## Sistem Monitoring Kualitas Udara, Suhu dan Kebersihan Kandang Ayam Otomatis Berbasis Internet of Things
Rachmad Nur Ariefin 1 , Suryanto 2
1,2 Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Informatika, Universitas Bina Sarana Informatika e-mail: 1 rachmadnurariefin09@gmail.com, 2 suryanto.syt@bsi.ac.id
Diterima 11-07-2023 Direvisi 13-07-2023 Disetujui 14-07-2023

## Abstrak
Pada  peternakan  ayam  saat  ini,  dimana  peternak  melakukan  pengecekan  suhu,  pemberian  pakan  dan  minum secara  manual.  Namun  saat  ini  dengan  kemajuan  teknologi  sudah  mulai  dikembangkan  sistem  yang  dapat melakukan  kegiatan  peternakan  ayam  secara  otomatis,  seperti  menjaga  suhu  dan  kebersihan  dalam  kendang. Penting  menjaga  suhu,  kualitas  udara  dan  kebersihan  pada  kandang  ayam  karena  berpengaruh  terhadap pertumbuhan ayam.  Penelitian ini  bertujuan untuk  mengembangkan  sistem monitoring otomatis yang menggunakan Internet of Things (IoT) untuk memantau kualitas udara, suhu, dan kebersihan kandang ayam secara real-time. Sistem ini dirancang untuk membantu peternak ayam dalam memantau dan mengoptimalkan kondisi lingkungan kandang ayam secara efisien. Dalam pengembangan sistem ini menggunakan beberapa komponen utama termasuk sensor-sensor yang digunakan, teknologi tekomunikasi IoT, dan platform pemantauan data. Sistem monitoring kualitas udara, suhu dan kebersihan  kandang  ayam  ini  dirancang  menggunakan  NodeMCU  ESP8266  sehingga  dapat  bekerja  secara otomatis dengan berbasis      IoT. Dengan menggunakan Nodemcu ESP8266 sebagai mikrokontroler, sehingga tidak membutuhkan  receiver  wi-fi  external  karena  NodeMCU  ESP8266  sudah  support  untuk  menggunakan  WI-fi secara internal. Hasil penelitian ini dapat membantu kinerja peternak ayam dalam mendapatkan informasi kondisi kandang  ayam  setiap  saat  dan  dari  hasil  pengujian  menunjukan  sistem  ini  dapat  berfungsi  dengan  baik,  dan didapat  hasil pengukuran sensor suhu ketika kurang dari 27°c maka lampu akan menyala, dan pada saat  suhu lebih dari 32°c maka kipas fan akan hidup untuk mengurangi suhu pada kendang. Sedangkan pada saat sensor kadar gas ammonia membaca lebih dari 25ppm maka pompa air akan hidup untuk membersihkan kotoran yg ada pada kandang untuk mengurangi ammonia didalam kandang.
Kata Kunci: Mikrokontroler , Internet of Things, NodeMCU ESP8266

## Abstract
In current chicken farms, where breeders check temperatures, feed and drink manually. However, currently with advances  in  technology,  a  system  has  begun  to  be  developed  that  can  carry  out  chicken  farming  activities automatically,  such  as  maintaining  temperature  and  cleanliness  in  the  kennel.  It  is  important  to  maintain temperature, air quality and cleanliness in the chicken coop because it affects the growth of chickens. This research aims  to  develop  an  automatic  monitoring  system  that  uses  the  Internet  of  Things  (IoT)  to  monitor  air  quality, temperature and cleanliness of chicken coops in real-time. This system is designed to assist chicken farmers in efficiently monitoring and optimizing the environmental conditions of the chicken coop. In developing this system several  main components are used including  the sensors used, IoT telecommunications technology, and a data monitoring platform. The monitoring system for air quality, temperature and cleanliness of the chicken coop is designed  using  the  Nodemcu  ESP8266  so that  it can  work  automatically  based  on IoT. By  using  the  Nodemcu ESP8266 as a microcontroller, you don't need an external wi-fi receiver because the NodeMCU ESP8266 already supports using WI-fi internally. The results of this study can help the performance of chicken farmers in getting information on the condition of the chicken coop at any time and from the test results it shows that this system can function properly, and the results obtained from measuring the temperature sensor when it is less than 27°c then the  light  will  turn  on,  and  when  the  temperature  is  over  from  32°c  then  the  fan  will  turn  on  to  reduce  the temperature in the drum. Meanwhile, when the ammonia gas level sensor reads more than 25ppm, the water pump will turn on to clean the dirt in the cage to reduce ammonia in the cage.
Keywords : Microcontrolle r , Internet of Things, NodeMCU ESP8266
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Ayam  potong broiler merupakan  jenis  ras unggulan  hasil  persilangan  dari  ras  ayam  yang memiliki daya produktivitas tinggi, terutama dalam
memproduksi  daging  ayam  untuk  memenuhi kebutuhan  daging  ayam.  Dengan  ditunjang teknologi maka ayam boiler memiliki karakteristik ekonomi  dengan  ciri  pertumbuhan  yang  cepat,
konversi pakan yang baik dan dapat dipotong pada umur  yang  relatif  muda  sehingga  sirkulasi  dalam pemeliharaan  lebih  cepat  dan  efisien  serta menghasilkan  daging  yang  berkualitas  baik  . (Kaleka, 2019)
Peternak  ayam  mengalami  kendala  karena polusi  udara  dan  suhu  saat  ini  kurang  baik  bagi peternakan  ayam  dengan  cuaca  yang  tidak  stabil membuat dampak buruk bagi kesehatan ayam dan hewan pada umumnya. (Saputra & Siswanto, 2018) Selain  itu  pengaruh  global  warming  yang berdampak  pada  perubahan  cuaca  yang  sangat fluktuatif,  sehingga  pemeliharaan  hewan  harus ketat  dan  intensif  dalam  menjaga  suhu  dan kelembaban  kandang  agar  hasil  ternak  menjadi optimal.  Suhu  kandang  yang  hangat  akan merangsang  proses  metabolism  tubuh  ayam  yang baik, sehingga ayam broiler cepat gemuk.
Namun sulit bagi peternak untuk melakukan pemeliharaan  secara  ketat  dan  intensif  jika pengecekan  suhu,  menjaga  kualitas  udara  dan kebersihan  kendang  masih  dilakukan  secara manual.
Dengan  berbagai  kendala  diatas  maka peternak  harus  mulai  memanfaatkan  kemajuan teknologi  otomasi  yang  dapat  melakukan  monitor kondisi  kandang  ayam  secara  real  time  untuk menjaga  suhu  dan  kebersihan  dalam  kendang. Salah  satu  teknologi  yang  dapat  digunakan  yaitu Internet of Things (IoT), dengan Internet of Things menjadikan  perangkat  alat  elektronik  dapat terhubung  satu  dengan  yang  lainnya.  Dengan adanya  penerapan  dari  Dengan  adanya  penerapan dari  IoT  akan  membuat  peternak  lebih  mudah untuk  mengetahui  suhu,  kualitas  udara  dan kebersihan  kandang  ayam  yang  dapat  mencegah terjadinya  penyakit  pada  ayam  dan  hasil  ternak dapat optimal. Maka penting untuk mengembangkan  Sistem  perangkat  otomatisasi yang dapat memberikan informasi tentang kualitas udara dan menjaga  suhu  pada  kandang  agar  tetap terjaga serta dapat diakses setiap waktu dimanapun melalui  perangkat  android  (P.  Eosina,  2015) berbasis Internet  of  Things yang  membuat perangkat  alat  elektronik  yang  digunkan  dapat terhubung satu dengan yang lainnya (Masriwilaga & Al-Hadi, 2018) Penggunaan sensor DHT11 untuk memantau suhu pada kandang dengan sistem kerja ketika suhu  dalam  kandang  kurang  dari  27 sensor akan  menyalakan  lampu  pijar  sebagai  sumber penghangatan  dan  ketika  suhu  dalam  kandang melebihi  32  sensor  akan  mematikan  lampu. Sistem  ini  terhubung  dengan  ESP8266  yang
memiliki  fitur WiFi internal  sehingga  dapat dikoneksikan  dengan smartphone (Wijanarko  & Hasanah,  2018).  MQ-135  adalah  sensor  udara untuk  mendeteksi  gas  amonia  (NH3), Sensor  ini melaporkan hasil deteksi kualitas udara (Sebayang, 2017)

## METODE PENELITIAN
2.1 Tahap Awal dan Alur Penelitian
Tahapan  pertama  yang  dilakukan  pada penelitian  ini  yaitu  merumuskan  permasalahan yang menjadi latar belakang mengapa pentingannya memoitoring kendang ayam, kemudian  mencari  referensi  dari  penelitian sebelumnya  yang  terkait,  selanjutnya  melakukan analisa  kebutuhan  yang  berarti  sebuah  tahapan untuk menganalisis atau mengidentifikasi kebutuhan  dan  masalah  yang  dihadapi  untuk menentukan tujuan, batasan-batasan sistem, kendala dan pemecahan masalah. Analis digunakan untuk  mengetahui  perilaku  sistem  dan  juga  untuk mengetahui  aktivitas  apa  saja  yang  ada  dalam sistem tersebut
Sumber : Data Penelitian, 2023
Gambar 1. Alur atau Tahapan Penelitian

## 2.2 Desain Sistem
Desain  sistem bertujuan untuk menentukan
posisi dari setiap komponen alat  agar
mempermudah
dalam tahap
pengerjaan perakitan(Dhavamani & Selvaraju, 2020)
Dibentuknya  design  dan  penempatan  alat  pada kandang dimana didalam kandang terdapat sensor suhu  yang  bertujuan  untuk  mengukur  suhu  pada kandang.
Sumber : Data Penelitian, 2023 Gambar 2. Desain Sistem
2.3 Perancangan Alat
Penelitian  ini  menggunakanan  konsep rancang  bangun,  yang  membahas  tentang  sistem monitoring  kualitas  udara,  suhu  dan  kebersihan kandang ayam otomatis berbasis internet of things menggunakan  NodeMCU  (Turesna  et  al.,  2020) Cara  kerja  alat  ini  secara  keseluruhan  berfungsi memberikan  perintah  untuk  melakukan  sistem suhu  dan  gas     ammonia  secara  otomatis  sehingga kualitas  suhu  dan  sistem  dalam  kendang  dapat terjaga dengan baik. Hasil pembacaan setiap sensor dikirim memlalui internet dan di tampilkan secara real-time pada perangkat mobile android
Sumber : Data Penelitian, 2023 Gambar 3. Skematik Alat
A. Perancangan Perangkat Keras
Diagram  blok  merupakan  penggambaran sederhana dari keseluruhan sistem yang   telah dibuat. Perancangan ini secara garis besar yaitu, LCD 16 x 2 dan blynk yang berfungsi sebagai output informasi pembacaan  sensor  suhu  dan  gas  ammonia  yang dikirim melalui internet dengan jaringan WIFI pada Nodemcu ESP 8266 (Arifin et al, 2018).
Sumber : Data Penelitian, 2023 Gambar 3. Blok Diagram

## B. Skema Rangkaian Alat
Berikut  rancang  bangun  skema  alat  dari sistem  monitoring  kualitas  udara,  suhu  dan kebersihan kandang secara otomatis.
Sumber : Data Penelitian, 2023

## Gambar 5. Skema Rangkaian Alat
Tahapan  penelitian  ini  dibentuk  dalam diagram  alir  atau flowchart. Berikut flowchart
rancangan perangkat lunak sistem.
Sumber : Data Penelitian, 2023
Dari flowchart diatas  dapat  dijelaskan proses diawali dengan start dan dilanjutkan dengan proses inisialisasi input dan output dimana input yang  digunakan  disini  yaitu  sensor  suhu  dan sensor  gas  sedangkan ouput yang  didapatkan berupa  LCD,  fan,  pompa  dan  lampu.  Setelah inisialisasi input dan output selesai  maka  akan dilanjutkan  pada  tahap  pembacaan  data  pada sensor suhu, sensor gas, yang ditampilkan melalui perangkat android menggunkan Blynk Apps . Jika pembacaan  sensor  suhu  <  27C  maka  kondisi lampu akan menyala (ON) dan fan pada kondisi mati (OFF), apabila sensor suhu tidak pada <27C. Berikut ini data sistem perkandangan yang ideal untuk  usaha  ternak  ayam  ras  meliputi: persyaratan  temperatur  berkisar  antara  32,2- 35°C, kelembaban berkisar antara 60-70%.
Tabel 1. Umur dan Suhu Umur (Hari) Suhu ( 0 C) 01 – 07 34 – 32 08 – 14 29 – 27 15 – 21 26 – 25 21 – 28 4 – 23 29 – 35 23 -  21
Sumber : Kementan, 2018
D. Bahan dan Alat Proses mempersiapkan kebutuhan alat dan bahan  dalam  membangun  alat.  Berikut  adalah beberapa alat dan bahan yang dibutuhkan:
Tabel 2. Daftar alat No Alat Jumlah Satuan 1 NodeMCU ESP8266 1 Pcs 2 Adaptor 5v 1 Pcs 3 Sensor suhu 1 Pcs 4 Sensor gas ammonia 1 Pcs 5 Modul relay 4 channel 4 Pcs 6 LCD 16x2 1 Pcs 7 Waterpump 1 Pcs 8 Lampu 1 Pcs 9 Exhaust fan 1 Pcs 10 Papan PCB 1 Pcs 11 Kabel jumper 50 Pcs 12 Stop kontak 1 Pcs 13 Selang 7mm 1 Pcs Sumber : Data Penelitian, 2023 Tabel 3. Daftar Bahan No Bahan Jumlah Satuan 1 Timah Solder Secukupnya Pcs 2 Solvent Secukupnya Pcs
HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Hasil Rangkaian Alat
Pada  bagian  ini  dibahas  tentang  hasil  dari penelitian yang telah dilakukan. Protitype alat yang telah  dibuat  sesuai  dengan  rancangan  yang  telah dibuat diawal, bagian ini juga dibahas tentang hasil dari  pengujian  alat  yang  dibuat  dan  analisa terhadap  hasil  pengujian  alat  yang  sudah direalisasikan.  Analisa  dari  pengujin  ini  meliputi pegujian  terhadap input serta output yang diperoleh.  Untuk  mendapatkan output dari  sistem monitoring kualitas  udara,  suhu  dan  kebersihan kendang ayam otomatis berbasis Internet Of Think (IoT)  yang  menggunakan supply berupa power supply 12VDC. Hal ini dapat diketahui dari hasil- hasil  yang  telah  diperoleh  dari  pengujian  sistem serta  juga  dapat  mengetahui  kelebihan  dan kekurangan sistem yang telah dibuat.
Sumber : Hasil Penelitian, 2023 Gamabar 7. Hasil Rangkaian Relay dan Sensor
Sumber : Hasil Penelitian, 2023 Gambar 8. Hasil rangkaian Output LCD
Sumber : Hasil Penelitian, 2023 Gambar 9. Hasil Rangkaian Keseluruhan Alat Sumber : Hasil Penelitian, 2023
Gambar 10. Hasil Dashboard Perangkat Lunak
3.2 Pengujian dan Analisa Rangkaian
A. Sensor Suhu DHT11 Pengujian  ini  dilakukan  guna  untuk mengetahui  suhu  pada  kendang  ayam  serta tegangan  keluaran  dari  sensor  Suhu  DHT11. Pengujian  ini  sangat  dibutuhkan  dengan  tujuan untuk mengetahui berapa nilai tegangan pada output sensor ketika mendeteksi suhu pada kandang ayam.
Sumber : Hasil Penelitian, 2023 Gambar 7. Pengukuran dan pengujian sensor DHT11
Berdasarkan  pengujian  dan  pengukuran sensor suhu DHT11 pada gambar dapat diketahui bahwa terdapatnya titik pengukuran yang dilakukan pada sensor suhu DHT11 pada kandang ayam dimana pada titik VCC, GND
Tabel 4. Hasil Pengukuran Tegangan Sensor Suhu DHT11 Titik Pengukuran PIN Hasil Pengukuran TP VCC 3.3V Sumber : Hasil Penelitian, 2023 Berdasarkan  data  tabel  bahwa  hasil  pada pengukuran  yang  telah        dilakukan  dengan menggunakann multimeter didapatkan hasil
tegangannya adalah 3.3V. Tabel 5. Hasil Pegujian Suhu Pada KandangAyam di Malam Hari Menggunakan Lampu 5watt Suhu Durasi Ampere Tegangan (V) Daya ( Watt ) 25 47 Detik 0.037A 220V 6.5 26 51 Detik 0.037A 220V 6.5 27 55 Detik 0.037A 220V 6.5 28 58 Detik 0.037A 220V 6.5 29 01  Menit 57 Detik 0.037A 220V 6.5 30 04  Menit 43 Detik 0.037A 220V 6.5 31 15Menit 05 Detik 0.037A 220V 6.5 32 15Menit 06 Detik 0.037A 220V 6.5 Sumber : Hasil Penelitian, 2023 Tabel 6. Hasil Pegujian Suhu Pada Kandang Ayam di Siang Hari Menggunakan Lampu 5watt Suhu Durasi Ampere Tegangan (V) Daya (Watt) 25 10 Detik 0.037A 220V 6. 5 26 12 Detik 0.037A 220V 6.5 27 22 Detik 0.037A 220V 6.5 28 31 Detik 0.037A 220V 6.5 29 42 Detik 0.037A 220V 6.5 30 55 Detik 0.037A 220V 6.5 31 1 Menit 0.037A 220V 6.5
28 Detik 32 1 Menit 29 Detik 0.037A 220V 6.5
Sumber : Hasil Penelitian, 2023
Berdasarkan  data  di  tabel  5  dan  tabel  6 terdapat  perbedaan  dimana    pengujian  yang dilakukan  menggunakan  lampu  5 watt di  malam dan  siang  hari,  terdapat  perbedaan  yaitu dipengaruhi oleh suhu lingkungan. Pada saat siang hari  suhu  yang  didapatkan  lebih cepat  meningkat dalam  pendeteksian  suhu  pada  kandang  ayam dibandingkan pada malam  hari.
Untuk mengetahui penggunaan daya, dpaat dihitung dengan rumus sebagai berikut :
P = V x I x cos (Φ)
…………… (1)
Keterangan :
P : Wattage / daya ( watts ) V : Voltage / tegangan ( Volt ) I : Ampere / arus (A) Cos(Φ) : Power factor / factor daya
Dari rumus diatas dapat diketahui bahwa :
P = 221 x 0.037 x 0.8 = 6.5 Watt
Dengan  demikian  dari  hasil  pengukuran pada  suhu  di  malam  dan  siang  hari  dengan menggunakan  lampu  5watt  terdapat  durasi  yang berbeda-beda  akan  tetapi  tidak  mempengaruhi daya yang dihasilkan.
B. Sensor Gas MQ-135
Sensor  Gas  MQ-135  digunakan  untuk mendeteksi  gas  amonia  (NH3)  didalam  kendang. Sensor  ini  melaporkan  hasil  deteksi  kualitas  udara berupa  perubahan  nilai  resistansi  analog  di  pin keluarannya. Sensor ini bekerja pada tegangan 5 Volt dan menghasilkan sinyal keluaran  analog.
Sumber : Hasil Penelitian, 2023 Gambar 12. Hasil rangkaian Output (tampilan LCD)
Sumber : Hasil Penelitian, 2023 Gambar 13. Hasil Dashboard Perangkat Lunak (tampilan suhu dan gas ammonia )
Pada pengukuran gas amonia ketika sensor mendeteksi  di  angka  25  ppm  maka  pompa  akan hidup untuk membersihkan kadar gas amonia . Pada saat gas amonia turun menjadi 15 ppm maka pompa akan mati dan di dapatkan hasil waktu pembersihan selama 21 detik dari angka 25 ppm menjadi 15 ppm seperti yang terlihat pada gambar 14a dan 14b.
(a)
(b)
Sumber : Hasil Penelitian, 2023
Gambar 14. Durasi Pembersihan Amonia yang ditampilkan pada dashboard perangkat lunak
Dari  hasil output pembacaan  sensor  pada gambar  12  dan  gambar  13,  menunjukkan  tampilan pembacaan suhu dan gas amonia yang memiliki hasil yang sama baik tampilan LCD maupun tampilan di dasboar perangkat lunak di smartphone.
Berdadarkan  hasil  pengujian  pada penelitian ini dapat menunjukkan bahwa sistem ini dapat  berfungsi  dengan  baik,  dan  didapat  hasil pengukuran  sensor  suhu  ketika  kurang  dari  27°c maka  lampu  akan  menyala,  dan  pada  saat  suhu lebih  dari  32°c  maka  kipas  fan  akan  hidup  untuk mengurangi  suhu  pada  kandang,  kadar  gas ammonia pada kandang jika sensor membaca lebih dari  25ppm  maka  pompa  air  akan  hidup  untuk membersihkan kotoran yg ada pada kandang untuk mengurangi ammonia didalam kandang.

## KESIMPULAN
a) Sensor  DHT11  dapat  membantu  untuk memantau  suhu  pada  kandang  ayam  system yang  dimana  terhubung  dengan  ESP8266 sehingga dapat dikoneksikan dengan handphone melalui  aplikasi Blynk melalui sistem  ini  peternak  ayam  lebih mudah  dalam pemantauan  kondisi  kandang  menjadi  lebih baik.
b) Sensor  MQ-135  dapat  membantu  kinerja peternak  ayam  dalam  mendapatkan  informasi kondisi  kandang  ayam  setiap  saat  terkait dengan kualitas udara di dalam kendang.
c) Berdadarkan hasil pengujian pada penelitian ini dapat  disimpulkan  bahwa  sistem  ini  dapat berfungsi  dengan  baik,  dan  didapat  hasil pengukuran  sensor  suhu  ketika  kurang  dari
27°c maka lampu akan menyala, dan pada saat suhu lebih dari 32°c maka kipas fan akan hidup untuk  mengurangi  suhu  pada  kandang,  kadar gas  ammonia  pada  kandang  jika  sensor membaca  lebih  dari  25ppm  maka  pompa  air akan  hidup  untuk  membersihkan  kotoran  yg ada pada kandang untuk mengurangi ammonia didalam kandang.

## REFERENSI
Dhavamani, R., & Selvaraju, S. (2020). Design of  Air  Quality  Monitoring  System  based  on Internet  of  Things  (IoT).  International  Journal of Advanced Science and Technology .
Kaleka.  (2019). Beternak  Ayam  Tanpa  Bau, (Rachmad, Ed.; 2nd ed.). 2019.
M.  N.  Arifin,  M.  H.,  Hanafi  Ichsan,  &  S.  R. Akbar. (2018). Monitoring Kadar Gas Berbahaya  Pada  Kandang  Ayam  Dengan Menggunakan Protokol HTTP Dan ESP8266 . 2 , 11.
Masriwilaga,  A.  A.,  &  Al-Hadi,  T.  A.  J.  M.
(2018). Sistem Monitoring Peternakan Ayam  Broiler Berbasis Internet Of Things .
P.  Eosina,  S.  A.-I.  dan  F.  F.  (2015). Aplikasi Monitoring  Jalan  Rusak  Kota  Bogor  Berbasis Android Menggunakan Geotagging . 5.
Saputra,  J.  S.,  &  Siswanto.  (2018). Prototype Sistem Monitoring Suhu Dan Kelembaban Pada Kandang  Ayam  Broiler  Berbasis  Internet  Of Things . 7 (1).
Sebayang.  (2017). Stasiun  Pemantau  Kualitas Udara Berbasis Web .
Siaran  Pers  Kementerian  Pertanian  Republik Indonesia.  (2018).  Pedoman  Teknis  Budidaya Ayam Broiler. Jakarta.
Turesna, G. , Andriana, A. , & Abdul Rahman, S.  ,.  (2020). Perancangan  Dan  Pembuatan Sistem   Monitoring  Suhu  Ayam,  Suhu  Dan Kelembaban  Kandang  Untuk  Meningkatkan Produktifitas Ayam Broiler . 17 (1).
Wijanarko,  D.  ,  &  Hasanah,  S.  (2018).
Monitoring Suhu Dan Kelembaban Menggunakan  Sms  Gateway  Pada  Proses Fermentasi  Tempe  Secara  Otomatis  Berbasis
Mikrokontroler . 4 (1).