© Jurnal Nasional Teknik Elektro dan Teknologi Informasi Karya ini berada di bawah Lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa 4.0 Internasional DOI: 10.22146/jnteti.v13i1.8564

## Pemantauan dan Pengendalian Parameter Greenhouse Berbasis IoT Dengan Protokol MQTT
Eni Dwi Wardihani 1 , Eka Ulia Sari 1 , Helmy 1 , Ari Sriyanto Nugroho 1 , Yusnan Badruzzaman 1 , Arif Nursyahid 1 , Thomas Agung Setyawan 1 , Media Fitri Isma Nugraha 2
1 Program Studi Teknik Telekomunikasi, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Semarang, Semarang, Indonesia
2 Badan Riset dan Inovasi Nasional, Jakarta, Indonesia
[Diserahkan: 1 Agustus 2023, Direvisi: 29 September 2023, Diterima: 13 Desember 2023] Penulis Korespondensi: Helmy (email: helmy@polines.ac.id)
INTISARI — Modernisasi pada sektor pertanian diharapkan berpengaruh pada peningkatan kualitas, jumlah produksi, dan kontinuitas suplai hasil tani. Saat ini banyak dikembangkan pertanian cerdas ( smart agriculture ) dalam greenhouse . Namun, beberapa  parameter greenhouse harus  diperhatikan  supaya  pertumbuhan  tanaman  berlangsung  secara  optimal.  Pada penelitian ini dibuat sebuah sistem pemantauan dan pengendalian beberapa parameter greenhouse berbasis internet of things (IoT) yang memungkinkan petani melakukan pemantauan dan pengendalian kapan pun dan di mana pun. Hal ini juga dapat meningkatkan efisiensi kerja petani dalam melakukan pemantauan dan pengendalian, terlebih jika greenhouse yang dipantau dan dikendalikan lebih dari satu. Data-data hasil pemantauan greenhouse dapat dilihat secara real-time dan tersimpan di server,  sehingga  memudahkan  petani  melakukan  evaluasi  terhadap greenhouse dan  tanaman.  Beberapa  parameter  yang dipantau adalah suhu greenhouse , kelembapan greenhouse , dan intensitas cahaya dalam greenhouse , sedangkan parameter yang  dikendalikan  adalah  suhu greenhouse dan  kelembapan greenhouse ,  dengan  menggunakan exhaust  fan .  Proses pengiriman  data  pemantauan  dan  pengendalian  parameter greenhouse dilakukan  menggunakan  protokol message  queue telemetry transport (MQTT). Pengujian data loss dan delay pada sistem diperlukan untuk mengetahui keandalan alat dalam proses pengiriman dan penerimaan data. Hasil pengujian quality of service (QoS) adalah sebagai berikut: rata-rata data loss pemantauan Gateway -Server sebesar 10,6 %, rata-rata delay pemantauan gateway -server sebesar 1,9 s, dan rata-rata delay pengendalian server- gateway sebesar 7,1 s. Saat nilai parameter suhu greenhouse kurang dari batas ambang maksimal yang ditentukan, sistem akan menyalakan drum fan agar suhu mencapai nilai minimal pada batas ambang.
KATA KUNCI — MQTT, IoT, Greenhouse , QoS.

## I. PENDAHULUAN
Seiring berlakunya pasar bebas atau globalisasi, arus barang termasuk produk pertanian, seperti bahan pangan pokok, akan semakin  bebas  dan mudah  memasuki  wilayah  Indonesia.  Hal ini menjadi potensi ancaman bagi petani lokal dan berpotensi menimbulkan ketergantungan pangan kepada produk asing [1]. Pemerintah  telah  melakukan  beberapa  langkah  untuk mengantisipasi efek globalisasi, salah satunya dengan efisiensi usaha tani melalui modernisasi pertanian dengan memanfaatkan  teknologi  pertanian  modern  4.0.  Adanya modernisasi  ini  diharapkan  dapat  meningkatkan  kualitas, jumlah  produksi,  dan  kontinuitas  suplai  pangan,  sehingga ketahanan pangan nasional dapat terwujud [1]. Salah satu fokus kebijakan  ketahanan  pangan  melalui  peningkatan  kapasitas produksi  pangan  adalah  peningkatan  inovasi  dengan keterlibatan pihak swasta melalui penelitian dan pengembangan di bidang pertanian dan memfasilitasi importasi teknologi pertanian modern [2].
Untuk  mewujudkan  ketahanan  pangan,  saat  ini  banyak dikembangkan  pertanian  cerdas  ( smart  agriculture )  dalam greenhouse yang  memungkinkan  petani  mengatur  parameter yang  dibutuhkan  tanaman  agar  dapat  tumbuh  optimal  serta lebih  efisien  dalam  pengelolaannya  [3].  Salah  satu  contoh penerapan pertanian cerdas adalah sistem budidaya hidroponik tipe nutrient  film  tehcnique (NFT)  berbasis internet  of  things (IoT).  Hidroponik  tipe  NFT  ini  merupakan  sebuah  sistem hidroponik yang memanfaatkan kemiringan saluran pada aliran air  yang  mengandung  nutrisi  untuk  tanaman.  Sistem  NFT dirancang  menggunakan  saluran  air  dengan  kemiringan,
panjang saluran, serta laju aliran air yang tepat [4]. Keuntungan sistem NFT adalah akar tanaman terkena cukup pasokan nutrisi, oksigen,  dan  pasokan  air.  Sistem  ini menghemat  penggunaan air karena lapisan air yang mengalir pada sistem ini sangat tipis seperti  film,  dengan  ketebalan  sekitar  3  mm  [5].  Selain  itu, volume  larutan  hara  yang  dibutuhkan  lebih  rendah dibandingkan  kultur  air  lainnya,  suhu  di  sekitar  perakaran tanaman lebih mudah diatur, hama dan penyakit lebih mudah dikendalikan, kepadatan tanaman per unit area lebih tinggi, dan hasil  tanaman  lebih  bersih  karena  tidak  ada  sisa  tanah  atau media  lainnya  [6].  Di  sisi  lain,  kerugian  sistem  NFT  adalah ketergantungannya  terhadap  pompa  air  karena  harus  terus menyala selama proses pertumbuhan [7].
Dengan  teknologi  masa  kini  yang  memungkinkan  semua benda  dapat  dikendalikan  secara  manual  maupun  otomatis menggunakan perangkat tambahan seperti smartphone , konsep pengendalian secara nirkabel ( wireless ) dapat diterapkan pada sistem  pertanian,  baik  pertanian  konvensional  (media  tanah) maupun pertanian hidroponik [8]. Dalam teknologi IoT, semua aktivitas  yang  dilakukan  oleh  manusia  dapat  dikendalikan melalui  jaringan  internet.  Adanya  peran  IoT  dalam  budidaya greenhouse NFT ini sangat membantu meringankan pekerjaan para  petani,  terutama  untuk  pengendalian greenhouse tanpa mengeluarkan  banyak  tenaga.  Penerapan  teknologi  IoT  dapat membantu  sistem  untuk  secara  tepat  melakukan  pemberian nutrisi  pada  tanaman  hidroponik  sesuai  dengan  waktu  yang ditentukan serta mengirimkan data secara akurat dan real-time melalui internet dan menampilkannya pada aplikasi web yang dapat  diakses  dari  mana  saja  [9].  Tak  hanya  itu,  sistem
pemantauan dan pengendalian greenhouse berbasis IoT ini juga berguna  bagi  masyarakat  perkotaan.  Masyarakat  di  daerah perkotaan yang ingin mengimplementasikan metode hidroponik  dalam  bercocok  tanam  memiliki  kendala  dalam pengendalian  dan  pemantauan  kondisi  tanaman.  Penduduk  di daerah  perkotaan  cenderung  memiliki  kegiatan  yang  padat, sehingga  tidak  memiliki  banyak  waktu  untuk  memantau perkembangan tanaman hidroponik secara langsung [5].
Penerapan  IoT  memungkinkan  petani  untuk  melakukan pemantauan  dan  pengendalian  parameter  sistem  hidroponik kapan  pun  dan  di  mana  pun.  Parameter  lingkungan  sangat memengaruhi  tumbuh  kembang  tanaman  dan  keberhasilan sistem hidroponik [10]. Pemantauan parameter secara berkala dan  penyesuaian  dengan  keadaan  normal  atau  ideal  akan membantu keberhasilan panen. Di antara parameter pendukung keberhasilan  panen  adalah  suhu,  kelembapan,  dan  intensitas cahaya.  Suhu  ideal  untuk  metode  penanaman  hidroponik adalah  sekitar  25 ̊C  -  28 ̊C  [11],  sedangkan  intensitas  cahaya ideal berkisar antara 2.000-3.000 fc. Luasnya greenhouse dan keterbatasan petani dalam melakukan pemantauan setiap waktu menjadi  salah  satu  kendala  dalam  keberhasilan  panen. Pemantauan yang dilakukan secara manual menggunakan alat ukur oleh petani sangatlah tidak efektif. Ditambah lagi apabila greenhouse yang  perlu  dipantau  lebih  dari  satu,  sehingga sangat  menguras  waktu  serta  tenaga  petani.  Penambahan perangkat  otomatisasi  diharapkan  dapat  mengurangi  jumlah waktu  petani  dalam  melakukan  perawatan  tanaman  secara langsung serta mengurangi kekhawatiran ketika petani sedang pergi untuk jangka waktu yang lama [3].
Beberapa  penelitian  mengenai  pemantauan  berbasis  IoT sudah  dilakukan  sebelumnya.  Sebuah  penelitian  melakukan pemantauan  kondisi  lingkungan  dengan  sistem multihop wireless  sensor  network menggunakan  platform  IoT NodeMCU  yang  memiliki  modul  WiFi ESP8266.  Topologi yang  digunakan  adalah bus dan tree [12].  Penelitian  lain merancang prototipe sistem pemantauan kualitas air dan tanah pertanian menggunakan Arduino Uno sebagai mikrokontroler dan  modul  ESP8266  sebagai  penghubung node sensor  ke jaringan.  Pertukaran  data  antar- node sensor  menggunakan sistem peer-to-peer [13].  Pemantauan  kondisi  tanah menggunakan  jaringan  sensor  nirkabel  (JSN)  dan  sensor berbasis  IoT  juga  telah  dilakukan.  Parameter  yang  dipantau adalah suhu dan kelembapan tanah, sedangkan parameter yang dikendalikan adalah level dan suhu air [14]. Pemantauan suhu dan kelembapan ruang dilakukan menggunakan sensor SHT11 dan mikrokontroler node CM5000 skala lab. Nilai kelembapan yang  dibaca  dalam  bentuk  analog  dikonversi  menjadi kelembapan nyata dalam bentuk persentase [15].
Berdasarkan  penelitian-penelitian  yang  sudah  dilakukan sebelumnya,  diketahui  bahwa  penelitian  terdahulu  hanya memantau  dan  mengendalikan  satu greenhouse dan  belum menyertakan  pengujian delay,  data  loss, dan receive  signal strength  indicator (RSSI).  Petani  juga  dapat  melakukan pemantauan  dan  pengendalian  kapan  saja  dan  di  mana  saja dengan  menggunakan  aplikasi.  Sistem  pengiriman  data  yang digunakan  adalah  topologi star ( point-to-point )  dengan protokol message queue telemetry transport (MQTT) berbasis IoT.  Petani  dapat  memantau  parameter greenhouse ,  seperti intensitas cahaya, suhu, dan kelembapan, serta mengendalikan suhu greenhouse menggunakan drum fan .
Makalah ini disusun menjadi empat bagian. Bagian I berisi pendahuluan, sedangkan Bagian II membahas mengenai desain
IoT greenhouse . Hasil dan pembahasan dijelaskan pada bagian III dan yang terakhir, Bagian IV, berisi kesimpulan.

## II. DESAIN IOT GREENHOUSE
Sistem  pemantauan  dan  pengendalian greenhouse yang dibuat terdiri atas dua panel, yaitu node dan gateway . Terdapat dua buah greenhouse , yang terletak di depan dan di belakang, serta  panel  IoT  dan  panel  kontraktor.  Panel  IoT  dan  panel kontraktor terletak di antara greenhouse 1 dan greenhouse 2. Di  dalam greenhouse 1  dan greenhouse 2  hanya  terdapat enam blower besar. Node - node tersebar di greenhouse 1 (tujuh buah node )  dan greenhouse 2  (tujuh  buah node ),  dengan perhitungan  tertentu.  Jika node terletak  terlalu  dekat,  hasil perhitungan  sensor  akan  sama,  sehingga  dianggap  kurang efektif. Di dalam node terdapat dua buah sensor, yaitu sensor suhu sekaligus kelembapan serta sensor cahaya.

## A. DESAIN SISTEM PEMANTAUAN
Parameter  yang  dipantau  dalam  sistem  pemantauan  ini adalah  suhu,  kelembapan,  dan  intensitas  cahaya  dalam greenhouse .  Sensor  suhu  dan  kelembapan  digunakan  untuk mengukur  suhu  serta  kelembapan  di  dalam greenhouse , sedangkan  sensor  cahaya  akan  mengukur  intensitas  cahaya yang  masuk  ke  dalam greenhouse .  Parameter  yang dikendalikan adalah kelembapan ruang greenhouse . Terdapat  dua greenhouse yang  di  dalamnya  tersebar beberapa node yang  diletakkan  di  beberapa  sudut  ruang greenhouse , seperti telah disebutkan di atas. Jumlah node yang tersebar di  dalam  kedua greenhouse tersebut  adalah  14 node . Tujuh buah node berada di greenhouse 1 dan tujuh buah node lagi  berada  di greenhouse 2.  Di  dalam  satu node terdapat mikrokontroler Wemos D1, sensor suhu dan kelembapan, serta sensor  cahaya. Node-node tersebut  akan  mengukur  suhu, kelembapan, dan intensitas cahaya pada greenhouse di sudut- sudut yang berbeda. Makin banyak node yang tersebar, makin bagus  nilai  akurasi  parameter  yang  didapatkan.  Parameter tersebut  dikirimkan  ke  panel  IoT  melalui  jaringan WiFi  2,4 GHz.  Gambar  1  menunjukkan  arsitektur  sistem  pemantauan yang dirancang.
Panel  IoT  digunakan  untuk  menampilkan  data  parameter pemantauan greenhouse pada  panel  LCD  dan  menampilkan waktu.  Pada  panel  IoT  terdapat  mikrokontroler  ESP32 SIM800L  untuk  menerima data  dari node sensor.  Pengaturan dapat dilakukan secara langsung melalui panel IoT atau melalui aplikasi  berbasis  Android  dan  web.  Data  pemantauan parameter greenhouse dikirimkan ke server omahiot.net, yang merupakan  server  milik  pribadi.  Data  yang  diterima  server dapat  diakses  oleh  pengelola  melalui website dan  aplikasi berbasis  Android.  Sementara  itu,  panel  kontraktor  digunakan untuk  menempatkan solid  state  relay untuk  sistem pengendalian greenhouse .
Terdapat  dua  panel,  yaitu  panel node dan  panel gateway . Panel node tersusun  dari  mikrokontroler  Wemos  D1  yang terhubung  dengan  sensor  SHT10  dan  sensor  BH1750.  Panel gateway tersusun dari mikrokontroler ESP32 SIM800L, yang terhubung dengan penampil LCD dan real time clock (RTC). Wemos D1 dan ESP32 SIM800L terhubung menggunakan Wi- Fi  2,4  GHz.  Pengiriman  data  sensor  dilakukan  menggunakan protokol  MQTT,  sedangkan  penyimpanan  data  dilakukan menggunakan virtual private server (VPS), yaitu omahiot.net. Sistem  pemantauan  pada gateway dimulai  dengan  ESP32 SIM800L  GPRS  terhubung  ke  internet.  Setelah  itu,  ESP32 SIM800L menerima data dari node sensor. Data yang diterima perangkat gateway lalu  dikirim  ke  server  VPS  (omahiot.net)
menyala ketika suhu mencapai batas ambang minimal dan akan mati ketika batas ambang memenuhi nilai maksimal.
Sistem pengendalian di perangkat gateway dimulai dengan ESP32 SIM800L GPRS terhubung dengan internet. Kemudian, perangkat gateway mengambil data dari server, dalam format JSON  [17].  Setelah  berhasil  mengambil  data,  perangkat gateway akan  membandingkan  data  yang  dibutuhkan,  yaitu data  batas  ambang  suhu  dengan  suhu greenhouse .  Jika  data tidak berhasil diambil, proses pengambilan data akan diulang. Dari  hasil  pembandingan,  jika  suhu greenhouse kurang  dari data batas ambang, perangkat gateway memberikan perintah ke panel kontaktor untuk mengaktifkan drum fan . Sebaliknya, jika suhu greenhouse lebih dari data batas ambang, proses selesai.

## C. DESAIN PENGUJIAN
Pengujian  dilakukan  agar  kinerja  sistem  dapat  diketahui, yaitu sistem telah berjalan dengan baik atau belum. Pengujian dilakukan  baik  pada  sistem  pemantauan  maupun  sistem pengendalian [18]. Pengujian sistem pemantauan dalam MQTT meliputi pengujian quality of service (QoS) berupa delay dan data  loss untuk  mengetahui  keandalan  alat  yang  digunakan, sedangkan  pengujian  sistem pengendalian  meliputi  pengujian delay dari server menuju gateway .

## 1)  PENGUJIAN DELAY SISTEM PEMANTAUAN
Pengujian delay ini dilakukan dengan mengacu pada RTC. Perhitungan delay diperoleh  dari  selisih  antara  waktu  data diterima dengan waktu data dikirimkan oleh suatu perangkat. Pengujian delay dilakukan  untuk  mengevaluasi  waktu  yang dibutuhkan  oleh  alat  dalam  menggunakan  MQTT  untuk mengirim  dan  menerima  data.  Standar  ETSI  1999-2006 digunakan sebagai acuan evaluasi sistem [19]. Pengujian delay pemantauan ini dilakukan dari gateway ke server.
2)  PENGUJIAN DATA LOSS SISTEM PEMANTAUAN
Pengujian data  loss sistem  pemantauan  menggunakan MQTT  dilakukan pada  saat pengiriman  dari gateway menuju
Subscriber Web & Android Broker Server omahiot.net MQTT Base Transceiver Station Panel IoT Wireless Wifi 2.4GHz Mikrokontroler Sensor Suhu & Kelembapan Intensitas Cahaya Greenhouse 1 Greenhouse 2 Greenhouse 1 & 2 Node Pemantauan: 1. Intensitas Cahaya
2. Suhu dan Kelembapan
Greenhouse
Pengendalian : Exhaust Fan Jumlah Node : Greenhouse 1 : 7 buah node Greenhouse 2 : 7 buah node Node 1 Node 2 Node 3 Node 4 Node 1 Node 2 Node 3 Node 4 Publisher
Gambar 1. Arsitektur sistem pemantauan.
Gambar 2. Arsitektur sistem pengendalian.
menggunakan MQTT. Data yang diterima juga dirata-rata untuk ditampilkan  di  LCD.  Data-data tersebut  meliputi suhu, kelembapan, dan intensitas cahaya ruangan greenhouse . Perangkat node adalah perangkat keras yang dirancang untuk dapat melakukan pembacaan kelembapan udara, suhu udara, dan intensitas cahaya serta melakukan pengiriman data hasil pembacaan sensor dalam greenhouse ke gateway /panel IoT.

## B. DESAIN SISTEM PENGENDALIAN
Arsitektur sistem pengendalian ditunjukkan pada Gambar 2. Proses pengendalian dilakukan jika suhu udara di dalam greenhouse kurang dari batas ambang minimal, yaitu 16 ℃.
Saat suhu yang terukur pada greenhouse berada di atas ambang maksimal, sistem mengaktifkan relai yang terhubung dengan drum fan . Server akan mengirimkan data pemantauan suhu dan kelembapan ke panel IoT yang berada di greenhouse 1 dan greenhouse 2. Panel IoT pada kedua greenhouse akan memproses data dan memberi perintah kepada drum fan . Kemudian, drum fan pada kedua greenhouse akan mengeksekusi perintah tersebut, sehingga menyala dan mengisap udara dari dalam greenhouse ke luar. Sistem pengendalian suhu dilakukan untuk mengatur suhu di dalam greenhouse agar tidak terlalu panas dan tidak terlalu dingin. Ketika pengguna mengatur nilai batas ambang, ESP32 SIM800L mengambil nilai batas ambang di server. Setelah nilai batas ambang diterima, ESP32 SIM800L membandingkan nilai pembacaan sensor suhu dengan batas ambang. Apabila nilai suhu kurang dari batas ambang, ESP32 SIM800L akan mengirimkan perintah kepada relai untuk menyalakan panel kontaktor [16]. Nilai batas ambang memiliki nilai minimal dan maksimal. Nilai minimal yaitu nilai batas ambang yang kurang dari suhu greenhouse , sedangkan nilai maksimal yaitu nilai batas ambang yang lebih dari suhu greenhouse . Drum fan akan
server. Data loss yang diuji adalah data yang akan dikirimkan ke  server  dari node .  Data-data  tersebut  meliputi  data kelembapan  tanah,  suhu  dan kelembapan greenhouse ,  serta intensitas cahaya.

## 3)  PENGUJIAN DELAY SISTEM PENGENDALIAN
Pengujian delay dilakukan  dengan  mengacu  pada  RTC. Nilai delay diperoleh dengan menghitung selisih antara waktu ketika  suhu  diatur  di  server  dengan  waktu gateway mendapatkan batas ambang suhu greenhouse . Pengujian delay dilakukan  untuk  mengevaluasi  waktu  yang  dibutuhkan  oleh alat  dalam  mengirim  dan  menerima  data,  dengan  acuan  nilai RSSI  [20].  Pengujian delay dilakukan  ketika  mengatur  nilai batas ambang yang selanjutnya dikirimkan ke server. Standar ETSI 1999-2006 digunakan sebagai acuan evaluasi sistem.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. HASIL PENGUJIAN DELAY SISTEM PEMANTAUAN
Pengujian delay pada  sistem  pemantauan gateway –server dilakukan  untuk  mengetahui  selisih  waktu  ketika  data dikirimkan  oleh gateway dengan  waktu  ketika  data  diterima oleh  server.  Pengujian  ini  dilakukan  dengan  mengambil  data satu jam sekali selama 24 jam.
Tabel I menunjukkan hasil pengujian delay gateway –server. Dari  pengujian  selama  24  jam  tersebut  didapatkan  rata-rata delay sebesar 1,9 s. Nilai tersebut termasuk pada kategori delay yang  bagus  menurut  ETSI  1999.  Untuk  mengetahui  jumlah data  dan  rata-rata delay pada  server,  digunakan  perintah SELECT AVG( (SELECT TIMEDIFF(` server _time`, `waktu`) WHERE  ` server _time`  BETWEEN  '2022-03-25  17:00:00' AND '2022-03-25 18:00:00') ) AS 'rata-rata', COUNT(` node `) AS  'jumlah'  FROM  `parameter_ greenhouse `  WHERE ` server _time` BETWEEN '2022-03-25 17:00:00' AND '2022-
03-25  18:00:00'.  Penulisan  perintah  disesuaikan  dengan  hari dan waktu yang dibutuhkan.

## B. HASIL PENGUJIAN DATA LOSS SISTEM PEMANTAUAN
Pengujian data loss dilakukan untuk mengetahui persentase perbandingan data yang diterima oleh server dengan data yang dikirim  oleh gateway .  Pengujian  dilakukan  selama  24  jam dengan  pengambilan  data  dilakukan  satu  jam  sekali.  Tabel  II menunjukkan  hasil  pengujian data  loss gateway –server. Jumlah data yang dikirim dari gateway dihitung secara manual melalui node yang mengirimkan satu data per 30 s ke gateway . Data  yang  diperoleh  yaitu  data  yang  dikirim  oleh node ke gateway dan langsung dikirimkan ke server.
Dengan  pengiriman  satu  data  tiap  30  s  dan  jumlah node sebanyak 14, maka dalam satu jam terdapat 1.680 data. Jumlah data  yang  diterima  di  server  dapat  diketahui  melalui omahiot.net  pada  tabel  parameter_ greenhouse .  Menggunakan perintah SELECT COUNT(` node `) FROM
`parameter_ greenhouse `  WHERE  ` server _time`  BETWEEN '2022-03-25  17:00:00'  AND  '2022-03-25  18:00:00',  akan muncul jumlah data yang diterima, yaitu 1.680 data. Penulisan perintah  di  atas  disesuaikan  dengan  waktu  dan  tanggal  yang dibutuhkan.

## C. HASIL PENGUJIAN DELAY SISTEM PENGENDALIAN SERVER-GATEWAY
Pengujian delay sistem  pengendalian  server– gateway dilakukan untuk mengetahui selisih waktu saat petani mengatur batas  ambang  di  server  melalui  aplikasi  dengan  waktu  saat gateway menerima data batas ambang dari greenhouse . Delay dihitung  secara  manual.  Panel gateway menampilkan  suhu
T ABEL I H ASIL P ENGUJIAN D ELAY S ISTEM P EMANTAUAN Waktu (WIB) Jumlah data Rata-Rata Delay Gateway–Server (s) 00.00-00.01 1.187 1,7 01.00-02.00 1.680 1,6 02.00-03.00 1.221 1,7 03.00-04.00 1.486 1,8 04.00-05.00 1.532 1,8 05.00-06.00 1.680 1,9 06.00-07.00 3.214 1,8 07.00-08.00 1.680 1,9 08.00-09.00 1.632 2,0 09.00-10.00 1.641 1,8 10.00-11.00 1.681 2,1 11.00-12.00 1.618 1,8 12.00-13.00 322 1,7 13.00-14.00 613 1,9 14.00-15.00 1.667 1,9 15.00-16.00 1.622 2,1 16.00-17.00 1.682 2,1 17.00-18.00 1.627 2,0 18.00-19.00 1.680 1,9 19.00-20.00 1.629 2,0 20.00-21.00 1.682 2,3 21.00-22.00 1.512 2,3 22.00-23.00 1.577 2,1 23.00-00.00 1.681 1,8 Rata-rata keseluruhan delay 1,9
T ABEL II H ASIL P ENGUJIAN D ATA L OSS S ISTEM P EMANTAUAN
Waktu (WIB) Data Dikirim (Gateway) Data Diterima (Gateway– Server) Data Loss (%) 00.00-00.01 1.680 1.187 29,0 01.00-02.00 1.680 1.680 0,0 02.00-03.00 1.680 1.221 27,0 03.00-04.00 1.680 1.486 11,0 04.00-05.00 1.680 1.532 8,0 05.00-06.00 1.680 1.680 0,0 06.00-07.00 1.680 1.534 8,0 07.00-08.00 1.680 1.680 0,0 08.00-09.00 1.680 1.632 2,0 09.00-10.00 1.680 1.641 2,0 10.00-11.00 1.680 1.681 0,0 11.00-12.00 1.680 1.618 3,0 12.00-13.00 1.680 322 80,0 13.00-14.00 1.680 613 63,0 14.00-15.00 1.680 1.667 0,7 15.00-16.00 1.680 1.622 1,0 16.00-17.00 1.680 1.682 0,0 17.00-18.00 1.680 1.627 3,0 18.00-19.00 1.680 1.680 0,0 19.00-20.00 1.680 1.629 3,0 20.00-21.00 1.680 1.682 0,0 21.00-22.00 1.680 1.512 10,0 22.00-23.00 1.680 1.577 6,0 23.00-00.00 1.680 1.681 0,0 Rata-rata keseluruhan data loss 10,6
tertinggi  saat  akan  menyala  dan  menampilkan  suhu  terendah saat akan mati.
Delay server– gateway terbesar  adalah  17  s,  yang  terjadi saat batas ambang bernilai 17 °C untuk suhu terendah hingga 32 °C untuk suhu tertinggi dengan kondisi ON dan pembacaan sensor  SHT  30  bernilai  24  °C  serta  nilai  RSSI  sebesar  17. Selain  itu, delay server– gateway terbesar,  yaitu  17  s,  juga terjadi pada saat batas ambang bernilai 28 °C (suhu terendah) hingga  29  °C  (suhu  tertinggi)  dengan  kondisi OFF dan pembacaan  sensor  SHT  30  senilai  24  °C  serta  nilai  RSSI sebesar  17.  Sementara  itu, delay server– gateway terendah adalah 1 s, yang terjadi saat batas ambang bernilai 16 °C (suhu terendah) hingga 18 °C (suhu tertinggi) dengan kondisi ON dan pembacaan  sensor  SHT  30  senilai  24  °C  dengan  nilai  RSSI sebesar  14. Delay server– gateway terendah  sebesar  1  s  juga terjadi saat batas ambang bernilai 24 °C (suhu terendah) hingga 26  °C  (suhu  tertinggi)  dengan  kondisi OFF dan  pembacaan sensor SHT 30 sebesar 24 °C serta nilai RSSI senilai 17.
Tabel  III  menunjukkan  bahwa delay sistem  pengendalian pada  saat  petani  memberi  batas  ambang  pada  server  melalui situs web sampai ke gateway memiliki rata-rata sebesar 7,1 s. Nilai  rata-rata delay tersebut  termasuk  kategori delay yang buruk  menurut  ETSI  1999.  Proses  pengendalian  memerlukan waktu  yang  lama  karena  proses  GET  melalui  jaringan  GPRS tidak mudah untuk terhubung ke internet. Selain itu, delay juga dipengaruhi  oleh  lamanya  pembacaan  program  data  sensor lainnya.

## D. DISKUSI
Penelitian yang telah dilakukan bertujuan untuk membantu meringankan  pekerjaan  para  pekerja  di  sektor  pertanian. Adanya  campur  tangan  teknologi  dalam  pertanian  ini  cukup membantu meringankan pekerjaan petani. Hal tersebut terlihat dalam  penelitian  ini,  yaitu  pemantauan dan  pengendalian
greenhouse dengan  hasil  rata-rata data  loss pemantauan gateway –server  sebesar  10,6%,  rata-rata delay pemantauan gateway –server sebesar 1,9 s, dan rata-rata delay pengendalian server– gateway sebesar  7,1  s.  Di  sisi  lain,  parameter pendukung  keberhasilan  panen,  yaitu  suhu,  kelembapan,  dan intensitas cahaya, juga diperhatikan. Suhu ideal untuk metode penanaman hidroponik adalah sekitar 25 °C - 28 °C, sedangkan intensitas  cahaya  berkisar  antara  2.000-3.000  fc.  Hasil  yang diperoleh  tersebut  menunjukkan  bahwa  pemantauan  dan pengendalian  yang  dilakukan  memberi  manfaat  yang  cukup besar bagi greenhouse dan hasil panennya.

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan  sebagai  berikut.  Sistem  pemantauan  dan pengendalian  parameter greenhouse berbasis  IoT  sudah berhasil  dikembangkan  dan  berjalan  dengan  baik.  Hasil pengujian  QoS  adalah  sebagai  berikut.  Rata-rata data  loss pemantauan gateway -server  sebesar  10,6%,  rata-rata delay pemantauan gateway -server sebesar 1,9  s, dan rata-rata delay pengendalian  server- gateway sebesar  7,1  s.  Saat  parameter suhu greenhouse kurang  dari  batas  ambang  maksimal  yang ditentukan,  sistem  akan  menyalakan drum fan sampai  suhu mencapai nilai minimal pada batas ambang.

## KONFLIK KEPENTINGAN
Tim  penulis  menyatakan  bahwa  artikel  yang  berjudul “Pemantauan  dan  Pengendalian  Parameter Greenhouse Berbasis  IoT  dengan  Protokol  MQTT”  ditulis  dengan  bebas dari konflik kepentingan.

## KONTRIBUSI PENULIS
Konseptualisasi,  Eni  Dwi  Wardihani  dan  Eka  Ulia  Sari; metodologi, Eni Dwi Wardihani dan Eka Ulia Sari; perangkat lunak,  Helmy;  validasi,  Ari  Sriyanto  Nugroho;  kurasi  data, Yusnan  Badruzzaman;  penulisan—penyusunan  draf  asli,  Eka Ulia  Sari;  penulisan—peninjauan  dan  penyuntingan,  Arif Nursyahid;  visualisasi,  Thomas  Agung  Setyawan;  akuisisi pendanaan, Media Fitri Isma Nugraha.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih disampaikan kepada Badan Riset dan Inovasi Nasional  (BRIN)  dan  Lembaga  Pengelola  Dana  Pendidikan (LPDP)  yang  telah  membiayai  penelitian  ini  melalui  skema Riset dan Inovasi untuk Indonesia Maju (RIIM).

## REFERENSI
[1] Amam  dan  S.  Rusdiana,  “Pertanian  Indonesia  dalam  menghadapi persaingan pasar bebas,” J. Agriovet , vol. 4, no. 1, hal. 37–68, Okt. 2021, doi: 10.51158/agriovet.v4i1.506.
[2] A.R.  Salasa,  “Paradigma  dan  dimensi  strategi  ketahanan  pangan Indonesia,” Jejaring Admin. Publik , vol. 13, no. 1, hal. 35–48, Sep. 2021, doi: 10.20473/jap.v13i1.29357.
[3] A. Musthafa, S.N. Utama, dan T. Harmini, “Sistem kontrol suhu ruangan dan  penyiraman  tanaman  bawang  merah  pada  greenhouse  dengan smartphone,” Multitek Indones. J. Ilm., vol. 12, no. 2, hal. 95–103, Des. 2018, doi: 10.24269/mtkind.v12i2.1254.
[4] N.D.  Setiawan,  “Otomasi  pencampur  nutrisi  hidroponik  sistem  NTF (nutrient film technique) berbasis Arduino Mega 2560,” J. Tek. Inform. Unika  St.  Thomas  (JTIUST), vol.  3,  no.  2,  hal.  78–82,  Des.  2018,  doi: 10.17605/jti.v3i2.292.
[5] Helmy  dkk.,  “Pemantauan  dan  pengendalian  kepekatan  larutan  nutrisi hidroponik berbasis jaringan sensor nirkabel,” J. Nas. Tek. Elekt. Teknol. Inf., vol. 7, no. 4, hal. 391–396, Nov. 2018, doi: 10.22146/jnteti.v7i4.456.
[6] L. Rahmawati, H. Iswahyudi, dan B. Alexander, “Penerapan hidroponik sistem nutrient film technique (NFT) di Politeknik Hasnur,” Agrisains, J. Budid.  Tanam.  Perkeb., vol.  6,  no.  1,  hal.  8–12,  Jun.  2020,  doi: 10.46365/agrs.v6i01.371.
T ABEL III H ASIL P ENGUJIAN D ELAY S ISTEM P ENGENDALIAN S ERVER - G ATEWAY No Data Sensor (°C) Batas Ambang (°C) Delay Server– Gateway (s) RSSI Kondisi (ON/OFF) Min Max 1 24 16 18 1 14 ON 2 24 16 20 14 13 ON 3 24 17 31 2 17 ON 4 24 17 32 17 17
ON 5 24 18 26 3 17
ON 6 24 18 30 5 15 ON 7 24 20 21 2 16 ON 8 24 20 22 2 14 ON 9 24 20 24 14 16 ON 10 24 22 24 12 16 ON 11 24 24 26 1 17 OFF 12 24 24 27 16 13 OFF 13 24 25 26 2 16 OFF 14 24 25 30 2 17 OFF 15 24 26 28 6 17 OFF 16 24 27 30 2 14 OFF 17 24 28 29 17
17 OFF 18 24 28 31 2 17 OFF 19 24 29 30 6 15 OFF 20 24 30 31 13 13 OFF 21 24 30 32 11 17 OFF Rata-rata keseluruhan delay (s) 7,1
[7] M.A.K. Parikesit dkk., “Otomatisasi sistem irigasi dan pemberian kadar nutrisi  berdasarkan  nilai  total  dissolve  solid  (TDS)  pada  hidroponik nutrient  film  technique  (NFT),” Widya  Tek. ,  vol.  17,  no.  2,  hal.  70-78, Nov. 2018, doi: 10.33508/wt.v17i2.1964.
[8] A.D.  Purwanto,  F.  Supegina,  dan  T.M.  Kadarina,  “Sistem  kontrol  dan monitor  suplai  nutrisi  hidroponik  sistem  deep  flow  technique  (DFT) berbasis Arduino NodeMCU dan aplikasi Android,” J. Teknol. Elekt. , vol.
10, no. 3, hal. 152–158, Sep. 2019, doi: 10.22441/jte.v10i3.002.
[9] M.A.J.  Hidayat  dan  A.Z.  Amrullah,  “Sistem  kontrol  dan  monitoring tanaman  hidroponik  berbasis  internet  of  things  (IoT)  menggunakan NodeMCU ESP32,” J. Saintekom, Sains Teknol. Komput. Manaje. , vol.
12, no. 1, hal. 23–32, Mar. 2022, doi: 10.33020/saintekom.v12i1.223.
[10] William,  H.  Suharto,  dan  H.  Tanudjaja,  “Sistem  pemantauan  dan pengendalian  parameter  lingkungan  pertumbuhan  pada  tanaman hidroponik,” TESLA,  J.  Tek.  Elekt., vol.  18,  no.  2,  hal.  188–207,  Okt.
2016, doi: 10.24912/tesla.v18i2.305.
[11] M.J.D.  Firdausyah,  P.W.  Rusimamto,  B.  Suprianto,  dan  Endryansyah, “Sistem pengendali suhu air nutrisi pada hidroponik NFT (nutrient film technique)  berbasis  PID  controller,” J.  Tek.  Elekt., vol.  11,  no.  1,  hal. 117–125, Jan. 2022, doi: 10.26740/jte.v11n1.p117-125.
[12] R. Susana, F. Hadiatna,  dan A.  Gusmantini, “Sistem  multihop jaringan sensor nirkabel pada media transmisi Wi-Fi,” Elkomika, J. Tek.  Energi Elekt. Tek. Telekomun. Tek. Elektron. , vol. 9, no. 1,  hal. 232–248, Jan. 2021, doi: 10.26760/elkomika.v9i1.232.
[13] U. Syafiqoh, Sunardi, dan A. Yudhana, “Pengembangan wireless sensor network berbasis internet of things untuk sistem pemantauan kualitas air dan tanah pertanian,” J. Inform., J. Pengemb. IT , vol. 3, no. 2, hal. 285–
289, Mei 2018, doi: 10.30591/jpit.v3i2.878.
[14] T.M.  Bandara,  W.  Mudiyanselage,  dan  M.  Raza,  “Smart  farm  and monitoring  system  for  measuring  the  environmental  condition  using wireless sensor network - IoT technology in farming,” 2020 5th Int. Conf. Innov.  Technol.  Intell.  Syst.  Ind.  Appl.  (CITISIA) ,  2020,  hal.  1–7,  doi: 10.1109/CITISIA50690.2020.9371830.
[15] A.  Omairi  dan  Z.H.  Ismail,  “Low  power  wireless  temperature  and humidity sensing based on CM5000 node and SHT11 sensor,” 2016 IEEE Int. Conf. Underw. Syst. Technol., Theory Appl. (USYS) , 2016, hal. 183– 187, doi: 10.1109/USYS.2016.7893907.
[16] I.G.S.  Sudaryana,  “Pemanfaatan  relai  tunda  waktu  dan  kontaktor  pada panel hubung bagi (PHB) untuk praktek penghasutan starting motor star delta,” J. Pendidik. Teknol. Kejuru., vol. 12, no. 2, hal. 97-108, Jul. 2015, doi: 10.23887/jptk-undiksha.v12i2.6478.
[17] B. Smith, Beginning JSON . Berkeley, CA, USA:Apress Berkeley, 2015.
[18] Evaluation  of  Measurement  Data  —  Guide  to  the  Expression  of Uncertainty  in  Measurement ,  JCGM  100:2008,  Sep.  2008.  [Online]. Available: https://www.bipm.org/documents/20126/2071204/JCGM _100_2008_E.pdf/cb0ef43f-baa5-11cf-3f85-4dcd86f77bd6
[19] “Telecommunications  and  Internet  Protocol  Harmonization  Over Networks  (TIPHON);  General  aspects  of  Quality  of  Service  (QoS),” ETSI, Valbonne, France, TR 101 329 V2.1.1 (1999-06), 1999. [Online]. Available: https://www.etsi.org/deliver/etsi_tr/101300_101399/101329/ 02.01.01_60/tr_101329v020101p.pdf
[20] J.  Bardwell. Converting  Signal  Strength  Percentage  to  dBm  Values WildPackets . (2002). [Online]. Available: https://d2cpnw0u24fjm4. cloudfront.net/wp-content/uploads/Converting_Signal_Strength.pdf