## Pemantauan dan Pengendalian Parameter Akuaponik Menggunakan Representational State Transfer Application Programming Interface

## (Aquaponic Parameter Monitor and Control Using Representational State Transfer Application Programming Interface)
Helmy 1 , Athadhia Febyana 2 , Agung Al Rasyid 3 , Arif Nursyahid 3 , Thomas Agung Setyawan 3 , Ari Sriyanto Nugroho 3
Abstract—Aquaponics  is  a  combination  of  aquaculture  and hydroponics.  One  of  the  hydroponic  systems  is  a  drip  system. Parameters  that  need  to  be  considered  in  aquaponic  culture include the acidity of nutrient solution (pH), water temperature, and  nutrient  solution  showed  by  Total  Dissolved  Solids  (TDS). Plant  nutrition  is  obtained  from  fish  manure  which  contains nitrogen.  Therefore,  monitoring  pH,  TDS,  and  temperature  in realtime  and  controling  soil  moisture  in  aquaponic  plants  are needed so the plants do not lack nutrients. Representational State Transfer Application Programming Interface  (REST API) is used to  receive  threshold  values  by  farmers  through  the  website  and also sends soil moisture values and aquaponics parameters of pH, temperature, and TDS to server. Delay test of the monitoring and controling system is needed to determine the device’s reliability of transmission data. Notification by email is sent to farmer if the soil moisture value is less than the threshold. The result shows that the system  can  send  notification  by  email  to  farmer  when  the  soil moisture value  was  less  than  the  threshold,  the  average  delay  of the  node-gateway  monitor  is  6.01  s,  while  the  average  delay  of gateway-server monitor 10.02 s, and the average delay of server- gateway control is 92.55 s.
Intisari—Akuaponik merupakan penggabungan antara akuakultur  dengan  hidroponik.  Salah  satu  sistem  hidroponik yaitu  sistem  drip  (tetes).  Parameter  yang  perlu  diperhatikan dalam budidaya akuaponik antara lain keasaman larutan nutrisi yaitu  pH,  suhu  air,  dan  larutan  nutrisi  yang  ditunjukkan  oleh kepekatan  zat  padat  terlarut  dalam  air  (Total  Dissolved  Solids, TDS).  Nutrisi  tanaman  diperoleh  dari  kotoran  ikan  yang mengandung nitrogen. Oleh karena itu, diperlukan pemantauan pH, TDS, dan suhu secara realtime dan pengendalian kelembapan tanah pada tanaman akuaponik agar tanaman tidak kekurangan nutrisi. Proses pengendalian menggunakan Representational State Transfer  Application  Programming  Interface  (REST  API)  dalam menerima nilai batas ambang yang ditentukan petani akuaponik melalui situs web dan mengirimkan nilai kelembapan tanah dan parameter  kolam  ikan  berupa  pH,  suhu  dan  TDS  ke  server. Pengujian  dataloss  dan  delay  pada  sistem  pemantauan  dan pengendalian  ini  diperlukan  untuk  mengetahui  keandalan  alat dalam  pengiriman  dan  penerimaan  data.  Selain  itu,  diperlukan notifikasi berupa e-mail kepada petani apabila nilai kelembapan tanah kurang dari batas ambang. Hasil pengujian menunjukkan sistem dapat mengirimkan notifikasi berupa e-mail kepada petani apabila nilai kelembapan tanah kurang dari batas ambang, rerata
delay  pemantauan  node-gateway  sebesar  6,01  detik,  sedangkan rerata delay pemantauan gateway–server sebesar 10,02 detik, dan rerata delay pengendalian server–gateway sebesar 92,55 detik.
Kata Kunci— REST API, Akuaponik, pH, TDS, Soil Moisture.

## I. P ENDAHULUAN
Kebutuhan  pangan  di  Indonesia  terus  meningkat  seiring dengan  peningkatan  jumlah  penduduk.  Berdasarkan  Badan Pusat  Statistik,  jumlah  penduduk  tahun  2019  adalah  sebesar 266.911.900  jiwa  dan  menjadi  tantangan  bagi  masyarakat untuk dapat memenuhi pangan [1].
Akuaponik sebagai salah satu metode urban farming mampu menjadi  solusi  akan  peningkatan  kebutuhan  pangan  dengan keterbatasan  lahan  di  perkotaan.  Akuaponik  merupakan penggabungan  antara  sistem  budidaya  akuakultur  dengan hidroponik  [2].  Banyak  penelitian  yang  sudah  dikembangkan untuk memudahkan petani hidroponik dalam pemantauan dan pengendalian  parameternya  [3],  [4].  Salah  satu  sistem  dari hidroponik adalah sistem drip /irigasi tetes. Terdapat dua model sistem drip , yaitu recovery dan non-recovery [5]. Kedua model tersebut memiliki parameter yang perlu diperhatikan. Beberapa parameter yang perlu diperhatikan dalam budidaya akuaponik antara lain keasaman larutan (pH), suhu air dan larutan nutrisi ( Total  Dissolved  Solids, TDS),  serta  kelembapan  tanah tanaman  akuaponik.  Nutrisi  tanaman  diperoleh  dari  kotoran ikan yang mengandung nitrogen.
Budidaya  akuaponik  memerlukan  keseimbangan  antara ekosistem  kolam  dan  nutrisi  tanaman.  Air  sebagai  media pemeliharaan harus selalu diperhatikan kualitasnya. Menurunnya  kualitas  air  dapat  mengganggu  perkembangan tubuh  ikan  dan  menyebabkan  terjadinya  kegagalan  budidaya ikan  serta  berkurangnya  nutrisi  tanaman  akuaponik. Berdasarkan  permasalahan  tersebut,  diperlukan  pemantauan pH, TDS, dan suhu secara realtime , agar ikan koi dapat hidup dengan  sehat,  dan  pengendalian  kelembapan  tanah  pada tanaman akuaponik agar tidak kekurangan nutrisi.
Beberapa  penelitian  mengenai  sistem  akuaponik  telah dilakukan.  Salah  satunya  adalah  penelitian  yang  memantau suhu  dan  kelembapan  tanah  seta  mengendalikan  pompa  dan kipas  untuk  mengondisikan  akuaponik  dalam  skala  lab  [6]. Pemantauan  dan  pengendalian  menggunakan  antarmuka Android.  Penelitian  lain  merancang  pemantauan  akuaponik meliputi  pH,  kelembapan  tanah,  amonia,  dan  suhu  akuarium serta mengendalikan level cahaya dan irigasi akuarium melalui
1,2,3 Politeknik  Negeri  Semarang,  Jl.  Prof.  H.Soedarto,  S.H., Tembalang, Semarang 50275 (tlp: 024 7473417, 7499585; fax: 024 7472396; e-mail: 1 helmy@polines.ac.id, 2 athadhia12@gmail.com)
situs  web  dan  aplikasi  Android/iOS  [7].  Telah  dibuat  juga prototipe  pemantauan  pH  dan  suhu  akuarium  beserta pengendalian  cahaya,  pemanas,  dan  pompa  air  dengan memanfaatkan cloud  storage selama  28  hari  [8].  Antarmuka sistem  menggunakan  situs  web  dan  aplikasi  Android.  Tipe hidroponik  rakit  apung  digunakan  untuk  menumbuhkan tanaman selada romaine. Penelitian lain menggunakan sistem akuaponik  sirkulasi  untuk  pemantauan  dan  pengendalian. Parameter yang dipantau meliputi suhu ruangan, kelembapan, suhu  akuarium,  dan  pH,  sedangkan  parameter  yang dikendalikan  yaitu  aktuator  berupa  pompa  yang  menyala selama 15 menit setiap 3-4 jam sekali [9]. Selanjutnya, sebuah penelitian membuat prototipe untuk pemantauan suhu, pH, dan mengendalikan ekosistem akuaponik agar stabil menggunakan metode websocket [10] .
Berdasarkan  penelitian-penelitian  yang  sudah  dilakukan sebelumnya,  diketahui  belum  ada  penelitian  yang  membuat pemantauan parameter akuaponik secara realtime menggunakan  REST  API  agar  petani  dapat  memantau, mengendalikan  nilai  parameter  ke  batas  normal  saat  terjadi fluktuasi  parameter,  dan  mengendalikan  kelembapan  tanah sehingga  petani  dapat  terhindar  dari  gagal  panen  ikan  dan tanaman.  Makalah  ini  tersusun  dari  empat  bagian.  Bagian  I adalah  pendahuluan,  sedangkan  bagian  II  membahas  tentang desain.  Hasil  dan  pembahasan  dijelaskan  pada  bagian  III dan yang terakhir, bagian IV, berisi kesimpulan.

## II. D ESAIN

## A. Desain Sistem
Sistem  ini  didesain  untuk  pemantauan  dan  pengendalian parameter  akuaponik,  dengan  arsitektur  sistem  ditunjukkan pada  Gbr.  1.  Parameter  yang  dipantau  pada  kolam  ikan  koi
yaitu pH, TDS, dan suhu air kolam ikan. Sedangkan parameter yang  dipantau  pada  tanaman  akuaponik  yaitu  kelembapan tanah.  Sistem  pengendalian  dilakukan  untuk  mengendalikan kelembapan  tanah  pada vertical  garden supaya  kelembapan tanah dan nutrisi tanaman terjaga.
Pada sistem pemantauan perangkat node terdapat komponen WEMOS  yang  digunakan  untuk  membaca  nilai  kelembapan tanah  tanaman  akuaponik  melalui  sensor soil  moisture , kemudian  mengirimkan  nilai  kelembapan  tanah, Real  Time Clock (RTC),  dan  RSSI  ke  NodeMCU.  Setelah  data  diterima oleh  NodeMCU, perintah  dikirimkan ke  Arduino  Nano untuk melakukan sampling dan  membaca  TDS,  suhu,  dan  pH  air kolam  ikan  koi  melalui  sensor  TDS,  sensor  DS18B20,  dan sensor pH. Setelah nilai parameter kolam ikan diperoleh, nilai tersebut dikirimkan  ke  NodeMCU.  NodeMCU menerima dan mengirim nilai kelembapan tanah, TDS, suhu air kolam ikan, dan  pH  ke cloud  server ,  yaitu http://smart-gh.com melalui wireless router.
Pada sistem pengendalian, NodeMCU mengambil nilai batas ambang kelembapan tanah pada server di alamat http://smart- gh.com/SN/2020060001.php yang  telah  diatur  oleh  petani akuaponik  melalui  situs  web.  Setelah  nilai  batas  ambang diterima, NodeMCU membandingkan nilai pembacaan sensor kelembapan  tanah  dengan  batas  ambang.  Apabila  nilai kelembapan  tanah  kurang  dari  batas  ambang,  maka  Arduino Nano akan mengirimkan perintah kepada relay untuk membuka solenoid valve 2 yang menuju sistem drip tanaman akuaponik dan menyalakan pompa  agar air kolam ikan koi dapat mengalir ke tanaman. Solenoid valve 2 dan pompa akan membuka dan melakukan penyiraman selama 30 detik. Diagram blok sistem pemantauan  dan  pengendalian  akuaponik  ditunjukkan  pada Gbr. 2.
Gbr. 1 Arsitektur sistem pemantauan dan pengendalian akuaponik.
Keterangan: A: Pompa AC
B: Solenoid valve penyiraman C: Solenoid valve sampling D: Tandon sampling
E: Perangkat gateway
F: Sensor soil moisture
G: Perangkat node
H: Panel surya
Gbr.  3  menunjukkan diagram  alir  sistem  pemantauan  pada NodeMCU, dimulai dengan NodeMCU terhubung dengan Wi- Fi  yang  akan  ditampilkan  pada  LCD.  Setelah  itu,  NodeMCU meminta data kelembapan tanah ke WEMOS. Setelah diterima, nilai  kelembapan  tanah  ditampilkan  di  LCD.  Selanjutnya, NodeMCU  memerintahkan  Arduino  Nano  dengan  perintah logika  (1,0)  untuk  membaca  TDS  dengan  sensor  TDS  dan membaca sensor suhu dengan sensor DS18B20.
Setelah mendapatkan data TDS dan suhu air, Arduino Nano mengirimkan data TDS dan suhu air ke NodeMCU, lalu data ditampilkan  di  LCD.  Setelah  itu,  NodeMCU  memerintahkan Arduino  Nano  dengan  perintah  logika  (1,1)  untuk  membaca nilai  pH.  Setelah  mendapatkan  nilai  pH,  Arduino  Nano mengirimkan nilai tersebut ke NodeMCU. Setelah data semua sensor diterima NodeMCU, data ini dikirim ke database server menggunakan  metode  REST  API.  Data  kelembapan  tanah, TDS, suhu, dan pH disimpan di database server .
Diagram alir sistem pemantauan parameter akuaponik pada Arduino  Nano  ditunjukkan  pada  Gbr.  4.  Pada relay terdapat lima  kondisi,  yaitu  pH,  TDS, sampling ,  penyiraman,  dan pompa.  Kondisi relay yang digunakan adalah active low , yang berarti rangkaian akan mati apabila diberi logika ‘1’ dan akan hidup apabila diberi logika ’0’. Proses pemantauan yang terjadi pada Arduino Nano dimulai dengan Arduino Nano terhubung dengan relay dalam kondisi off , yaitu kondisi relay (1,1,1,1,1). Pin 6  dan  7  digunakan  untuk  komunikasi  serial  antara Arduino  Nano  dengan  NodeMCU.  Pada  proses  pengiriman komunikasi  serial,  diatur  logika  (0&1)  untuk  menjalankan perintah  melakukan  penyiraman  selama  30  detik  dengan
kondisi relay (1,1,1,0,0) untuk membuka solenoid valve 2 dan mengaktifkan pompa.
Kemudian, perintah komunikasi serial selanjutnya dijalankan  dengan  mengatur  logika  (1&0)  untuk  melakukan cek sampling dengan  kondisi relay (1,1,0,1,0),  untuk menyalakan pompa dan membuka solenoid valve 1. Setelah itu, pembacaan suhu dilakukan melalui sensor DS18B20 dan relay dinyalakan  dengan  kondisi relay (1,0,1,1,1)  untuk  meng- hidupkan  sensor  TDS  dan  melakukan  pembacaan  nilai  TDS selama  20  detik.  Kemudian, relay off dan  mengirimkan  data suhu  dan  TDS  ke  NodeMCU.  Langkah  selanjutnya  adalah menjalankan  perintah  komunikasi  serial  selanjutnya,  yaitu mengatur logika (1&1) dengan kondisi relay (0,1,1,1,1) untuk menjalankan  perintah  menyalakan  sensor  pH  dan  melakukan pembacaan nilai pH selama 20 detik. Kemudian relay off dan mengirimkan data pH ke NodeMCU.
Diagram alir sistem pemantauan pada WEMOS ditunjukkan pada  Gbr.  5.  WEMOS  melakukan  inisialisasi  ke gateway , dilanjutkan    menerima request data  kelembapan  tanah  dari NodeMCU. Setelah itu, WEMOS melakukan pembacaan nilai kelembapan  tanah  melalui  sensor soil moisture ,  lalu mengirimkan nilai kelembapan tanah ke NodeMCU.
Gbr.  6  menunjukkan  diagram  alir  sistem  pengendalian  di NodeMCU.  Tahapan  dimulai  dengan  inisialisasi  koneksi  ke wireless router .  Jika  terhubung  ke  internet,  NodeMCU  akan mengambil  nilai  batas  ambang  pada  server  melalui  URL http://smartgh.com/SN/202006001.php . File tersebut  berisi data  numerik  batas  ambang soil moisture yang  dimasukkan oleh petani akuaponik melalui situs web.
Gbr. 2 Diagram blok sistem pemantauan dan pengendalian akuaponik.
Setelah  menerima  nilai  batas  ambang,  NodeMCU membandingkan  nilai  pembacaan  sensor  dengan  nilai  batas ambang. Jika nilai batas ambang kurang dari nilai kelembapan tanah,  maka  NodeMCU  akan  memerintahkan  Arduino  Nano untuk  membuka  solenoid valve 2,  yaitu  logika  (0,1)  dan menyalakan  pompa  selama  30  detik  untuk  melakukan penyiraman.  Jika  nilai  kelembapan  tanah  sama  dengan  atau lebih dari batas ambang, maka tidak dilakukan penyiraman dan proses pemantauan dilanjutkan.

## B. Pengujian Pemantauan Parameter Akuaponik
Pengujian  pemantauan  parameter  akuaponik  berupa  pH, TDS,  suhu  air  kolam  ikan,  dan  kelembapan  tanah  tanaman akuaponik dapat dilakukan melalui situs web akuaponik. Situs web  akan  menampilkan  nilai  pembacaan  sensor  terbaru. History nilai-nilai  parameter  pada  waktu  sebelumnya  dapat dilihat  pada  pilihan  grafik  yang  disediakan  dengan  mengatur bulan/hari/tahun yang dibutuhkan.

## C. Pengujian Delay Sistem Pemantauan
Pengujian delay dilakukan untuk mengevaluasi waktu yang dibutuhkan  oleh  alat  dalam  menggunakan  REST  API  untuk mengirim  dan  menerima  data.  Pengujian delay dilakukan dengan  acuan  RTC.  Persamaan  (1)  merupakan  rumus perhitungan delay yang diperoleh dari selisih antara waktu data diterima  ( Tr )  dengan  waktu  data  dikirimkan  ( Tx )  oleh  suatu perangkat.
𝑑𝑒𝑙𝑎𝑦 = (𝑇𝑟 − 𝑇𝑥) 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 . (1)
Pengujian delay pemantauan dilakukan pada node-gateway dan gateway- server  selama  24  jam.  Pada  pengujian  ini  juga dilakukan  penghitungan  jumlah  data  dalam  waktu  tertentu untuk  mengetahui  rerata delay yang  dibutuhkan  alat  dalam proses  pengiriman  dan  penerimaan  data  menggunakan  REST API.

## D. Pengujian Delay Sistem Pengendalian
Pengujian delay dilakukan dengan acuan RTC. Perhitungan delay diperoleh  dari  selisih  antara  waktu  saat  memberi  batas ambang  kelembapan  tanah  di  server  melalui  situs  web pemantauan  akuaponik  dengan  waktu gateway mendapatkan batas  ambang  kelembapan  tanah.  Pengujian delay dilakukan untuk  mengevaluasi  waktu  yang  dibutuhkan  oleh  alat  dalam mengirim dan menerima data. Perhitungan delay mengacu pada (1).

## E. Pengujian Notifikasi
Pengujian notifikasi dilakukan untuk mengetahui cara kerja sistem  dalam  mengirimkan e-mail kepada  petani  apabila kelembapan  tanah  tanaman  akuaponik  kurang  dari  batas ambang  dan  parameter  kelembapan  tanah  kembali  normal. Pengujian  notifikasi  dilakukan  dengan  mengubah-ubah  nilai pembacaan  sensor  kelembapan  tanah  pada  URL http://smart- gh.com/input.php untuk  memudahkan  dalam  mengetahui
NodeMCU menerima data kelembapan
tanah dari Wemos NodeMCU memerintah Arduino Nano untuk melakukan sampling, membaca TDS dan suhu air (logik 1,0) NodeMCU menerima data TDS dan suhu air NodeMCU meminta data pembacaan kelembapan tanah ke Wemos Start NodeMCU memerintah Arduino Nano membaca nilai pH (logik 1,1)
NodeMCU menerima data pH
NodeMCU mengirim data kelembapan tanah, pH, TDS, dan suhu Air ke database server menggunakan metode
REST API Data kelembapan tanah, pH, TDS, dan suhu disimpan di database server Wifi Connected Hasil data kelembapan tanah ditampilkan di LCD Hasil data TDS dan suhu air ditampilkan di LCD Y End T Hasil koneksi ke Wifi ditampilkan di LCD Hasil data pH ditampilkan di LCD
Gbr. 3 Diagram alir pemantauan parameter akuaponik pada NodeMCU.
selisih waktu pengiriman notifikasi terbaru dengan sebelumnya. Jarak waktu pengiriman notifikasi terkirim diatur apabila selisih waktu notifikasi mencapai lebih dari dua menit.
Jika  belum  dicapai  waktu  dua  menit,  maka e-mail notifikasi tidak dikirimkan.

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN

## A. Hasil Pengujian Pemantauan Parameter Akuaponik
Pengujian  pemantauan  parameter  akuaponik  dapat  dilihat melalui http://omahiot.com/login/index.php?sn=2020060001 , pada menu akuaponik. Tampilan pemantauan terdiri  atas nilai pH, TDS, suhu, kelembapan tanah, delay Node-Gateway (NG), dan delay Gateway- Server (GS).
Setelah  NodeMCU  menerima  data  semua  sensor,  data  ini akan dikirim ke database server menggunakan metode REST API.  Parameter  REST  API ditunjukkan pada Tabel I.  Format yang digunakan yaitu sebagai berikut.
http://omahiot.com/input.php?sn=2020060001&dgw=2020-11- 13&tgw=12:14:50&sensor=pHxTDSxreservoir_tempxsoil_mois t&nilai=8.5x236x28x84 .
Smartgh.com  merupakan  URL  server  yang  dituju, sedangkan input.php merupakan file yang  digunakan  untuk memasukkan data sensor ke database . Beberapa variabel yang akan dikirim adalah sn ( serial number alat), sensor berupa pH,
Start Wemos inisialisasi koneksi ke Gateway End Wemos menerima perintah pembacaan kelembapan tanah dari NodeMCU Wemos membaca kelembapan tanah Wemos mengirimkan nilai kelembapan tanah, RTC, dan RSSI
Gbr. 5 Diagram alir pemantauan parameter akuaponik pada WEMOS.
Gbr. 4 Diagram alir pemantauan parameter akuaponik pada Arduino Nano.

## START
Relay set 1,1,1,1,1 (All relay OFF) Penyiraman ON END Selenoid Valve 2 ON Pompa ON Selenoid Valve 1 ON Pompa ON TDS Sensor ON pH Sensor ON
TDS, suhu air, dan  kelembapan tanah, beserta nilai dari sensor- sensor  tersebut. Parsing data  (memisahkan  data  saat  data dimasukkan)  dilakukan  menggunakan  tanda  “x”  untuk memisahkan nilai dan tanda “&” untuk memisahkan variabel.
Tampilan  pemantauan  parameter  akuaponik  terbaru diperlihatkan  pada  Gbr.  7.  Nilai  parameter  pada  waktu sebelumnya dapat dilihat pada pilihan grafik dengan mengatur waktu yang dibutuhkan.
Gbr. 7 menunjukkan nilai pH pada pukul 22.00,  yaitu 8,5. Pada  siang  hari,  nilai  pH  naik  karena  lumut  mengalami fotosintesis  yang  menghasilkan  oksigen  dan  terdapat  aerasi yang  menyala  selama  24  jam  yang  mengakibatkan meningkatnya  produksi  oksigen,  sehingga  nilai  pH  menjadi naik. Sedangkan pada malam hari nilai pH turun karena terjadi respirasi pada lumut yang menghasilkan karbondioksida. Nilai TDS  pada  pukul  22.00  adalah  236  ppm,  seperti  yang ditunjukkan  pada  Gbr.  7.  Nilai  TDS  cenderung  stabil  pada rentang  260  ppm  hingga  300  ppm.  Untuk  parameter  suhu, seperti terlihat pada Gbr. 7, didapatkan nilai 28 ˚C pada malam hari. Peningkatan nilai suhu terjadi pada siang hingga sore hari
dan penurunan nilai suhu terjadi pada malam hingga pagi hari. Sementara  itu,  untuk  nilai  kelembapan  tanah,  pada  Gbr.  7 ditunjukkan bahwa pada pukul 22.00 nilainya sebesar 84% RH. Nilai  tersebut  masuk  dalam  kategori  lembap  pada  alat  ukur. Nilai  kelembapan  tanah  tidak  mengalami  perubahan  yang signifikan karena tempat vertical garden teduh, sehingga nilai kelembapan tanah terjaga.

## B. Hasil Pengujian Delay Sistem Pemantauan
Hasil  pengujian delay sistem  pemantauan node-gateway ditunjukkan pada Tabel II. Rerata delay node-gateway selama 24  jam  yang  didapatkan  yaitu  6,01  detik.  Nilai  tersebut termasuk kategori delay yang buruk [11] karena WEMOS pada node sebagai station harus  terhubung  terlebih  dahuli  dengan NodeMCU pada gateway yang berfungsi sebagai Access Point (AP).  Sedangkan  hasil  pengujian delay sistem  pemantauan gateway- server ditunjukkan pada Tabel III.
Rerata delay gateway- server selama 24 jam yang didapatkan yaitu 10,02 detik. Nilai ini termasuk kategori delay yang buruk

## START
Inisialisasi koneksi ke Wireless
Router Nodemcu mengambil data threshold dari Server melalui file SN=2020060001
Nodemcu menerima data threshold
Nodemcu membandingkan data threshold dengan data kelembapan tanah Data kelembapan tanah < data threshold
Nodemcu mengirimkan logic (0,1) ke arduino nano untuk membuka selenoid valve 2 dan menyalakan pompa selama 30 detik

## END
Gbr. 6 Diagram alir sistem pengendali parameter akuaponik.
T ABEL I P ARAMETER REST API Parameter Deskripsi Contoh URL Alamat untuk mengirim data dari alat ke server http://omahiot.com/in put.php ? sn Serial number alat sn=2020060001 dgw Tanggal dgw=2020-11-13 tgw Waktu tgw=12:14:50 sensor pH,TDS,suhu air, dan kelembapan tanah sensor=pHxTDSxres ervoir_tempxsoil_mo ist nilai Nilai dari parameter akuaponik nilai=8,5x236x28x84
T ABEL II P ENGUJIAN D ELAY P EMANTAUAN N ODE - G ATEWAY Waktu Jumlah Data Rerata Delay Node-Gateway (detik) 00.00 – 05.00 131 6,36 06.00 – 12.00 156 5,62 12.00 – 18.00 156 5,78 18.00 – 00.00 156 6,28 Rerata Delay 6,01 T ABEL III P ENGUJIAN D ELAY P EMANTAUAN G ATEWAY - S ERVER
Waktu Jumlah Data Rerata Delay Gateway- Server (detik) 00.00 – 05.00 131 9,74 06.00 – 12.00 156 10,29 12.00 – 18.00 156 10,35 18.00 – 00.00 156 9,71 Rerata Delay 10,02
[11],  karena  proses  pengiriman  dan  penerimaan  data  dari gateway- server melalui internet.

## C. Hasil Pengujian Delay Sistem Pengendalian
Grafik delay sistem pengendali server -gateway dapat dilihat pada Gbr. 8. Dari grafik tersebut, tampak bahwa delay sistem pengendali pada saat petani memberi batas ambang pada server melalui  situs  web  sampai  ke gateway memiliki  rerata delay sebesar  92,55  detik.  Nilai  tersebut  termasuk  kategori delay yang buruk [11]. Proses pengendalian memerlukan waktu yang lama  karena  proses  “ GET threshold ”  melalui  jaringan  lokal
(intranet) ke internet dan dipengaruhi oleh lamanya pembacaan program data sensor yang lain.

## D. Hasil Pengujian Notifikasi
Pengisian nilai kelembapan tanah secara manual  dilakukan melalui  URL http://smart-gh.com/input.php ,  dengan  nilai pembacaan  sensor  kurang  dari  batas  ambang,  seperti  yang ditunjukkan pada Gbr. 9.
Nilai  batas  ambang  yang  diberikan  adalah  49%  RH, sedangkan  nilai  pembacaan  sensor  kelembapan  tanah  adalah 30% RH. Oleh karena itu, pada http://smart-gh.com/input.php akan  dilakukan  perbandingan  nilai  sensor  kelembapan  tanah dengan batas ambang, dilanjutkan dengan penghitungan selisih waktu  notifikasi.  Hasil  penghitungan  selisih  notifikasi  lebih dari  dua  menit,  yaitu  5,1  menit,  sehingga  notifikasi  terkirim, seperti yang ditunjukkan Gbr. 10.
Selanjutnya,  dilakukan  pengisian  nilai  kelembapan  tanah secara  manual  melalui  URL http://smart-gh.com/input.php ,
Gbr. 7 Tampilan pemantauan parameter akuaponik.
Gbr. 8 Grafik delay sistem pengendali server- gateway . 0 20 40 60 80 100 120 140 160 5 15 25 35 45 55 65 75 85 95 Dela y (det ik ) Batas ambang Delay Sistem Pengendali Server - Gateway Delay Server - Gateway
Gbr. 9 Pengisian nilai sensor kelembapan tanah kurang dari batas ambang pada URL http://smart-gh.com/input.php .
dengan  nilai  pembacaan  sensor  sama  dengan  batas  ambang, seperti ditunjukkan pada Gbr. 11.
Batas  ambang  dan  pembacaan  sensor  kelembapan  diberi nilai  49%  RH.  Pada http://smart-gh.com/input.php akan dilakukan perbandingan nilai sensor kelembapan tanah dengan batas  ambang.  Lalu,  dilakukan  penghitungan  selisih  waktu notifikasi.  Hasil  penghitungan  selisih  notifikasi  lebih  dari  2 menit,  yaitu  3  menit.  Maka,  dilakukan  pengiriman e-mail ke petani  akuaponik.  Apabila  nilai  pembacaan  sensor  sudah memasuki batas ambang, maka akan  dikirimkan e-mail berisi pemberitahuan  parameter  kembali  normal,  seperti  yang ditunjukkan pada Gbr. 12.

## IV. K ESIMPULAN
Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, saat parameter kelembapan  tanah  kurang  dari  batas  ambang  yang ditentukan dan apabila parameter kelembapan tanah kembali normal, maka sistem  sudah  dapat  mengirim  notifikasi  berupa e-mail ke petani.    Hasil  menunjukkan  bahwa  rerata delay pemantauan dari node–gateway sebesar  6,01  detik  dan  rerata delay pemantauan  dari gateway– server  sebesar  10,02  detik,  yang
termasuk  kategori  buruk  menurut  ETSI.  Selanjutnya,  rerata delay pengendalian dari server -gateway adalah sebesar  92,55 detik.

## R EFERENSI
[1]  Y.  Sastro, Teknologi  Akuaponik  Mendukung  Pengembangan  Urban Farming ,  Jakarta,  Indonesia:  Balai  Pengkajian  Teknologi  Pertanian (BPTP) Jakarta, 2016.
[2]  Y.  Wei,  W.  Li,  D.  An,  D.  Li,  Y.  Jiao,  dan  Q.  Wei,  “Equipment  and Intelligent Control System in Aquaponics: A Review,” IEEE Access , Vol. 7, hal. 169306–169326, 2019.
[3]  H.  Helmy,  A.  Rahmawati,  S.  Ramadhan,  T.A.  Setyawan,  dan  A. Nursyahid,  “Pemantauan  dan  Pengendalian  Kepekatan  Larutan  Nutrisi Hidroponik Berbasis Jaringan Sensor Nirkabel,” J. Nas. Tek. Elektro dan Teknol. Inf. , Vol. 7, No. 4, hal. 391-396, 2018.
[4]  F.J. Ferrández-Pastor, J.M. García-Chamizo, M. Nieto-Hidalgo, J. Mora- Pascual, dan J. Mora-Martínez, “Developing Ubiquitous Sensor Network Platform Using Internet of Things: Application in Precision Agriculture,” Sensors , Vol. 16, No. 8, hal. 1-20, 2016.
[5]  M.F.  Saaid,  N.A.M.  Yahya,  M.Z.H.  Noor,  dan  M.S.A.M.  Ali,  “A Development  of  an  Automatic  Microcontroller  System  for  Deep  Water Culture (DWC),” Proc. - 2013 IEEE 9th Int. Colloq. Signal Process. its Appl. CSPA 2013 , 2013, hal. 328–332.
[6]  W.  Vernandhes,  N.S.  Salahuddin,  A.  Kowanda,  dan  S.P.  Sari,  “Smart Aquaponic  with  Monitoring  and  Control  System Based  on  IoT,” Proc. 2nd Int. Conf. Informatics Comput. ICIC 2017 , 2018, hal. 1–6.
[7]  M.  Manju,  V.  Karthik,  S.  Hariharan,  dan  B.  Sreekar,  “Real  Time Monitoring  of  the  Environmental  Parameters  of  an  Aquaponic  System Based  on  Internet  of  Things,” ICONSTEM  2017  -  Proc.  3rd  IEEE  Int. Conf. Sci. Technol. Eng. Manag. , 2017, hal. 943–948.
[8]  F.L.  Valiente,  R.G.  Garcia,  E.J.A.  Domingo,  S.M.T.  Estante,  E.J.L. Ochaves, J.C.C. Villanueva, dan J.R. Balbin, “Internet of Things (IOT)- based  Mobile  Application  for  Monitoring  of  Automated  Aquaponics System,” 2018  IEEE  10th  Int.  Conf.  Humanoid,  Nanotechnology,  Inf. Technol. Commun. Control. Environ. Manag. HNICEM 2018 , 2018, hal. 1–6.
[9]  M.F.U. Butt, R. Yaqub, M. Hammad, M. Ahsen, M. Ansir, dan N. Zamir, “Implementation of Aquaponics  within IoT Framework,” Proc.  -  IEEE SoutheastCon , 2019, hal. 1–6.
Gbr. 10 Tampilan notifikasi pada e-mail apabila parameter kurang dari batas ambang.
Gbr. 11 Pengisian nilai sensor kelembapan tanah sama dengan batas ambang pada URL http://smart-gh.com/input.php dan mengirimkan notifikasi.
Gbr. 12 Tampilan notifikasi pada e-mail apabila parameter kembali normal.
[10]  A.K. Pasha, E. Mulyana, C. Hidayat, M.A. Ramdhani, O.T. Kurahman, dan M. Adhipradana, “System Design of Controlling and Monitoring on Aquaponic Based on Internet of Things,” Proc. 2018 4th Int. Conf. Wirel.
Telemat. ICWT 2018 , 2018, hal. 1–5.
[11]  ETSI,  “Telecommunications  and  Internet  Protocol  Harmonization  Over Networks  (TIPHON);  General  aspects  of  Quality  of  Service  (QoS),” ETSI, Tech. Report, hal. 1–37, 1999.