Jurnal Matematika, Sains, dan Pembelajarannya
Vol.9, No.2, Juli 2023, pp. 228~234
ISSN 2407-4098 (print)
DOI:10.31605/saintifik.v9i2.393
ISSN 2622-8904 (online)
Smart Feeding berbasis IOT Menggunakan Android MQTT dan NodeMcu ESP8266
Asmawati. S*, Musyrifah, Muh Fuad Mansyur Universitas Sulawesi Barat E-mail: asmawati.s@unsulbar.ac.id

## Abstrak
Komponen  utama  dalam  usaha  budidaya  ikan  adalah  pakan.  Pemberian  pakan  yang  kurang  baik berdampak pada meningkatnya Feed Conversion Ratio (FCR), menurunnya kualitas air, dan kematian ikan. Tujuan  dari  penelitian  merancang  sebuah  alat  yang  mempermudah  para  pemilik  tambak  delay  pemberian pakan ikan dan dapat mengatur banyak pakan yang akan diberikan, durasi pemberian pakan, jarak area tebar, jadwal  pemberian  pakan  sesuai  dengan  kebutuhan,  serta  siklus  data  pemberian  pakan  melalui  android. Metode pelaksanaan ini adalah merancang serta pengujian peforma alat yang telah dibuat. Hasil pengujian menunjukan bahwa alat dapat menebar pakan sesuai dengan jadwal yang telah di tentukan. Berdasarkan hasil pengujian tersebut dapat disimpulkan bahwa smart feeding dapat menjadi solusi untuk masyarakat dalam hal pemberian pakan dengan menggunakan alat yang telah dibuat dapat menjadi solusi terhadap permasalahan dalam pemberian pakan.

## Kata kunci— Android MQTT, IoT, smart feeding, NODEMCU ESP8266

## 1. PENDAHULUAN
Indonesia merupakan negara dengan keanekaragaman hayati, salah satunya adalah sektor perikanan. Terdapat kurang lebih 2000 spesies ikan air tawar, laut dan air asin di perairan Indonesia (Suwelo, 2005). Banyak dari spesies ini menjadi komoditas ikan komersial yang diminati masyarakat dan mancanegara. Selain itu, budidaya berbagai  jenis  ikan  khususnya  ikan  air  tawar  terus  dikembangkan  untuk  memenuhi  permintaan  pasar  yang terus  meningkat.  Komoditas  ikan  air  tawar  memiliki  nilai  ekonomis  yang  tinggi.  masalah  ini  Karena kandungan nutrisi ikan bisa memenuhi kebutuhan protein harian. Oleh karena itu, pengembangan sektor ini adalah  Hal  yang  sangat  penting  untuk meningkatkan  perekonomian  daerah.  Salah  satu  budidaya  perikanan untuk pengembangan jangka Panjang usaha masyarakat.
Pembudidayaan ikan air tawar dapat dijadikan salah satu alternatif untuk mengatasi potensi penurunan hasil tangkapan laut akibat overfishing (Perdana et al. , 2022). Selain itu budidaya ikan juga dibutuhkan oleh banyak  orang  karena  dapat  memberikan  keuntungan  dalam  usaha  ini.  Beberapa  ikan  air  tawar  yang  bisa dibudidayakan dan dijadikan peluang usaha antara lain lele, gurame, bawal, nila, ikan mas dan lainnya.
Penelitian yang dilakukakn oleh Santika menjelaskan bahwa salah satu faktor terpenting dalam budidaya adalah pakan. Kesediaan pakan harus memiliki kualitas yang baik, jumlah yang cukup, ukuran serta bentuk yang sesuai dengan bukaan mulut ikan(Santika et al., 2021)
Dapat  dikatakan  bahwa  proses  budidaya  ikan  yang  beredar  di  masyarakat  saat  ini  banyak  yang menggunakan  cara  tradisional.  Hal  ini  terlihat  dari  cara  pembudidaya  ikan  memberikan  pakan  dengan menaburkannya  di  permukaan  kolam  saat  ikan  makan.  Jika  pemilik  tambak  lalai  dalam  merawat  tambak dengan  baik,  pakan  ikan  akan  terganggu,  yang  akan  berdampak  pada  pertumbuhan  dan  kesehatan  ikan. Pemberian pakan dengan hand feeding dinilai kurang efektif karena pembudidaya harus terjun langsung ke lahan  sambil  memberi  makan  ikan  (Mas’udah,  2022).  Untuk  mengatasi  masalah  tersebut  maka  diperlukan suatu alat pakan ikan yang dapat berjalan secara otomatis dan teratur sehingga dapat membantu pemeliharaan ikan tanpa mengandalkan tenaga manusia. Salah satu alat yang dapat digunakan adalah sebuah sistem dengan bantuan  mikrokontroler  Arduino  uno  (Hamzah et  al., 2021:  Hamzah et  al., 2023:  Hamzah et  al., 2022: Agriawan et al., 2021). Ada pun beberapa kelemahan dari pemberian pakan langsung ke tambak, yaitu sering
https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik
terjadi kesalahan dalam pengaturan pemberian pakan ikan, dan tidak adanya kontrol terhadap besaran masing- masing pakan. Hal ini akan membuat pengelola perikanan lepas kendali dalam penjadwalan dan menghadapi kesulitan dalam mengatur pakan, karena pakan ikan harus diberi dosis berdasarkan jumlah ikan yaitu 3% dari berat badan ikan.
Berdasarkan  masalah  yang  telah  dipaparkan  sebelumnya  maka  dibutuhkan  sebuah  tools  yang  dapat memudahkan dalam mengontrol dan memonitoring pemberian pakan ikan secara otomatis yang memberikan informasi  kepada para pemilik tambak  tentang pemberian pakan tersebut yang dapat diakses dengan cepat, mudah, dimana saja dan kapan saja. Sistem kontrol pemberian pakan akan otomatis memberi makan pada jam yang sudah ditentukan.
Penerapan  konsep  IoT,  dalam  proses  penyediaan  pakan  ikan  dapat  dilakukan  dengan  mudah,  untuk meningkatkan  produktivitas  budidaya  dan  membantu  mengurangi  beban  kerja  pembudidaya  (Kurniawati, 2017) serta menjadi alternatif yang bisa diterapkan oleh peternak dalam pemberian pakan ikan secara efisien (Pratisca  &  Sardi,  2020;  Supriadi  &  Putra  2019).  Hal  tersebut  sejalan  dengan  penelitian  lainnya  yang menjelaskan bahwa kontrol pakan dapat mengatur waktu pemberian pakan dan durasi waktu yang dilakukan pada  website  (Kurniatuty,  2019)  serta  pemberian  pakan  diatur  secara  otomatis  sebanyak  tiga  kali  dalam sehari(Anggriani et al., 2018).
Tujuan penelitian ini adalah untuk merancang sebuah perangkat remote control yang terhubung dengan internet, sehingga pemberian pakan ikan dapat diakses kapanpun dan dimanapun selama alat tersebut memiliki akses internet yang memadai. Alat tersebut memanfaatkan gerakan motor servo untuk membuka dan menutup bak pakan ikan, sensor ultrasonik sebagai pengontrol ketersediaan pakan ikan, dan  alat ini  diprogram  dan dikontrol oleh  NodeMCU  ESP-8266  untuk  mengirimkan  seluruh  data  hasil  pembacaan  sensor  ke  antar muka pada  dashboard (Hidayat et al., 2018). Ketiga komponen tersebut kemudian dihubungkan ke PCB lapis ganda, yang kemudian dihubungkan ke Internet melalui NodeMcu sehingga para  praktisi dapat mengontrol perangkat tersebut menggunakan ponsel mereka. Sistem pakan ikan otomatis yang menerapkan konsep IoT ini bisa disebut sebagai sistem “pintar” atau Smart Feeding , yang mengontrol buka tutup pakan ikan serta level pakan ikan yang bisa diakses.

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1 Flowchart Sistem
Berikut ini adalah Flowchart System yang ditunjukkan pada gambar 1, langkah pertama yang dilakukan adalah
a) menghidupkan system, kemudian Pengenalan terhadap Sensor ultrasonik, Sensor suhu, Motor servo, Jaringan Wifi dan Mqtt Broker ,
b) Setelah  semua  item  tersebut  telah  terdeteksi  oleh  sistem  atau  mikrokontroler  kemudian  Sensor Ultrasonik mendeteksi volume pakan atau jarak pakan terhadap sensor, sehingga peternak mengetahui dan mengontrol volume pakan.
c) Ketika data yang masuk ” feed ”´atau makan dengan jadwal yang telah di tentukan motor servo akan otomatis membuka tutup pakan tersebut tetapi apabila jarak pakan ikan melebihi 17 cm dari sensor yang  artinya  pakan  mulai  berkurang  akan  ada  peringatan  yang  disampaikan  oleh  sensor  tersebut melalui  MQTT Broker begitu  juga  sebaliknya,  jika  pakan  masih  memiliki  volume  yang  telah ditentukan pakan akan terbuka otomatis sesuai jadwal yang ditentukan.
https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik

## 2.2 Rancangan Sistem
Perancangan Sistem pemberian pakan otomatis pada gambar 2, dapat dijelaskan sebagai berikut:
a) NodeMCU berfungsi sebagai pengendali utama, sensor ultrasonik berfungsi untuk mendeteksi volume pakan pada tempat pakan,
b) ketika  sensor  ultrasonik telah  mendeteksi  pakan  sedikit  atau jarak  pakan  dari  sensor  bahkan  ketika pakan kosong, maka pemilik akan menerima informasi bahwa pangan ikan kosong melalui aplikasi MQTT pada smartphone ,
c) kemudian  pemilik  dapat  mengatur  jadwal  yang  ditentukan  untuk  terbukanya  tutup  pakan menggunakan motor servo serta pemilik ternak dapat memonitoring suhu kolam ikan menggunakan aplikasi MQTT dari jarak jauh, sehingga apabila suhu air kolam tidak sesuai standar.
Gambar 1. Flowchart Sistem
https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik
Gambar 2. Rancangan Sistem

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Perakitan Hardware Smart Feeding
Perangkat  di  desain  rangkaian  elektronik  menggunakan  mikrokontroler  Node  Mcu  Esp8266,  sensor ultrasonik, Buzzer, Motor Servo G- 90 dan Sensor Suhu air (Lm35).
Gambar 3. Rangkaian sensor ultrasonic dan motor servo ke NodeMcu esp8266
Gambar 4. Rangkaian sensor Suhu  ke NodeMcu esp8266
NodeMcu  Esp8266  berfungsi  sebagai  pengontrol  utama  sistem  yang  di  mana  Esp8266  mendeteksi semua sensor yang berjalan dan menghubungkan source code ke semua sensor, sensor ultrasonik sebagai input dan output yang memanfaatkan gelombang ultrasonik untuk mendeteksi jarak pakan ikan, motor servo sebagai penggerak buka atau tutup pakan , buzzer berfungsi sebagai alarm serta sensor suhu air Lm35 berfungsi sebagai monitoring temperatur air kolam ikan berikut adalah perancangan alat keras pada sistem smart feeding berbasis IoT.

## 3.2 Hasil Pengujian Alat
A. Pengujian Motor Servo dan Volume Pakan
Pengujian  Motor  Servo  bertujuan untuk mengetahui tegangan  keluaran  pada  saat Motor  Servo berputar.  Pengujian  dilakukan  pada  saat  Motor  Servo  berputar  dan  tidak  berputar.  Hasil  pengujian Motor Servo dapat dilihat pada tabel 1 dibawah ini.
Tabel 1. Pengujian Motor Servo Waktu Hasil Volume 07.30 [ ✓ ] Berhasil 0.9 gr [   ] Tidak 16.30 [ ✓ ] Berhasil 1 gr [   ] Tidak
B. Pengujian Sensor Ultrasonic HC-SR04
https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik
Perancangan ini, sistem menggunakan Sensor Ultrasonic HC- SR04 sebagai sensor untuk mendeteksi data  pakan  dengan  mengubah  data  jarak  ketinggian  tempat  pakan  menjadi  bentuk  persentase.  Pada pengujian sensor ini penulis melakukan pengujian sebanyak 8 kali untuk mengukur kondisi pakan, hasil Pengujian bisa dilihat pada tabel 2
Tabel 2. Pengujian Sensor Ultrasonic HC-SR04 No Jarak Akurasi (%) Hasil Tinggi Pakan  Penggaris 1 17,1 17,3 98,84 [ ✓ ] Berhasil [   ] Tidak 2 15,9 16,2 98,15 [ ✓ ] Berhasil [   ] Tidak 3 14,35 14,9 96,30 [ ✓ ] Berhasil [   ] Tidak 4 12,1 12,5 96,8 [ ✓ ] Berhasil [   ] Tidak 5 11 11,4 96,5 [ ✓ ] Berhasil [   ] Tidak 6 10,5 10,7 98,1 [ ✓ ] Berhasil [   ] Tidak 7 9,1 9,6 94,7 [ ✓ ] Berhasil [   ] Tidak 8 7,49 8 93,6 [ ✓ ] Berhasil [   ] Tidak Rata-rata 96.62 [ ✓ ] Berhasil [   ] Tidak
C. Pengujian Sensor Suhu
Perancangan ini, Pada perancangan ini, sistem menggunakan Sensor suhu lm35 sebagai sensor untuk mendeteksi suhu air kolam dengan mengubah data Temperatur air menjadi bentuk derajat.
Tabel 3. Pengujian Sensor Suhu Lm35 No Suhu Akurasi (%) Hasil Lm 35 Termometer 1 30 32 93,75 [ ✓ ] Berhasil [   ] Tidak 2 28 29 96,55 [ ✓ ] Berhasil [   ] Tidak 3 20 22
90,1 [ ✓ ] Berhasil [   ] Tidak 4 15 17 88,23 [ ✓ ] Berhasil [   ] Tidak 5 10 10 100 [ ✓ ] Berhasil
[   ] Tidak
https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik
No Suhu Akurasi (%) Hasil Lm 35 Termometer [   ] Tidak Rata-rata 93.72 [ ✓ ] Berhasil [   ] Tidak
D. Pengujian Keseluruhan Sistem
Pengujian  terhadap  Rancang  alat smart  feeding berbasis  iot  menggunakan  arduino  NodeMCU android  MQTT  dengan  pemograman  Arduino  IDE  dilakukan  untuk  mengetahui  kinerja  Seluruh komponen dan keseluruhan sistem. Adapun pengujian sistem yang digunakan adalah Black Box.
Tabel 4. Pengujian Fungsional Alat No.  Komponen Hasil Keterangan 1 Lampu LED Lampu  led  hijau  dan  merah  berfungsi dengan  baik  ketika terkonek      dengan jaringan dan ketika pakan telah habis Sesuai 2 Buzzer Buzzer  berfungsi  dengan baik,  suara yang  dikeluarkan sesuai  dengan  input yang diberikan Sesuai 3 Motor Servo Motor  servo  berfungsi  dengan  baik memutar  90 0 seperti  yang  diinginkan peneliti Sesuai 4 Sensor Ultrasonik Sensor ultrasonik berfungsi dengan baik ketika mengukur volume pakan dengan tingkat akurasi sebesar 96,34% Sesuai 5 Sensor Lm35 Sensor suhu lm35 berjalan dengan baik ketika mengukur  suhu  air  dalam kolam ikan  dengan  tingkat  akurasi  sebesar 93,726 % Sesuai 6 NodeMcu Esp8266 NodeMcu  Esp8266  yang  digunakan sebagai mikrokontroler berfungsi dengan  baik  dalam mengontrol  semua alat  dan sensor  dan  menerima  perintah dari source kode Sesuai 7 MQTT MQTT  dashboard  berfungsi  dengan baik  dalam  memonotoring  alat  dan memerintah  alat.  Koneksi  MQTT dashboard  juga  memiliki  kestabilan yang  tinggi  dalam  menjaga  koneksi dengan  jaringan  dan  MQTT  broker (server MQTT) Sesuai

## E. Konektivitas Alat dengan Android
Pembacaan sensor untuk mendeteksi objek pada pakan ikan, yang nantinya hasil yang dibaca oleh sensor  ultrasonik  yang  terhubung  ke  mikrokontroler  NodeMCU  akan  dikirimkan  ke  Server  Mqtt kemudian  di  tampilkan  melalui  MQtt  dash  board.  dari  perancangan  tersebut  dibagi  menjadi  beberapa
https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik
proses,  antara  lain,  proses  penyusunan  komponen  yang  diperlukan  untuk  membangun  sistem pengontrolan ketersediaan Pakan Ikan berbasis internet of things (IOT), yang kedua adalah pembuatan dan  persiapan  perangkat  sistem  pengontrolan  dan  yang  terakhir  membuat  pengkodean  NodeMCU ESP8266  yang  menghubungkan  Sensor  Ultrasonik.  Hal  tersebut  sejalan  denga  penelitian  sebelumnya yang  mengatakan  bahwa  wadah  pakan  dapat  dipantau  langsung  menggunakan  aplikasi  pada android(Pradana and Sari 2019).

## Gambar 5 Tampilan MQTT Dashboard

## 4. KESIMPULAN
Smart feeding dengan menggunakan teknologi IoT dapat bekerja dengan baik begitu pula dengan proses kontroler melalui Mqtt. Sistem monitoring bisa dilakukan secara real-time dengan memastikan konektivitas wifi dan pengiriman data yang dilakukan NodeMCU ESP8266. Sensor ultrasonik dalam mengukur volume pakan berjalan dengan baik, Sensor Suhu pendeteksi temperature air kolam sudah berjalan, Motor servo dalam membuka  tutup  pakan  juga  berjalan  dengan  baik  tetapi  tetap  dengan  koneksi  wifi  yang  stabil  karena  jika koneksi jaringan kurang stabil maka respon dari motor servo juga akan lambat, serta Buzzer yang berfungsi sebagai alarm penanda volume pkaan juga berjalan dengan baik.

## DAFTAR PUSTAKA
Agriawan,  M.  N.,  Sania,  S.,  Rasmita,  C.,  Wahyuni,  N.,  &  Maisarah,  M.  (2021).  PROTOTYPE  SISTEM LAMPU PENERANGAN JALAN OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR CAHAYA BERBASIS ARDUINO UNO. PHYDAGOGIC: Jurnal Fisika Dan Pembelajarannya , 4 (1), 39-42. https://doi.org/10.31605/phy.v4i1.1489
Anggriani, L., Setiawan, A., Wiguna, R. U., Elektro, T., Teknik, F., Tidar, U., Elektro, T., Teknik, F., Tidar, U., Pembangunan, E., Ekonomi, F., & Tidar, U. (2018). “ SMART FISH POND ” Kolam Ikan Pintar Berbasis Mikrokontroler ATmega8535 Sebagai Solusi Kegagalan Budidaya Ikan Lele . 1–8.
Hamzah, H., Hasin, A., Mehora, S., Kadir, M. R., & Agriawan, M. N. (2023). Prototype Bel Cerdas Cermat Berbasis Arduino Uno. SAINTIFIK , 9 (1), 1 - 6. https://doi.org/10.31605/saintifik.v9i1.414
Hamzah,  H.,  Nurkhalis  Agriawan,  M.,  &  Saldi,  M.  (2021).  Uji  Kelayakan  Konsumsi  Air  Sungai  Mandar
https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik
Menggunakan Sensor pH Berbasis Arduino
Uno. SAINTIFIK , 7 (2), 167-171.
https://doi.org/10.31605/saintifik.v7i2.339
Hamzah,  H.,  Agriawan,  M.  N.,  &  Kadir,  M.  R.  (2022).  Analisis  Tingkat  Kebisingan  Menggunakan  Sound
Level Meter Berbasis Mikrokontroler. Jurnal Fisika Papua , 1 (2), 46–51.
https://doi.org/10.31957/jfp.v1i2.9
Hidayat, M. R., Christiono, C., & Sapudin, B. S. (2018). Perancangan Sistem Keamanan Rumah Berbasis Iot Dengan Nodemcu Esp8266 Menggunakan Sensor Pir Hc-Sr501 Dan Sensor Smoke Detector. Kilat , 7 (2), 139-148.
Kurniatuty, S. A. (2019). Rancang Bangun Sistem Kontrol Pakan Ikan dan Kekeruhan Air yang Dilengkapi Dengan  Monitoring  Kualitas  Air  Berbasis  Internet  of  Things  (IoT) (Doctoral  dissertation,  Institut Teknologi Nasional Malang).
Kurniawati, A. (2017). Peran istri nelayan dalam rangka meningkatkan pendapatan keluarga. Jurnal Sains Dan Teknologi Maritim , (1), 77-88.
Mas’udah,  K.  W.  2022. Penerapan  Budikdamber  Dan  Aquaponik  Kampung  Ahong  Untuk  Wujudkan Ketahanan Pangan Pada Masa Pandemi Covid-19 . Klaten, Jawa Tengah: Lakeisha.
Perdana,  M.  H.  G.  (2022).  PEMBUDIDAYAAN  IKAN  LELE  DENGAN  MEMANFAATKAN  LAHAN
PERTANIAN KELOMPOK
WANITA
TANI SEBAGAI BENTUK KEGIATAN
WIRAUSAHA. Jurnal Abdi Masyarakat Saburai (JAMS) , 3 (02), 82-88.
Pradana, Z., & Sari, L. O. (2019). Rancang Bangun Pemantauan Pakan Ayam Otomatis Berbasis Internet Of Things (IOT). Jurnal Online Mahasiswa (JOM) Bidang Teknik dan Sains , 6(2) , 1-6.
Pratisca, S., & Sardi, J. (2020). Alat Pemberi Pakan Ikan Otomatis Berbasis Suhu Air pada Kolam Ikan. JTEIN: Jurnal Teknik Elektro Indonesia , 1 (2), 193-200.
Santika, L., Diniarti, N., & Astriana, B. H. (2021). Pengaruh Penambahan Ekstrak Kunyit pada Pakan Buatan Terhadap  Pertumbuhan  dan  Efisiensi  Pemanfaatan  Pakan  Ikan  Kakap  Putih  (Lates  calcarifer). Jurnal Kelautan: Indonesian Journal of Marine Science and Technology , 14 (1), 48-57.
Supriadi, S., & Putra, S. A. (2019). Perancangan Sistem Penjadwalan Dan Monitoring Pemberi Pakan Ikan Otomatis Berbasis Internet of Thing. Jurnal Aplikasi dan Inovasi Ipteks Soliditas , 2 (1), 35-41.
Suwelo, I. S. (2005). Spesies ikan langka dan terancam punah perlu dilindungi undang-undang. Jurnal Ilmu- Ilmu Perairan dan Perikanan Indonesia , 12 (2), 161-168.