Jurnal Teknik Elektro dan Komputer vol. 11  no. 3 September-December 2022,  pp. 133-138 p-ISSN : 2301-8402 , e-ISSN : 2685-368X , available at : https://ejournal.unsrat.ac.id/index.php/elekdankom
Abstract —  Greenhouse  is  a  place  to  grow  plants  where  the micro climate is controlled to achieve the best possible climate to grow  plants.  The  micro  climate  involve  three  different  states namely the state of the outside and inside air of the greenhouse and the  state  of  the  soil  where  the  plants  grow.  The  focus  of  this research  is  to  design  monitoring  system  which  able  to  monitor those three states. The system is built based on four temperature and humidity sensors, two microcontoller ESP32, communication protocol MQTT and Node-RED. The sensors have been carefully selected in order to obtain particular measurements. The system has  been  tested  for  one  day.  The  system  is  able  to  show  the measurement data and record it in .csv format. The system is able to  picture  qualitatively  the  dynamics  of  weather  and  watering inside and outside of the greenhouse
Key words — greenhouse, monitoring, MQTT, Node-RED
Abstrak — Rumah kaca merupakan tempat menanam tanaman yang  bertujuan  merekayasa  iklim  mikro  agar  tanaman  dapat berkembang  dengan  baik.    Rekayasa  iklim  mikro  tersebut setidaknya melibatkan tiga keadaan utama yakni keadaan udara di  dalam  dan  luar  rumah  kaca  serta  keadaan  tanah  di  mana tanaman  tumbuh.  Penelitian  ini  merancang  dan  membangun sistem pemantauan tiga keadaan tersebut. Sistem yang dibangun terdiri dari empat buah sensor temperatur dan kelembapan, dua buah mikrokontroller ESP32, Raspberry Pi, protokol komunikasi MQTT  dan  Node-RED.  Sensor  temperatur  dan  kelembapan dipilih  sedemikian  hingga  cocok  mengukur  parameter  terkait. Sistem  telah  diuji  selama satu hari  penuh.  Hasil  dari  rancangan ini  adalah  sistem  mampu  menampilkan  data  pengukuran  serta merekamnya  dalam  format  .csv.  Sistem  juga  mampu  secara kualitatif menggambarkan dinamika cuaca dan penyiraman yang terjadi di luar dan di dalam rumah kaca.
Kata kunci — MQTT, Node-RED, pemantauan, rumah kaca

## I. P ENDAHULUAN
Ketahanan  pangan  ( food  security )  suatu  negara  merupakan keadaan dimana semua orang, sepanjang waktu memiliki akses fisik, sosial dan ekonomi terhadap makanan yang cukup, sehat dan aman sehingga dapat memenuhi kebutuhan dan preferensi makanan  untuk  hidup  aktif  dan  sehat  [1].  Berdasarkan  data tahun 2022 dari Global Food Security Index , Indonesia berada di  peringkat  63  dari  113  negara  dan  berada  di  bawah  negara tetangga  Singapore,  Vietnam  dan  Malaysia  [2].  Salah  satu kelemahan  Indonesia  dalam  hal  ketahanan  pangan  adalah volatilitas  hasil  pertanian  [3].  Volatilitas  hasil  pertanian  ini
dapat disebabkan oleh tidak menentunya  hasil produksi lahan pertanian yang terkendala oleh faktor cuaca dan tenaga kerja di bidang  pertanian.  Keadaan  ketahanan  pangan  ini  diperburuk dengan  pandemi  COVID-19  dimana  dominan  keluarga Indonesia  mendapatkan  bahan  pangan  dengan  membeli  dari pasar [4]. Salah satu strategi yang efektif dalam menanggulangi krisis  pangan  adalah  dengan  pertanian  perkotaan  ( urban farming )  dimana  rumah  tangga/keluarga  menanam  bahan pangan  secara  mandiri.  Studi  yang  dilakukan  oleh  Purwanto dkk  [5]  menyimpulkan  bahwa  pertanian  perkotaan  dapat menstabilkan  perekonomian  keluarga  serta  mempermudah akses terhadap bahan pangan.
Rumah  kaca  atau  rumah  hijau  ( greenhouse )  merupakan  salah satu bentuk dari pertanian perkotaan. Rumah kaca merupakan suatu  bangunan  yang  berfungsi  untuk  merekayasa  kondisi lingkungan sehingga tanaman dapat bertumbuh secara optimal [6].  Dua  parameter  lingkungan  utama  yang  mempengaruhi tanaman diantaranya temperatur dan kelembapan [7]. Namun. sebelum  rekayasa  dilakukan  maka  kondisi  temperatur  dan kelembapan  rumah  kaca  harus  terukur  dan  terpantau  dengan baik.  Pemantauan  dapat  dilakukan  secara  lokal  atau  berbasis konsep Internet of Things (IoT) yang memungkinkan pengguna untuk  memantau  dari  lokasi  yang  jauh  dan  memperoleh peringatan  dini  apabila  terjadi  kondisi  lingkungan  yang membahayakan tanaman.
Beberapa  peneliti  merancang  dan  membangun  sistem pemantauan dan pengendalian parameter rumah kaca. Agus A dkk  merancang  sistem  pemantauan  lingkungan  berbasis  IoT [7]. Sistem ini memantau kondisi temperatur dan kelembapan di dalam  rumah kaca, temperatur  dan kelembapan tanah  serta intensitas cahaya. Sri M [6] menggunakan Wemos D1 R2 untuk memantau  dan  mengendalikan  temperatur  udara,  kelembapan tanah  dan  kelembapan  udara.  Ahmad  M  dkk  [8]  merancang sistem  pengendali  otomatis  untuk  tanaman  cabai.  Parameter yang  dikendalikan  diantaranya  penyiraman  air,  pemberian pupuk  serta  lampu  penerangan.  Anak  Agung  AD  dkk  [9] merancang dan membangun sistem pengkondisian udara pada sistem  hidroponik.  Sistem  ini  memantau  temperatur  dan kelembapan  udara  dan  air  yang  nilainya  akan  digunakan sebagai  acuan  pengoperasian  kipas  dan  pompa.  Harun  S  dan Yayat  N  merancang  sistem  rumah  kaca  cerdas  yang  dapat

## Greenhouse Monitoring System using ESP32, Raspberry Pi, MQTT and Node-RED
Sistem Pemantauan Rumah Kaca berbasis ESP32, Raspberry Pi, MQTT dan Node-RED
Christian Fredy Naa
Dept. of Electrical Engineering, Universitas Katolik Parahyangan, Bandung, Indonesia e-mail: christian.fredy@unpar.ac.id
Received: 15 November 2022; revised: 20 November; accepted: 10 December 2022

## C.F.Naa – Sistem Pemantauan Rumah Kaca berbasis ESP32, Raspberry Pi, MQTT dan Node-RED
memantau  keadaan  rumah  kaca  berbasis  IoT  [10].  Pada penelitian  ini,  pemantauan  dapat  dilakukan  secara  jarak  jauh dengan  menggunakan  aplikasi.  Yogha  A  dan  Wahyu  A  [11] menggunakan  jaringan  sensor  nirkabel  ( wireless  sensor network ) untuk otomatisasi temperatur dan kelembapan rumah kaca. Pada penelitian ini, web server digunakan sebagai media pemantauan. Berdasarkan telaah pustaka, penelitian-penelitian tersebut  berfokus  pada  pengukuran  keadaan  di  dalam  rumah kaca khususnya keadaan temperatur dan kelembapan udara di dalam  rumah  kaca  serta  temperatur  dan  kelembapan  media tanam.  Hal  ini  terlihat  dari  jumlah  sensor  yang  terbatas mengukur  keadaan  di  dalam  rumah  kaca.  Akan  tetapi,  rumah kaca  seharusnya  dipandang  sebagai  suatu  sistem  terbuka dimana terdapat transfer kalor dan massa diantara rumah kaca dan lingkungannya. Sehingga pengukuran parameter di dalam dan di luar rumah kaca harus secara bersamaan dilakukan. Beberapa penelitian secara khusus membahas pentingnya relasi kondisi di dalam dan di luar rumah kaca. Relasi tersebut bersifat dinamis,  melibatkan  beberapa  parameter  yakni  temperatur tanah, temperatur udara di dalam dan di luar rumah kaca, serta aliran  udara  [12].  Relasi  dan  dinamika  tersebut  telah  terbukti mempengaruhi  hasil  pertanian,  diantaranya  pertanian  tomat [13].  Penelitian-penelitian  tersebut  membahas  model  dan simulasi numerik dimana rumah kaca dipandang sebagai sistem termodinamika  dan  fluida.  Penelitian  yang  dilakukan  oleh  W Chen dan W Liu menyimpulkan bahwa temperatur udara, tanah dinding  pada  rumah  kaca  dipengaruhi  oleh  radiasi  matahari [12].  Pengaruh  ini  juga  telah  disimulasikan  dengan computational fluid dynamics oleh A Saberian dan Sajadiye S [14]. Model termal rumah kaca juga dikembangkan oleh M. Din dkk [15]. Model tersebut diselesaikan dengan metode Runge- Kutta yang menunjukan adanya pengaruh dominan dari transfer energi matahari dan material dinding rumah kaca.
Dari telaah pustaka tersebut, dapat diambil kesimpulan bahwa sistem  pemantauan  rumah  kaca  harus  dilakukan  secara simultan,  yakni  pemantauan  keadaan  di  luar  dan  di  dalam rumah  kaca  serta  keadaan  media  tanam.  Pengukuran  yang simultan  ini  dapat  bermanfaat  untuk  membangun  atau memverifikasi  model  rumah  kaca.  Pengukuran  keadaan- keadaan  tersebut  bukan  hanya  ditampilkan  namun  harus disimpan  dalam  format  yang  nantinya  akan  dianalisa  lebih lanjut. Oleh karena itu, tujuan dan kontribusi dari penelitian ini adalah rancang bangun sistem pemantauan dan perekaman data dari  keadaan  di  dalam  dan  di  luar  rumah  kaca  serta  keadaan media tanam pada rumah kaca.
T ABEL I S ENSOR YANG DIGUNAKAN PADA PENELITIAN
No Model sensor Parameter yang diukur 1 SHT20 I2C temperature and humidity sensor Temperatur  dan  kelembapan  udara luar rumah kaca 2 Gravity: DHT 22 Temperatur  dan  kelembapan  udara dalam rumah kaca 3 Gravity: analog capacitive soil moisture sensor Kelembapan tanah
4 Gravity: waterproof DS18B20
Temperatur tanah

## II. M ETODE
Pada  penelitian  ini,  parameter  sistem  rumah  kaca  yang  akan diukur dan dipantau adalah:
a. Temperatur dan kelembapan di luar rumah kaca
b. Temperatur dan kelembapan di dalam rumah kaca
c. Temperatur dan kelembapan media tanam
Pemantauan  dilakukan  secara  nirkabel  melalui  jaringan  lokal. Jaringan  lokal  dipilih  untuk  menghindari  kendala  IoT  yang berbasis  pada  komputasi/penyimpanan  di cloud. Kendala tersebut  diantaranya  beban  lebar  data,  kecepatan  respon, keamanan dan privacy data [16]. Selain itu, nantinya jaringan lokal ini dapat dimanfaatkan untuk komputasi edge yang akhir- akhir ini menjadi bidang kajian yang sangat berkembang [16]. Untuk  mengukur  parameter  tersebut,  maka  harus  ditentukan sensor yang sesuai, mikrokontroller, protokol komunikasi serta tampilan dan perekaman data.

## A. Pemilihan sensor dan mikrokontroller
Parameter  yang  akan  diukur  pada  penelitian  ini  adalah temperatur  dan  kelembapan,  namun  karakteristik  media  yang diukur  berbeda.  Oleh  karena  itu,  sensor  harus  dipilih sedemikian  hingga  sesuai  dengan  karakteristik  media  yang diukur. Tabel I memberikan informasi sensor yang digunakan pada penelitian ini.
Sensor  SHT20  dipilih  karena  memiliki  fitur  perlindungan ganda  terhadap  air  sehingga  cocok  untuk  digunakan  sebagai sensor  untuk  mengukur  temperatur  dan  kelembapan  di  luar rumah kaca yang rentan terhadap cuaca seperti hujan dan panas. Berbeda  dengan  DHT  22  yang  lebih  cocok  untuk  mengukur temperatur  dan  kelembapan  di  dalam  rumah  kaca.  Sensor SHT20  merupakan  sensor  berbasis  I2C  dan  hanya  memiliki satu  alamat,  sehingga  hanya  satu  sensor  SHT20  yang diperkenankan  untukd  digunakan  pada  satu  mikrokontroller. Untuk pengukuran temperatur tanah, digunakan DS18B20 yang juga  tahan  terhadap  air.  Sementara  sensor  kelembapan  tanah dipilih  yang  berbasis  kapasitif  karena  lebih  rentan  terhadap korosi.
Pada rancang bangun sistem pemantauan ini, digunakan dua buah  mikrokontroller  FireBeetle  ESP32-S  sebagai node .  Satu mikro-kontroller  terhubung  dengan  sensor  temperatur  dan kelembapan  SHT20  dan  DHT22  sementara  mikrokontroller lainnya  terhubung  dengan  sensor  kelembapan  kapasitif  dan temperatur tanah DS18D20. Kedua nodes tersebut memperoleh daya  5V  dari power  bank dengan  kapasitas  10000  mAh. Gambar 1 dan 2 memperlihatkan skema dari kedua nodes ini.
Jurnal Teknik Elektro dan Komputer vol. 11  no. 3 September-December 2022,  pp. 133-138 p-ISSN : 2301-8402 , e-ISSN : 2685-368X , available at : https://ejournal.unsrat.ac.id/index.php/elekdankom
Gambar 2.  Skema komponen node kedua T ABEL II T OPIK P ROTOKOL MQTT No Topic Parameter yang diukur & sensor yang digunakan 1 esp32/temperatureinside Temperatur udara di dalam rumah kaca (sensor DHT22) 2 esp32/humidinside Kelembapan udara di dalam rumah kaca (Sensor DHT22) 3 esp32/temperatureoutside Temperatur udara di luar rumah kaca (sensor SHT20) 4 esp32/humidoutside Kelembapan udara di luar rumah kaca (sensor SHT20) 5 esp32/temperaturesoil Temperatur tanah (Sensor DS18B20)
6 esp32/humidsoil
Kelembapan tanah (Sensor capacitive moisture )
Mini komputer Raspberry Pi 4 Model B digunakan sebagai gateway untuk menampilkan dan menyimpan data pengukuran. Pemilihan  mikrokontroller  ESP32-S  dan  Raspberry  Pi  4  ini memungkinkan  untuk  pengembangan  sistem  selanjutnya seperti machine  learning atau edge  computing [17].  Akses ke Raspberry  Pi  menggunakan  protokol ssh sehingga  tidak memerlukan tambahan monitor , keyboard dan mouse .
B. Protokol komunikasi MQTT dan Node-RED
Komunikasi  antara node dan gateway menggunakan protokol  komunikasi Message  Queuing  Telemetry  Transport (MQTT). Protokol MQTT didesain untuk komunikasi berbasis publish/subscribe yang ideal untuk menyambungkan komponen dengan lebar data yang minimal. Menurut Kalyani Y  dan  Collier  R,  protokol  MQTT  ini  adalah  protokol komunikasi  yang  paling  aman  untuk  pengumpulan  data pengukuran [17]. Pada protokol MQTT, keluaran setiap sensor dibedakan  dengan topic .  Pada  penelitian  ini,  terdapat  6 topic yang dijabarkan pada Tabel II berikut.
Untuk  tampilan  dan  perekaman  data,  penelitian  ini menggunakan  Node-RED.  Node-RED  merupakan software untuk  menyambungkan hardware yang  berbasis web-based editor .  Node-RED  diprogram  dalam  bentuk flows dengan beragam fitur pallete . Gambar 3 menunjukan salah satu flows untuk pembacaan sensor temperatur di dalam rumah kaca. Flow dimulai dengan blok MQTT yaitu pembacaan data sensor dari topic yang terkait. Proses ini disebut dengan proses subscribe . Data tersebut kemudian masuk ke empat blok berbeda:
Gambar 3. Contoh flow untuk salah satu topic sensor
Gambar 4. Alur kerja sistem
a. msg.payload untuk  kepentingan debuging dimana  data sensor dapat dimonitor satu persatu,
b. gauge untuk menampilkan data dalam bentuk indikator,
c. graph untuk  menampilkan  data  dalam  bentuk  grafik terhadap waktu menampilkan data selama satu jam terakhir,
d. json  string  to  object untuk  mempersiapkan  data  dalam format file .csv.  Struktur  data terdiri dari dua kolom yaitu kolom waktu dan kolom bacaan sensor. Blok ini berlanjut hingga  menuliskan  data  satu  persatu  ( append )  pada  file berformat .csv.
Terdapat dua output dari flow Node-RED ini yaitu tampilan pada  Node-RED dashboard yang  dapat  diakses  melalui halaman  web  dengan  format  alamat ipaddress/1880:ui dan  6 file .csv yang dapat dibuat grafik dan dianalisa kemudian.

## C. Alur kerja sistem
Secara  umum  alur  kerja  sistem  pemantauan  kondisi  rumah kaca diilustrasikan pada Gambar 4.
Proses  dimulai  dengan  pembacaan  sensor  oleh  dua  buah ESP32-S.  Terdapat  6  bacaan  sensor  yang  diberi  nama topic berbeda-beda (Tabel 2). Bacaan sensor diambil dalam rentang waktu 120 detik. Bacaan sensor tersebut kemudian dikirim ke Node-RED  yang  sudah  ter- install pada  Raspberry  Pi menggunakan  protokol  komunikasi  MQTT.  Node-RED kemudian menampilkan data pada dashboard dan menyimpan masing-masing bacaan sensor dalam file dengan format .csv.
136

## C.F.Naa – Sistem Pemantauan Rumah Kaca berbasis ESP32, Raspberry Pi, MQTT dan Node-RED

## D. Implementasi dan pengujian
Purwarupa  dari node ESP32-S  ditunjukan  pada  Gambar  5. Pemrograman  ESP32-S  dilakukan  melalui  Arduino  IDE  dan kabel  data.  Gambar  6  menunjukan  Raspberry  Pi  yang  telah diberi casing dilengkapi dengan kipas agar dapat mendinginkan prosesor saat pengujian berlangsung. Koneksi dari ESP32-S ke Raspberry Pi dilakukan melalui jaringan wifi lokal.
Pengujian dilakukan pada rumah kaca berukuran 69x49x158 cm.  Rumah  kaca  ini  dilapisi  dengan cover plastik  berbahan PVC dengan rangka berupa pipa plastik. Jarak pengujian antara ESP32-S ( node ) dan Raspberry Pi sejauh kurang lebih 9 meter. Gambar 7 menunjukan rumah kaca tempat dimana sistem diuji.

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Setelah  purwarupa  dirakit dan  dipasang pada  rumah kaca, purwarupa  diuji  selama  13,5  jam  dimulai  pada  pukul  07:00 hingga  pukul  20:30  dengan  pengambilan  data  setiap  2  menit. Pengujian  pertama  dilakukan  dengan  melihat  pembacaan sensor pada setiap ESP-32S. Kemudian dilakukan pengujian
Gambar 5. Node ESP-32S pertama dengan sensor temperatur dan kelembapan SHT20 dan DHT22 (kiri), Node ESP-32S kedua dengan sensor temperatur tanah DS18B20 dan sensor capacitive soil moisture (kanan)
Gambar 6. Gateway Raspberry Pi 4
Gambar 7. Rumah kaca dimana sistem diuji
koneksi  MQTT  antara  ESP-32S  dan  Raspberry  Pi.  Gambar  8 menunjukan  tampilan  serial  monitor  Arduino  IDE.  Pada Gambar  tersebut  terlihat  bahwa  sensor  dan  koneksi  berfungsi dengan baik. Hal ini terlihat  dengan notifikasi bahwa koneksi MQTT  berstatus connected dan  sensor  dapat  memberikan output yang sesuai.
Pengujian  kedua  dilakukan  dengan  melihat  tampilan  pada dashboard Node-RED.  Gambar  9  menunjukan  tampilan  pada Node-RED yang dapat diakses melalui web browser .
Pada  Gambar  9  terlihat  bahwa  indikator  sensor  dapat menunjukan  bacaan  sensor  serta  grafik  sensor  dapat menunjukan grafik antara waktu (sumbu x) dan bacaan sensor (sumbu y).
Tujuan  dari  dibuatnya  dua  tipe  tampilan  ini  adalah  agar dapat terlihat nilai bacaan sensor aktual saat ini serta trend atau dinamika perubahan nilai sensor terhadap waktu. Input waktu diperoleh  dari  Raspberry  Pi  yang  terhubung  dengan  jaringan internet.  Waktu  diperoleh  dengan  kode  sederhana  yang diprogram  pada  Node-RED.  Dengan  demikian  pada mikrokontroller tidak perlu dipasang Real Time Clock .
Gambar 8. Tampilan serial monitor pada salah satu ESP32-S
Jurnal Teknik Elektro dan Komputer vol. 11  no. 3 September-December 2022,  pp. 133-138 p-ISSN : 2301-8402 , e-ISSN : 2685-368X , available at : https://ejournal.unsrat.ac.id/index.php/elekdankom
Gambar  10  menunjukan  data  dalam  format file .csv  yang telah  disalin  dari  Raspberry  Pi.  Data  tersebut  terdiri  dari  dua kolom  yaitu  kolom  pertama merupakan  waktu dengan  format hh:mm:ss dan kolom kedua adalah bacaan sensor. Kedua kolom tersebut dipisahkan dengan karakter koma (,). Masing-masing sensor  memiliki file .csv  yang  berbeda.  Program  Node-RED juga  dirancang  untuk  membuat  file  .csv  baru  apabila  hari berganti. Tujuannya agar data dapat dengan mudah diolah per- sensor dan per-hari pengukuran.
Untuk  melihat  seluruh  hasil  pengukuran,    grafik  bacaan sensor  terhadap  waktu  dibuat  dari  file  .csv  dengan menggunakan program GNUPLOT. Grafik ini akan bermanfaat dalam melakukan analisa performa dana analisa termodinamika dari rumah kaca.
Gambar 11 menunjukan grafik temperatur di dalam dan di luar  rumah  kaca.  Terlihat  pada  grafik  bahwa  temperatur  di dalam  rumah  kaca    lebih  tinggi  dibandingkan  di  luar  rumah kaca. Temperatur tertinggi di dalam rumah kaca mencapai 35,9 °C.  Perbedaan  temperatur  tertinggi  adalah  sebesar  4  °C  yang terjadi sekitar pukul 11:00.
Hal ini terjadi karena terdapat kalor yang terperangkap di dalam rumah kaca. Kalor tersebut dominan berasal dari radiasi sinar matahari [14]. Penurunan temperatur terjadi pada 11:15 karena di  lokasi  pengujian  terjadi  hujan.  Temperatur  sempat  naik kembali  pada  pukul  12:15  saat  hujan  berhenti.  Temperatur turun  kembali  pada  pukul  13:00  karena  hujan  kembali  turun. Temperatur  berangsur  turun  hingga  mencapai  temperatur terendah 20 °C pada malam hari.
Gambar 10. Cuplikan salah satu data sensor dalam format .csv
Gambar 11. Grafik temperatur di dalam dan luar rumah kaca
Gambar 12 menunjukan grafik kelembapan udara di dalam dan di luar rumah kaca. Terlihat pada grafik bahwa kelembapan di dalam rumah kaca lebih rendah dibandingkan kelembapan di luar rumah kaca dengan perbedaan maksimal mencapai 9,8%.
Sejak  pukul  07:00  hingga  pukul  10:30  kelembapan  udara menurun seiring dengan cuaca cerah yang menyebabkan udara namun sejak cuaca mendung dan hujan turun pukul 11:15 yang menyebabkan  jumlah  air  di  udara  meningkat.  Kelembapan udara sempat turun hingga pukul 12:15 karena hujan berhenti dan  matahari  sempat  muncul  kembali.  Namun  kembali meningkat hingga mencapai 92% di dalam rumah kaca karena hujan  turun  kembali.  Terlihat  juga  bahwa  perbedaan kelembapan  semakin  membesar  hingga  malam  hari,  hal  ini wajar terjadi karena memang salah satu fungsi dari rumah kaca adalah untuk membuat kelembapan udara yang berbeda dengan lingkungan luar.
Gambar  13  menunjukan  grafik  kelembapan  tanah  yang dijadikan  media  tanam  tanaman.  Terdapat  dua  puncak  nilai kelembapan yang terlihat pada sekitar pukul 07:00 dan antara pukul  17:00  hingga  17:30,  hal  ini  terjadi  karena  proses penyiraman.  Terlihat nilai kelembapan tanah sangat fluktuatif. Hal  ini  mungkin  terjadi  karena  media  tanah  yang  berporos, menyebabkan kontak air terhadap sensor menjadi tersebar dan acak.  Terlihat  kembali  nilai  yang  naik  turun  di  sekitar  pukul 11:15,  12:15  dan  sekitar  pukul  13:00,  hal  ini  kembali  terjadi karena  dinamika  cuaca  hujan  dan  cerah  seperti  yang  telah dijelaskan sebelumnya.
Gambar 12. Grafik kelembapan di dalam dan luar rumah kaca

## Gambar 14. Grafik temperatur tanah
Gambar  14  menunjukan  grafik  temperatur  tanah  yang nilainya  meningkat  hingga  sesaat  sebelum  hujan  pada  pukul 11:15. Hal ini terjadi karena transfer kalor dari radiasi matahari yang masuk ke dalam rumah kaca. Temperatur tanah maksimal mencapai  39  °C  yang  nilainya  melebihi  temperatur  udara  di dalam rumah kaca. Hal ini mungkin terjadi karena media tanah yang  memiliki  kapasitas  tanah  lebih  besar  daripada  udara  di dalam rumah kaca. Fluktuasi nilai temperatur kembali terlihat pada dinamika cuaca luar yang terjadi pada rentang pukul 11:15 hingga 13:00. Terdapat sedikit peningkatan temperatur tanah di sekitar  pukul  17:00,  hal  ini  terjadi  karena  proses  penyiraman yang sedang berlangsung dimana temperatur air siraman sedikit lebih tinggi dibandingkan temperatur tanah.

## IV. K ESIMPULAN DAN S ARAN
Penelitian  ini  berfokus  pada  rancang  bangun  sistem pengukuran temperatur dan kelembapan sistem rumah kaca. Di mana  sistem  rumah  kaca  tersebut  terdiri  dari  keadaan  di  luar rumah kaca, dalam rumah kaca dan media tanam. Sistem yang telah  dibangun  mampu  menampilkan  data  pengukuran temperatur dan kelembapan sistem rumah kaca pada dashboard Node-RED dengan tampilan indikator dan grafik. Sistem juga mampu  melakukan  perekaman  data  dalam  bentuk  .csv.  Hasil pengukuran  menunjukan  bahwa  temperatur  di  dalam  rumah kaca lebih tinggi dibandingkan di luar rumah kaca. Sementara kelembapan di dalam rumah kaca lebih rendah dibandingkan di luar  rumah  kaca.  Nilai  kelembapan  dan  temperatur  tanah mampu  mengukur  proses  penyiraman.  Dari  keseluruhan  hasil pengukuran,  dapat  diambil  kesimpulan  bahwa  sistem  yang dibangun mampu menggambarkan dinamika lingkungan  yang terjadi  di  luar  rumah  kaca  secara  kualitatif  dimana  terjadi dinamika cuaca  cerah dan hujan. Sistem dapat dikembangkan dengan  menambah  sensor  aliran  udara  dan  menambah  sensor temperatur di dalam rumah kaca. Hasil pengukuran aliran udara dan  temperatur  tersebut  nantinya  akan  dapat menggambarkan aliran fluida yang mendistribusikan kalor di dalam rumah kaca, sehingga dapat digunakan untuk membangun  atau melakukan validasi model termodinamika rumah kaca.

## V. K UTIPAN [1]
FAO, “The State of Food Insecurity in the World 2002,” Rome, Italy, 2002.
[2]
The  Economist  Group,  “Global  Food  Security  Index  2022,”  2022. [Daring]. Available: http://economistimpact.
[3] A. S. Sukereman, N. A. Rahim, N. N. Zainol, N. A. Azmi, dan M. S.
Alizan  Nordin,  “The  state  of  food  security:  A  comparative  study between Malaysia,  Singapore, and Indonesia,” IOP Conf Ser  Earth
Environ  Sci ,  vol.  1067,  no.  1,  hlm.  012009,  Okt  2022,  doi: 10.1088/1755-1315/1067/1/012009. [4] I. S. Aisyah, “Ketahanan Pangan Keluarga Di Masa Pandemi Covid
19,” Jurnal  Kesehatan  Komunitas  Indonesia ,  vol.  16,  no.  2,  hlm. 179–189, 2020. [5]
Purwanto dkk. ,  “Urban  farming  and  food  security:  Household’s adaptive  strategy  to  COVID-19  crises,”  dalam IOP  Conference Series: Earth and Environmental Science , Nov 2021, vol. 892, no. 1. doi: 10.1088/1755-1315/892/1/012070.
[6] S. Mulyono, M. Qomaruddin, dan M. Syaiful Anwar, “Penggunaan Node-RED  pada  Sistem  Monitoring  dan  Kontrol  Green  House berbasis Protokol MQTT,” 2018.
[7] A.  Ambarwari,  Dewi  Kania  Widyawati,  dan  Anung  Wahyudi, “Sistem Pemantau Kondisi Lingkungan  Pertanian Tanaman Pangan dengan NodeMCU ESP8266 dan Raspberry Pi Berbasis IoT,” Jurnal RESTI (Rekayasa Sistem dan Teknologi Informasi) , vol. 5, no. 3, hlm. 496–503, Jun 2021, doi: 10.29207/resti.v5i3.3037.
[8] A.  Minariyanto,  M.  Mardiono,  dan  S.  W.  Lestari,  “Perancangan Prototype  Sistem  Pengendali  Otomatis  Pada  Greenhouse  Untuk Tanaman Cabai Berbasis Arduino Dan Internet Of Things (IoT),” J Teknol ,  vol.  7,  no.  2,  hlm.  121–135,  Mei  2020,  doi: 10.31479/jtek.v7i2.50.
[9] A.  Agung  Angga  Dwipa,  I. W. Gede  Putu  Wirarama Wedashwara, dan  A.  Zubaidi,  “Design  and  Development  of  Air  Conditioning System  Based  on  IoT  in  Case  Study  Hydroponic  Lettuce  Plant,” 2019. [Daring]. Available: http://jcosine.if.unram.ac.id/
[10] H.  Sujadi  dan  Y.  Nurhidayat,  “SMART  GREENHOUSE MONITORING SYSTEM BASED ON INTERNET OF THINGS,” 2019.
[11] Y. A. Adnantha dan W. A. Kusuma, “Implementasi Wireless Sensor Network  Untuk  Otomatisasi  Temperatur  Ruang  Dan  Kelembaban Tanah  Pada  Greenhouse  Berbasis  Web  Server,” Jurnal  Online Informatika ,  vol.  3,  no.  1,  hlm.  14,  Jun  2018,  doi: 10.15575/join.v3i1.169.
[12] W.  Chen  dan  W.  Liu,  “Numerical  simulation  of  the  airflow  and temperature distribution in a lean-to greenhouse,” Renew Energy , vol.
31, no. 4, hlm. 517–535, Apr 2006, doi: 10.1016/j.renene.2005.04.015. [13] D.  H.  Willits  dan  M.  M.  Peet,  “The  effect  of night  temperature  on greenhouse grown tomato yields in warm climates,” 1998.
[14] A.  Saberian  dan  S. M.  Sajadiye, “The effect of  dynamic  solar  heat load on the greenhouse microclimate using CFD simulation,” Renew Energy , vol. 138, hlm. 722–737, Agu 2019, doi:
10.1016/j.renene.2019.01.108.
[15] M. Din, G. N. Tiwari, M. K. Ghosal, N. S. L. Srivastava, M. I. Khan, dan M. S. Sodha, “Effect of thermal storage on the performance of greenhouse,” Int J Energy Res , vol. 27, no. 1, hlm. 79–92, Jan 2003, doi: 10.1002/er.855.
[16] K.  Cao,  Y.  Liu,  G.  Meng,  dan  Q.  Sun,  “An  Overview  on  Edge Computing Research,” IEEE Access , vol. 8. Institute of Electrical and Electronics  Engineers  Inc.,  hlm.  85714–85728,  2020.  doi: 10.1109/ACCESS.2020.2991734.
[17] Y. Kalyani dan R. Collier, “A systematic survey on the role of cloud, fog, and edge computing combination in smart agriculture,” Sensors , vol. 21, no. 17. MDPI, Sep 01, 2021. doi: 10.3390/s21175922.
Christian  Fredy  Naa memperoleh  gelar  sarjana Fisika  pada  tahun  2009  di  Institut  Teknologi Bandung.  Bidang  keahlian  yang  dikerjakan sepanjang  S1  adalah  fisika  instrumentasi  dan komputasi.  Ia  kemudian  melanjutkan  pendidikan magister  di  Sains  Komputasi,  Institut  Teknologi Bandung dan Kanazawa University dan lulus pada tahun 2011. Pada tahap magister ini, bidang yang ia  kerjakan  adalah  komputasi  dinamika  fluida.  Ia kemudian  melanjutkan  pendidikan  Doktor  di Institut Teknologi Bandung dan Universite Littoral Cote  D'Opalle  dan  lulus  pada  tahun  2017.  Bidang  yang  ia  kerjakan  pada pendidikan doktor adalah komputasi dan eksperimen material magnetik. Sejak tahun 2015 hingga saat ini (2022), ia mengajar di Teknik Elektro Konsentrasi Mekatronika, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Katolik Parahyangan.