## RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING KONSENTRASI KADAR GARAM PADA TAMBAK IKAN BANDENG MENGGUNAKAN ANDROID
Nuzlya Ramadhana 1) , A. Wahyu Purwandi 2) , Rachmad Saptono 3)
1) Mahasiswa dan 2,3) Dosen Program Studi Jaringan Telekomunikasi Digital, Teknik Elektro,
Politeknik Negeri Malang e-mail: nuzlyaramadhana@gmail.com

## Abstrak
Dalam  pembudidayaan  ikan  bandeng  kualitas  air  sangat  diperhatikan  guna  meminimalisir  kematian ikan  saat  dibudidayakan.  Beberapa  faktor  penting  dalam  pembudidayaan  ikan  bandeng  yaitu  tingkat  kadar garam  pada  air,  suhu  dan  pH.  Saat  ini  para  pembudidaya  memantau  kualitas  air  secara  manual  dengan  cara datang langsung  untuk  melihat kualitas air.  Apabila terdapat ikan  yang  mati  mengambang  maka pembudidaya akan mengganti air dengan air yang baru.
Hal  ini  akan  berdampak  pada  produksi  ikan  yang  akan  menurun.Tambak  bandeng  menggunakan  air payau  untuk  perairan  tambak.  Salinitas  atau  kadar  garam  berada  di  antara  salinitas  air  laut  dan  salinitas  air tawar. Tingkat salinitas dapat berubah dari musim ke musim, dari bulan ke bulan, bahkan mungkin dari jam ke jam.  Perubahan  ini  disebabkan  proses  biologis  yang  terjadi  di  dalam  perairan  tersebut  serta  adanya  interaksi antara  perairan  tambak  dengan  lingkungan  sekitarnya.Namun  biasanya  letak  tambak  ikan  bandeng  dengan pemilik tambak berjauhan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa hasil perancangan sistem monitoring konsetrasi kadar garam pada tambak ikan bandeng y ang sudah dilakukan menggunakan Arduino Uno, sensor konduktivitas, sensor pH, sensor suhu,  modul wifi,  Mi-Fi dan Smartphone untuk  mengakses  aplikasi  android.  Hasil  pengujian  fungsionalitas Mikrokontroller yang telah dibuat sesuai dengan perancangan dan berjalan dengan baik. Sistem yang dirancang dapat mengirimkan informasi berupa nilai kadar garam, sensor pH, sensor suhu dan nilai TDS dengan akurasi sensor  yang  sudah  linier  dengan  hasil  pengukuran  menggunakan  alat  ukur  konvensional  dengan  nilai  error tertinggi masing-masing sebesar 1.3%, 2.06%, 0.702% dan 1.5%.
Kata kunci: Sensor Konduktivitas, Arduino Uno, Android , Kualitas Air Tambak Bandeng

## I. PENDAHULUAN

## 1.1 Latar Belakang
Dalam  pembudidayaan  ikan  bandeng  kualitas  air sangat diperhatikan guna meminimalisir kematian ikan saat  dibudidayakan.  Beberapa  faktor  penting  dalam pembudidayaan  ikan  bandeng  yaitu  tingkat  kadar garam  pada  air,  suhu  dan  pH.  Saat  ini  para pembudidaya  memantau  kualitas  air  secara  manual dengan  cara  datang  langsung  untuk  melihat  kualitas air.  Apabila  terdapat  ikan  yang  mati  mengambang maka  pembudidaya  akan  mengganti  air  dengan  air yang baru. Hal ini akan berdampak pada produksi ikan yang  akan  menurun.Tambak  bandeng  menggunakan air  payau  untuk  perairan  tambak.  Salinitas  atau  kadar garam  berada  di  antara  salinitas  air  laut  dan  salinitas air  tawar.  Tingkat  salinitas  dapat  berubah  dari  musim ke  musim,  dari  bulan  ke  bulan,  bahkan  mungkin  dari jam ke jam. Perubahan ini disebabkan proses biologis yang  terjadi  di  dalam  perairan  tersebut  serta  adanya interaksi  antara  perairan  tambak  dengan  lingkungan sekitarnya.Namun biasanya letak tambak ikan bandeng dengan pemilik tambak berjauhan.
Pembudidaya  tambak  ikan  bandeng  tidak  dapat memonitoring kualitas air secara terus menerusdikarenakan jarak yang jauh dengan pemukiman.  Oleh  karena  itu  dibutuhkan  media  untuk
pembudidaya  agar  dapat  memonitoring  kadar  garam pada  air  tambak  secara  jarak  jauh  dan real-time . Dengan  permasalahan  di  atas,  munculah  ide  untuk membuat sistem monitoring yang dapat mempermudah pembudidaya mengetahui kadar garam yang  terkandung  dalam  air.  Sistem  ini  dilengkapi dengan sensor konduktivitas yang memiliki keakuratan  data  untuk  mengukur  kadar  garam dibandingkan  sensor  air  lainnya  dan  sistem  ini dilengkapi  dengan  monitoring  suhu  pada  air  untuk memantau kualitas tambak secara keseluruhan. Sistem monitoring ini  juga  tersambung  pada Android yang dapat  mengirimkan  data  kepada  pembudidaya  secara jarak jauh tanpa harus berada di sekitar tambak.

## 1.2 Rumusan Masalah
Rumusan  masalah  yang  akan  dibahas  dalam penelitian ini antara lain:
1. Bagaimana merancang sistem monitoring konsentrasi kadar garam, pH air dan suhu menggunakan Arduino Uno pada aplikasi Android?
2. Bagaimana cara mengirimkan informasi kualitas air melalui aplikasi Android?
3. Bagaimana performansi konektiviasjaringan untuk monitoring kadar garam tambak ikan bandengsecara realtime ?

## 1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan dalam penelitian ini, antara lain:
1. Membuat  sistem  monitoring  kualitas  air tambak  dengan  parameter  konsentrasi  kadar garam,  pH  air  dan  suhu  secara realtime menggunakan Microcontroller dan terhubung dengan  internet  untuk  memudahkan  pemilik dan  pekerja  mengetahui  kondisi  kualitas  air pada tambak secara jarak jauh .
2. Mendeskripsikan  cara  pengiriman  informasi kualitas air melalui aplikasi Android.
3. Mengetahuiperformansi  konektivitas  jaringan untuk  sistem monitoring konsentrasikadar garam pada tambak ikan bandeng.

## II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tambak Bandeng
Kualitas  air  atau  mutu  air  yang  akan  digunakan untuk  memeliharaikan  bandeng  ditambak  harus diperhatikan.  Dengan  kualitas  air  yang  baik,  maka ikan  bandeng  akan  tumbuh  dan  berkembang  dengan baik.  Parameter  kualitas  air  yang  baik  untuk membudidayakan  ikan  bandeng  seperti  tertera  pada tabel berikut .
Tabel 2.1 Kualitas Air Untuk Tambak Bandeng

## 2.2 Salinitas
Pengertian  salinitas  air  adalah  tingkat  keasinan atau  kadar  garam  yang  terlarut  dalam  air.  Satuan salinitas  bisa  dinyatakan  dalam  gram  garam  per kilogram  air  atau  juga  bisa  dalam  bagian  per  seribu (ppt). Istilah salinitas atau tingkat keasinan digunakan untuk  menyatakan  banyaknya  kadar  garam  yang terkandung  dalam  air.  Biasanya  digunakan  untuk mengukur  kadar  garam  pada  air  laut  karena  pada dasarnya  air  laut  secara  alami  mengandung  kadar garam yang tinggi, hanya saja kadarnya yang berbeda- beda.
2.3 TDS dan Sensor Salinitas
Sensor  TDS  atau  sensor  kadar  garam  (salinitas) merupakan sensor yang terdiri dari dua elektroda yang berfungsi sebagai penerima data dari bahan yang diuji. Sensor  ini  dapat  langsung  disambungkan  dengan  pin analog  arduino  maupun  pin  analog  mikrokontroller lainnya, tanpa harus memakai modul tambahan. 2.4 Sensor pH
Pengukuran  pH  secara  potensiometri.  Sistem pengukuran  dalam  sensor  pH  berisi  elektroda
kerjauntuk  pH  dan  elektroda  refrensi.  Perbedaan potensial  antara  2  elektroda  tersebut  sebagai  fungsi dari pH dalam larutan yang diukur.

## 2.5 Sensor Suhu
Sensor  suhu  yang  digunakan  yaitu  DS18B20. DS18B20 adalah sensor suhu seri terbaru dari Maxim IC (dulu yang buat adalah Dallas Semiconductor, lalu dicaplok  oleh  Maxim  Integrated  Products).  Sensor  ini mampu membaca suhu dengan ketelitian 9 hingga 12- bit, rentang -55°C hingga 125°C dengan ketelitian (+/- 0.5°C ). Setiap sensor yang diproduksi  memiliki  kode unik  sebesar  64-Bit  yang  disematkan  pada  masing- masing  chip,  sehingga  memungkinkan  penggunaan sensor  dalam  jumlah  besar  hanya  melalui  satu  kabel saja  (single  wire  data  bus/1-wire  protocol).  Ini merupakan komponen yang luar biasa, dan merupakan batu  patokan  dari  banyak  proyek-proyek  data  logging dan kontrol berbasis temperatur di luar sana.

## 2.6 Arduino Uno
Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis  ATmega328.  Memiliki  14  pin  input  dari output  digital   dimana  6  pin  input  tersebut  dapat digunakan  sebagai  output  PWM  dan  6  pin  input analog,  16  MHz  osilator  kristal,  koneksi  USB,  jack power,  ICSP  header,  dan  tombol  reset.  Untuk mendukung  mikrokontroler  agar  dapat  digunakan, cukup  hanya  menghubungkan  Board  Arduino  Uno  ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan  AC  yang-ke  adaptor-DC  atau  baterai  untuk menjalankannya.

## 2.7 ESP8266
ESP8266 adalah sebuah modul WiFi yang akhir- akhir  ini  semakin  digemari  para hardware  developer . Selain  karena  harganya  yang  sangat terjangkau, modul WiFi serbaguna ini sudah bersifat SoC ( System on Chip ), sehingga kita bisa  melakukan programming langsung ke ESP8266 tanpa memerlukan mikrokontroller tambahan. Kelebihan lainnya, ESP8266  ini  dapat  menjalankan  peran  sebagai  adhoc akses poin maupun klien sekaligus .

## 2.8 Android
Android adalah  sistem  operasi  yang  berbasis Linux untuk telepon seluler  seperti telepon pintar dan komputer  tablet.  Android  menyediakan  platform terbuka  bagi  para  pengembang  untuk  menciptakan aplikasi  mereka  sendiri  untuk  digunakan  oleh bermacam  peranti  bergerak.  Awalnya,  Google  Inc. membeli Android Inc., pendatang baru yang membuat peranti lunak untuk ponsel.

## 2.9 MySQL
MySQL  adalah  sebuah  implementasi  dari  sistem manajemen  basisdata  relasional  (RDBMS)  yang didistribusikan  secara  gratis  di  bawah  lisensi  GPL (General  Public  License).  Setiap  pengguna  dapat secara  bebas  menggunakan  MySQL,  namun  dengan batasan perangkat lunak tersebut tidak boleh dijadikan produk  turunan  yang  bersifat  komersial.  MySQL sebenarnya  merupakan  turunan  salah  satu  konsep
utama  dalam  basisdata  yang  telah  ada  sebelumnya; SQL  (Structured  Query  Language).  SQL  adalah sebuah  konsep  pengoperasian  basisdata,  terutama untuk  pemilihan  atau  seleksi  dan  pemasukan  data, yang  memungkinkan  pengoperasian  data  dikerjakan dengan mudah secara otomatis.
2.10 Mi-Fi Mi-Fi adalah perangkat yang merupakan perpaduan  antara  modem,  perangkat  Wifi dan  Router. Jadi  Mi-Fi  atau  mobile  wifi  adalah  satu  perangkat dengan  beberapa  fungsi  yaitu  fungsi  modem,  fungsi wifi  client,  fungsi  router  dan  juga  bisa  dijadikan sebagai  media  penyimpanan  data  atau  data  storage. Perangkat  Mi-fi  merupakan  perangkat  yang  sangat tepat  untuk  menyediakan  koneksi  internet  kepada beberapa kliennya hanya dengan satu sambungan atau langganan  ke  ISP,  namun  wifi  memiliki  tingkat mobilitas yang tinggi karena mudah dibawa-bawa dan sumber energi listriknya bisa menggunakan baterai.
III. METODE PENELITIAN
3.1 Rancangan Penelitian
START STUDI LITERATUR PERANCANGAN SISTEM PEMBUATAN SOFTWARE PEMBUATAN ALAT HASIL PROGRAM PENGUJIAN ANALISA KESIMPULAN END
Gambar 3.1 Diagram alir rancangan penelitian
Berikut  penjelasan  peranan  masing-masing  blok pada rancangan penelitian pada gambar 3.1:
1. Tahap  pertama  adalah  studi  literatur  tentang sensor  salinitas,  TDS,  sensor  suhuArduino  Uno, dan  Android  sebagai  komponen  utama  dalam sistem.  Pada  tahap  ini  ditentukan  spesifikasi sistem,  pemograman  yang  digunakan  dan  sistem jaringan.
2. Tahap  kedua  adalah  perancangan  sistem  yang akan  dilakukan  rancangan  alur  kerja  dari  alat, sistem yang dibuat dan implementasinya.
3. Tahap  ketiga  adalah  melakukan  implementasi rancangan  alat  yang  sesuai  dengan  sistem  yang dibuat.
4. Tahapan  keempat  adalah  melakukan  pembuataan software melalui beberapa program .
5. Tahap  kelima  adalah  melihat  hasil  program  yang telah  dibuat.  Jika  hasil  program  berhasil  maka dilakukan  tahap  selanjutnya.  Jika  hasil  program
mengalami  masalah  maka  kembali  melakukan tahap  kedua  hingga  hasil  program  dinyatakan berhasil.
6. Tahap  keenam  adalah  melakukan  uji  coba pengguna mengenai manfaat dari aplikasi.
7. Tahap  ketujuh  adalah  melakukan  analisa  data yang telah didapatkan dari hardware dan aplikasi.
8. Tahap  kedelapan  adalah  mengambil  kesimpulan dari  analisa  sistem  kerja  alat  dan  aplikasi  secara keseluruhan.

## IV. IMPLEMENTASI PERANCANGAN
Pada bab ini akan dipaparkan hasil rancangan:
1. Hasil Implementasi Perancangan Hardware
Gambar 4.1 Hasil Implementasi Hardware

## 2. Hasil Implementasi Aplikasi Android
Gambar 4.2 Hasil Implementasi Aplikasi Android

## V. PENGUJIAN DAN PEMBASAHAN
1. Pengujian Sensor
a. Kadar Garam
Tabel 1 Hasil Pengujian Kadar Garam No Nilai Ref (PPT) Nilai Sensor (PPT) Nilai Error (%) Air Tawar Air Payau Air Tawar Air Payau Air Tawar Air Payau 1. 1 30 1 30 0 0
2.
1 30
1 30 0 0
3.
1 30
1 29 0 3.3
4. 1 30 1 29 0 3.3 5. 1 30 1 30 0 0 6. 1 30 1 29 0 3.3 7. 1 30 1 30 0 0 8. 1 30 1 30 0 0 9. 1 30 1 29 0 3.3 10. 1 30 1 30 0 0 Rata-rata 0 1.3
Dari  Tabel  1  menunjukkan  hasil  error  yang terjadi  ketika  dilakukan  pengujian  kadar  garam didapatkan nilai error yang paling tinggi sebesar 1.3%.

## b. Sensor Suhu
Tabel 2 Hasil Pengujian Sensor Suhu Pengujian Error (%) 1 24.25 24 1.04 2 24.2 24 0.83 3 25.3 25 1.2 4 26.08 26 0.3 5 27.21 27 0.78 6 28.2 28 0.71 7 28.27 28 0.96 8 29.09 29 0.3 9 30.1 30 0.3 10 30.18 30 0.6 Rata-Rata Error 0.702
Dari Tabel 2 menunjukkan hasil error yang terjadi ketika  dilakukan  pengujian  sensor  suhu  yang menghasilkan nilai error suhu sebesar 0.702%.

## c. Sensor pH
Tabel 3 Hasil Pengujian Sensor pH Pada Air Tawar No. Sensor pH pH Meter Error (%) 1. 8 8 0 2. 8 8.1 1.2 3. 8 8.2 2.4 4. 8 8.2 2.4
5. 8 8 0 6. 8 8 0 7. 8 8.1 1.2 8. 8 8,1 1.2 9. 8 8.3 3.6 10. 8 8.3 3.6 Rata-Rata Error 2.06
Dari Tabel 3 menunjukkan hasil error yang terjadi ketika  dilakukan  pengujian  sensor  pH  yang menghasilkan nilai error sebesar 2.06%.

## d. Pengujian TDS
Tabel 4 Hasil Pengujian Sensor Suhu
No Nilai Ref (PPM) Nilai Sensor (PPM) Nilai Error (%) Air Tawar Air Payau Air Tawar Air Payau Air Tawar Air Payau 1. 189 704 190 698 0.5 0.8 2. 190 700 192 694 1.05 0.8 3. 198 701 200 695 1.05 0.8 4. 200 698 206 690 3 1.1 5. 210 705 211 696 0.5 1.2 6. 208 703 211 698 1.44 0.7 7. 192 701 197 695 2.6 0.8 8. 196 703 198 698 1.05 0.7 9. 199 700 203 694 1.97 0.8 10. 203 691 207 688 1.97 0.4 Rata-rata 1.5 0.81 Dari Tabel 4 menunjukkan hasil error yang terjadi ketika dilakukan pengujian sensor yang menghasilkan nilai error tertinggi sebesar 1.5%.

## 2. Pengujian Aplikasi Android
No Menu Berhasil Tidak Berhasil 1. Splash Screen - 2. Monitoring Kadar Garam - 3. Monitoring Suhu -
4. Monitoring pH - 5. Monitoring TDS - 6. Riwayat pH - 7. Riwayat Suhu - 8. Riwayat Kadar Garam - 9. Riwayat TDS - 3. Pengujian Delay No. Waktu
Delay (ms)
Menu Monitoring Menu Riwayat 1. 18.00 11.58 9.1755 2. 18.05 18.7 84.841 3. 18.10 83.357 28.318 4. 18.15 18.552 12.883 5. 18.20 79.73 75.753 6. 18.25 71.045 27.86 7. 18.30 29.0852 61.468 8. 18.35 10.4278 97.597 9. 18.40 11.3604 85.253 10. 18.45 12.5051 21.5901 11. 18.50 11.0647 84.157 12. 18.55 57.9173 30.9615 13. 19.00 45.9109 24.8179 14. 19.05 31.0192 29.682 15. 19.10 42.8131 65.8175 Rata-Rata 35.67118 49.34497
Dari  hasil  tabel  diatas, delay pada  tampilan menu monitoring dan  menu  riwayat  dapat disimpulkan bahwa delay pada menu monitoring lebih  cepat  dibandingkan  dengan  menu  riwayat dengan  hasil  terendah  sebesar  35.67118 ms. Hal ini  dikarenakan  halaman  yang  di- request pada
menu monitoring lebih  sedikit  dibandingkan menu  riwayat  yang  harus  menampilkan  menu grafik.
VI. PENUTUP

## 6.1 Kesimpulan
Dari  penelitian  yang  telah  dilakukan  didapatkan beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Sistem monitoring dapat  digunakan  untuk pembaacan  sensor  dan  memproses  data sensor. Sistem yang dirancang dapat mengirimkan  informasi  berupa  nilai  kadar garam, sensor pH, sensor suhu dan nilai TDS dengan  akurasi  sensor  yang  sudah  linier dengan  hasil  pengukuran  menggunakan  alat ukur konvensional dengan nilai error tertinggi masing-masing sebesar 1.3%, 2.06%, 0.702% dan 1.5%.
2. Hasil  Pengujian  menunjukan  seluruh  sistem dapat  bekerja  dengan  baik  dan  dapat melakukan setiap proses dengan benar. Proses dimulai  dari  pembacaan  sensor  hingga  data informasi  diterima  oleh  pengguna  aplikasi Android .
3. Menurut  standarisasi  yang  ditetapkan  oleh TIPHON  maka  rata-rata  nilai delay pada proses  monitoring  sebesar  35.67118 ms dan menu  riwayat  49.34497 ms tergolong  pada index  ke-4  yang  menunjukan  bahwa  proses monitoring dan  menu  riwayat  memiliki kualitas yang sangat baik .

## VII. REFERENSI
Anto.  (2014).  Penjelasan  Lengkap  Tentang  Wireless Mifi. http://www.norisanto.com/wireless/penjelasa n-lengkap-tentang-wireless-mifi/,
diakses pada tanggal 21 juni 2018.
Anugrah,  Angga,  dkk.  (2016).  Rancang  Bangun Prototipe  Kontrol  Salinitas  Air  Tambak  Udang Menggunakan  Metode  Fuzzy  dan  Jaringan Sensor Nirkabel. Universita Telkom.
Boyd, C.E. (1982). Water Quality in Warm Water Fish Pond. Auburn University Agricultural Experiment Station.
Dallas Semiconducror. DS18B20-Datasheet
Emil,  A.  Basri,Zulfajri.  (2017).  Sistem  Monitoring Kualitas  Air  Tambak  Udang  Vaname.
Universitas Hasanudin.
Espressif Systems. (2013). ESP8266-datasheet.
HK  Shan  Hai  Group  Limited.  (2007).  DS18B20 Waterproof Temperature Sensor Datasheet
Indrawati,  Katherin.  (2013).  Pembuatan  Modul Kontrol  Kualitas  Air  Tambak  Udang  Sebagai Sarana Pembelajaran Perbaikan Teknik
Budidaya  Udang.  Jurusan  Teknik  Fisika  FTI- ITS.
Ikhsani,  A.  dkk.  (2016).  Rancang  Bangun  Prototipe
Kontrol Salinitas Air Tamabk Udang Menggunakan  Metode  Fuzzy  dan  Jaringan Sensor  Nirkabel.  Fakultas  Teknik  Universitas Telkom.
Kirana,  Febriana.  Suryono.  (2016).  Rancang  Bangun Sistem Monitoring Kadar Salinitas Air Menggunakan  Wireless  Sensor  System  (WSS). Youngster Physics Journal Vol. 5, No. 4.
Kurniawan, Tegar Ari Satria. (2017). Rancang Bangun Electronic Project Management Untuk Sistem Monitoring  Working  On  Site  Berbasis Android.  Laporan  Akhir  Politeknik  Negeri
Malang.
May,  Yovi,  S.  (2016).  Monitoring  Kualitas  Air  Pada Budidaya  Udang  Berbasis  ATMEGA328  yang Terkofigurasi  Bluetooth  HC-05.  Universitas Negeri Yogyakarta.
RobotWiki. (2014). pH Meter-datasheet.
Sitomorang,  M.  (2007).  Kimia  Lingkungan  Hidup. Universitas Negeri Medan.
Stephanie. (2016). Relative Error: Definition, Formula,
Example. http://www.statisticshowto.com/relative- error/, diakses pada 15 juni 2018.
Tim  Perikanan  WWF  –  Indonesia.  (2014).  Budidaya Ikan Bandeng (Chanos chanos) Versi 1.
Umar,  Nuraeni.  Ahyan.  (2012).  Implementasi  Sistem Pakar  pada  Distributed  Sensor  Network Untuk  Monitoring  Suhu,  Keasaman  dan Salinitas  pada  Budidaya  Udang  Windu. Politeknik Negeri Ujung Pandang.