13. Pengujian black box
N o Pengujia n Nama Event Hasil Yang Diharapk an Kesimpul an 1 Menu Data Sensor Klik Button Data Sensor Tampil menu data sensor Berhasil 2 Menu Hidropon ik Klik Button Hidropon ik Tampil deskripsi tentang hidroponi k Berhasil 3 Menu Temperat ure Klik Button Temperat ure Tampil data temperatu re Berhasil 4 Menu Humidity Klik Button Humidity Tampil data humidity Berhasil 5 Menu Ph Klik Button Ph Tampil data ph Berhasil 6 Menu PPm Klik Button Ppm Tampil data ppm Berhasil
Hasil  pengujian  sistem  monitoring  dengan menggunakan  pengujian  black  box  menunjukkan bahwa, sistem dapat berjalan dengan baik. Pengujian yang  dilakukan  adalah  dengan  menjalankan  aplikasi dengan  menampilkan  fitur  menu  data  sensor,  menu hidroponik,  menu  data  temperature,  data  humidity, data  ph,  data  ppm  yang  terdapat  dalam  menu  data sensor  yang  berguna  untuk  menampilkan  masing- masing data yang telah didapatkan dari sensor.

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN

## 5.1. Kesimpulan
Berdasarkan  beberapa  pengujian  yang  telah dilakukan didapatkan kesimpulan  :
1. Hasil pengujian alat monitoring dapat berjalan dengan baik,  dan  semua  fitur  program  dapat  berjalan  sesuai dengan fungsinya.
2. Hasil pengujian pada sensor rata persentase error untuk sensor  Ph  =  25.24%.  Sensor  TDS  =  17.1%.  Sensor DHT22  untuk  suhu  =  2%,  sedangkan  kelembaban  = 17.6%.
3. Hasil  pengujian  aplikasi  berjalan dengan  baik dengan semua fitur yang ada dan berjalan secara realtime.

## 5.2. Saran
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan,  maka penulis dapat memberikan saran-saran untuk pengembangan selanjutnya antar lain :
1. Menambahkan grafik untuk monitoring.
2. Mengimplementasikan  dengan  menggunakan  metode fuzzy lainnya, seperti metode fuzzy madm untuk melihat keakuratan metode.
3. Menggunakan sensor suhu, kelembaban, pH, dan TDS dengan sensitifitas yang lebih baik.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Purnomo,  Rezak  Andri. Implementasi  Metode Fuzzy Sugeno  Pada  Embedded  System  Untuk Mendeteksi Kondisi Kebakaran Dalam Ruangan. Diss. Universitas Brawijaya, 2017.
[2] Saputra,  Dede  Irawan,  Asep  Najmurrokhman, and  Zul  Fakhri.  "Skema  Implementasi Fuzzy Inference System Tipe Sugeno Sebagai Algoritma  Pengendali  Pada  Sistem  Pengamatan Berbasis IoT." Prosiding Semnastek (2019) .
[3] Logika,  Menggunakan  Konsep  IoT  Berbasis. "Implementasi  Sistem  Kontrol  Irigasi  Tetes Menggunakan  Konsep  IoT  Berbasis  Logika Fuzzy Takagi-Sugeno." (2019).
[4] robby  Rizky,  Robby,  and  Zaenal  Hakim. "Implementasi  Metode Fuzzy Sugeno  Untuk Sistem  Pengukuran  Kualitas  Udara  Di  Kota Pandeglang  Berbasis  Internet  Of Things (IOT)." Syntax:  Jurnal  Informatika 9.1  (2020):
15-25. Nugroho, Hendro, 2017,
[5] Dinas pertanian,  “bulelengkab.go.id”,  13
Februari 2017. [Online]. Available: bulelengkab.go.id/detail/artikel/perbedaan- sistem-tanam-hidroponik-dan-akuaponik-40. Accessed 05 Desember 2020.