## TIERS Information Technology Journal
Vol.1, No.2, Desember 2020, pp. 1~9
ISSN: 2723-4541 / E-ISSN: 2723-4533 DOI:  1

## Purwarupa Perangkat Microclimate Adjuster Berkemampuan Remote Monitoring di Fasilitas Riset PRITA
I Nyoman Kusuma Wardana 1 , I Kadek Arta Wiguna 2 , I Putu Widia Prasetia 3 , I Komang Agus Ady Aryanto 4
1 Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Bali, Bali
2,3 Program Studi Teknologi Informasi, Universitas Pendidikan Nasional, Bali
4 Program Studi Teknologi Informasi, Institut Teknologi dan Bisnis STIKOM Bali, Bali

## ABSTRACT (10 PT)
We  have  tried  to  build  a  microclimate  adjuster  prototype  equipped  with  remote  monitoring  capabilities  to  control microclimate  conditions  in  the  PRITA  greenhouse.  The  prototype  is  designed  in  a  simple  workflow  system  by  using only a sensor capable of sensing temperature and relative humidity of the air.  On the actuator part, two relays with an optoisolator shield are used, whereas on the controller part, a controller chip with IEEE 802.11 connectivity is used so that it can be integrated directly into a conventional local network infrastructure. In the software section, a simple linear control  technique  is  used  based  on  sensor  input  and  the  ambient  temperature  setpoint  to  control  the  microclimate conditions  of  the  greenhouse.  In  addition  to  the  control  function,  the  device  is  also  embedded  with  the  Internet  of Things  feature,  so  that  the  device  management  process  can  be  carried  out  remotely  and  data  recording  can  be  done. Based on the results of the prototype field testing, it is known that the system designs work properly and shows good results.
Keywords : greenhouse, microclimate adjuster, controlled environment agriculture, internet of things

## ABSTRAK (10 PT)
Penulis  mencoba  untuk  membangun  purwarupa  microclimate  adjuster  yang  dilengkapi  dengan  kemampuan  remote monitoring untuk melakukan pengendalian kondisi microclimate di rumah kaca PRITA. Purwarupa didesain sederhana, hanya  menggunakan  sebuah  sensor  yang  mampu  melakukan  penginderaan  suhu  dan  kelembapan  relatif  udara. Kemudian,  pada  bagian  aktuator  disematkan  dua  buah  relai  yang  dilengkapi  dengan  pelindung  opto-isolator.  Pada bagian kontroler digunakan chip kontroler berkonektivitas IEEE 802.11 sehingga dapat terintegrasi secara langsung ke infrastruktur  jaringan  lokal  konvensional.  Pada  bagian  perangkat  lunak,  digunakan  teknik  kontrol  linier  sederhana berdasarkan  masukan  sensor  dan  set  point  suhu  lingkungan  untuk  mengendalikan  kondisi  microclimate  rumah  kaca. Selain fungsi kontrol, perangkat juga disematkan fitur Internet of Things, sehingga proses manajemen perangkat dapat dilakukan secara remote dan dapat dilakukan perekaman data. Berdasarkan hasil pengujian purwarupa, diketahui desain sistem bekerja sebagaimana mestinya dan menunjukan hasil yang bagus.
Kata kunci : green house, microclimate adjuster, controlled environment agriculture, internet of things.

## Info Artikel
Diterima Redaksi :  03-12-2020 This is an open access article under the CC BY-SA license. Selesai Revisi :  09-12-2020
Diterbitkan Online :  31-12-2020
Penulis Korespondensi:
I Nyoman Kusuma Wardana Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Bali, Uluwatu St No.45, Jimbaran, South Kuta, Badung Regency, Bali 80361 Email: kusumawardana@pnb.ac.id
1. PENDAHULUAN (10 PT)
2
Program  Studi  Teknologi  Informasi  di  bawah  Fakultas  Teknik  dan  Informatika,  Universitas Pendidikan  Nasional  membangun  fasilitas  riset  PRITA  ( precision  agriculture  laboratory )  untuk  tujuan pengembangan  ilmu  pengetahuan  dan  teknologi  di  bidang  pertanian  presisi.  Sebagai  Program  Studi  yang secara  geografis  berada  di  wilayah  Bali  Nusra,  dinilai  penting  untuk  mengembangkan  keilmuan  di  bidang pertanian  khususnya  pertanian  presisi  untuk  menghadapi  perubahan  iklim  [1].  Sebagaimana  studi  yang dilakukan  oleh  [2],  pada  masa  pandemi  COVID-19,  sektor  ekonomi  utama  di  Bali  yang  ditopang  oleh pariwisata  tercatat  anjlok  hingga  diperlukan  alternatif  lain  seperti  sektor  pertanian  berbasis  adat.  Secara nasional,  studi  yang  dilakukan  oleh  [3]  memperlihatkan hanya  sektor  pertanian  yang masih  dapat  bertahan dan mendapatkan perhatian khusus dari Presiden Republik Indonesia. Dibalik fenomena tersebut, justru salah satu masalah terbesar pada bidang pertanian di Indonesia adalah tingkat serapan teknologinya yang tergolong masih  rendah  [4].  Sedangkan  menurut  studi  internasional  yang  dilakukan  oleh  [5],  pemanfaatan  teknologi khususnya  teknologi  informasi  pada  bidang  pertanian  dapat  membantu  meningkatkan  hasil  dan  efisiensi proses bertani secara signifikan.
Salah  satu  teknologi  dalam  bidang  pertanian  adalah  pertanian  presisi.  Teknik  ini  berupaya menggunakan  teknologi  baru  untuk  meningkatkan  hasil  panen  dan  profitabilitas.  Sekaligus,  menurunkan tingkat input tradisional yang dibutuhkan untuk bercocok tanam (lahan, air, pupuk, herbisida, dan insektisida) [6].  Dengan  kata  lain,  petani  yang  memanfaatkan  pertanian  presisi  menggunakan  lebih  sedikit  untuk menanam lebih banyak. Fasilitas riset PRITA mengembangkan teknologi tepat guna yang berkaitan dengan keperluan untuk pertanian presisi. Mulai dari growing system yang memanfaatkan teknologi hidroponik dan aeroponic  dengan fragemented  media  bed dan vertical  farming  system ,  hingga  instrumen  kontrol  dan monitoring  seperti micro-climate  adjuster (MCA)  untuk  melakukan  penyesuaian  kondisi  lingkungan  di rumah kaca. Pada penelitian ini, peneliti berfokus pada pengembangan instrumen MCA yang ditempatkan di PRITA.
Kondisi micro-climate di  rumah  kaca  yang  ideal  bagi  tanaman  bergantung  pada  beberapa  faktor. Menurut [7], terdapat tiga faktor utama terkait kondisi micro-climate ideal yaitu fase pertumbuhan, varietas, dan kondisi lingkungan. Fase pertumbuhan antara fase pembibitan, vegetatif, dan generatif memiliki kondisi micro-climate yang  berbeda.  Begitu  pula  dengan  jenis  varietas  tanaman  dan  kondisi  lingkungan.  Kondisi pada siang hari dan malam hari memiliki rentang suhu ideal yang berbeda pula. Menurut [6], rentang kondisi suhu  ideal  bagi  tanaman  seperti  tomat  pada  malam  hari  dan  siang  hari  secara  umum  berkisar  antara  18.5 hingga 21°C dan 21 hingga 29.5°C. Selain suhu, kelembapan udara (rH) dan intensitas cahaya juga penting untuk  dikendalikan.  Menurut  [8],  apabila  kondisi  kelembapan  terlalu  rendah  atau  terlalu  tinggi  dapat menyebabkan  masalah  seperti  pertumbuhan  jamur  dan  memperparah  infeksi  penyakit.  Intensitas  cahaya khususnya pada fase pembibitan apabila tidak mencukupi dapat menyebabkan masalah dalam pertumbuhan tanaman  [9].  Dengan  demikian  dapat  diketahui  bahwa  untuk  mendapatkan  hasil  yang  optimal,  aspek lingkungan terkait dengan fase hidup tanaman harus diatur dengan baik. Proses pengaturan tersebut tentunya dapat  dipermudah  dengan  bantuan  teknologi  informasi  yang  melibatkan  instrumentasi,  penginderaan  dan kontrol.
Beberapa penelitian telah dilakukan berkaitan dengan instrumen MCA. [10] mengembangkan projek rumah kaca domestik yang dilengkapi dengan dua pengendali otomatis yang terdiri dari pemantau gangguan seperti binatang dan pengendali waktu irigasi. Algoritma yang digunakan adalah berbasis loop atau feedback measurement yang menggunakan set point dan data sensor cuaca sebagai acuan untuk mentukan kapan harus melakukan penyiraman. Berkaitan dengan sistem kontrol, [11] dalam karyanya mengimplementasikan Fuzzy Logic  Controller untuk  memprediksi  dan  mengendalikan  kondisi  iklim  di  dalam  rumah  kaca  untuk menyesuaikan pengaruh cuaca pada kualitas produk dan produksi. Hasilnya menyatakan bahwa FLC cukup efektif  untuk  dapat  mengendalikan  perlengkapan  pengendali  yang  ada  di  rumah  kaca.  Berkaitan  dengan faktor  biaya,  [12]  peneliti  membangun  platform  tertanam  berbiaya  rendah  untuk  kontrol  dan  remote monitoring lingkungan rumah kaca. Meski menawarkan arsitektur berbiaya rendah, tingkat kompleksitas dan keperluan  sistem atau dependency -nya  cukup  banyak  sehingga  untuk  penerapan  di  lingkungan rumah  kaca sederhana menjadi kurang cost-effective.
Berdasarkan  penelitian  sebelumnya  dan  pertimbangan  keperluan  di  fasilitas  riset  PRITA,  peneliti mencoba  untuk  membangun  instrumen  MCA  yang  dilengkapi  dengan  kemampuan  untuk  melakukan penginderaan  kondisi  suhu  dan  kelembapan  udara.  Purwarupa  MCA  yang  dibangun  juga  didesain  agar memiliki kemampuan Internet of Things untuk memungkinkan dilakukan remote monitoring. Sebagai proof- of-concept ,  sebuah  purwarupa  dibangun  dan  diujikan  di  fasilitas  riset  PRITA.  Beberapa  pengujian  dan validasi  dilakukan  untuk  mengetahui  bagaimana  performa  sistem  bekerja.  Mulai  dari  pencatatan  data
lingkungan,  metode  kontrol  dan  respon  sistem,  hingga  log  sistem  berkaitan  dengan  penggunaan  memori untuk mengetahui keandalan sistem.

## 2. METODE PENELITIAN
2.1. Cara Kerja Sistem
Sensor  suhu  dan  kelembapan  udara  memberikan  data  lingkungan  ke  unit controller .  Selanjutnya, dengan menggunakan teknik kontrol linier closed loop , controller memberikan perintah ke aktuator berupa relay yang terhubung ke kipas pendingin dan pompa pengabut. Pada penelitian ini, teknik kontrol linier yang digunakan  masih  menggunakan  pengkondisian  dengan  pernyataan  if  else  sederhana,  yang  bekerja  dengan cara membandingkan kondisi lingkungan berupa data sensor dengan kondisi set point yang diset pada sistem sebagai  batasan  kapan  aktuator  harus  menyala.  Ketika  perangkat  purwarupa  dinyalakan,  maka  secara langsung proses pengendalian kondisi lingkungan dimulai. Selain melakukan proses pengendalian, perangkat juga melakukan pencatatan data lingkungan dan data tindakan ke Internet melalui protokol MQTT. Melalui koneksi Internet  of  Things ,  pengguna  dapat  berinteraksi  dengan  perangkat  untuk  melakukan  konfigurasi seperti  informasi  koneksi,  informasi  perangkat,  dan set  point .  Pada  Gambar  1,  ditampilkan  bagan  alur bagaimana sistem bekerja.
Gambar 1. Bagan Alur Kerja Sistem

## 2.2. Desain Perangkat Keras
Desain perangkat keras purwarupa yang dibangun pada penelitian ini terdiri dari empat blok utama, yaitu  blok  controller  unit  yang  dilengkapi  dengan transceiver berstandar  IEEE  802.11,  blok  sensor  yang terdiri dari sensor lingkungan untuk temperatur dan kelembapan udara, blok aktuator yang terdiri dari relay, LED RGB indikator, dan piezoelectric buzzer , dan blok catu daya berupa switching power supply unit untuk mengkonversi  tegangan  AC  220  volt  ke  DC  5  volt.  Gambar  2  menampilkan  detail  blok  utama  penyusun perangkat  keras  purwarupa.  Dengan  menggunakan mini  power  supply yang  didapat  dari  vendor  HI-LINK (HLK-PM01)  dengan  dimensi  ukuran  34x20x15  mm maka keseluruhan  komponen  elektronik dapat  dimuat ke enclosure box berukuran 10x15x8 cm.
Pada  bagian  sensor,  digunakan  modul  sensor  suhu  dan  kelembapan  udara  dari  vendor  Sensirion (SHT-31D).  Sensor  ini  memiliki  interface  yang  mendukung  protokol  I2C,  sehingga  dapat  menghemat penggunaan pin pada kontroler. Untuk ketelitian, SHT-31 memiliki rentang ±2% untuk relative humidity dan suhu ±0.3°C untuk penggunaan pada kondisi umum. Sensor ini memiliki waktu respon yang cepat, sehingga dapat  digunakan  untuk  mendapatkan  data  lingkungan  dalam  hitungan  detik  bahkan  kurang.  Pada  bagian kontroler,  digunakan  WiFi  Development  board  dari  vendor  Espressif  (ESP32).  ESP32  memiliki  fitur  yang
4 mumpuni  untuk  tujuan  yang  diperlukan  pada  purwarupa  ini.  Seperti  misalnya  konektivitas  802.11  /  WiFi terintegrasi  yang  dilengkapi  dengan  fitur  hemat  energi  ( deep  sleep ).  Selain  itu,  ESP32  dilengkapi  dengan memori flash internal sebesar 4 MB dan 520KB RAM sehingga dimungkinkan untuk menjalankan aplikasi berbasis TCP/IP untuk keperluan IoT.
Gambar 2. Blok Utama Penyusun Perangkat Keras
Pada  bagian  aktuator,  disematkan  modul  relai  yang  dilengkapi  dengan  opto-isolator.  Dengan demikian, ketika terjadi lonjakan beban atau interferensi gelombang elektromagnetik yang disebabkan oleh beban  besar  yang  terhubung  ke  unit  kontroler,  efek  lonjakan  tersebut  tidak  mempengaruhi  unit  kontroler. Modul relai ini berada di dalam enclosure yang sama dengan kontroler, dan untuk terhubung ke beban berupa kipas dan pompa pengabut, digunakan stop kontak yang dapat langsung digunakan untuk mencolokkan kabel power  kedua  beban  tersebut  ke  unit  kontroler.  Sebagai  indikator  dan  alarm,  sebuah  buzzer  dan  LED  RGB juga ditambahkan untuk mengetahui secara fisik status sistem seperti kegagalan sensor, kegagalan koneksi, dan  lainnya.  Lampu  LED  berwarna  merah  jika  terjadi  masalah  sensor  atau  koneksi,  dan  hijau  apabila terkoneksi dan tidak ada masalah.

## 2.3. Desain Perangkat Lunak
Perangkat  lunak  firmware  dibangun  menggunakan  bahasa  C-like  Arduino,  dan  diprogram menggunakan  Arduino  IDE.  Platform  Arduino  menyediakan  sumber  daya  untuk  mempercepat  proses pembangunan  purwarupa,  terdiri  dari  perangkat  lunak  (Arduino  IDE)  dan  perangkat  keras  berupa development board yang kebanyakan berbasis mikrokontroler AVR dan STM32. Selain dukungan perangkat lunak  dan  perangkat  keras,  platform  Arduino  memiliki  dukungan  dari  komunitas  yang  besar,  sehingga terdapat banyak perangkat keras dan perangkat lunak pihak ketiga yang dapat digunakan sebagai modul atau pustaka  pembantu  dalam  proses  pengembangan  purwarupa.  Desain  umum  dari  perangkat  lunak  yang digunakan pada purwarupa ini, diperlihatkan pada Gambar 3. Terdapat delapan modul aktif yang terdiri dari Main Loop, Sensory, Actuator, Task Scheduler, System, Networking, Cloud, dan Linear Control.
Seluruh  modul  berujung  ke  modul  Main  Loop  yang  merupakan  modul  utama  untuk  eksekusi program. Pada saat perangkat dinyalakan, instruksi yang ada pada metode setup pada modul Main Loop akan menjalankan sekuen setup lain yang ada pada masing-masing modul. Selanjutnya, metode loop pada modul main  akan  mengeksekusi  setiap  task  yang  ada  pada  modul  Task  Scheduler.  Setiap  task,  itu  terkait  dengan tugas-tugas  berulang  yang  ada  pada  modul  lain,  seperti  misalnya  modul  Networking  dan  Cloud  yang memiliki  tugas  untuk  memastikan  koneksi  WiFi  dan  IoT  tetap  terhubung.  Pada  modul  actuator  terdapat
5 task_actuator ()  yang  bertugas  untuk  melakukan  tindakan  kapan  harus  mematikan  dan  menyalakan  beban. Kondisi  yang  dijadikan  acuan  oleh task_actuator ()  diatur  dan  dikendalikan  oleh  modul  Linear  Control berdasarkan masukan yang didapat dari modul Sensory dan modul System (data sekarang dan data set point). Modul  Linear  Control  melakukan  pengendalian  kondisi  menggunakan  metode  pengkondisian  sederhana dengan IF ELSE sebagaimana yang dipaparkan pada bagian cara kerja sistem. Kemudian terdapat pula modul yang  belum  aktif  yaitu  AI  Control  yang  digunakan  untuk  pengembangan  sistem  kontrol  tingkat  lanjut berbasis AI.
Gambar 3. Desain Perangkat Lunak
Untuk  mempermudah  proses  pemrograman  ulang,  maka  digunakan  teknik over-the-air OTA Update.  Metode  OTA  Update  ini  menggunakan  dua  cara,  pertama  untuk  jaringan  lokal  dimana  perangkat terhubung dengan jaringan LAN melalui WiFi maka dapat dimungkinkan untuk mengirim file firmware baru ke perangkat tanpa harus menggunakan kabel. Cara kedua, apabila perangkat telah dilepas ke lapangan, dan tidak  dimungkinkan  oleh  programmer  berada  di  satu  jaringan  lokal  dengan  perangkat,  maka  dapat menggunakan  OTA  Update  melalui  protokol  HTTP.  Programmer  dapat  mengirimkan  perintah  update  ke perangkat melalui MQTT Subscribe dan perangkat akan mulai mengunduh file firmware terbaru dari Internet melalui HTTP.

## 2.4. Teknik Pengujian dan Validasi Data
Teknik  pengujian  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  dengan menerapkan  secara  langsung desain yang ditawarkan menjadi sebuah purwarupa. Selanjutnya, purwarupa ditempatkan selama satu hari di lapangan (rumah kaca PRITA) dan selanjutnya dilakukan pengamatan performa sistem dan setiap fitur yang dimiliki apakah berjalan sesuai dengan mestinya. Pada Tabel 1, terlihat parameter dan kondisi yang dipantau pada saat pengujian dan validasi data dilakukan. Dengan catatan, perangkat telah terprogram dan terhubung dengan  semua  komponen  baik  perangkat  keras  maupun  perangkat  lunak,  termasuk  telah  tersambung  ke jaringan WiFi dan terkoneksi ke IoT Broker dari vendor Cloud MQTT secara trial . Koneksi antara perangkat ke IoT Broker menggunakan protokol MQTT non enkripsi.
Tabel 1. Kondisi, Parameter, dan Validasi Penujian Purwarupa
No. Parameter Kondisi Validasi
1 Free Heap dalam byte Perangkat disetel agar mengirimkan data sisa memori ke IoT Broker setiap satu menit sekali. Memastikan tidak ada kebocoran memori yang dapat menyebabkan kesalahan yang tidak dapat diprediksi. Pengujian dianggap
6
berhasil apabila sisa memori tidak kurang dari 10% saat perangkat dijalankan selama lebih dari satu jam. 2 Data Sensor (Suhu dalam Celcius, Kelembaban dalam %) Perangkat disetel agar mengirimkan data lingkungan setiap satu menit sekali ke IoT Broker. Memastikan data sensor dapat terekam dan di monitor dari jarak jauh. Pengujian dianggap berhasil apabila data sensor dapat terkirim ke IoT Broker dalam format JSON dan nilai sensor tidak mengalami error. 3 Data Tindakan (beban menyala / padam) dalam boolean Perangkat disetel agar mengirimkan data tindakan dan status beban setiap satu menit sekali ke IoT Broker Set point yang digunakan adalah set point nilai suhu di atas 35 C maka kipas akan menyala dan pompa akan menyala dengan interval 60 detik. Memastikan data tindakan actuator seperti beban menyala dan beban padam dapat terkirim ke IoT Broker dan dapat dipantau dari jarak jauh. Ini juga memastikan bahwa sistem kontrol berjalan dengan sebagaimana mestinya. Pengujian dianggap berhasil apabila data tindakan telah terkirim ke IoT Broker dan pola beban menyala dan beban padam telah sesuai dengan set point. 4 Subscribe Konfigurasi dalam JSON Pengguna mengirimkan instruksi untuk merubah konfigurasi ke perangkat melalui IoT Broker dalam format JSON Memastikan perangkat dapat dikonfigurasi dari jarak jauh, seperti merubah kondisi set point dan informasi perangkat. Pengujian dianggap berhasil apabila pesan konfigurasi yang dikirim melalui IoT Broker diterima oleh perangkat dan berhasil disimpan di flash memori perangkat. 5. OTA Update (Lokal dan Internet) dalam  JSON.  Untuk file hosting menggunakan file hosting trial.
Pengguna mengirimkankan instruksi OTA Update ke perangkat, pertama melalui jaringan lokal dan kedua melalui HTTP via Internet. Memastikan proses update / upgrade
firmware dari jarak jauh dapat berjalan sebagaimana mestinya. Pengujian dianggap berhasil apabila perangkat berhasil terprogram ulang baik melalui jaringan lokal maupun dari Internet.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Purwarupa Perangkat
Purwarupa  perangkat  terpasang  di  rumah  kaca  PRITA  berukuran  6x4  meter,  pada  rumah  kaca PRITA telah terinstal sistem pendingin berupa blower fan dan semprotan pengabut. Pada Gambar 4, di sisi kiri terlihat instalasi rumah kaca PRITA yang juga berisikan tanaman buah dan sayur berupa melon golden dan pakcoy. Pada bagian atas terlihat dua fan pendingin terpasang yang hembusannya menjangkau kedua sisi ruangan.  Terdapat  pula  instalasi misting  nozzle dengan  selang  berwarna  hitam  untuk  menyemprotkan  air murni  dalam  bentuk  kabut  untuk  mendinginkan  dan  mengatur  kelembaban  udara.  Pada  sisi  kanan,  terlihat perangkat purwarupa MCA terpasang beserta pompa pengabut. Ada dua stop kontak yang menjuntai keluar dari  unit  kontroler,  satu  untuk  kipas  pendingin  dan  satunya  lagi  untuk  pompa.  Untuk  sensor  SHT-31, ditempatkan di sisi kiri unit dan terhubung melalui kabel RJ45 ke unit kontroler. Berdasarkan observasi dan pengujian  integrasi  perangkat  keras,  tidak  ditemukan  kendala  dan  perangkat  dapat  bekerja  sebagaimana mestinya.
Gambar 4. Rumah Kaca PRITA dan Instalasi Purwarupa

## 3.2 Hasil Pengujian Purwarupa
Setelah  dilakukan  pengujian  sesuai  dengan  yang  dipaparkan  pada  bagian  pengujian  dan  validasi purwarupa,  dapat  diketahui  perangkat  dapat  mengirimkan  data  lingkungan  ke  IoT  Broker.  Sebagaimana terlihat pada Gambar 5, perangkat mempublikasikan data lingkungan ke topik /PRITA.MDD_PRITA_GH1/log/telemetri .  Terdapat  empat  grafik,  pada  grafik  kiri  atas  menampilkan  data suhu lingkungan, grafik kanan atas menampilkan data kelembaban udara, grafik kiri bawah menampilkan log tindakan  pompa,  dan  grafik  di  kanan  bawah  menampilkan  log  tindakan  kipas  pendingin.  Data  yang didapatkan  pada  grafik  dibawah  merupakan  data  lingkungan  dalam  durasi  satu  hari  pencatatan.  Seperti terlihat pada awal grafik suhu, data suhu tercatat di bawah 28 derajat celcius dan kelembaban relatif berada di kisaran  90%.  Ini merupakan  kondisi  pada  pagi hari  saat  matahari  belum  begitu  terik.  Kemudian masuk  ke waktu siang hari, pada saat sinar matahari mulai memanasi ruangan rumah kaca, suhunya meningkat hingga melebihi 34 derajat celcius.
Mengingat  lokasi  rumah  kaca  berada  di  area  dataran  rendah,  maka  kondisi  di  dalam  rumah  kaca cenderung cukup panas. Pada pengujian ini, set point untuk sistem pendingin menyala pada level 35 derajat celcius,  dan  respon  sistem  menunjukan  respon  yang  baik  seperti  terlihat  pada  grafik  tindakan  pompa  dan tindakan  kipas,  ketika  suhu  melonjak  melebihi  35  derajat  celcius,  pompa  dan  kipas  menyala  untuk  mulai mendinginkan.  Tindakan  ini  tercatat  dengan  perubahan  nilai  relai  menjadi  0  yang  artinya  beban  menyala. Segera  setelah  sistem  pendingin  menyala,  maka  kondisi  pun  turun  dengan  cukup  cepat,  yaitu  kurang  dari lima menit suhu sudah berada kembali di kisaran 30 derajat celcius. Dengan demikian, sampai disini dapat diketahui bahwa sistem sudah dapat merespon perubahan kondisi lingkungan dan tindakan yang diperlukan dalam proses pengendalian kondisi telah dapat dieksekusi dengan baik.
Gambar 5. Grafik Data Kondisi Lingkungan dan Log Tindakan
8
Untuk  pengujian  performa  sistem,  seperti  terlihat  pada  Gambar  6,  penggunaan  memori  berhasil dikirim ke IoT Broker. Dalam satu hari pengujian, terlihat trend penggunaan memori turun hingga ke kisaran tersisa 120 KB. Penurunan ini dinilai wajar karena tidak terdapat fitur garbage collector pada perangkat yang memiliki sumber daya terbatas. Apabila penurunan jumlah memori bebas terlalu cepat dan cenderung tajam maka perlu diwaspadai terdapat kebocoran memori. Terjadinya masalah dengan memori juga dapat diketahui dari pola perangkat melakukan soft reset , namun pada pengujian ini tidak ditemukan log tentang terjadinya soft  reset yang  menyebabkan  perangkat  melakukan  restart  karena  terjadi  kegagalan  untuk  mengalokasikan memori.
Gambar 6. Grafik Free Heap atau Sisa Memori dalam Waktu Satu Hari
Pada  pengujian  konfigurasi  dan  OTA  Update,  perangkat  berhasil  menjalankan  masing-masing routine dengan baik dan dengan satu catatan. Ketika pengguna mengirimkan data konfigurasi dalam format JSON ke perangkat melalui IoT Broker, perangkat berhasil merespon dan data konfigurasi berhasil disimpan. Satu  catatan,  OTA  Update  melalui  HTTP  berhasil  dieksekusi  apabila  kondisi memori  bebas  berada  di  atas 130 KB, sedangkan apabila memori bebas dibawah itu maka proses OTA Update akan gagal dan perangkat akan  melakukan  soft  reset  dan  kembali  ke  versi  saat  ini.  Untuk  OTA  Update  melalui  jaringan  lokal  tidak ditemukan masalah apapun.

## 4. KESIMPULAN
Pada penelitian ini peneliti mencoba untuk membangun sebuah purwarupa perangkat microclimate adjuster di fasilitas riset PRITA. Purwarupa yang dibuat didesain agar dapat dipantau dan dioperasikan dari jarak  jauh  menggunakan  teknologi  Internet  of  Things.  Berdasarkan  hasil  implementasi  desain  dan  hasil pengujian purwarupa melalui pembuatan dan pemasangan purwarupa di lapangan secara langsung didapatkan hasil  yang  baik.  Purwarupa  diketahui  berjalan  sebagaimana  mestinya,  dengan  fitur  monitoring  kondisi lingkungan  yang  telah  berhasil  terkirim  ke  IoT  Broker.  Fitur  kontrol  linier  perangkat  juga  efektif  dalam menurunkan suhu ruangan rumah kaca. Untuk pengembangan lebih lanjut, fitur kontrol linier perangkat dapat di  improvisasi  dengan  menggunakan  teknik  kontrol  yang  lebih  baik  agar  transisi  perubahan  suhu  dan kelembaban menjadi lebih halus, misalnya seperti penggunaan kontrol PID. Kemudian, pada sisi infrastruktur dapat  dikaji  agar  terdapat  arsitektur serverless untuk  menangani  fitur  remote  monitoring  dan  data  logging secara terintegrasi.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Peneliti  menyampaikan  ucapan  terimakasih  kepada  Bapak  Rektor  beserta  jajaran  pengampu kepentingan di Fakultas Teknik dan Informatika khususnya Program studi Teknologi Informasi   Universitas Pendidikan  Nasional  atas  bantuan  yang  diberikan  untuk  membangun  Undiknas  Precision  Agriculture Laboratory  (PRITA)  Research  Facility.  Sehingga,  dimungkinkan  untuk  peneliti  melakukan  pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang pertanian presisi.

## DAFTAR RUJUKAN
[1] Sudarma, I Made. As-syakur, Abd Rahman. (2018). The Impact Of Climate Change on The Agricultural Sector in Bali Province. SOCA: Jurnal Sosial Ekonomi Pertanian, [S.l.], p. 87-98, dec. 2018. ISSN 2615-6628.
[2] Suarsana,  Komang.  (2020).  Ketahanan  Pangan  Berbasis  Adat  (Tantangan  Penanganan  Covid-19  Di  Bali). “Percepatan Penanganan COVID-19 Berbasis Adat di Indonesia” Denpasar, 26 Juni 2020.
[3] Basundoro, Alfin Febrian., Sulaeman, Fadil Haidar. (2020). Meninjau Pengembangan Food Estate Sebagai Strategi Ketahanan Nasional Pada Era Pandemi Covid-19. Jurnal Kajian Lemhannas RI. Vol 8 No 2 (2020).
[4] Andriaty,  Etty.,  Setyorini,  Endang.  (2012).  Ketersediaan  Sumber  Informasi  Teknologi  Pertanian  Di  Beberapa Kabupaten Di Jawa. Jurnal Perpustakaan Pertanian. Vol. 21 No. 1 April 2012: 30-35.
9
[5] Abas,  M.Amir.,  Dahlui,  Maznah.  (2015).  “Development  of  Greenhouse  Autonomous  Control  System  for  Home Agriculture  Project”  Int’l  Conf.  on  Advanced  Mechatronics,  Intelligent  Manufacture,  and  Industrial  Automation 2015 (ICAMIMIA 2015).
[6] Shamshiri, Redmond Ramin., Jones, James W., Thorp, Kelly R., Ahmad, Desa., Man, Hasfalina Che., Taheri, Sima. (2018). “Review of optimum temperature, humidity, and vapour pressure deficit for microclimate evaluation  and control in greenhouse cultivation of tomato: a review”. Int. Agrophys., 32, 287-302. doi: 10.1515/intag-2017-0005.
[7] Adinegara,  Dirgha  Ahdiansyah  Surya.,  Hidayati  ,  Rini.,  Perdinan.  (2017).  Kelembaban  Iklim  Mikro  Persemaian dan Produksi Berbagai Varietas Melon (Cucumis melo L.) Unggul Baru di PKHT Tajur II. Agromet. 31-42, 2017.
[8] Suzuki,  M.,  Umeda,  H.,  Matsuo,  S.,  Kawasaki,  Y.,  Ahn,  D.,  Hamamoto,  H.,  &  Iwasaki,  Y.  (2015).  Effects  of relative  humidity  and  nutrient  supply  on  growth  and  nutrient  uptake  in  greenhouse  tomato  production.  Scientia Horticulturae, 187, 44–49. doi:10.1016/j.scienta.2015.02.035.
[9] Yan, Z., He, D., Niu, G., & Zhai, H. (2019). Evaluation of growth and quality  of hydroponic lettuce at harvest as affected by the light intensity, photoperiod and light quality at seedling stage. Scientia Horticulturae, 248, 138–144. doi:10.1016/j.scienta.2019.01.002.
[10] Abas, M. A., & Dahlui, M. (2015). Development of greenhouse autonomous control system for Home Agriculture project.  2015  International  Conference  on  Advanced  Mechatronics,  Intelligent  Manufacture,  and  Industrial Automation (ICAMIMIA). doi:10.1109/icamimia.2015.7507993.
[11] Ben Ali, R., Aridhi, E., Abbes, M., & Mami, A. (2016). Fuzzy logic controller of temperature and humidity inside an agricultural greenhouse. 2016 7th International Renewable Energy Congress (IREC). doi:10.1109/irec.2016.7478929.
[12] Sumalan,  R.  L.,  Stroia,  N.,  Moga,  D.,  Muresan,  V.,  Lodin,  A.,  Vintila,  T.,  &  Popescu,  C.  A.  (2020).  A  Cost- Effective  Embedded  Platform  for  Greenhouse  Environment  Control  and  Remote  Monitoring.  Agronomy,  10(7), 936. doi:10.3390/agronomy10070936.