## Jurnal Ilmiah Teknologi Informasi Asia
Vol. 14, No.1, Tahun 2020 ISSN: 2580-8397 (O); 0852-730X (P)

## Integrated Device Electronic Untuk Sistem Irigasi Tetes Dengan Kendali Internet of Things
Angga Prasetyo 1 , Arief Rahman Yusuf 2 1.2. Prodi Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Ponorogo jalan Budi Utomo 10 Ponorogo
1 angga_raspi@umpo.ac.id, 2 aryusuf2589@gmail.com
ABSTRAK .Semakin  berkurangnya  lahan  perkotaan  untuk  bercocok  tanam  atau  bertani  membuat  para  kaum  urban melakukan  inovasi  dengan  memanfaatkan  lahan  sempit  untuk  meningkatkan  pendapatan  karena  tuntutan  kebutuhan ekonomi.  Aktifitas  bercocok  tanam  di  lahan  sempit  membutuhkan  perhatian  dalam  manajemen  irigasi  karena  unsur kehidupan biji dan akar tanaman harus dijaga kelembapan pada kisaran 60%.selama ini proses bercocok tanam dilahan sempit  memiliki  permasalahan  yaitu  pada  proses  irigasi.  Hal ini dikarenakan  para kaum  urban  memiliki  lebih dari  satu profesi  pekerjaan  serta  mengalami  kesulitan  dalam  membagi  waktu.  Sehingga  proses  irigasi  dan  penyiraman  masih dilakukan  secara  manual.  Agar  proses  irigasi  tidak  manual,  maka  dibutuhkan  suatu  pendekatan  yang  mampu menjembatani proses otomasi melibatkan sensor, hardware,perangkat lunak secara real time yaitu konsep teknologi yang memanfaatkan internet atau lebih dikenal internet of things (IoT). Pembuatan prototipe ini diawali dari rangkaian antara board nodeMcU esp8266 sebagai pusat kendali dan prosesing, kemudian relay terhubung GPIO pada output tersambung motor  selenoid  pompa  dan  catu  daya.  Selanjutnya  sensor  YL  69  dihubungkan  pada  GPIO  dan  catudaya  5V GPIOkemudian  membuat  aplikasi  interface  antar  muka  berbasis  android  untuk  mempermudah  melakukan  kendali otomatis  pada integrated  device  electronic .Dari  data  hasil  pengujian  bahwa  prototype  ini  dapat  mengendalikan  irigasi proses penyiraman dengan aplikasi android di smartphone, melalui komunikasi integrated device electronic pada jaringan internet diperoleh kondisi rata-rata Tx 46 m/s dan Rx 51 m/s dan ping 35m/s sampai 120 m/s, sehingga dengan kondisi koneksi  internet  tersebut  maka  proses  kendali  otomasi  penyiraman  secara  drip  dapat  dilakukan  dengan  set  nilai  sensor YL-69 antara 785-810, NodeMCUesp 8266. Sedangkan kelemahan dari prototype ini yaitu jika kondisi internet sedang tidakstabil maka akan terjadi delay sehingga mempengarui update data sensor YL69 yang terkirim pada smartphone. Kata Kunci : Irigasi tetes, Internet of things, integrated device electronic, nodeMCUesp 8266
ABSTRACT. Increasingly  less  land  for  farming  or  farming,  makes  urbanites  innovate  by  utilizing  land  to  increase income because of economic needs. Planting activities in narrow areas require attention in the management of land does not need seeds and plant roots must be maintained in the humidity range of 60%. This causes urbanites to have more than one occupational profession while fixing difficulties in time sharing. The process of working and watering is still done manually.  So  that  the  irrigation  process  is  not  manual,  we  need  a  process  that  can  bridge  the  process  of  controlling sensors,  hardware,  software  in  real  time,  the  concept  of  technology  that  utilizes  the  internet  or  better  known  as  the internet of things (IoT). The making of this prototype starts from the circuit between the Esp8266 nodeMcU board as the access and processing center, then the relay is connected to the GPIO at the output connected to the motor selenoid pump and the power supply. Furthermore, the YL 69 sensor is opened on the GPIO and 5V GPIO power source, then creates an Android-based interface application to facilitate automatic replacing of the integrated electronic device. internet network obtained an average of Tx 46 m / s and Rx 51 m / s and ping 35m / s to 120 m / s, so that with an internet connection the watering  automation  process  can  be  done  by  setting  the  YL-69  sensor  value  between  785-810,  NodeMCUesp  8266. While the weakness of this prototype is that if you use the internet is not stable there will be a delay so that it affects the YL69 sensor data update sent to the smartphone.
Keywords: Drip irrigation, Internet of things, integrated device electronic, nodeMCUesp 8266

## 1. PENDAHULUAN
Semakin berkurangnya lahan perkotaan untuk bercocok tanam atau bertani membuat para kaum urban melakukan  inovasi  dengan  memanfaatkan  lahan  sempit  untuk  meningkatkan  pendapatan  karena  tuntutan kebutuhan  ekonomi.  Aktifitasbercocok  tanam  dilahan  sempit  membutuhkan  perhatian  dalam  manajemen irigasi karena unsur kehidupan biji dan akar tanaman harus dijaga kelembapan pada kisaran 60% (Lutfiyana, Hudallah, & Suryanto, 2017), selama ini proses bercocok tanamdilahan sempit memiliki permasalahanyaitu pada  proses  irigasi.  Hal  ini  dikarenakan  para  kaum  urban  memiliki  lebih  dari  satu  profesi  pekerjaan  serta mengalami kesulitan dalam membagi waktu. Sehingga prosesirigasi dan penyiraman masih dilakukan secara manual.Agar  proses  irigasi  tidak  manual,  makadibutuhkan  suatupendekatan  yang  mampu  menjembatani proses  otomasi  melibatkan  sensor,  hardware,  dan  perangkat  lunak  secara real  time yaitu  suatu  konsep teknologi yang memanfaatkan internet atau lebih dikenal internet of things (IoT). Internet of Things (IoT)adalah konsep yang bertujuan memperluas penggunaan dari koneksi internet yang terhubung  secara  terus  menerus,  kemampuan  berbagi  data, remote  dekstop  controling ,dan machine  to
machine di dunia nyata (Dewi & Sulaeman, 2018). Contoh IoT yaitu penggunaan sensor yang tersambung ke jaringan  lokal  dan  global  yang  selalu  aktif.  Teknologi internet  of  things (IoT)  pada  dasarnya  dibuat  dan dikembangkan oleh manusia untuk mempermudah setiappekerjaan dan urusan dalam berbagai aspek  bidang kehidupan. Salah satunya dapat diterapkan dalam bidang pertanian dengan mengintegrasikan otomasi dengan sensor.
Penerapan sentuhan metode teknologi dalam bercocok tanam merupakan suatu carauntuk melakukan budidaya terutama di lahan sempit.  Salah satu metodenya yaitu menggunakan teknik hidroponik, umumnya tanaman  yang  dibudidayakan  seperti  sawi,  pakcoy,  dan  seledri.Teknik  hidroponik  di  lahan  sempit  juga dipengaruhi faktor  suhu  dan kelembapan  karena  lokasi  diperkotaan  suhu udara  relatif  tinggi berkisar  32 0 C- 35 0 dengan  kelembapan  mencapai  85%.  Kondisi  ini  yang  menyebabkan  proses  irigasi    perlu  pengawasan yang berkelanjutan agar tanaman  tidak layu dan tetap segar. Kegiatan ini yang banyak  menyita waktu bagi kaum  urban,  sehingga  harus  sering  bolak  balik  dari  tempat  kerja  ke  rumah  untuk  memantau  tanamannya. Mengatasi hal tersebut maka peneliti membangun prototype sistem yang mampu melakukan  irigasi otomatis secara Integrated device elektronik dengan kendali IoT melalui smartphone . Beberapa penelitian yang mendasariyaitu, tentang penerapan irigasi tetes dengan kendali otomatis dengan sensor ultrasonik(Chaer, Abdullah, & Priyati, 2016) perangkat ini memeiliki kekurangan yaitu belum dapat mengetahui  kondisi  kelembapan  tanah.  Riset  lainya  yang  menjadi  dasar  membangun  prototype  ini  tentang pengaturan  debit  air  irigasi  sawah  dengan  kendali  otomatis(Nurfaijah,  Setiawan,  Arif,  &  Widodo,  2018) pengaturan  perintah  perangkat  masih  melalui  SMs  jadi  tidak  sepenuhnya  otomatis.  Sedangkan menurut(masykur,  2016)pengelolaan  perangkat  elektronik  yang  dikendalikan  secara real  time melalui jaringan  dapat  memberikan  banyak  kemudahan  bagi  penggunanya,akan  tetapi  proses  kendali  di  riset  yang dilakukan  masih  pada  koneksi  intranet  lokal.  Pengembangan  dilakukan  di  penelitian(Prasetyo  &  Setyawan, 2018)yang  berpendapat  bahwa  pemanfaatan  internet  selain  sebagai  media  penyampaian  data  informasi jugadapat mengendalikan perangkat keras atau sensor yang dilakukan dengan integrasi sensor ultrasonik dan telegram sebagai peringatan awal akan terjadinya banjir, hal ini merupakan konsep dari penerapan IoT, tetapi masih  memiliki  kekurangan  karena  interface  telegram  adalah  jejaring  sosial  dan  masih  membutuhkan  bot telegram yang sering terjadi delay pada server protokol SMTP. Internet juga menjadi kunci utama pada IoT menurut  (Cobantoro,  2018)  IoT  ditekankan  pada pelayanan Quality  of  service pada  setiap  komunikasi  data yang dijalankan.
2. Metode Penelitian
Pengembangan  prototipe  diawali  beberapa  fase  berdasarkan  riset  terdahulu  sebagai  dasar  dimana terdapat rincian bahan serta materi yang dibuat secara sistematis dan logis sehingga dapat dijadikan pedoman dalam menyelesaikan masalah yang ada.

## 2.1 Konsep fungsional sistem.
Pada fase ini diawali dengan membuat desain wiring pada perangkat seperti Gambar 1. Yang terdiri dari  rangkaian  antara  board  nodeMcU  esp8266  sebagai  pusat  kendali  dan  prosesing,  kemudian  relay terhubung  GPIO  pada  output  tersambung  motor  selenoid  pompa  dan  catu  daya.  Selanjutnya  sensor  YL  69 dihubungkan pada GPIO dan catudaya 5V GPIO.
Gambar 1. Desain Wiring perangkat

## 2.2 Perancangan perangkat lunak
Fase  berikutnya  adalah  membuat  perangkat  lunak  untuk  menjalankan  rangkaian  pada  Gambar  1. Terdapat bahasa dua yang digunakan, yang pertama menggunakan bahasa C bertujuan untuk mengendalikan fungsi  otomasi  dari  sensor  YL  69,  relay,  dan  selenoid  pompa.  Untuk  mempermudah compiling pembuatan program menggunakan aplikasi arduino IDE seperti Gambar 2.
Gambar 2. Proses pembuatan program
Setelah  dilakukan compiling proses  selanjutnya  membuat  aplikasi  interface  antar  muka  berbasis  android untuk mempermudah melakukan kendali otomatis. Agar interface tersinkronisasi perlu dilakukan pengecekan pada Gambar 1. Dengan alur sistematis yang telah dibuat seperti pada Gambar 3.
Gambar 3. Flowchart sistem integrated device electronic
Pengecekan  kondisi  perintah  seperti  di  Gambar  3.  Bertujuan  untukmengkalibrasi  sensor YL69pada  perangkat  lunak,  ketika  perintah else  if pada  kondisi  poin  sensor  jika  >450  maka pompa  menyala  otomatis  saat  permukaan  kering  dan  <750  pompa  mati.  Kondisi  inilah  yang nantinya akan dimunculkan seta dikendalikan melalui interface android seperti pada Gambar 4.
Gambar 4. interface antar muka android

## 3. Pembahasan
Proses  pengujian  kalibrasi  sensor  dengan  perangkat  lunak  arduino  IDE  bertujuan  untuk  mengetahui respon  fungsi  otomasi  perangkat  lunak  dan  keras,  berikut  kondisi  saat  pengujian  kalibrasi  sensor  seperti ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Uji Kalibrasi Sensor No Nilai sensor Perintah Output tegangan keterangan relay Selenoid pump 1 791 Auto 4,76 V 220 V Penyiraman ON 2 520 Auto 0 0 Penyiraman Off 3 480 Auto 0 0 Penyiraman Off 4 808 Auto 4,83 V 220V Penyiraman ON 5 790 Auto 4,87 V 220 V Penyiraman ON 6 785 Auto 4,86 V 220 V Penyiraman ON 7 810 Auto 4,88 V 220 V Penyiraman ON
Proses  pengujian  berhasil  dilakukan  dengan  hasil,  output  tegangan  yang  diukur  pada  kondisiarus  DC Relay 0 V dengan set nilai sensor YL69 antara 480 sampai 520, maka otomasi pompa otomatis berhenti, justru sebaliknya pada kondisi arus DC 4,76 V- 4,87 dengan Set nilai sensor 785-810 kondisi pompa akan menyala dan melakukan penyiraman.
Selanjutnya  pengujian  konektifitas  pada  jaringan  internet  dilakukan  untuk  mengetahui  kecepatan  data terkirim dan diterima oleh perangkat integrated device electronik. Pada Tabel 2.
Tabel 2. Uji respon perangkat IDE pada jaringan internet.
Pengujian ke- Tx Rx Selenoid pompa Ping Data Tersimpan firebase 1 20 m/s 25 m/s Auto 40 m/s tersimpan 2 40 m/s 53 m/s Auto 80 m/s tersimpan 3 60 m/s 64 m/s Auto 120 m/s tersimpan 4 68 m/s 68 m/s Auto 70 m/s tersimpan 5 28 m/s 33 m/s Auto 35 m/s tersimpan 6 40 m/s 43 m/s Auto 50 m/s tersimpan 7 67 m/s 70 m/s Auto 72 m/s tersimpan Rata-rata 46 m/s 51 m/s
Hasil  pengujian  pada  Tabel  2.  Bahwa  kondisi  otomasi  pompa  secara  otomatis  dengan sensor  YL69  dan dihubungkan dengan jaringan internet maka diperoleh, rata-rata data Tx 46 m/s dan Rx 51 m/s secara real time pada nodeMCUesp 8266, sehingga proses pengendalian relay dan pompa dengan kisaran ping 35m/s sampai 120 m/s masih mampu mengirimkan log data pada google firebase seperti pada Gambar 5.

## Gambar 5. uji respon perangkat IDE
Hasil proses pengujian penelitian ini, bahwa pembaharuan dari riset terdahulu yaitu purwarupa perangkat IDE  ini  dapat  digunakan  pada  kondisi  jaringan  internet  yang  kondisi  ping  nya  tidak  terlalu  bagus, mempermudah  monitoring  dan  kendali  melalui  smartphone  yang dibangun dengan  android  studio.  Manfaat lainnya perangkat ini merupakan solusi untuk tata kelola pengairan di lahan tandus atau musim kemarau.

## 4. Kesimpulan
Beberapa percobaan telah dilakukan dan disimpulkan, Dari data hasil pengujian bahwa prototype ini dapat mengendalikan irigasi proses penyiraman dengan aplikasi android di smartphone, melalui  komunikasi integrated device electronic pada jaringan internet diperoleh kondisi rata-rata Tx 46 m/s dan Rx 51 m/s dan ping 35m/s sampai 120 m/s, sehingga dengan kondisi koneksi internet tersebut maka proses kendali otomasi penyiraman secara drip dapat dilakukan dengan set nilai sensor YL-69 antara 785-810, NodeMCUesp 8266. Sedangkan  kelemahan  dari  prototype  ini  yaitu  jika  kondisi  internet  sedang  tidak  stabil  maka  akan  terjadi delay sehingga mempengarui update data sensor YL69 yang terkirim pada smartphone.

## DAFTAR RUJUKAN
Chaer, M. S. I., Abdullah, S. H., & Priyati, A. (2016). Aplikasi Mikrokontroler Arduino Pada Sistem Irigasi Tetes  Untuk  Tanaman  Sawi  (Brassica  Juncea)  (Application  of  Arduino  Microcontroller  on  Drip Irrigation for Mustard Plant (Brassica juncea). Jurnal Ilmiah Rekayasa Pertanian Dan Biosistem , 4 (2),
228–238. Retrieved from https://jrpb.unram.ac.id/index.php/jrpb/article/view/28 Cobantoro,  A.  F.  (2018).  ANALISA  QoS  (QUALITY  OF  SERVICE)  PADA  JARINGAN  RT-RW  NET DENGAN  KENDALI  RASPBERRY  PI. Network  Engineering  Research  Operation , 4 (1). https://doi.org/10.21107/nero.v4i1.109
Dewi,  K.,  &  Sulaeman,  S.  (2018).  PENERAPAN  TEKNOLOGI  INTEGRATED  DEVICE  ELECTRONIC (IDE)  UNTUK  PENINGKATAN  PRODUKTIFITAS  HASIL  PERTANIAN  PADA  PURWARUPA KUMBUNG JAMUR TIRAM DI DATARAN RENDAH. Seminar Nasional Hasil Penelitian (SNP2M PNUP) , 0 (0). Retrieved from http://jurnal.poliupg.ac.id/index.php/snp/article/view/784/0 Lutfiyana, L., Hudallah, N., & Suryanto, A. (2017). Jurnal Teknik Elektro. In Jurnal Teknik Elektro (Vol. 9).
Retrieved from https://journal.unnes.ac.id/nju/index.php/jte/article/view/11087 masykur,  fauzan. (2016). APLIKASI RUMAH PINTAR (SMART HOME) PENGENDALI PERALATAN
ELEKTRONIK  RUMAH  TANGGA  BERBASIS  WEB. Jurnal  Sains  Dan  Teknologi  Industri , 14 (1), 93–100. Retrieved from http://ejournal.uin-suska.ac.id/index.php/sitekin/article/view/2185
Nurfaijah,  -,  Setiawan,  B.  I.,  Arif,  C.,  &  Widodo,  S.  (2018).  Sistem  Kontrol  Tinggi  Muka  Air  Untuk Budidaya Padi. Jurnal Irigasi , 10 (2). https://doi.org/10.31028/ji.v10.i2.97-110 Prasetyo,  A.,  &  Setyawan,  M.  B.  (2018).  PURWARUPA  INTERNET  OF  THINGS  SISTEM KEWASPADAAN BANJIR DENGAN KENDALI RASPBERRY PI. Network Engineering Research Operation , 3 (3). https://doi.org/10.21107/NERO.V3I3.97