## Prototipe Sistem Manajemen Tangki Pintar Berbasis Internet of Things (IoT)
Andi Ircham Hidayat 1 , Marlina 2 , Nurani 3 1,3 Sistem dan Teknologi Informasi, Institut Teknologi dan Bisnis Nobel Indonesia
2 Teknik Informatika, Universitas Muhammadiyah Pare-Pare Email: hidayat.ircham@gmail.com

## Abstrak
Untuk  menjaga  kualitas  bahan  bakar  maka  tujuan  penelitian  ini  adalah  merancang  prototipe sistem manajemen tangki cerdas yang akan membantu pengelola SPBU dalam mengukur jumlah air  dan  bahan  bakar  di  tangki  mereka  secara  otomatis  dan real  time .  Informasi  akan  dipantau melalui aplikasi mobile yang menggunakan teknologi Internet of Things dan sistem berbasis web. Mikrokontroler Arduino Uno R4, sensor ultrasonik HC-SR04 untuk mengukur ketinggian tangki, sensor konduktivitas untuk mengukur kadar air bahan bakar, sensor suhu untuk mengukur suhu internal  tangki,  dan  katup  solenoid  untuk  mengeluarkan  air  di  dalamnya  membentuk  Internet. Desain sistem hal. Dengan rata-rata error sebesar 1,3%, hasil pengujian akurasi sensor ultrasonik untuk mengukur isi tangki cukup baik. Sebaliknya, sensor suhu memiliki akurasi sebesar 1,6% dan pengukuran sensor konduktivitas memiliki rata-rata error sebesar 0,292% setelah dilakukan proses validasi dengan metode centrifuge. Ketika dipicu oleh aplikasi seluler dan alat pemantauan berbasis web, katup solenoid berfungsi secara efektif.
Kata Kunci : Internet of Things, Tangki Cerdas, Arduino, Prototipe

## Abstract
To maintain fuel quality, the purpose of this research is to design a prototype of an intelligent tank  management  system  that  will  assist  petrol  station  managers  in  measuring  the  amount  of water  and  fuel  in  their  tanks  automatically  and  in  real  time.  Information  will  be  monitored through a mobile application that uses Internet of Things technology and a web-based system. The Arduino Uno R4 microcontroller, the HC-SR04 ultrasonic sensor to measure the tank height, the conductivity sensor to measure the fuel moisture content, the temperature sensor to measure the  internal  temperature  of  the  tank,  and  the  solenoid  valve  to  expel  the  water  in  it  form  the Internet.  System  design  p.  With  an  average  error  of  1.3%,  the  accuracy  test  results  of  the ultrasonic  sensor  for  measuring  the  contents  of  the  tank  are  quite  good.  In  contrast,  the temperature sensor had an accuracy of 1.6% and the conductivity sensor measurement had an average error of 0.292% after the validation process with the centrifuge method. When triggered by mobile apps and web-based monitoring tools, solenoid valves function effectively.
keyword : Internet of Things, Smart Tank, Arduino, Prototype

## 1. Pendahuluan
Untuk menyederhanakan dan meningkatkan pekerjaan sehari-hari, teknologi baru yang dikenal sebagai Internet of Things, atau disingkat IoT, menghubungkan berbagai hal di sekitar manusia ke internet (Fauzia et al., 2022).  Teknologi yang dikenal dengan nama “Internet of Things” memungkinkan kita menghubungkan banyak objek di sekitar kita ke Internet (Andi  Ircham  Hidayat  &  Nurkhalik  Wahdanial  Asbara,  2022).  ).  Pentingnya Internet  of  Things  ditunjukkan  dengan  semakin  berkembangnya  penerapannya  dalam
Vol. 5 No. 2 Juli 2024
kehidupan modern (Susanto et al., 2022). Rekayasa Web of Things melibatkan sejumlah struktur  dan  organisasi  yang  rumit  serta  keamanan  yang  sangat  ketat.  Jika  ketiga persyaratan ini terpenuhi, pengendalian otomasi pada Internet of Things dapat berfungsi secara efektif dan dimanfaatkan untuk menghasilkan keuntungan dalam jangka panjang. banyak untuk bisnis(Ulum, 2018) (Muttaqin et al., 2023).

## Gambar 1. Gambar Arsitektur IoT
Bahan bakar diperlukan untuk pembakaran pada beberapa kendaraan, termasuk kendara an roda dua atau empat(Ariawan et al., 2016). Beberapa kasus yang dapat memengaruhi kualitas  minyak  didalam  tangki  adalah  apakah  ada  air  di  dalamnya.  (Sukidjo,  2011). Dalam hal ini, salah satu komponen yang terkena dampak dari permasalahan tersebut di atas adalah pihak penyuplai bahan bakar, khususnya SPBU yang berinteraksi langsung dengan pengguna mobil. Tangki bahan bakar dan kualitas bahan bakar yang ditawarkan adalah dua aspek terpenting yang terkadang dilupakan oleh pemilik SPBU. Secara umum, tongkat panjang dimasukkan ke dalam tangki pompa bensin setiap pagi untuk memeriksa isinya  secara  fisik.(Tianur  et  al.,  2022).  Karena  tingkat  kecerobohan  manusia  dapat menyebabkan kerusakan pada SPBU dan konsumen, serta kadar air pada bahan bakar di tangki  dapat  menyebabkan  kerusakan  pada  alat  transportasi  pengguna,  pengukuran seperti  ini  harus  dilakukan  dengan  hati-hati.  Pengelola  SPBU  memerlukan  suatu teknologi yang dapat membantu mereka dalam melakukan pemantauan secara benar dan real  time .  untuk  mengurangi  kerugian  yang  disebabkan  oleh  proses  pengecekan konvensional. Perancangan sistem pantau tangki bahan bakar minyak adalah subjek dari sejumlah penelitian. Model alat ukur tangki bahan bakar (Faturrochman et al., 2019) dan Sistem  monitoring(Popescu  et  al.,  2020)  dimana  sensor  ultasonik  sebagai  komponen pendeteksi  serta  mikrokontroler  sebagai  komponen  kontrol  (Tambun  et  al.,  2015),  dan menghubungkan  ke  alat  pantau  isi  tangki  dengan  tangki  bahan  bakar  minyak  yang berteknologi Internet of Things (Sorongan et al., 2018), komponen pemantauan berupa aplikasi  berbasis  android(Rofi  &  Darmana,  2023),  dengan  berbagai  metode pengukuran(Tianur et al., 2022). Sistem yang akad dibangun pada penelitian ini adalah prototipe sistem manajemen tangki cerdas yang dapat mengukur level isi tangki, suhu dan kandungan  air  yang  terkandung  di  minyak  yang  terdapat  pada  tangki  (Hidayat  et  al., 2023).  Agar  memudahkan  pengelolaan  SPBU  secara  efisien  dan  efektif  sistem diintegrasikan  dengan  alat  pemantauan  dengan  memanfaatkan  teknologi internet  of things.

## 2. Metode Penelitian

## 2.1. Metode Pengembangan Sistem
Gambar  2  mengilustrasikan  dua  tahap  pelaksanaan  penelitian.  Prosedur  identifikasi masalah dilakukan pada langkah pertama. Karyawan di SPBU ditanyai selama prosedur ini mengenai tantangan menjalankan sistem informasi tangki SPBU. Temuan wawancara menunjukkan  penggunaan  tongkat  celup  untuk  menilai  isi  volume  tangki  dan  metode pengukuran  kontaminasi  air  dalam  bahan  bakar  di  tangki  pompa  bensin  bawah  tanah masih terus dilakukan.

## Gambar 2. Bagan tahapan penelitian
Proses desain  adalah prosedur berikut. Sebelum  proses implementasi, arsitektur sistem dan  Diagram  Fritzing  dirancang  dengan  pendekatan  ini(Rochadiani  et  al.,  2022). Pengujian  dan  penilaian  dilakukan  sepanjang  fase  implementasi,  bersamaan  dengan pengembangan  database,  perangkat  IoT,  serta  sistem  pemantauan  dan  kontrol  akhir. Kinerja dan kemanjurannya dievaluasi setelah penerapan yang terbatas dan lebih besar. Industri  dan  masyarakat  dapat  memanfaatkan  barang-barang  yang  diproduksi  untuk tujuan yang dimaksudkan.(Kamaluddin et al., 2020).

## 2.2 Arsitektur Sistem
Gambar 3 menunjukkan struktur sistem Internet  of Things (IoT) yang dibangun dalam penelitian  ini  terdiri  dari  tiga  lapisan.  Lapisan  pertama  adalah  lapisan  persepsi,  juga dikenal sebagai lapisan sensor(Kumar et al., 2020).
Gambar 3. Diagram Block Sistem
Vol. 5 No. 2 Juli 2024
Lapisan jaringan dan gateway adalah lapisan kedua dari arsitektur sistem. Pada lapisan ini  data  yang  ditransmisikan  oleh  node  sensor  menggunakan  wifi(Sheth  &  Dezfouli, 2019)  yang  terhubung  internet.  Lapisan  terakhir,  lapisan  aplikasi,  berfungsi  sebagai antarmuka  pengguna  untuk  mengumpulkan  informasi  dari  sistem  Internet  of  Things (IoT).  Data  sensor  disimpan  dalam  database,  yang  ditampilkan  di  aplikasi  seluler  dan halaman beranda situs web pengguna.

## 2.3. Diagram Fritzing
Rangkaian  perangkat  IoT  selain  arsitektur  sistem,  juga    digambarkan  pada  diagram fritzing, rangkaian berupa kontroler Arduino Uno R4, sensor ultrasonic HC-SR04, sensor konduktivitas, sensor suhu serta selenoid valve , gambar 4 menunjukkan dimana semua sensor terhubung dengan kontroler arduino.
Gambar 4. Diagram Fritzing Sistem

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1. Hasil Uji Sensor
Pada  proses  ini,  validasi  data  sensor  dilakukan  untuk  memastikan  keakurasian  sensor melalui proses kalibrasi. Selanjutnya, sensor konduktivitas dan ultrasonik diuji sebelum digunakan. Hasil pengujian sensor jarak ultrasonik HC-SR04 ditunjukkan dalam Tabel 1, yang  menunjukkan  bahwa  sensor  ini  cukup  akurat  dengan  persentase  kesalahan  0,5% dalam pengukuran jarak. Sensor ini digunakan untuk menghitung nilai ketinggian bahan bakar di dalam tangki. Sensor ini memiliki keakuratan 1 cm dibandingkan dengan alat ukur konvensional. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah jarak yang dibaca sensor sudah akurat. Oleh karena itu, sebagai perbandingan, digunakan alat ukur standar dengan ketelitian 1 cm.
Tabel 1 Pengujian Sensor Ultrasonik Roll Meter (cm) Sensor Ultrasonik HC-SR04 (cm) Error (%) 15 15 0 13 21 14 20
1 1
20 17 19 16 15 22 21
20 18 19 16 16 22 21
0 1 0 0 1 1 0 Rata-rata error 0,5 %
Kemudian pada sensor konduktivitas setelah dilakukan proses uji sensor, hasil pengujian tertera pada tabel 2, dengan persentase kesalahan sebesar 0.292 %, proses validasi data menggunakan metode Centrifuge(Aisyah et al., 2019).
Kadar air dalam bahan bakar minyak diukur dalam persentase, mengacu pada jumlah air sebagai persentase dari total volume bahan bakar.
Tabel 2. Hasil Penegujian Sensor Konduktivitas Centrifuge (%) Sensor Konduktivitas (%) Error (%) 0.25 0.60 0.35 0.47 0.32 0.63 0.20 0.65 0.54
0.91 0.63 0.18 0.22 0.28 0.43 Rata-rata error 0,292 %
Pengujian sensor suhu menggunakan termometer digital sebagai alat untuk membuktikan keakuratan sensor yang digunakan pada sistem, tabel 3 menggambarkan hasil pengujian sensor suhu.
Tabel 3. Hasil Pengujian Sensor Suhu LM35
Thermometer Digital (  C) Sensor Suhu LM35 (  C) Error (%) 29,20 30 1 31 31 28 27
32 33 30 29
1 2 2 2 30 31 1 29 31 2 27 30 3 30 31 1 28 29 1 Rata-rata error 1,6 %
Tabel 3 menunjukkan rata-rata error pengujian sensor sebesar suhu 1,6 %,  angka error masih menungjukkan angka dibawah batas wajar yaitu dibawah 3%

## 3.2 Hasil Rancangan Sistem
Gambar  8  menunjukkan  bagaimana  rangkaian  Internet  of  Things  diimplementasikan dalam model miniatur yang meniru tangki bawah tanah di stasiun pengisian bahan bakar setelah dibangun dan diuji.
Gambar 8. Gambar Miniatur Tangki
Untuk menggambarkan  sistem pendeteksian kapasitas tangki dan kandungan air bahan bakar minyak di tangki bawah tanah, pada gambar 8 menggambarkan versi miniatur dari tangki bawah tanah. Untuk mengukur suhu di dalam tangki, sensor suhu ditempatkan di bagian atasnya. Sensor konduktivitas ditempatkan di atas tangki dengan mata sensor di dalam  untuk  mengukur  kadar  air  dalam  bahan  bakar  minyak,  sensor  ultrasonik ditempatkan  di  bagian  atas  tangki  untuk  mengukur  volumenya,  dan  katup  solenoid ditempatkan  di  bagian  bawah  tangki.  tangki  untuk  bertindak  sebagai  keran  untuk melepaskan  kelebihan  air.  dikombinasikan  dengan  minyak  bensin,  dimana  air  selalu berada  pada  lapisan  paling  bawah  karena  massa  jenisnya  lebih  tinggi  dibandingkan minyak (Sufi, 2022).
Tabel 3. Data Pengukuran Sistem (Volume) Tangki
Sensor
Error Volume (%) Tinggi Permukaan cairan Volume Cairan Tinggi Permukaan cairan Volume Cairan 0 cm 0 L 0 cm 0 L 0 1.9 cm 3.2 cm 4.4 cm 5.4 cm 6.3 cm 7 cm 7.9 cm 600 ml 1.2 L 1.8 L 2.4 L 3 L 3.6 L 4.2 L 2 cm 3.3 cm 4.5 cm 5.5 cm 6.3 cm 7 cm 8 cm 620 ml 1.3 L 1.9 L 2.7 L 3.5 L 3.9 L 4.6 L 0.111 0.55 0.55 1.66 2.77 1.66 2.22
. . . 14.9 cm 15.3 cm 16.4 cm . . . 10.2 L 10.8 L 11.4 L . . . 15 cm 15.3 cm 16.5 cm . . . 10.3 L 11.3 L 11.7 L . . . 0.55 2.77 1.66 Rata-rata error 1,3 %
Tabel 3 menampilkan data hasil penggunaan wadah takar untuk mengukur volume cairan setiap penambahan 600 mililiter. Informasi hasil penambahan cairan sebanyak 30 kali per 600 mililiter (ml) dalam suatu tangki untuk mengukur volume cairan yang ada, dengan persentase kesalahan sebesar 1,3%. Sementara itu, Gambar 9 menunjukkan pengukuran kadar air cairan bahan bakar minyak.
Gambar 8. Grafik Pengukuran Sensor Konduktivitas

## 3.3 Sistem Kontrol dan Pemantauan
Aplikasi seluler dan halaman website keduanya menampilkan data sensor yang dipantau oleh sistem. Dapat dilihat pada gambar 10 dan 11
Gambar 9. Interface Sistem Pemantaun 0.25 0.47 0.32 0.63 0.2 0.6 0.65 0.54 0.91 0.63 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Kontaminasi Air pada Bahan Bakar Centrifuge Sensor Konduktivitas
Gambar 11. Tampilan Sistem Pemantauan berbasis aplikasi
Program pemantauan, tersedia di platform web dan seluler, dirancang untuk memantau empat  tangki  secara  bersamaan.  Selain  itu,  ia  memiliki  kemampuan  untuk menggabungkan unit pompa bensin yang akan diawasi oleh sistem pemantauan. Solenoid valve  dapat  digerakkan  dengan  menekan  nilai  pada  indikator  kadar  air  menggunakan aplikasi. Jika katup solenoid diaktifkan, indikator kadar air akan berubah menjadi merah. Ini adalah proses pengendalian untuk melepaskan kadar air pada bensin jika dipastikan telah melampaui ambang batas minimal kadar air dalam tangki.

## 4. Kesimpulan
Penelitian ini menghasilkan prototype yang diuji pada lingkungan laboratorium, Sistem manajemen  tangki  pintar  dibangun  berdasarkan  teknologi  IoT  dan  memanfaatkan pengontrol  Arduino,  sensor  ultrasonik,  sensor  konduktivitas,  sensor  suhu,  dan  katup solenoid. Prosedur pengelolaan dan pemantauan sistem dapat diakses melalui situs web dan  aplikasi  seluler.  Hasil  pengujian  sistem  pengukuran  ketinggian  bahan  bakar menunjukkan  bahwa  sensor  ultrasonik  mempunyai  kesalahan  volume  rata-rata  sebesar 1,3%  pada  saat  mengukur  isi  tangki.  Sensor  konduktivitas  yang  mengalami  proses validasi dengan metode centrifuge memiliki rata-rata error sebesar 0,292%. Sensor suhu memiliki akurasi 1,6% dalam membaca suhu. Selain itu, katup solenoid berfungsi secara efektif  dan  dapat  diaktifkan  melalui  aplikasi  pemantauan  berbasis  web  dan  aplikasi seluler.

## 5. Saran
Pada  proses  validasi  sensor  konduktivitas  sebaiknya  menggunakan  sensor  sebagai pembanding agar diperoleh tingkat keakuratan pembacaan sensor yang lebih baik, perlu dilakukan pengujian skala terapan pada penelitian ini agar sistem dapat diuji keakuratan dan keefektifannya serta kemanannya sebelum dipergunakan pada skala industri.

## Daftar Pustaka
Andi  Ircham  Hidayat  &  Nurkhalik  Wahdanial  Asbara.  (2022).  Microcontroller-Based Cigarette Smoke Detector and Neutralizer. Jurnal E-Komtek (Elektro-Komputer- Teknik) , 6 (2), 174–183. https://doi.org/10.37339/e-komtek.v6i2.1035
Ariawan,  I.  W.  B.,  Kusuma,  I.  G.  B.  W.,  &  Adnyana,  I.  W.  B.  (2016).  PENGARUH PENGGUNAAN BAHAN BAKAR PERTALITE TERHADAP UNJUK KERJA DAYA, TORSI DAN KONSUMSI BAHAN BAKAR PADA SEPEDA MOTOR BERTRANSMISI  OTOMATIS. Jurnal  Mettek:  Jurnal  Ilmiah  Nasional  dalam Bidang Ilmu Teknik Mesin , 2 (1), 51–58.
Faturrochman,  M.,  Suprayitno,  S.,  Zulkifli,  M.,  &  Widodo,  E.  (2019).  DESIGN  OF FUEL’S  VOLUME  MEASUREMENT  MONITORING  SYSTEM  ON INDONESIAN  NAVY  FUEL  TANK  “SPBT”  BASED  ON  THE  Internet  of Things (IoT). JOURNAL ASRO , 10 (1), Article 1.
https://doi.org/10.37875/asro.v10i1.235
Fauzia, N., Sari, C. R., & Hidayat, A. I. (2022). Sistem Kendali Beban Listrik Berbasis Internet  Of  Things. Journal  Peqguruang:  Conference  Series , 4 (1),  Article  1. https://doi.org/10.35329/jp.v4i1.2360
Hidayat, A. I., Agunawan, A., Mahendra, Y., & Cahyani, W. (2023). Penerapan IoT pada Sistem Deteksi Kadar Air dan Level Tangki Stasiun SPBU. Jurnal Teknik , 21 (2), Article 2. https://doi.org/10.37031/jt.v21i2.421
Kamaluddin, L. A., Agunawan, A., & Razak, M. (2020). Pengembangan Platform Bisnis Digital  Terintegrasi  Berbasis  Komunitas  Sebagai  Perwujudan  Costumer Relationship  Management. YUME :  Journal  of  Management , 3 (3),  Article  3. https://doi.org/10.2568/yum.v3i3.854
Kumar, P. R., Wan, A. T., & Suhaili, W. S. H. (2020). Exploring data security and privacy issues in internet of things based on five-layer architecture. International Journal of Communication Networks and Information Security , 12 (1), 108–121.
Luthfi,  M.,  R,  D.  A.,  Setiyo,  M.,  &  Munahar,  S.  (2018).  UJI  KOMPOSISI  BAHAN BAKAR DAN EMISI PEMBAKARAN PERTALITE DAN PREMIUM. Jurnal Teknologi , 10 (1), Article 1. https://doi.org/10.24853/jurtek.10.1.67-72
Muttaqin, M., Simarmata, J., Suryawan, M. A., Antares, J., Nur, M. N. A., Ashari, I. F., Lengkong, O. H., Harizahayu, H., Pato, M., Maulana, A., Nurzaenab, N., Algifari, M. H., Murniyasih, E., Hamzah, M. A., Resha, M., & A, A. (2023). Internet of Things (IoT): Teori dan Implementasi . Yayasan Kita Menulis.
Popescu,  D.,  Borzan,  A.-I.,  &  Băldean,  D.-L.  (2020).  Development  of  an  Automated System for Fuel Tank Level Checking and Machinery Location Management to Optimize Remote Accessibility and Mobile Tracking. Proceedings , 63 (1), Article 1. https://doi.org/10.3390/proceedings2020063017
Rochadiani,  T.  H.,  Santoso,  H.,  Widjaja,  W.,  Ariqoh,  U.  D.  N.,  Rahayu,  R.  A.  S.,  &
Natasya,  Y.  (2022).  RANCANG  BANGUN  SISTEM  IOT  UNTUK PETERNAKAN  IKAN  HIAS  KOKI  DAN  MOLLY. Jurnal  Tekinkom  (Teknik Informasi Dan Komputer) , 5 (2), Article 2. https://doi.org/10.37600/tekinkom.v5i2.660 Rofi, M., & Darmana, I. (2023). Perancangan Sistem Monitoring Volume Tangki Pendam SPBU Menggunakan Android. ABSTRACT OF UNDERGRADUATE RESEARCH,  FACULTY  OF  INDUSTRIAL  TECHNOLOGY,  BUNG  HATTA UNIVERSITY , 21 (1), Article 1.
Vol. 5 No. 2 Juli 2024
Sheth, J., & Dezfouli, B. (2019). Enhancing the Energy-Efficiency and Timeliness of IoT Communication in WiFi Networks. IEEE Internet of Things Journal , 6 (5), 9085– 9097. https://doi.org/10.1109/JIOT.2019.2927588
Sorongan, E., Hidayati, Q., & Priyono, K. (2018). ThingSpeak sebagai Sistem Monitoring Tangki SPBU Berbasis Internet of Things. JTERA (Jurnal Teknologi Rekayasa) ,
3 (2), Article 2. https://doi.org/10.31544/jtera.v3.i2.2018.219-224 Sukidjo,  F.  (2011).  Performa  Mesin  Sepeda  Motor  Empat  Langkah  Berbahan  Bakar
Premium dan Pertamax. Forum Teknik , 34 (1), Article 1.
https://jurnal.ugm.ac.id/mft/article/view/2329
Susanto, F., Prasiani, N. K., & Darmawan, P. (2022). IMPLEMENTASI INTERNET OF THINGS DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI. Jurnal Imagine , 2 (1), Article 1. https://doi.org/10.35886/imagine.v2i1.329
Tambun,  M.  S.,  Soedjarwanto,  N.,  &  Trisanto,  A.  (2015).  Rancang  Bangun  Model Monitoring  Underground  Tank  SPBU  Menggunakan  Gelombang  Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler. Electrician : Jurnal Rekayasa Dan Teknologi Elektro , 9 (2), Article 2. https://doi.org/10.23960/elc.v9n2.169
Tianur, T., Ramdan, F., Hendriko, H., & Jaenudin, J. (2022). Pengukuran Volume Tangki Pendam  BBM  Menggunakan  Metode  Luas  Lingkaran  dan  Tembereng. Jurnal Elektro dan Mesin Terapan , 8 (2), 225–233.
https://doi.org/10.35143/elementer.v8i2.5760 Ulum,  M.  B.  (2018).  DESAIN  INTERNET  OF  THINGS  (IoT)  UNTUK  OPTIMASI
PRODUKSI PADA AGROINDUSTRI KARET. Sebatik , 22 (2), Article 2.