## RANCANG BANGUN PROTOTIPE PENGUSIR HAMA BURUNG MENGGUNAKAN SENSOR GERAK RCWL MICROWAVE BERBASIS INTERNET OF THINGS
Nur Hikmah Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Informatika Universitas Krisnadwipayana Email: nurhikmah@unkris.ac.id
Ali Khumaidi
Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Informatika Universitas Krisnadwipayana Email: alikhumaidi@unkris.ac.id

## ABSTRAK
Hama  burung  pipit  merupakan  musuh  petani  dan  sulit  dikendalikan  populasinya.  Selama  ini pengusirannya  menggunakan  cara  mekanis  dengan  peralatan  tertentu  dan  tenaga  manusia.  Pengusiran hama  burung  pada  penelitian  sebelumnya  untuk  deteksi  hama  menggunakan  sensor  Passive  Infra  Red (PIR), sensor ultrasonic, dan Light Dependent Resistor (LDR) serta outputnya berupa gerakan dari motor servo, suara dari kaleng, dan gelombang frekuensi tertentu. Pada penelitian ini menggunakan sensor gerak RCWL Microwave yang memiliki akurasi lebih baik dan outpunya selain gerakan dari motor servo, suara kaleng dari motor DC dan frekuensi dari ultrasonic, juga dilengkapi tembakan laser hijau ke hama burung. Pada penelitian ini menggunakan Arduino Nano ATMega 328, Sensor gerak, Motor Servo, Motor DC, Speaker Ultrasonic, Modul Laser, Power Bank Panel Surya, Modul SIM 800 L. Sistem dapat akses jarak jauh menggunakan aplikasi berbasis desktop dan android. Pengujian yang dihasilkan bahwa sensor gerak dapat mendeteksi dengan baik kumpulan burung, laser hijau masih terlihat pada siang hari, motor servo dapat bergeser hingga 90°, dan speaker ultrasonic berfungsi. Sistem ini akan bekerja optimal jika hama burung dalam bentuk kumpulan dengan lebih dari 5 ekor burung.
Kata kunci: hama burung, sensor gerak RCWL, IoT, laser, speaker ultrasonic

## ABSTRACT
Sparrow  pests  are  enemies  of  farmers  and  difficult  to  control  the  population.  So  far,  the eviction  uses  mechanical  means  with  certain  equipment  and  human  labor.  Expulsion  of  bird pests  in  previous  studies  for  pest  detection  using  Passive  Infra  Red  (PIR)  sensors,  ultrasonic sensors,  Light  Dependent  Resistors  (LDR)  and  their  output  in  the  form  of  motions  from  servo motors, sound from cans, and certain frequency waves. In this study using a RCWL Microwave motion  sensor  that  has  better  accuracy  and  output  in  addition  to  the  movement  of  the  servo motor, the sound of a can from a DC motor and the frequency of ultrasonic, also equipped with green laser shots to bird pests. In this study using Arduino Nano ATMega 328, motion sensors, Servo Motors, DC Motors, Ultrasonic Speakers, Laser Modules, Solar Power Bank Panels, SIM 800  L  Module.  The  system  can  be  accessed  remotely  using  desktop  and  android  based applications. Tests produced that the motion sensor can detect well a collection of birds, green lasers are still visible during the day, servo motors can shift up to 90 °, and ultrasonic speakers to  function.  This  system  will  work  optimally  if  bird  pests  in  the  form  of  a  collection  with  more than 5 birds.
Keywords: sparrow pest, RCWL motion sensor, IoT, laser, ultrasonic speaker

## 1. PENDAHULUAN
Hama merupakan musuh petani dalam proses penanaman hingga pasca panen. Salah satu hama yang seringkali membuat gagal panen adalah burung pipit, hama ini menyerang ketika menjelang masa panen. Hama ini dapat menyebabkan kerugian yang serius dan biasanya menyerang secara berkelompok mulai puluhan sampai ribuan dari populasinya. Dampak dari serangan hama burung bibit dapat mengakibatkan bulir padi menjadi kering, biji padi hampa, dan biji padi rontok. Pengendalian hama ini biasanya bersifat mekanis memakai peralatan yang dapat mengusir burung pipit, namun terkadang membutuhkan waktu dan kesabaran dalam menunggu di sawah. Bagi yang tidak sempat dapat mengeluarkan biaya yang tidak sedikit untuk jasa pengusirannya namun terkadang tidak optimal. Selain burung pipit terdapat juga hama wereng, tikus dan lainnya.
Hasil kajian literatur menemukan beberapa penelitian sebelumnya terkait pengusiran hama burung pipit. Secara umum penelitian tersebut dapat dikelompokkan berdasarkan input untuk deteksi burung dan outputnya  untuk  pengusiran  burung.  Dalam  deteksi  adanya  burung  beberapa  penelitian  menggunakan sensor  PIR  [1][2][3][4],  menggunakan  sensor  ultrasonic  [5][6][7]  dan  menggunakan  cahaya  laser  dan LDR [8][9]. Hampir semua penelitian outputnya dengan motor servo yang dapat menggerakkan orang- orangan sawah atau kaleng yang menimbulkan suara [10][11][12] dan ada yang menggunakan frekuensi ultrasonik [13]. Untuk sumber daya listrik ada yang menggunakan aki, listrik PLN, kombinasi dari Aki dan listrik PLN [14], hingga penggunaan sel surya.
Tujuan  penelitian  untuk  merancang  dan  membangun  prototipe  pengusir  hama  pada  sawah berbasis  internet  of  things  (IOT).  Fokusnya  adalah  hama  burung  pipit,  dengan  penggunaan speaker  ultrasonik  dengan  frekuensi  tertentu  dapat  mengusir  hama  wereng  dan  tikus.  Prototipe ini  terhubung  pada  jaringan  internet  yang  dapat  dimonitor  dan  dikontrol  secara  jarak  jauh menggunakan  desktop  dan  android.  Berdasarkan  hasil  analisis  pada  penelitian  ini  sebagai  input menggunakan  sensor  gerak  RCWL  Microwave.  Hal  ini  dikarenakan  sensor  tersebut  memiliki  tingkat keakuratan  lebih  baik  dalam  mendeteksi  pergerakan  dibanding  sensor  pendeteksi  gerak  lainnya  seperti sensor PIR dan sensor ultrasonic [15]. Dan output yang kami pilih selain menggunakan motor servo untuk menggerakkan  orang-orangan  sawah  juga  ada  suara  yang  dibangkitkan  oleh  motor  DC  dan  kaleng, kombinasi  suara  dari  speaker  ultrasonik  untuk  mengusir  hama  wereng  dan  tikus  serta  pergerakan  dari laser hijau yang membuat burung takut. Dan sebagai catu daya digunakan power bank panel surya karena lebih efisien dan murah.

## 2.  METODOLOGI PENELITIAN
Pada  penelitian  ini  menggunakan  metode  pelaksanaan  penelitian  seperti  pada  gambar  1.  Penelitian diawali  tahap  identifikasi  masalah  dengan  melakukan  observasi  dan  wawancara  dengan  petani  di  desa binaan Universitas Krisnadwipayana yaitu desa pada kecamatan Cariu yang merupakan lumbung padinya Bogor. Kemudian dilakukan kajian literatur terhadap  jurnal dan ebook terkait dengan pengusiran hama padi,  mikrokontroller,  sensor,  dan  IOT.  Dengan  bahan  dari  2  tahap  sebelumnya  kemudian  dirancang sistem,  topologi  dan  model  komunikasi  dari  sistem  yang  akan  dibangun.  Setelah  di  peroleh  perangkat yang akan digunakan selanjutnya dibuat desain PCB dilanjutkan implementasi hardware dan software dan pengujian.  Pengujian  menggunakan  black  box  testing  dengan  menguji  fungsi  dari  tiap  hardware  dan
software.

## Gambar 1. Flowchart Pelaksanaan Penelitian 3.  HASIL DAN PEMBAHASAN
Perancangan  sistem  ini  meliputi  komunikasi  antar  beberapa  modul  sensor  dan  alat  yang  terpasang pada satu orang-orangan sawah, sehingga pengontrolan sawah dari hama burung pipit dapat dilakukan. Gambar  2  adalah  desain  tata  letak  peralatan  dan  perancangan  sistem  yang  akan  dibuat  terlihat  pada gambar 3. Untuk komunikasi menggunakan jaringan internet wifi, dimana modul SIM800L terhubung ke internet.  Untuk  mengakses  informasi  dan  mengontol  beberapa  sensor  peralatan  bisa  menggunakan smartphone atau menggunakan PC dengan mengakses melalui web browser.
Gambar 2. Desain Perancangan Alat Dan Tata Letak

## Gambar 3. Desain Perancangan Sistem
Rancangan kerja sistem merupakan gambaran mengenai cara kerja sistem yang dibuat. Flowchart pada gambar 4 mewakili cara kerja, alur kerja serta beberapa fungsi yang akan dijalankan pada sistem. Sebelum  tahap  impelmentasi  diperlukan  beberapa  perangkat  keras  (Hardware)  dan  perangkat  lunak (Software) pada tabel 1.
Tabel 1. Daftar Kebutuhan Pengembangan Prototipe
Hardware Software 1. Arduino Nano ATMega 328 2. Sensor gerakRCWL Microwave 3. Motor Servo, Motor DC
4.  Speaker Ultrasonic
5. Modul Laser
6. Power Bank Panel Surya
7.  Modul SIM 800 L
8. Relay, LED, LCD
1. Arduino IDE 2. Sublime Text 3
3 . Web Browser
4. Bahasa pemrograman HTML, PHP,
JavaScript dan C++ 5. MySql
Gambar 4. Flowchart Cara Kerja Sistem
Tahap  berikutnya  adalah  implementasi  hardware  yang  langkah  kerja  dan  aktivitasnya  terlihat pada tabel 2.
Tabel 2. Implementasi Hardware No Aktivitas Kerja Keterangan Gambar 1 Perakitan  PCB  dan  komponen  pendukung.
R esistor bertujuan untuk memberikan ke stabilan
pin (kaki  IC)  yang  dijadikan sensor maupun button dengan input  high (diberikan  tegangan positif 5v)
2 Perakitan  saklar  ( switch ),  perakitan switch momentary yang  dijadikan  tombol  untuk menyalakan  keseluruhan  alat,  penerang  layar LCD dan  Indikator LED yang  akan  ditempatkan pada box panel perangkat
3 Pemasangan rangkaian SIM800L dengan Arduino Nano ATMega 32.
4 Merangkai LCD yang terhubung ke arduino nano atmega328 dengan kabel pelangi yang berjumlah 14 yang disambungkan ke pin female yang ada di
PCB utama dengan urutan pin digital
(12,11,10,9,8,7)
5 Pemasangan  rangkaian  modul relay dan power supply. Potensio  Step  Down  untuk  mengatur volume  tegangan  power  supply. IC  relay  untuk memutus arus jika panas.
6 Pemasangan rangkaian solar sel dan batrai untuk menyimpan daya
7 Pemasangan rangkaian Modul Laser dan motor servo
8 Pemasangan rangkaian speaker ultrasonic. Speaker  ultrasonic  adalah  sebagai  alat  tambahan
untuk  mengusir  hama  binatang  kecil  seperti wereng dan tikus yang memancarkan gelombang suara ultrasonic
9 Rangkaian  Sensor  Gerak  RCWL  Microwave. Sensor  gerak  dipasang  di  dua  tempat  agar  bisa mendeteksi  pergerakan  burung  pipit  dari  arah
yang berbeda. Kabel tersambung ke pin yang ada
di PCB.
10 Rangkaian keseluruhan panel control
Sedangkan pada implementasi software langkah-langkahnya sebagai berikut:
1. Inslatasi  Arduino  IDE,  MySql,  Sublime  Text  3,  Web  browser,  App  Inventor  dan  koneksi ThingSpeak
2. Pembuatan database
3. Pemberian logika melalui kode program (source code) pada perangkat keras
4. Pembuatan interface
Berikutnya  adalah  pengujian  terhadap  hardware  dan  software.  Hasil  pengujian  hardware  terlihat pada tabel 3 dan tabel 4 adalah hasil pengujian software.
Tabel 3. Hasil Pengujian Hardware Item Hasil Pengujian Keterangan Sensor Gerak Diuji  dengan  mendekatkan  sensor dengan  objek  mulai  dari  jarak  1  meter,
5  meter  dan  10  meter  dan  seterusnya dengan  lambaian  tangan.  Hasilnya sensor  membaca  gerakan  kecil  seperti lambaian tangan secara continues.
Mampu  mendeteksi  pergerakan  burung jika berkelompok, sedangkan jika burung  itu  hanya  1  atau  2  ekor  saja,
sensor tidak mendeteksi dengan baik.
Sinar Laser Pengujian dilakukan pada pagi dan sore hari Sinar laser yang dipakai
memancarkan  cahaya  berwarna  hijau dan  sangat  terang  sehingga  walapun  di nyalakan  pada  pagi  dan  sore  hari sinarnya masih jelas terlihat Suara Kaleng Suara  mampu  dibangkitkan  oleh  motor dc  yang  memukul  kaleng  secara otomatis.  Pengujian  dilakukan  dengan menggunakan aplikasi db meter berkisar diangka 63.4 db –
64.5  db,  dengan  suara  tersebut  burung pipit  yang  hanya  berjarak  kurang  lebih 30 meter
modul
sim800 l Dapat  terkoneksi  dengan  baik,  terlihat serial monitor di Arduino IDE
Motor Servo Motor servo berhasil melakukan pergeseran  derajat  dari  0°  ke  90° dengan  waktu  delay  50  miscosecond sesuai  program.  Pegukuran  dengan bantuan
busur derajat
untuk mencocokkan besar pergeseran. Tabel 4. Hasil Pengujian Software Dashboard Script  dari  JavaScript  dapat  bekerja dengan  baik  dengan  script  php  dan dapat  menerjemah  segala  perintah  dan dapat  berkomunikasi  dengan  arduino yang menggunakan bahasa C++ Web Browser Semua  fungsi  pada  aplikasi  berjalan dengan  baik  dan  mampu  melakukan pembacaan  data  yang  terkirim  secara realtime dan update otomatis. Android Aplikasi  android  telah  berjalan  dengan baik  dan  sesuai  dengan  aplikasi  yang
ada di web browser dashboard
Hasil  dari  pengujian  hardware  dan  software  bahwa  alat  dan  dashbord  telah  bekerja  dengan  baik. Sensor gerak dan modul laser akan bekerja terhadap pengusiran burung secara optimal jika dalam kondisi berkelompok  dengan  minimal  5  ekor  burung.  Dari  hasil  percobaan  bahwa  jika  jumlah  burung  hanya kurang  dari  5  maka  sensor  kurang  respon,  dan  jika  jika  hanya  1  burung  pipit  sensor  tidak  dapat mendeteksi. Namun dikarenakan sifat alamiah burung pipit yang berkelompok maka secara keseluruhan dalam pengujian dilapangan telah berhasil mengusir kumpulan burung dengan adnya sinar laser, gerakan dari orang- orangan sawah, suara kaleng dan speaker ultrasonic.

## 4.  KESIMPULAN
Pengembangan prototipe pengusir hama burung menggunakan Arduino Nano ATMega 328, Sensor gerakRCWL Microwave, Motor Servo, Motor DC, Speaker Ultrasonic, Modul Laser, Power Bank Panel Surya, Modul SIM 800 L, Relay, LED, LCD berhasil dirakit dan diujicoba. Aplikasi desktop dan android terkoneksi  dan  berhasil  melakukan  pengiriman  data.  Sensor  gerak  RCWL  Microwave  mampu mendeteksi secara optimal terhadap kumpulan burung dengan minimal 5 ekor. Modul laser hijau masih terlihat pancarannya dan berhasil mengusir kuumpulan burung. Kobinasi  suara kaleng, pergerakan dan speaker ultrasonic sangat baik dalam pengusiran hama burung serta hama wereng dan tikus.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Kami ucapkan terimakasih kepada Pimpinan Fakultas Teknik UNKRIS yang sudah support untuk sarana dan prasarana dalam enelitian, Tim Laboratorium IoT Prodi Informatika, bang Wandi dan bang Ji yang  sangat membantu selama perakitan serta pengujian. Serta Editor dan Reviewer Jurnal SIMETRIS yang memberikan review dan koreksi hingga artikel ini dapat terpublikasi..

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Rahim. M.A., Sulo. B.D., and Alawiy. M.T., “Pengendali Hama Burung Dan Serangga Menggunakan Suara Dan Lampu Ultraungu Bertenaga Surya,” Sci. Electro , vol. 10, no. 1,
pp. 55–63, 2019.
[2]  Alfriadi. A, Permana A.G., and Ramadan D.N., “Perancangan Dan Implementasi Orang- Orangan Sawah Pengusir Hama Menggunakan Pir Dan Mikrokontroler,” e- Proceeding Appl. Sci. , vol. 4, no. 3, pp. 2594–2600, 2018.
[3]  Laksono A.B. and Zahidi A.R., “Rancang Bangun Alat Pengusir Burung Pemakan Padi Berbasis Mikrokontroller Atmega328 Dengan Sel Surya,” J. JE- Unisla , vol. 2, no. 1, pp. 1–4, 2017.
[4]  Bayu. P.W, “Internet Of Things Pengusir Hama Burung Pemakan Padi Dengan Kendali Raspberry Pi,” Universitas Muhammadiyah Ponorogo, 2018.
[5]  N. I. Adhitya, “Prototipe Alat Pengusir Hama Burung Pemakan Padi Disawah Berbasis Arduino Uno,” J. Elektron. Pendidik. Tek. Elektron. , vol. 7, no. 3, pp. 67–78, 2018.
[6]  T. Silvia, “Rancang Bangun Alat Penghalau Hama Burung Berbasis Arduino Uno. Skripsi,” Politeknik Ati Makassar, 2018.
[7]  Halim A, “Rancang Bangun Alat Pengusir Hama Tanaman Menggunakan Gelombang Ultrasonik Dengan Variasi Letak Dan Jumlah Sumber Gelombang,” Politeknik Ati Makassar, 2018.
[8]  Sumariadi, Wildian, and Y. M, “Aplikasi Mikrokontroler At89s52 Sebagai Pengontrol Sistem Pengusir Burung Pemakan Padi Dengan Bunyi Sirine,” J. Fis. Unand , vol. 2, no. 1, pp. 64–71, 2013.
[9]  Tuluk E., Buyung I., and Soejono A.W., “Implementasi Alat Pengusir Hama Burung Di Area Persawahan Dengan Menggunakan Gelombang Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler Atmega168,” J. Teknol. Inf. , vol. 7, no. 1, pp. 121–134, 2012.
[10]  Syahminan, “Prototype Pengusir Burung Pada Tanaman Padi Berbasis Mikrokontroler Aurdino,” J. SPIRIT , vol. 9, no. 2, pp. 26–34, 2017.
[11]  Nugroho A.A., “Prototipe Sistem Pengusir Hama Burung Berbasis Computer Vision,” Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, 2018.
[12]  Yanuar A. Z, “Prototype Alat Pengusir Hama Burung Berbasis Mikrokontroler Atmega8,” Universitas Negeri Yogyakarta, 2012.
[13]  Rainaldi R, “Alat Pengendali Hama Padi Berbasis Internet Of Things (IOT),” Universitas Andalas, 2019.
[14]  Oktivira. A.L. and Kholis N, “Prototype Sistem Pengusir Hama Burung Dengan Catu Daya Hybrid Berbasis IOT,” J. Tek. Elektro , vol. 9, no. 1, pp. 735–741, 2019.
[15]  Q. Aini, U. Rahardja, H. Madiistriyatno, and F. Azharul, “Rancang Bangun Alat Monitoring Pergerakan Objek pada Ruangan Menggunakan Modul RCWL 0516,” J. Tek. Elektro , vol. 10, no. 1, pp. 41–46, 2018.