Vol. 1,  No. 2, Bulan April Tahun 2020 E-ISSN   : 2686-6102 P-ISSN   : 2721-4842

## Sumon: Pemantauan Kualitas dan Volume Susu Segar Pada Cold Storage berbasis IoT
Teguh Sutanto 1 Norma Ningsih 2 Harianto 3
1,2 Program Studi Sistem Informasi, Universitas Dinamika Surabaya
3 Program Studi Teknik Komputer, Universitas Dinamika Surabaya Email: 1 teguh@dinamika.ac.id, 2 norma@dinamika.ac.id , 3 hari@dinamika.ac.id
Abstrak: Penyimpanan susu segar  membutuhkan pengaturan dan pemantauan suhu yang optimal agar kualitas susu segar dapat dipertahankan. Kondisi saat ini cold storage hanya bisa menampilkan temperature susu saat ini, tetapi data histori temperature dan keasaman susu tidak terekam dengan baik.  Informasi  distribusi  susu  segar  dari  petani  susu  ke  KUD  penyimpanan  susu  kemudian  ke Industri Pengolah Susu (IPS) butuh yang lama.  Penelitian ini mengusulkan Perangkat IoT Master dan Slave yang dapat digunakan untuk menyelesaikan permasalahan penyimpanan, pemantauan dan pengendalian persedian susu segar. IoT Node terdiri dari sensor suhu ruang, suhu susu, Ph meter, dan  ultrasonic.  Data  dari  sensor  akan  diproseses  oleh  IoT  Node  untuk  kemudian  dikirim  ke  IoT Master Controller. IoT Master Controller akan mengirimkan data ke server cloud. Berdasarkan data tersebut maka kondisi susu dalam cold storage dapat dipantau kualitas dan ketersediaannya.
Kata Kunci: IoT, JSON, Ultrasonic, Ph meter, HttpConnection
Abstract: Fresh milk storage requires optimal temperature regulation and monitoring so that the quality of fresh milk can be maintained. The current condition of cold storage can only display milk temperature at this time, but historical temperature and acidity data of milk is not recorded properly. Information on the distribution of fresh milk from milk farmers to the KUD for milk storage and then to the Milk Processing Industry (IPS) takes a long time. This research proposes the IOT Master and Slave Tool that can be used to solve the problem of storage, monitoring and control of fresh milk supply. IOT Node consists of room temperature sensors, milk temperature, Ph meter, and ultrasonic. Data from the sensor will be processed by the IoT Node and then sent to the IoT Master Controller. IoT Master Controller will send data to the cloud server. Based on these data, the condition of milk in cold storage can be monitored for its quality and availability
Keywords : IOT, JSON, Ultrasonic, Ph meter, HttpConnection

## PENDAHULUAN
Dewan persusuan nasional memperkirakan  indonesia  akan  mengalami darurat susu segar dalam negeri pada tahun 2020. Karena  kemampuan  produksi  susu  segar  dalam negeri  diprediksi  hanya  mampu  memenuhi sepuluh persen dari kebutuhan nasional. Pada saat ini  produksi  susu  segar  dalam  negeri  hanya memenuhi  18  persen  dari  total  kebutuhan nasional 4,45 juta ton per tahun, sisanya sebanyak 82  persen  kebutuhan  susu  nasional  dipenuhi dengan impor.
Model distribusi susu segar dari peternak (petani  susu)  ke  industri  pengolah  susu  (IPS) melalui  jalur  yang  cukup  panjang  [1].    Jalur
distribusi  dimulai  dari  peternak  kemudian disetorkan  ke  KUD  susu  setelah  memenuhi jumlahnya  baru  disetorkan  ke  IPS.  Karena  jarak antara Koperasi Unit Desa (KUD) ke IPS cukup jauh sehingga untuk proses pengiriman susu harus menunggu cukup banyak maka diperlukan proses penyimpanan.  Untuk  menyimpan  susu  supaya tahan  lama  diperlukan  tempat  penyimpanan dengan  suhu  kurang  dari  3 o C  yang  juga dinamakan  cooling  unit.  Terjadinya  kesalahan penyimpanan dapat mengakibatkan berkurangnya ketahanan susu yang mempengaruhi kualitas susu [2]  [3].  Kendala  yang  dialami  oleh  IPS  saat  ini adalah  tidak  bisa  mengamati  secara  langsung suhu dalam mesin cooling unit yang tersebar pada
KUD  yang  jaraknya  cukup  jauh.  Selain  itu industri  pengolah  susu  juga  tidak  bisa  melihat secara  langsung  banyaknya  susu  yang  sudah tersimpan dalam cooling unit sehingga sulit untuk melakukan  manajemen  perencanaan  produksi yang berhubungan dengan banyaknya bahan baku yang  tersedia.  Dalam  masa  industri  4.0  saat  ini permasalahan tersebut dapat diselesaikan dengan menggunakan teknologi Internet of Thing (IoT). Saat  ini  IoT  sudah  mulai  diimplementasikan dalam  bidang  pertanian,  dan  peternakan  [4]. Mesin Cooling unit (Cold Storage) yang terdapat pada KUD  yang tersebar pada  jarak  yang cukup jauh  dari  IPS  diberikan  sensor  ultrasonic  yang digunakan untuk mengukur volume susu [4] dan sensor suhu yang berfungsi untuk mengukur suhu susu  dan  sensor  Ph  untuk  mengukur  tingkat keasaman  susu  yang  ada  dalam  mesin  cooling unit  [5].  Dengan  implemetaasi  IOT  maka  data suhu  dan  jumlah  susu  yang  ada  di  cooling  unit KUD dapat dikirim ke IPS dan selanjutnya diolah untuk manejemen pengaturan bahan baku.

## METODE

## Internet of Things (IOT)
Sebuah  system  dapat  dikategorikan  sebagai Internet of Things jika memilki 4 komponen [7], yaitu:
1. Alat dengan fungsi tertentu
2. Kontroler, sensor dan actuator
3. Jalur koneksi dengan internet
4. IoT Broker and Management

## JSON
JSON  (JavaScript  Object  Notation) adalah sebuah format pertukaran data yang ringan [6].  Format  data  JSON  sangat  mudah  untuk dibaca  dan  ditulis  oleh  manusia.  JSON menggunakan format text yang tidak terikat oleh sebuah  Bahasa  pemrograman  tertentu.  JSON digunakan dalam penelitian ini karena diharapkan dapat  mengirimkan  data-data  sensor  ke  server cloud dengan lebih ringan dan cepat.
JSON  dibangun  dengan  dua  format struktur:
1. Koleksi  dari  pasangan  nama  dan  nilai. Pada  beberapa  Bahasa  pemrograman koleksi  ini  diimplementasikan  dalam bentuk object, record dan hashmap.
2. Array, kumpulan nilai yang terurut yang terdiri dari index array dan nilai array.
Seperti  terlihat  pada  Gambar  1  adalah  sebuah JSON dengan struktur objek yang diawali dengan “{“  dan  diakhiri  dengan  “}”.  Di  dalam  koleksi objek terdapat pasangan nama (sebagai key) dan nilai  (sebagai  data  yang  tersimpan  dalam  objek yang diacu oleh key).
Gambar 1. JSON Object

## Analisis System
Berdasarkan  analisa  kebutuhan  system maka  alur  distribusi  yang  diusulkan  dalam penelitan  ini  dapat  dilihat  pada  Gambar  2.  Alur distribusi  melibatkan  aktor  Peternak,  KUD  dan IPS.
Gambar 2. Alur Distribusi Susu dan Informasi
Peternak membawa susu segar ke KUD, kemudian

## Arsitektur
Berdasarkan  Alur  distribusi  tersebut maka  rancangan  arsitektur  IOT  yang  diusulkan dapat  dilihat  pada  Gambar  3  .  Arsitektur  terdiri dari:
1. Things  adalah objek  yang diamati  yang digunakan sebagai sumber data.
2. Sensors dan Actuator
3. Internet Gateways dan Data Aquitition
4. Edge IT
5. Data Center
Gambar 3. Arsitektur IOT Sumon

## Rancangan Perangkat IOT
Rancangan perangkat IOT dalam penelitian  ini  terdiri  dari  dua  perangkat  utama yaitu:  IOT  Master  dan  IOT  Node  (lihat  ).  IOT Master  berfungsi  sebagai  Internet  Gateway  dan Data Aquitition. Sedangkan IOT Node berfungsi sebagai  pengumpul  data  sensor  yang  akan diletakkan dakan cold storage.
Dengan  rancangan  perangkat  IOT seperti Gambar 4 memungkinkan diimplementasikan  ke  KUD  atau  Tempat Penyimpanan Susu segar yang memiliki lebih dari satu cold storage.
Gambar 4. Rancangan Umum Perangkat IOT
Master Controller akan membuka layanan Socket Server  yang  akan  menerima  IOT  Node  yang
melakukan  koneksi  menggunakan  SocketClient melalui WiFi.

## Master Controller
Master controller (IoT-MC) adalah perangkat IoT yang  berfungsi  untuk  menerima  data-data  dari sensor  yang  dikirimkan  oleh  IoT  Node, menyimpan  data  sensor  ke  dalam  SC  Card, mengirimkan data sensor ke server cloud melalui koneksi  yang  disediakan  oleh  modul  GSM. Komponen utama IoT-MC ( Gambar 6 ): 1. Board ESP32 Dev Kit 2. Buzzer 3. Module GSM (SIM9000A)
4. SD Card Reader
5. RTC
Rancangan program IoT Master Controller dapat dilihat pada Gambar 5 .

## Gambar 6 Perangkat IoT Master Controller

## Node IoT
IOT  Node adalah  perangkat  IoT yang  berfungsi untuk  membaca  sensor-sensor  yang  terhubung, mengubah besaran  nilai sensor  kemudian mengirimkan ke IoT Master Controller.
Gambar 7. Perangkat IoT - Node Sensor
Seperti  pada Gambar  7 ,  IoT  Node  terdiri  dari komponen sebagai berikut:
1. Board Node MCU Amica
2. Sensor Suhu
a. Sensor Suhu Ruangan
b. Sensor Susu Susu
3. Sensor Jarak
4. Sensor Ph
5. Sensor Aliran Air
6. Sensor Pintu
7. RTC
Rancangan program pada IOT Node dapat dilihat
pada Gambar  8 .  Program  diawali  dengan membuka  Socket  Client  supaya  bisa  terhubung dengan IOT Master Controller.
Gambar 8. Flowchart IoT Node

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan  rancangan  di  atas  maka, langkah  berikutnya  adalah  implementasi  dalam bentuk perangkat keras IoT dan perangkat lunak yang  akan  dijalankan  di  server  cloud.  Seperti terlihat  pada Gambar  9 adalah  perangkat  IoT Master Controller yang dihasilkan oleh penelitian ini. Sebelum dijalankan IoT Master Controller perlu dilakukan pengaturan parameter seperti  pada
Tabel  1 .  Setting  parameter disimpan  dalam  format  file  text  dengan  nama setenvir.txt dalam SD Card.
Tabel 1. Parameter Pengaturan IoT Master Controller Parameter Keterangan Contoh IPServer Alamat  IP  dari Server Cloud IP:192.168.1.12 2 Port Server Port yang digunakan Server Cloud Port:8080
Parameter Keterangan Contoh untuk  membuka layanan User Nama user untuk  konek  ke server User:admin Password Password  untuk user Pass:admin1234 NoDarurat Nomor telpon yang akan dikirim SMS jika ada indikasi pengeluaran susu ilegal
Nodar:0856307 6813 interval Durasi dalam satuan detik yang menentukan setiap berapa detik akan mengirim  data ke server cloud Durasi:5

## Gambar 9. Produk IoT Master Controller Sumon

## Pengujian Pengiriman Data
Pengiriman  data  dari  IoT  Master controller  ke  server  cloud  menggunakan  format JSON seperti pada:

## KESIMPULAN
Penelitian ini telah menghasilkan rancangan  dan  perangkat  IoT  yang  dapat digunakan  untuk  memantau  kondisi  susu  segar yang tersimpan dalam cold storage.

## SARAN
Saran untuk penelitian berikutnya adalah:
1. Pengembangan  aplikasi  di  sisi  server cloud
2. Pembuatan  dashboard  untuk  pengelola KUD dan Manajemen Industri Pengolah Susu
3. Integrasi  sistema  dengan  dinas  terkait (Peternakan dan Industri).

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  D. A. Sutrisno, S. Kumalaningsih and A. F. Mulyadi, "Study of Fresh Milk Stability in Transport with Low Temperature that Technically and Financially Feasible (Study on Temperature and Cooling Time)," Jurnal Teknologi Pertanian, vol. Vol. 16 No. 3, pp.
207-212, 2015.
[2]  L. A. Nababan, I. K. Suada and I. B. N. Swacita, "The Endurance Of Fresh Milk At Room Temperature Storage Viewed By Acidity Level Test (Ph), Boiling, And Time Reductase)," Indonesia Medicus Veterinus 3(4) :, vol. 3(4), pp. 274-282, 2014.
[3]  H. RESNAWATI, "Kualitas Susu Pada Berbagai Pengolahan," in Semiloka Nasional Prospek Industri Sapi Perah
Menuju Perdagangan Bebas , 2020.
[4]  D. Kurniawan, Y. and G. Suprayitno,
"Implementasi Internet of Things pada Sistem Irigasi Tetes dalam Membantu
Pemanfaatan Urban Farming," in The 7th University Research Colloquium , Surakarta,
2018.
[5]  Sumardi, "Implementasi Sensor Level Untuk Alat Ukur Volume Cairan Serba Guna Di Lingkungan Industri,"
TRANSMISI, Jurnal Teknik Elektro, Vols. Volume 11, Nomor 2, pp. 91-99, 2009.
[6]  E. Wahyupradipta and M. Taufiqurrohman, "Rancang Bangun Alat Uji Kualitas Air Susu Sapi Berbasis Arduino Menggunakan Metode Fuzzy Logic," in Seminar Nasional Kelautan XIII , Surabaya, 2018.
[7]  H. Santoso, Monster Arduino 3 Implementasi Internet Of Things pada Jaringan GPRS, Malang: ElangSakti, 2018.
[8]  T. Sutanto, N. Ningsih and H. Harianto, "Kolaborasi Buku Catatan Digital pada Perangkat Android berbasis Distributed Client Server," Jurnal Ilmial Scroll, vol. Vol.7 No.1, pp. 33-41, 2019.