## Prototype Sistem Monitoring Suhu Dan Kelembapan
Udara Pada Tanaman Cabai Berbasis (IOT)
1 Arif Fahmi , 2 Charis fathul Hadi, 3 Ahmad Martin Yusa
1 Teknologi Komputer, Politeknik Masamy Internasional, Banyuwangi
2 Teknik Elektro, Universitas PGRI Banyuwangi, Banyuwangi
3 Teknologi Komputer, Politeknik Masamy Internasional, Banyuwangi
1 arif.fahmi@polmain.ac.id , 2 charis@unibabwi.ac.id , 3 ahmad.martin808@polmain.ac.id
Temperature  and  Humidity  Monitoring  System  Design  for  Chili Cultivation  Using  the  Internet  of  Things  (IoT)-Based  Smart Farming  Concept  is  an  innovation  to  maintain  chili  plants  by monitoring temperature and humidity automatically. The design of this system uses a microcontroller technology tool, the DHT11 sensor which can be  used to  measure the room temperature and humidity.  The  design  of  this  system  uses  the  Research  and Development Method. The  method has stages that will become a reference  in  making  the  system  which  is  then  analyzed  and described  using  a  flowchart.  The  expected  result  with  this monitoring design system is to help chili farmers in monitoring the temperature and humidity of the air anywhere without to be in the greenhouse  location.  The  flow  for  designing  this  monitoring system is first the initialization stage, then continued with holding the wifi setup and the Thingspeak platform, then proceeding to the stage of displaying visual data. Therefore, a series of  monitoring systems for chili plant care with the smart farming concept using the DHT11 sensor, it’s able to determine the air temperature value in the greenhouse room for chili cultivation. The trial displays the optimal  temperature  average  for  cayenne  pepper  plant  growth 24.9°C.therefore,  farmers  able  to  monitor  the  temperature  and humidity  of  a  greenhouse  room  flexibly  and  stably  and  can minimize the time for chili farmers to monitor.
Keywords: internet of things, DHT11 sensor, monitoring system, smart farming
Rancang  Bangun  Sistem  Monitoring  Suhu  dan  Kelembapan Udara  untuk  Budidaya  Tanaman  Cabai  dengan  Konsep  Smart Farming  Berbasis  Internet  of  Things  (IoT)  merupakan  inovasi untuk  melakukan  pemeliharaan  tanaman  cabai  dengan  cara pemantuan  suhu  dan  kelembapan  udara  otomatis.  Perancangan sistem  ini  menggunakan  sebuah  alat  teknologi  Microcontroller yaitu sensor DHT11 yang dapat digunakan untuk mengukur suhu dan  kelembapan  udara  suatu  ruangan.    Perancangan  sistem  ini menggunakan  Metode  Research  and  Development.  Metode tersebut  memiliki  tahapan-tahapan  yang  akan  menjadi  acuan dalam  pembuatan  sistem  yang  kemudian  dianalisa  dan digambarkan  menggunakan  flowchart.  Hasil  yang  diharapkan dengan  adanya  sistem  rancang  bangun  monitoring  ini  adalah membantu  petani  tanaman  cabai  dalam  pemantauan  suhu  dan kelembapan  udara  dimanapun  tanpa  perlu  datang  kelokasi greenhouse.  Alur  untuk  membuat  rancang  bangun  sistem monitoring  ini  yang  pertama  adalah  tahapan  inisialisasi, kemudian  dilanjutkan  dengan  tahan  set  up  wifi  dan  platform Thingspeak,  lalu  dilanjutkan  pada  tahap  menampilkan  data visual.  Maka  dari  itu,  rangkaian  sistem  monitoring  perawatan tanaman cabai dengan konsep smart farming yaitu menggunakan sensor DHT11 dapat mengetahui nilai suhu udara pada ruangan
greenhouse budidaya tanaman cabai. Uji coba menampilkan nilai rata-rata suhu yang optimal untuk pertumbuhan tanaman cabai rawit,  yaitu  24,9°C,  sehingga  petani  dapat  memantau  suhu  dan kelembaban udara suatu ruangan greenhouse secara fleksibel dan stabil  serta  dapat  meminimalisir  waktu  para  petani  tanaman cabai dalam melakukan pemantauan.
Kata kunci: internet of things, sensor DHT11, sistem monitoring, smart farming

## I. Pendahuluan
Perkembangan  teknologi  yang  sangat  pesat  menuntut masyarakat  untuk  mengikuti  proses  perkembangannya  dan beradaptasi dengan teknologi yang semakin pesat guna menuju masyarakat  yang  kreatif,  inovatif,  dan  mandiri  serta  mampu memanfaatkan  sumber  daya  lokal  berbasis  teknologi  untuk menghasilkan  produk  berdaya  saing  tinggi,  salah  satunya adalah  pertanian  cerdas  atau  bisa  disebut  dengan Smart farming ,  sebuah  metode  pertanian  cerdas  berbasis  teknologi yang menggunakan Internet of Things [1]-[3]. Pertanian cerdas adalah sebuah sistem pertanian mutkahir yang didukung dengan teknologi  masa  kini  untuk  menunjang  produktivitas  hasil pertanian  agar  lebih  maksimal,  sistem  ini  bertujuan  untuk mengatur  dan  memprediksi  hasil  panen  serta  masalah  yang dihadapi oleh para petani [4]-[6].
Smart  farming telah  dikembangkan  menggunakan  sensor  dan internet  of  things untuk  mematikan  dan  menyalakan  alat penyiram,  mengukur  kelembapan  dan  unsur  hara  tanah, memantau  kondisi  air  dan  cuaca,  sampai  mengukur  volume hasil  panen  ketika  penuaian  [7]-[9].  Tanaman  Cabai  Rawit merupakan  salah  satu  potensi  pertanian  yang  sangat  besar  di Indonesia  terutama  provinsi  Jawa  Timur  Kabupaten Banyuwangi.  Setiap  tanaman  membutuhkan  suhu  dan kelembaban  tertentu.  Suhu  optimal  yang  diperlukan  tanaman cabai  berkisar  antara  24-28°C  [10].  Parameter  suhu  dan kelembaban  udara  pada greenhouse buidaya  tanaman  cabai diukur  menggunakan  sensor  DHT11,  kemudian  diolah  dan ditampilkan  pada interface sistem  monitoring  kelembaban udara.
Sensor DHT11 adalah suatu sensor gabungan besaran suhu dan kelembapan  relatif  yang  menghasilkan  output  sinyal  digital terkalibrasi[11]-[13].  Fungsinya  adalah  untuk  mengukur  suhu dan kelembapan udaraagar tanaman tidak menjadi sensitife dan rentan  terhadap  penyakit  busuk,  maka  dengan  adanya  sistem monitoring  ini  dapat  memberi  informasi  kepada  petani  cabai mengenai  kualitas  suhu  dan  kelembapan  udara  berdasarkan
tingkat  derajat  Celsius  (°C),  sehingga  dalam  memantau  suhu dan kelembapan udara pada greenhouse tanaman cabai, dapat dilihat dengan hasil pengukuran yang tepat.

## II. Metode Perancangan Proyek Akhir

## A. Metode
Metode  yang  digunakan  dalam  melaksanakan  perancangan yaitu  metode  Research  and  Development.  Metode  tersebut memiliki  tahapan-tahapan  yang  akan  menjadi  acuan  dalam perancangan,  diantaranya  dalam  pembuatan  Rancang  Bangun Sistem  Monitoring  Suhu  dan  Kelembapan  Udara  Untuk Budidaya  Tanaman  Cabai  Dengan  Konsep  Smart  Farming Berbasis Internet Of Things.
Gambar 1. Skema Metode Penelitian

## B. Flowchart Pemrograman Sistem Monitoring
Gambar 2. Alur Program Sensor
Hal  pertama  yang  dilakukan  pada  alur  program  monitoring suhu dan kelembapan udara adalah tahap inisialisasi pin input data  dari  sensor  DHT11  pada  board  mikrokontroler.  Jika  pin sensor  gagal  di  inisialisasi,  maka  data  yang  diperoleh  dari parameter  yang  ditangkap  oleh  sensor  akan  gagal  untuk ditransfer  ke  board  mikrokontroler.  selanjutnya  adalah  proses DAC dari sensor ke mikrokontroler untuk mengubah masukan digital  yang  umumnya  dalam  bentuk  biner  menjadi masukan/sinyal  analog  yang  umumnya  berbentuk  arus, tegangan  atau  muatan  elektrik[14]-[15].  Setelah  proses  DAC selesai dijalankan, maka data yang terkirim akan diproses oleh mikrokontroler sebagai data  yang akan ditampilkan pada user interface. terdapat 2 macam data yang dikirimkan oleh sensor DHT11  yaitu  data  kelembapan  udara  dan  data  suhu  udara. Mikrokontroler  mengirimkan  kedua  data  tersebut  secara bergantian sesuai bitrate dari mikrokontrler yang digunakan.
C. Flowchart Prinsip Kerja Sistem Monitoring Suhu dan Kelembapan Udara
Gambar 3. Alur Program Sistem Monitoring Alur untuk
membuat rancang bangun sistem monitoring  budidaya  Tanaman  Cabai  melalui  pemantauan suhu  dan  kelembapan  udara  berbasis  IoT,  hal  utama  yang dilakukan  yaitu  menginisialisasi  port  pin  sensor  DHT11, inisialisasi WeMos D1, dan inisialisasi platform Thingspeack.  Setelah  inisialisasi  dari  sensor,  WeMos  D1, dan  platform,  selanjutnya  SetUp  kondisi  akses  WiFi,  dimana pada  kondisi  ini  apakah  WiFi  dapat  terdeteksi.  Jika  tidak terdeteksi  maka  SetUp  ulang  kondisi  akses  WiFi,  apabila akses  WiFi  terdeteksi  maka  membaca  parameter  sensor. Kemudian  melakukan  kondisi  pada  platform  ThingSpeack. Apabila  platform  ThingSpeack  tidak  terdeteksi  maka  SetUp ulang  kondisi  WiFi,  namun  apabila  terdeteksi  maka menampilkan data visualisasi.

## III. Hasil dan Pembahasan
Hasil perancangan sistem monitoring dibagi menjadi dua yaitu, perancangan perangkat keras dan perangkat lunak selanjutnya dilanjutkan pada tahap pengujian sistem. Gambaran sederhana prototype  greenhouse  budidaya  tanaman  cabai  beserta penempatan sensornya sebagai berikut:
A. Gambaran
Sederhana
Prototype
Greenhouse
Budidaya Tanaman Cabai
Gambar 4. Rangkaian Prototye
Tahap pertama merupakan perangkaian beberapa komponen menjadi satu kesatuan, yang mana akan diletakkan pada prototype greenhouse budidaya tanaman cabai.
Gambar 5. Penempatan Sensor DHT11
B. Perancangan
Software Sistem  Monitoring  Suhu  dan Kelembaban Udara Tahap  selanjutnya  adalah  pemrograman  pada  alat menggunakan text  editor Arduino  IDE  dan intterface sistem  monitoring  pada  web  server  menggunakan  bahasa pemrograman PHP dan HTML.
Gambar 6. Pemrograman alat dan Interface
Implementasi  perangkat  lunak  ini  menghasilkan  3  display sebagai berikut:
Gambar 7. Visualisasi Data Pada Platform Thingspeak
Gambar 8. Tampilan Data Pada Aplikasi Android
Tabel 1. Data Sensor DHT11 No Created_at Entry_id  field1  field2 1 2022-08-02T07:58:49+00:00 1 22,9 77 2 2022-08-02T07:59:19+00:00 2 22,4 78 3 2022-08-02T07:00:22+00:00 3 26,8 71 4 2022-08-02T07:00:44+00:00 4 30,4 64 5 2022-08-02T07:01:31+00:00 5 23,9 71 6 2022-08-02T07:01:53+00:00 6 21,3 92 7 2022-08-02T07:02:17+00:00 7 23,4 77 8 2022-08-02T07:02:33+00:00 8 27,2 71 9 2022-08-02T07:02:49+00:00 9 27,8 70 10 2022-08-02T07:03:25+00:00 10 19,3 96 11 2022-08-02T07:03:46+00:00 11 27,2 86 12 2022-08-02T07:04:07+00:00 12 27,3 71
C. Pengujian Sistem Monitoring Suhu dan Kelembaban Udara Terakhir  meruakan  tahap  pengujian  sensor  DHT11,  diperoleh suhu tingkat derajat Celcius dan persentas e  kelembapan data seperti tabel 1 dan tabel 2 berikut:
Tabel 2. Pengukuran pada sensor DHT11 untuk kelembapan udara Pengukuran sensor DHT11 untuk kelembapan udara pada 3 menit pertama dalam 12 kali, beserta nilai rata-ratanya
No Detik Hasil No. Detik Hasil 1 15 77% 7 105 77% 2 30 78% 8 120 71% 3 45 71% 9 135 70% 4 60 64% 10 150 96% 5 75 71% 11 165 86% 6 90 92% 12 180 71% Jumlah Total Nilai 924 Nilai Rata-Rata 77%
Tabel 3. Pengukuran pada sensor DHT11 untuk suhu ruangan Pengukuran sensor DHT11 untuk kelembapan udara pada 3 menit pertama dalam 12 kali, beserta nilai rata-ratanya
No Detik Hasil No. Detik Hasil 1 15 22,9ºC 7 105 23,4ºC 2 30 22,4ºC 8 120 27,2ºC 3 45 26,8ºC 9 135 27,8ºC 4 60 30,4ºC 10 150 19,3ºC 5 75 23,9ºC 11 165 27,2ºC 6 90 21,3ºC 12 180 27,3ºC Jumlah Total Nilai 299,9 Nilai Rata-Rata 24,9ºC
Setelah dilakukan uji coba pada sensor DHT11, dapat diketahui bahwa sensor tersebut bekerja dengan baik. Dengan melakukan percobaan  pada  greengouse  budidaya  tanaman  cabai,  maka dapat diketahui bahwa suhu dan kelembaban udara ada ruangan uji coba dalam kondisi yang optimal yaitu bersuhu 27,3ºC dan
dengan kelembaban 71%. Data tersebut kemudian ditampilkan pada interface sistem monitoring.

## IV. Kesimpulan
Setelah  dilakukan  proses  perancangan,  pembuatan  dan pengujian sistem monitoring suhu dan kelembapan udara dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Alur  program  untuk  membuat  rancang  bangun  sistem monitoring budidaya Tanaman Cabai melalui pemantauan suhu dan kelembapan udara berbasis IoT adalah:
a. Pertama  melakukan  penginisialisasian  port  pin sensor
DHT11, WeMos D1, dan platform Thingspeak.
b. Kemudian  melakukan  SetUp  kondisi  akses  WiFi untuk mendeteksi parameter sensor.
c. Kemudian  melakukan  kondisi  SetUp  WiFi  pada platform  ThingSpeak  untuk  menampilkan  data visualisasi.
2. Hasil  rangkaian  sistem  monitoring  perawatan  tanaman cabai  dengan  konsep  smart  farming  yaitu  menggunakan sensor  DHT11  yang  digunakan  untuk  mengetahui  nilai suhu  udara  pada  ruangan  greenhouse  budidaya  tanaman cabai  secara  otomatis,  pada  uji  coba  menampilkan  nilai rata-rata suhu yang optimal untuk pertumbuhan tanaman cabai  rawit  yaitu  24,9ºC,  selain  itu  data  yang  diperoleh dari  sensor  DHT11  juga  ditampilkan  berupa  grafik  dan nilai  numeric  pada  aplikasi  Android,  sehingga  petani dapat  mengontrol  tingkat  kelembaban  tanah  secara realtime, sehingga  petani  dapat  memantau  suhu  dan kelembaban  udara  suatu  ruangan  greenhouse  secara fleksibel dan stabil serta dapat meminimalisir waktu para petani tanaman cabai dalam melakukan pemantauan.

## V. Daftar Pustaka
[1]  Tjut  Awaliyah  Zuraiyah,  “Smart  Urban  farming  Berbasis Internet  of  things  (IoT),”  Information  management  for educators and professionals., Vol.3, 140-141, 2019.
[2] A. Alreshidi and A. Ahmad, “Architecting software for the Internet of Thing based systems,” Futur. Internet , vol.11, no.6,2019
[3] Goap, D. Sharma, A. K. Shukla, and C. Rama Krishna, “An IoT  based  smart  irrigation  management  system  using Machine  learning  and  open  source  technologies,” Comput. Electron. Agric., vol.155, pp. 41-41, 2018
[4]  Taufik  Hidayat,  “Interet  of  Things  Smart  Agriculture  on Zigbee:  A  Systematic  Review.  IncomTech,”  Jurnal Telekomunikasi dan Komputer., Vol. 8. No.1, 2017.
[5]  S.Braun  R.  Carbon.  M.Naab,  S.Braun,  and  R.Carbon, “Piloting  a  Mobile-App  Ecosystem  for  Smart  Farming, “ IEEE Softw ., vol.33,no.4,pp. 9-14, 2016.
[6] F. Bu and X. Wang, “A smart agriculture IoT system based on  deep  reinforcement  learning,” Futur.  Gener. Comput. Syst. , vol. 99, pp. 500–507, 2019.
[7]  Ventje  J.  L.  Engel,  Sinung  Suakanto,  “Model  Inferensi Konteks  Internet  of  Things  pada  Sistem  Pertanian Cerdas,"  Jurnal  Telematikan  Intitut  Teknologi  Harapan Bangsa., Vol. 11. No. 2, 2016.
[8]  D.  Komaludin,  “Prototype  Monitoring  Suhu  Tanaman Hidroponik  Teknologi  IoT  ( Internet  of  Things )”, Jurnal trendtech, vol.3 no.1, pp.45,2018.
[9]  Y.  Mekonnen,  et.al.,  “IoT  Sensor  Network  Approach  for Smart  Farming:  An  Application  in  Food,  Energy  and Water  System,”  in  2018  IEEE  Global  Humanitarian Technology Conference (GHTC), 2018, doi: 10.1109/GHTC.2018.8601701.
[10] Yahwe, C. P., Isnawaty, dan Aksara, L.M Fid, “Rancang Bangun Prototype System Monitoring Kelembapan Tanah Melalui  SMS  Berdasarkan  Hasil  Penyiraman  Tanaman Studi  Kasus  Tanaman  Cabai  dan  Tomat,”  Jurnal semanTIK  Kendari:  Universitas  Halu  Oleo.,  Vol.  2.  No.
1., 2016.
[11] M. Eriyadi dan S. Nugroho, “Prototipe Sistem Penyiraman Tanaman Otomatis Berbasis Suhu Udara dan Kelembaban
Udara,” Jurnal Elektra, pp. 87-98, 2018.
[12] N. Ulpah, L. Kamelia dan T. Prabowo, “Rancang Bangun Penyiraman Tanaman Otomatis Berbasis IoT Menggunakan  Smartphone,”  dalam Prosiding  Makalah Seminar Teknik Elektro, Bandung, 2019.
[13] N. K. Nawandar and V. R. Satpute, “IoT based low cost and  intelligent  module  for  smart  irrigation  system,” Comput. Electron. Agric. , vol. 162, pp. 979–990, 2019.
[14]Muh  Pauzan,  “Penggunaan  Pin  ADC  (Analog  to  Digital Converter)  pada  Mikrokontroler  Atmega8538  untuk Menghasilkan Catu Daya Digital,” ELKHA, vol.11, No.2, 2019.
[15]  Abdul  Rahmat  La  Ida,  “Modul  Analog  To  Digital Converter  (ADC)  8  bit  Dengan  Menggunakan  Metode Successive  Aproximation  Register  (SAR),”  Jurnal PROtek, vol.04 No.2, 2017.