## APLIKASI INTERNET OF THINGS MONITORING KEBUN HIDROPONIK MODEL NFT MENGGUNAKAN SOLAR PANEL
Khairunnisak 1) , Rahmat 2)
1) Program Studi Sistem Informasi, Fakultas Komputer dan Multimedia Universitas Islam Kebangsaan Indonesia Jl. Medan - Banda Aceh, Gampong Blang Bladeh Bireuen - Aceh Email: khairunnisak.207@gmail.com 1 ) , rahmat.mtk88@gmail.com 1)

## Abstract
[ Internet Of Things Application Monitoring Nft Hydroponic Gardens Using Solar Panels ] The increasing conversion of land to non-agricultural land, especially in Indonesia, has resulted in the development of many agricultural  models  that  no  longer  depend  on  large  tracts  of  land  or  agricultural  land.  The  current hydroponic model is one of the modern technologies that is easy to develop without relying on agricultural land. This is because hydroponics is an agricultural model that does not use soil as a growing medium, but plants are only fed with nutrient fluids through plant  roots. Hydroponic  gardens generally use a  parallon type of pipe installation to drain nutrients by using a pump as the irrigation method. In addition, hydroponic gardens are also required to check nutrient levels regularly at 560-840 ppm. This is because sometimes ppm of nutrients will affect hydroponic plants if the number is outside this range. The problem is that the garden manager is required to control the nutrient levels 2 times a day, in the morning and evening, which is certainly very inconvenient for the garden manager. Therefore, in this study, the development of hydroponic garden monitoring technology based on IoT technology that can provide reports on nutrient levels via smartphones. The results of the research conducted are that the application developed is able to control the condition of the  hydroponic  garden  in  real  time.  In  addition,  through  the  use  of  solar  panel  technology,  hydroponic gardens are also able to supply electricity for their operations without having to rely on electricity supply from PLN.
Keywords: Hydroponics; Internet of Things; Monitoring System; NFT Model; Solar Panels;

## Abstrak
Konversi lahan pertanian menjadi lahan non pertanian yang semakin meningkat khususnya di Indonesia telah berdampak kepada banyaknya pengembangan model pertanian yang tidak lagi bergantung kepada lahan atau areal  pertanian  yang  luas.  Model  pertanian  hidroponik  saat  ini  menjadi  salah  satu  teknologi  pertanian moderen  yang  mudah  dikembangkan  tanpa  bergantung  kepada  lahan.  Hal  ini  dikarenakan  hidroponik merupakan model pertanian yang tidak menggunakan tanah sebagai media tanamnya, akan tetapi tanaman hanya dialiri cairan nutrisi melalui akar tanaman. Kebun hidroponik pada umumnya menggunakan instalasi pipa  jenis  paralon  untuk  mengaliri  nutrisi  dengan  menggunakan  pompa  sebagai  metode  irigasinya.  Di samping itu, pada kebun hidroponik juga diharuskan untuk dilakukan pengecekan kadar nutrisi secara berkala pada  angka  560-840  ppm.  Hal  ini  dikarenakan  kadang  ppm  nutrisi  akan  berpengaruh  kepada  tanaman hidroponik apabila angkanya berada di luar range tersebut. Masalahnya adalah pengelola kebun diharuskan melakukan pengontrolan kadar nutrisi tersebut sebanyak 2 kali dalam sehari, yaitu pagi dan sore, dimana hal ini tentu sangat merepotkan pengelola kebun. Oleh karena itu, dalam penelitian ini dilakukan pengembangan teknologi monitoring kebun hidroponik berbasis teknologi IoT yang dapat memberikan laporan kadar nutrisi melalui smartphone. Adapun hasil dari penelitian yang dilakukan yaitu aplikasi yang dikembangkan mampu mengontrol kondisi kebun hidroponik secara real time. Di samping itu, melalui penggunaan teknologi solar panel  kebun  hidroponik  juga  mampu  disuplai  tenaga  listrik  untuk  operasionalnya  tanpa  harus  bergantung dengan suplai listrik dari PLN.
Kata Kunci: Hidroponik; Internet of Things; NFT Model; Panel Surya; Sistem Monitoring.

## 1. Pendahuluan
Penggunaan teknologi komputer saat ini telah merambah ke berbagai bidang kehidupan manusia, salah satunya  adalah  bidang  pertanian  (Arafat  et  al.,  2021).  Berbagai  metode  pertanian  moderen  telah dikembangkan  untuk  meningkatkan  kualitas  serta  kuantitas  hasil  panen  komoditas  pertanian  tertentu (Arrosida  et  al.,  2019;  Heryanto  et  al.,  2020;  Moordiani  and  Yunita,  2021).  Hal  ini  dilakukan  mengingat model pertanian cerdas pada masa industri 4.0 telah berubah bentuknya, dari semula menggunakan metode konvensional menjadi metode terbarukan yang menerapkan teknologi-teknologi terbaru (Muslem R, 2021). Disamping  itu,  tingginya  angka  konversi  lahan  pertanian  menjadi  lahan  non  pertanian  yang  terjadi  di Indonesia  khususnya  menjadi  salah  satu  penyebab  lahirnya  metode  pertanian  terbaru  seperti  metode hidroponik (Hamdani and Susanto, 2020; Istiqomah et al., 2019; Sihombing et al., 2021).
Metode hidroponik merupakan metode bercocok tanam tanpa menggunakan media tanah sebagai media tanamnya (Mulasari, 2019; Wirawan et al., 2021). Pada model pertanian hidroponik, tanaman ditanam pada media  lain  selain  tanah,  dengan  dialiri  air  yang  mengandung  cairan  nutrisi  sebagai  sumber  makanannya (Marisa et al., 2021; Wibowo, 2022). Pada umumnya, kebun hidroponik menggunakan metode irigasi dengan air  yang  di  pompa  menggunakan  pompa  listrik  untuk  mengairi  nutrisi  melalui  akar  tanaman.  Kebun hidroponik  model  seperti  ini  dering  disebut  juga  dengan  model  NFT  (Cahyaningtyas,  2020).  Kebun hidroponik  dengan  model  tersebut  juga  mengharuskan  pengontrolan  nutrisi  secara  berkala  dengan menggunakan alat TDS meter yang biasanya dilakukan 2 kali dalam sehari. Hal ini dilakukan untuk menjaga nilai nutrisi tanaman hidroponik pada angka 560-840 ppm, dikarenakan apabila nilai kepekatan nutrisi diluar range  tersebut,  maka  tanaman  hidroponik  akan  mengalami  hangus  daun  atau  kuning  daun  (Amalia  et  al., 2021; Mardika and Rahajoeningroem, 2021).
Kebun hidroponik model NFT memiliki masalah pada bagian kelistrikan dan pengontrolan nutrisi yang diharuskan secara berkala. Oleh karena itu, perlu dikembangkan suatu model kebun hidroponik yang mampu mengatasi masalah tersebut. Dalam penelitian ini, akan dilakukan pengembangan kebun hidroponik berbasis teknologi Internet of Things. Teknologi Internet of Things atau sering disebut IoT merupakan teknologi yang menggabungkan perangkat keras dan perangkat lunak, yang dapat mengirimkan data melalui jaringan internet serta  saling  bertukar  data  tanpa  keterlibatan  manusia  (Muslem,  2021).  Dalam  penelitian  ini  akan dikembangkan suatu aplikasi yang dapat mengirimkan data nutrisi tanaman hidroponik melalui sensor yang dipasang  pada  tandon  penampung  air  nutrisi  hidroponik.  Data  yang  dikirimkan  melalui  sensor  yang terhubung  ke  jaringan  internet  nantinya  akan  ditampilkan  pada  aplikasi  smartphone  Android  sehingga pengelola  kebun  hidroponik  tidak  perlu  lagi  melakukan  pengecekan  nutrisi  tanaman  hidroponik  secara berkala, namun hanya perlu melihat visualisasi data yang ada pada aplikai smartphone. Disamping itu, sistem otomatisasi  tersebut  juga  dilengkapi  dengan  solar  panel  sebagai  sumber  tenaga  untuk  menghidupkan perangkat sensor serta pompa yang digunakan untuk mengaliri nutrisi melalui air yang mengalir dalam pipa tanaman hidroponik.

## 2. Metode
Adapun metode yang digunakan dalam melakukan penelitian ini terbagi menjadi dua jenis, yaitu metode pengumpulan data, dan metode pengembangan sistem. Adapun metode pengumpulan data dilakukan melalui 3 tahap, yakni:
a) Observasi, yaitu melakukan pengamatan secara langsung di lapangan, yaitu kebun hidroponik yang membudidaya tanaman selada air.
b) Wawancara,  melakukan  pendekatan  dari  sisi  praktisi  dengan  pemilik  kebun  yang  selama  ini berkecimpung dengan kebun hidroponik untuk diketahui masalah yang sedang dihadapi.
c) Studi pustaka, yaitu dengan mengumpulkan berbagai teori yang dibutuhkan, baik dalam melakukan pemetaan serta analisis masalah maupun dalam mengumpulkan teori-teori  yang dibutuhkan dalam pengembangan aplikasi.
Disamping  itu,  penulis  juga  menggunakan  metode  pengembangan  prototype  dalam  merancangan  serta melakukan  implementasi  aplikasi  monitoring  kebun  hidroponik  (Rangan  et  al.,  2020).  Metode  prototype merupakan  metode  pengembangan  sistem  yang  melibatkan  user  secara  langsung  dalam  melakukan perancangan dan evaluasi perancangan sebelum implementasi proyek. Adapun gambaran umum dari metode prototype dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 1. Metode Pengembangan Prototype.
(Rangan et al., 2020)
Pada metode pengembangan prototype, tahap pertama diawali dengan identifikasi kebutuhan pengguna. Tahap ini diperlukan untuk menganalisis data awal untuk kebutuhan perancangan sistem. Tahap berikutnya adalah  membangun  model  prototype.  Tahap  selanjutnya  yaitu  user  dan  developer  melakukan  evaluasi prototype  secara  bersama-sama  untuk  menguji  kelayakan  serta  kesesuaian  model  prototype  dengan kebutuhan user. Tahap berikutnya yaitu melakukan implementasi atau koding sistem. Setelah implementasi koding  program  selesai,  maka  user  dan  developer  kembali  melakukan  evaluasi  untuk  menguji  kesesuaian fungsi dan tujuan sistem. Setelah proses semua selesai dilakukan, maka sistem prototype dianggap sesuai dan dapat digunakan sesuai dengan kebutuhan awal pengguna.

## 3. Hasil dan Pembahasan
1. Perancangan Prototype
Tahap perancangan dimulai dari analisa kebutuhan sistem, perancangan sistem secara keseluruhan serta persiapan  alat  dan  bahan  yang  dibutuhkan.  Langkah  pertama  yang  dilakukan  pada  penelitian  ini  yaitu melakukan  analisa  kebun  hidroponik  untuk  mengetahui  spesifikasi,  model  serta  perancangan  yang  akan dilakukan.  Spesifikasi  dasar  dari  kebun  hidroponik  yang  dikembangkan  adalah  kebun  hidroponik  dengan model NFT seperti pada gambar berikut:
Kebun hidroponik model NFT adalah kebun hidroponik yang menggunakan pipa paralon untuk mengaliri air  nutrisi  yang  dialirkan  dengan  menggunakan  pompa  listrik  12  Volt  (Dani,  2020;  Karoba  et  al.,  2015; Lukman  Ali  et  al.,  2021;  Nuh  et  al.,  2020;  Wahyuni  et  al.,  2021).  Model  kebun  hidroponik  yang  akan dikembangkan dapat dilihat pada gambar berikut:

## Gambar 3. Kebun Hidroponik
Setelah  analisa  kebutuhan  dilakukan,  langkah  berikutnya  adalah  melakukan  persiapan  alat  dan  bahan yang akan digunakan dalam mengembangkan kebun hidroponik berbasis teknologi Internet of Things (IoT). Adapun  alat  dan  bahan  yang  digunakan  terdiri  dari  sensor  suhu  dan  kelembaban,  sensor  TDS  meter, NodeMCU EPS8266, kabel  jumper, breadboard, panel  surya, papan, converter, kabel  penghubung beserta konektor panel surya, baterai dan beberapa alat pendukung seperti obeng, tang, multimeter serta solder.
2. Implementasi
Pada tahap ini dilakukan implementasi prototype melalui beberapa tahapan, di antaranya adalah:
a. Implementasi  sistem  tenaga  surya,  dimana  pada  tahap  ini  dilakukan  perakitan  bahan-bahan  yang disiapkan  untuk  listrik  tenaga  surya  seperti  panel  surya,  kabel  penghubung  dengan  konektor, konverter arus serta baterai menjadi satu kesatuan yang dapat bekerja bersama dalam menyalurkan listrik untuk kebutuhan operasional kebun hidroponik.
Gambar 4. Perakitan Sistem Listrik Tenaga Surya
b. Implementasi  sistem  monitoring  kebun  hidroponik,  dimana  tahap  ini  dilakukan  perakitan  sistem monitoring  kebun  hidroponik,  yaitu  dengan  merakit  sensor  suhu  dan  kelembaban,  sensor  TDS, NodeMCU ESP8266 dan perangkat-perangkat lain menjadi suatu kesatuan sistem yang dapat bekerja dengan baik.
Gambar 5. Perakitan Sistem IoT
c. Pengujian dan pemasangan, dimana pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap sistem monitoring kebun hidroponik berbasis teknologi Internet of Things untuk melihat sejauh mana keseuaian sistem dengan  rancangan  yang  dibuat  serta  kebutuhan  dari  pengguna.  Pada  tahap  ini  juga  dilakukan pemasangan  sistem  pada  kebun  hidroponik  pengguna,  mulai  dari  pemasangan  sistem  monitoring pada  kebun,  serta  pemasangan  teknologi  tenaga  surya  sebagai  alternatif  power  untuk  operasional kebun hidroponik.
Gambar 7. Pengujian dan Pemasangan Panel Surya
3. Hasil
Adapun  hasil  yang  didapatkan  pada  penelitian  ini  yaitu  pengembangan  sistem  monitoring  tanaman hidroponik  menggunakan  teknologi Internet  of Things telah berhasil dilakukan. Sistem tenaga surya yang dikembangkan mampu mengalirkan arus listrik  untuk  menghidupkan pompa air nutrisi  kebun hidroponik. Selain  itu  sistem  tenaga  surya  yang  dibangun juga  mampu  mensuplai  listrik  ke  sistem  monitoring  kebun, sehingga pengguna tidak lagi perlu bergantung pada sumber tenaga listrik yang berasal dari PLN.
Adapun untuk pengontrolan atau monitoring kondisi kebun juga dapat dilakukan dengan menggunakan smartphone yang terhubung jaringan internet.  Hal ini dapat  dilakukan dikarenakan sistem monitring  yang dibangun juga sudah berbasis jaringan, atau dengan kata lain sudah terkoneksi ke jaringan internet melalui jaringan wireless.  Adapun interface aplikasi  smartphone untuk  monitoring  kebun hidroponik  dapat dilihat pada gambar berikut:

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  tahapan  penelitian  yang  telah  dilakukan  serta  hasil  yang  dicapai,  penulis  dapat  mengambil beberapa kesimpulan diantaranya adalah:
1. Tanaman hidroponik memiliki kadar nutrisi berbeda berdasarkan jenis tanaman, seperti selada air yang memiliki nilai nutrisi sebesar 560-840 ppm. Apabila nilai ppm berada dibawah range tersebut, maka tanaman akan menjadi layu dan kuning serta mati. Sedangkan apabila nilai ppm berada diatas range  tersebut,  maka tanaman  hidroponik  akan  mengalami  hangus  daun  dan  busuk  akibat  nutrisi yang terlalu besar.
2. Sistem monitoring kebun hidroponik yang dikembangkan dalam penelitian ini sangat cocok untuk digunakan  pada  jenis  kebun  hidroponik  model  NFT,  dikarenakan  dapat  mengontrol  kadar  nutrisi secara real  time dan 24 jam, tanpa harus mengunjungi  kebun  secara berkala untuk  melihat kadar nutrisi tanaman hidroponik.
3. Sistem panel surya yang dikembangkan mampu menggantikan PLN dalam mensuplai tenaga listrik untuk kebun, baik siang hari maupun malam hari.
4. Sistem  yang  dikembangkan  dapat  digunakan  untuk  mendukung  teknologi  pertanian  cerdas,  yang dapat beroperasi meskipun pada milayah yang belum tersuplai oleh listrik PLN.

## Daftar Pustaka
Amalia, A.F., Dalapati, A., Firdaus, J., Haryono, P., Rachmawatie, E., 2021. PENGARUH KONSENTRASI AIR  BAKU  TERHADAP  PERTUMBUHAN  TANAMAN  SELADA  PADA  BUDIDAYA HIDROPONIK. J-PEN Borneo : Jurnal Ilmu Pertanian 4. https://doi.org/10.35334/jpen.v4i2.2092
Arafat, A., Ratna, S., Wagino, W., Ibrahim, I., 2021. PERANCANGAN DAN PENGUJIAN ALAT UNTUK MONITORING KELEMBABAN TANAH DAN PEMBERIAN PUPUK CAIR PADA TANAMAN CABAI BERBASIS INTERNET Of THINGS. Technologia: Jurnal Ilmiah 12. https://doi.org/10.31602/tji.v12i4.5639
Arrosida, H., Sudaryanto, A., Setyawan, S.B., 2019. Smart Plant House Pada Budidaya Jamur Tiram Berbasis Internet Of Things (Untuk Meningkatkan Produktivitas Petani Jamur Di Desa Bantengan Kecamatan Wungu  Kabupaten  Madiun).  DIKEMAS  (Jurnal  Pengabdian  Kepada  Masyarakat)  3. https://doi.org/10.32486/jd.v3i2.383
Cahyaningtyas,  A.P.,  2020.  PERBANDINGAN  ANTARA  KENDALI  PID  DENGAN  FUZZY  PADA PENGENDALIAN PH LARUTAN NUTRISI SISTEM HIDROPONIK METODE NFT (NUTRIENT FILM …. Jurnal Teknik Elektro.
Dani, A.W., 2020. Optimalisasi  Pertumbuhan Pada Sayuran Hidroponik  Nutrient Film Technique Dengan Metode Fuzzy Logic Berbasis Internet of Things. Jurnal Teknologi Elektro 11. https://doi.org/10.22441/jte.2020.v11i1.001
Hamdani, K.K., Susanto, H., 2020. Pengembangan varietas tahan naungan untuk mendukung peningkatan produksi tanaman pangan. Jurnal Planta Simbiosa 2.
Heryanto, A., Budiarto, J., Hadi, S., 2020. Sistem Nutrisi Tanaman Hidroponik Berbasis Internet Of Things Menggunakan  NodeMCU  ESP8266  Jurnal  BITe :  Jurnal  Bumigora  Information  Technology  Jurnal BITe : Jurnal Bumigora Information Technology. Jurnal BITe 2.
Istiqomah,  A.,  Nindyantoro,  N.,  Novindra,  N.,  2019.  ANALISIS  LAND  RENT  DAN  DAYA  SAING PERTANIAN  PADI  ORGANIK  DI  KABUPATEN  TASIKMALAYA.  Journal  of  Agriculture, Resource and Environmental Economics 2. https://doi.org/10.29244/jaree.v2i1.25929
Karoba,  F.,  Nurjasmi,  R.,  Suryani,  S.,  2015.  Pengaruh  Perbedaan  pH  terhadap  Pertumbuhan  dan  Hasil Tanaman Kailan (Brassica oleraceae) Sistem Hidroponik Nft (Nutrient Film Tecnique). Jurnal Ilmiah Respati Pertanian 7.
Laylanasution. (2019). Perbandingan Sistem
Hidroponik DFT dan NFT . Blog. https://laylanasution.home.blog/2019/01/23/perbandingan-sistem-hidroponik-dft-dan-nft/
Lukman  Ali,  Muhammad  Rifky  Haekal  Sahid,  Amar  Alqadri  Asri,  Nurul  Auliah,  Syahir   Syarif,  Dicky Hermansyah, Yusril Dwi Mahendra, Muhammad Hanif Muhtadi, 2021. Pengaktifan Lahan Hidroponik UPT SMA Negeri 4 Parepare. Jurnal Lepa-Lepa Open 1.
Mardika, A.S., Rahajoeningroem, T., 2021. Sistem  Kendali dan Monitoring  Parameter Limbah Cair Tahu sebagai Larutan Nutrisi Tanaman Hidroponik Bebasis Internet Of Things. Telekontran : Jurnal Ilmiah Telekomunikasi, Kendali dan Elektronika Terapan 9. https://doi.org/10.34010/telekontran.v9i1.5622
Marisa, M., Carudin, C., Ramdani, R., 2021. Otomatisasi Sistem Pengendalian dan Pemantauan Kadar Nutrisi Air  menggunakan  Teknologi  NodeMCU  ESP8266  pada  Tanaman  Hidroponik.  Jurnal  Teknologi Terpadu 7. https://doi.org/10.54914/jtt.v7i2.430
Moordiani,  R.,  Yunita,  F.,  2021.  Pemanfaatan  Teknologi  Pascapanen  Padi  Meningkatkan  Kualitas  Mutu Hasil Panen Di Jawa Tengah. Jurnal Fp UNS 5.
Mulasari,  S.A.,  2019.  PENERAPAN  TEKNOLOGI  TEPAT  GUNA  (PENANAM  HIDROPONIK
MENGGUNAKAN MEDIA
TANAM)
BAGI MASYARAKAT SOSROWIJAYAN
YOGYAKARTA.  Jurnal  Pemberdayaan:  Publikasi  Hasil  Pengabdian  Kepada  Masyarakat  2. https://doi.org/10.12928/jp.v2i3.418
Muslem, I., 2021. Prototype Kunci RFID (Radio Frequency Identification) dalam Meningkatkan Keamanan Kendaraan Bermotor. JURNAL TIKA 5. https://doi.org/10.51179/tika.v5i3.104
Muslem  R,  I.,  2021.  Sistem  Pendeteksi  Kebocoran  Gas  Rumah  Tangga  Menggunakan  Mq-2  Sensor  Dan Mikrokontroler. JURNAL TIKA 6. https://doi.org/10.51179/tika.v6i02.457
Nuh, M., Hutasuhut, M.A., Ikhsan, M., 2020. Pengembangan Media Tanam Hidroponik untuk Mendukung Ketahanan Pangan Warga Kecamatan Medan Labuhan. Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat 26.
Rangan, A.Y., Amelia Yusnita, Muhammad Awaludin, 2020. Sistem Monitoring berbasis Internet of things pada Suhu dan Kelembaban Udara di Laboratorium Kimia XYZ. Jurnal E-Komtek (Elektro-Komputer- Teknik) 4. https://doi.org/10.37339/e-komtek.v4i2.404
Sihombing, E.N., Andryan, A., Astuti, M., 2021. Analisis Kebijakan Insentif Dalam Rangka Perlindungan Lahan Pertanian Pangan Berkelanjutan Di Indonesia. Jatiswara 36. https://doi.org/10.29303/jatiswara.v36i1.278
Wahyuni,  S.,  Wahyudi,  M.,  Rusidy,  A.,  2021.  Rekayasa  Digitalisasi  Pertanian  Hidroponik  NFT  dengan Model Kendali Suhu, pH dan Electrical Conductivity (EC). Rekayasa 14. https://doi.org/10.21107/rekayasa.v14i1.9217
Wibowo,  S.W.,  2022.  Pelatihan  Pembuatan  Hidroponik  DFT  Model  Meja  Kepada  Siswa  SMAN  1  Batur
Banjarnegara. Dinamisia : Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat 6.
https://doi.org/10.31849/dinamisia.v6i1.9314
Wirawan,  M.K.,  Rahayuningsih,  S.,  ...,  2021.  MONITORING  PEMBUDIDAYAAN  TANAMAN HIDROPONIK  SELADA  DENGAN  SISTEM  ARDUINO  UNO  DAN  PEMANFAATAN  ENERGI BARU TERBARUKAN. Seminar Nasional ….