Februari 2024, Volume: 8 , No. 1 | Pages 215– 221 doi: 10.26798/jiko.v8i1.1261 e-ISSN : 2477-3964 – p-ISSN : 2477-4413

## ARTICLE

## Alat Pemberian Pakan Ikan Otomatis Dan Monitoring Kualitas Air Berbasis
Iot

## Automated Fish Feeding Tool and Water Quality Monitoring Based on IoT
Aep Setiawan, *,1 Andri Hendriana, 2 Ramdan, 1 Alya Zahra Siknun, 1 Rayhan, 1 Nabila Siti Latifah, 1 Ahdian Mirza Azri, 1 Muhammad Auzan Anshar, 1 dan Rafi Kansa Aganindra 1
1 Teknologi Rekayasa Kompuuter, Sekolah Vokasi IPB University, Bogor, Indonesia
2 Teknologi dan Manajemen Pembenihan Ikan, Sekolah Vokasi IPB University, Bogor, Indonesia *Penulis Korespondensi: aepsetiawan@apps.ipb.ac.id
(Disubmit 23-11-03; Diterima 24-01-21; Dipublikasikan online pada 24-02-05)

## Abstrak
Pemberian pakan ikan merupakan kegiatan rutin yang dilakukan oleh pembudidaya ikan. Perlu dibuat alat untuk membantu pembudidaya ikan supaya lebih mudah dan efesien dalam pemberian pakan ikan. Metode penelitian ada beberapa tahapan diantaranya perencanaan, analisis, perancangan, implementasi, dan penguji- an. Alat ini menggunakan mikrokontroller ESP32 sebagai penerima input untuk menggerakan sistem secara keseluruhan dan juga menggunakan beberapa sistem kontrol lain seperti Motor Servo MG995 yang berfungsi untuk membuka dan menutup pakan yang akan keluar serta menggunakan Motor DC sebagai pelontar pakan tersebut. Alat pakan ikan otomatis ini juga bekerja sesuai dengan kualitas air yang ada, dikarenakan kualitas air memengaruhi perilaku pemberian pakan. Pakan ikan otomatis dibuat dengan berbasis Internet of Things. Dengan mengacu pada Internet of Things, maka alat ini dapat diakses dimana saja dan jangkauannya sangat luas. Sistem pada penelitian ini menggabungkan tiga bagian penting, yaitu mekanik, Elektronik dan algoritma kontrol. Ketiga bagian tersebut saling berinteraksi dan tidak dapat dipisahkan dalam satu kesatuan sistem. Alat pakan ikan otomatis yang telah dibuat untuk memberi pakan secara otomatis dan bisa dimonitoring melalui website . Monitoring kualitas air dilakukan secara realtime, sesuai dengan kualitas air yang ada pada bak ikan tersebut dan pada web juga terdapat menu setting, dimana menu tersebut dapat mengatur waktu serta bobot pakan. Dari hasil pengujian alat, pakan ikan akan keluar berdasarkan waktu tertentu jika suhu menunjukan angka 25-30°C dan pH pada angka 6-8. Nilai keakuratan suhu jika dibandingkan dengan alat pengukur suhu standar adalah 96.36%, sedangakn untuk nilai keakuratan pH jika dibandingakan dengan alat ukut pH standar adalah 89,98%.
Kata kunci: Internet of Things; Pakan Ikan Otomatis; Monitoring; Kualitas Air; suhu, pH

## Abstract
Feeding fish is a routine activity carried out by fish farmers. Tools need to be created to help fish farmers make it easier and more efficient to feed fish. The research method has several stages including planning, analysis, design, implementation and testing. This tool uses an ESP32 microcontroller as an input receiver to move the system as a whole and also uses several other control systems such as the MG995 Servo Motor which functions to open and close the feed that will come out and uses a DC motor as a feed launcher. This automatic fish feeding device also works according to the existing water quality, because water quality influences feeding behavior. Automatic fish feed is made based on the Internet of Things. By referring to the Internet of Things, this tool can be accessed anywhere and has a very wide reach. The system in this research combines three important parts, namely mechanics, electronics and control algorithms. These three parts interact with each other and cannot be
This is an Open Access article - copyright on authors, distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License (CC BY SA) ( http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ )
How to Cite: A. Setiawan et al. , "Alat Pemberian Pakan Ikan Otomatis Dan Monitoring Kualitas Air Berbasis Iot", JIKO (JURNAL INFORMATIKA DAN KOMPUTER) , Volume: 8 , No. 1 , Pages 215– 221 , Februari 2024, doi: 10.26798/jiko.v8i1.1261 .
separated into one unified system. An automatic fish feeding device that has been created to feed automatically and can be monitored via the website . Water quality monitoring is carried out in real time, according to the water quality in the fish tank and on the website there is also a settings menu, where the menu can set the time and weight of feed. From the results of testing the tool, fish food will come out based on a certain time if the temperature shows 25-30°C and the pH is 6-8 The temperature accuracy value when compared with a standard temperature measuring instrument is 96.36%, while the pH accuracy value when compared with a standard pH measuring instrument is 89.98%
KeyWords: Internet of Things, Automatic Fish Feeder, Monitoring, Water Quality, Temperature, pH

## 1. Pendahuluan
Budidaya ikan lele (clarias sp.) merupakan budidaya ikan air tawar yang memiliki beberapa keistimewa- an dan banyak diminati oleh masyarakat. Usaha budidaya ikan lele dibedakan menjadi 3 fase, yaitu fase pembenihan, fase pendederan dan fase pembesaran. Fase pembenihan bertujuan menetaskan telur menja- di larva, fase pendederan bertujuan menghasilkan ukuran tertentu dan fase pembesaran bertujuan untuk pemeliharaan ikan untuk siap konsumsi [ 1 ]. Salah satu faktor yang menentukan keberhasilan budidaya ik- an adalah ketersediaan pakan yang memadai, baik secara kuantitas maupun kualitas. Permasalahan yang sering terjadi pada budidaya ikan adalah dalam hal pemberian pakan ikan. Pemberian pakan ikan lele per hari harus terjadwal yaitu sebanyak empat kali atau sesuai dengan pembiasaan sebelumnya. Hal ini lah yang menjadi salah satu kendala bagi para pembudidaya yang menyebabkan waktu menjadi tidak efektif dan efisien.
Selain memperhatikan dalam memberikan pakan ikan, kondisi air pada kolam ikan juga sangat penting untuk diperhatikan. Kualitas air menjadi pengaruh penting pada pertumbuhan ikan lele, apabila kualitas air tidak memenuhi standar optimal maka bisa menjadi sumber penyakit yang nantinya akan menghambat pertumbuhan ikan lele[ 2 ]. Kualitas air yang dijadikan acuan pada penelitian ini yaitu dengan dua para- meter, yaitu suhu dan pH. Adapun kualitas air yang dianggap baik yaitu pada suhu optimum 25 – 30°C, dan keasaman atau pH yang baik yaitu 6,5 – 8[ 3 ]. Ph yang kurang dari 5 sangat buruk bagi ikan lele, ka- rena bisa menyebabkan penggumpalan lendir pada insang, sedangkan pH 8 ke atas akan menyebabkan berkurangnya nafsu makan ikan lele[ 4 ].
Perkembangan ilmu dan teknologi berpengaruh besar, baik yang berhubungan dengan rutinitas manusia secara langsung maupun rutinitas secara tidak langsung. Teknologi berawal dari model sistem konven- sional yang kemudian bergerak maju menuju sistem yang terotomatisasi [ 5 ]. Berdasarkan perkembangan teknologi terdapat suatu sistem mikrokontroler yang terbaru yaitu ESP32 yang dapat dimanfaatkan seba- gai pengontrol.
Pemberian pakan yang dilakukan secara tradisional pada budidaya lele sering tidak terkontrol dengan baik karena tidak adanya catatan waktu kapan harus diberi makan dan pemberian pakan dilakukan oleh orang yang berbeda, sehingga sering terjadi salah komunikasi dan membuat ikan lele diberi pakan lebih dari sekali pada waktu yang sama. Oleh karena itu, diperlukan sebuah alat pemberi pakan otomatis yang dilengkapi dengan pengecekan kualitas air untuk menyelesaikan permasalahan tersebut. Alat ini nantinya akan memberikan pakan secara otomatis di setiap waktu, yang mana waktu sudah diatur sebelumnya.
Penelitian yang dilakukan terintegrasi dengan Internet of things (IoT) . IoT merupakan sebuah konsep yang bertujuan untuk memperluas manfaat dari koneksi internet yang terhubung [ 6 ]. Prinsip kerja dari IoT di mana sebuah objek direpresentasikan pada sistem komputer dalam bentuk berupa data [ 7 ]. Teknologi IoT secara umum dibagi menjadi 3 lapisan arsitektur, yaitu lapisan persepsi, lapisan jaringan, dan lapisan aplikasi [ 8 ]. IoT digunakan untuk mengumpulkan data mentah secara realtime dengan cara yang efisien [ 9 ].
Penelitian yang dilakukan berdasarkan kebutuhan dari mitra yang akan menggunakan alat [ 10 ], di mana langkah awal yang dilakukan adalah survey lapangan untuk menentukan kebutuhan. Alat ini dibuat de- ngan mengacu pada penelitian sebelumnya, yaitu “Penerapan Iot untuk Monitoring Pemberian Pakan Ikan Otomatis Pada Akuarium di Perikanan SV IPB” [ 11 ]. Pada penelitian tersebut hanya terdapat otomatisasi pemberian pakan saja dan menggunakan motor servo sebagai pelontar. Penelitian yang dilakukan saat ini
mengacu pada kualitas air pada bak ikan yang ada, sehingga ikan tidak sembarang diberi pakan jika pada kualitas air yang tidak optimal, kemudian untuk lontaran menggunakan kipas pelontar yang digerakkan Motor DC agar mendapatkan hasil lontaran lebih maksimal.

## 2. Metode

## 2.1 Alat dan Bahan yang digunakan
Tabel 1. Alat dan Bahan Alat Kegunaan ESP 32 Alat pengendali untuk menggerakan sistem secara keseluruhan. Sensor Suhu DS18B20 Menghitung suhu secara otomatis yang sudah terintegrasi dengan alat Sensor pH 4502C Mengukur nilai pH otomatis yang sudah terintegrasi dengan alat. Motor DC Penggerak kipas pelontar. Motor Driver Pengatur kecepatan Motor DC. Motor Servo Untuk membuka pakan. Stepdown Mengubah tegangan 12V menjadi 5V Sensor Ultrasonik Untuk mengecek kesediaan pakan apakah masih ada atau tinggal setengah bahkan habis. LCD I2C Menampilkan kata yang berfungsi untuk memberitahu jika alat berada pada mode tertentu. Adaptor 12V Sebagai sumber tegangan listrik atau sumber daya yang digunakan oleh alat.
Tabel 1 menunjukkan kebutuhan untuk perancangan alat, salah satunya menggunakan NodeMCU ESP yang berfungsi untuk mengirimkan notofikasi hasil input data sensor ke platform Internet of Thing (IoT) ya- itu website [ 12 ]. Liquid Crystal Display (LCD) merupakan layar yang digunakan untuk menampilkan nilai hasil sensor, menampilkan teks, dan menu pada aplikasi mikrokontroler di mana tampilannya tergantung dari perintah yang tertulis di mikrokontroler [ 13 ]. Modul I2C digunakan untuk mengurangi penggunaan pin pada LCD [ 14 ].

## 2.2 Perancangan Sistem

## 2.2.1 Metode
Metode yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari beberapa tahapan. Tahapan terdiri dari lima proses yaitu perencanaan, observasi, perancangan, implementasi, dan pengujian. Perencanaan merupakan pro- ses untuk menentukan topik penelitian yang akan dilakukan. Observasi merupakan proses pengamatan sistematis dari aktivitas manusia dan pengaturan fisik di mana kegiatan tersebut berlangsung secara te- rus menerus dari lokus aktivitas bersifat alami untuk menghasilkan fakta. Observasi merupakan bagian integral dari cakupan penelitian lapangan etnografi [ 15 ]. Perancangan merupakan proses merancang alat yang dibutuhkan dari hasil observasi yang dilakukan. Implementasi merupakan proses penerapan hasil rancangan dan proses terakhir adalah Pengujian untuk menguji alat yang dibuat apakah sudah sesuai serta dibandingkan dengan alat ukur yang standar.

## 2.2.2 Flowchart
Alat yang dibuat melewati beberapa tahap perancangan dan tahap uji. Tahap yang dilalui dimulai dari pengumpulan dan studi pustaka dilanjutkan ke perancangan spesifikasi kemudian pembelian komponen kemudian pengujian dan analisa alat. Jika alat masih belum bisa berjalan dengan baik maka akan di ulang ke tahap perancangan teknis. Alur penelitian dapat di lihat pada Gambar 1 berikut.
Gambar 1. Diagram Alur Penelitian

## 2.2.3 Cara Kerja Alat
Alat ini bekerja dengan menggunakan website sebagai antarmuka yang memungkinkan pengguna untuk mengatur waktu dan bobot pemberian pakan yang diinginkan. Setelah data terinput maka akan memberik- an sebuah output berupa REST API yang berisi data waktu pemberian pakan beserta bobotnya. Selanjutnya ESP32 akan menerima data tersebut menggunakan sebuah protokol HTTP GET. Penyesuaian waktu ESP32 dengan waktu pemberian pakan menggunakan Protokol NTP saat ESP32 terkoneksi dengan Wi-Fi. Jika waktu sudah sesuai dengan data maka alat tersebut akan mengeluarkan pakan secara otomatis dengan ca- tatan kualitas air bagus. Apabila kualitas air buruk maka alat tidak akan bergerak. Kualitas air ditentukan menggunakan sensor pH dan sensor suhu sebagai indikatornya.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1 Hasil Pengujian Sensor Suhu
Pemberian pakan ikan lele dilakukan setiap 3 atau 4 kali dalam sehari. Pada umumnya dilakukan sebanyak 3 kali. Alat yang dibuat di atur waktunya yaitu pagi hari sekitar pukul 07.00 WIB, kemudian siang hari sekitar pukul 12.00 WIB dan sore hari sekitar pukul 17.00 WIB. Alat yang dibuat akan mengeluarkan pakan ikan pada waktu-waktu yang di atur dengan syarat suhu air dan pH sudah sesuai. Suhu Air yang baik untuk ikan lele sekitar 25-300C, sedangkan pH sekitar 6-8. Jika kondisi suhu dan pH tidak sesuai walaupun sudah dengan waktu yang di atur alat tidak akan mengeluarkan pakan.
Pengujian sensor suhu pada alat dilakukan, kemudian hasil pengujian dibandingan dengan alat pengukur suhu yang standar. Alat pengukur suhu yang standar bekerja pada rentang rentang -10° – 110°. Persamaan
untuk mengetahui persentasi perbedaan antara alat ukur standar dengan sensor suhu pada alat dapat dihitung dengan menggunakan persamaan ( 1 ). Berikut rumus persamaannya :
% Perbedaan = ( pengukuran termometer standar – pengukuran alat )
pengukuran termometer standar × 100% (1)
Berikut data hasil pengujian yang dilakukan dengan menggunakan termometer air raksa dan sensor suhu:
Tabel 2. Pengujian Sensor Suhu
Jenis Air Termometer Pengukuran Suhu Otomatis Persentase perbedaan (%) Kolam bukan lele 28 27,12 3,1 Kolam lele 27 26,75 0,9 Keran 29 28,37 2,1 Kopi + Air 7 7,75 10,7 Es 22 21,69 1,4 Perbedaan rata-rata 3,64 Akurasi 96,36
Pada Tabel 2 bisa dilihat data pengujian nilai suhu dengan menggunakan 2 alat yaitu termometer air raksa dan sensor suhu. Percobaan ini dilakukan sebanyak 3 kali dari setiap jenis air yang digunakan. Perbedaan rata-rata dari perbandingan kedua alat yaitu 3,64% dengan nilai keakuratan 96,36%. Ilustrasi hasil dari pengujian sensor shuh dapat dilihat pada Gamabr 2 .
Gambar 2. Grafik Perbandingan Nilai Suhu

## 3.2 Hasil Pengujian Sensor pH
Pengujian yang dilakukan selanjutnya adalah menentukan nilai pH. Pengujian ini dilakukan untuk mem- bandingkan hasil pengukuran pH dengan menggunakan 2 alat yaitu pH meter dan sensor pH 4502C yang terdapat pada alat. Tabel 3 di bawah merupakan data hasil pengujian yang dilakukan dengan menggunakan pH meter digital dan sensor Ph:
Tabel 3. Pengujian Sensor pH Jenis Air pH Meter Sensor pH Persentase Perbedaan(%) Ikan Lele Besar 7,4 8,1 9,4 Ikan Lele Kecil 7,6 7,93 4,3 Ikan Nila Hitam 7,9 7,86 0,5 Ikan Nila Merah 8,1 9,86 21,7 Tanpa Ikan (Air Bak) 8,2 9,37 14,2 Perbedaan rata-rata 10,02 Akurasi 89,98
Pada Tabel 3 dapat dilihat data pengujian nilai suhu dengan menggunakan 2 alat yaitu pH meter digital dan sensor pH pada alat. Percobaan ini dilakukan sebanyak 3 kali dari setiap jenis air yang digunakan. Perbedaan rata-rata dari perbandingan kedua alat ini yaitu 10,02% dengan nilai keakuratan 89,98%.
Gambar 3. Grafik Perbandingan Nilai dengan Menggunakan Dua Alat

## 4. Simpulan
Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa alat pemberi pakan ikan oto- matis berhasil dibuat. Alat ini dapat mengeluarkan pakan ikan dan memonitoring suhu dan pH air di kolam ikan lele. Pakan ikan lele akan keluar jika suhu dan pH sudah sesuai dengan yang ditetapkan yaitu pada rentang 25-30°C dan pH 6-8. Jika suhu tidak sesuai walaupun sudah waktunya mengeluarkan pakan, alat yang dibuat tidak akan mengeluarkan pakan. Data Hasil dari monitoring dapat dilihat dalam website . Monitoring ini dapat dapat diakses dan dilakukan setting dari manapun, ketika ada koneksi internet.

## Pustaka
[1] Harifuzzumar, “Perancangan dan Implementasi Alat Pemberian Pakan Ikan Lele Otomatis pada Fase Pendederan Berbasis Arduino dan Aplikasi BLYNK,” Universitas Bangka Belitung, 2018.
[2] A. S. Putra, S. Budiprayitno, and L. P. Rahayu, “Perancangan Sistem Kontrol pH dan Suhu Air Meng- gunakan Metode Fuzzy dan Terintregasi dengan Internet of Things (IoT) pada Budidaya Ikan Hias,” J. Tek. ITS, vol. 10, no. 2, pp. 444–449, 2021.
[3] S. N. Indonesia and B. S. Nasional, “Standar Nasional Indonesia Ikan kakap putih (Lates calcarifer, Bloch 1790) Bagian 4 : Produksi benih Badan Standardisasi Nasional “ Hak Cipta Badan Standardisasi Nasional , Copy standar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id dan tidak untuk di ko,” 2014.
[4] R. Nurhidayat, “PENGENDALIAN KUALITAS AIR PADA BUDIDAYA IKAN LELE JENIS MUTIARA,” J. Ilm. Mhs. Kendali dan List., vol. 1, no. 2, pp. 42–50, 2021, doi: 10.33365/jimel.v1i2.632.
[5] D. Prijatna, H. Handarto, and Y. Andreas, “Rancang bangun sistem pemberi pakan ikan Lele Dum- bo otomatis berbasis Internet of Things (IoT),” J. Teknotan, vol. 12, no. 1, pp. 30–35, Mar. 2021, doi: 10.24198/JT.VOL12N1.3.
[6] Skad C, Nandika R. 2020. Pakan Ikan Berbasis Internet of Thing (IoT). Sigma Tek. 3(2):121–131.
[7] Efendi Y. 2018. Internet Of Things (Iot) Sistem Pengendalian Lampu Menggunakan Raspberry Pi Ber- basis Mobile. J Ilm Ilmu Komput. 4(1):19–26. doi:10.35329/jiik.v4i2.41.
[8] Waladi A. 2017. Penerapan Konsep Internet Of Things pada Sistem Pengendali Otomatis Irigasi Lahan Produksi [Skripsi]. Bogor:Institut Pertanian Bogor
[9] S. Narulita, M. Syafaat and W. F. Safari, "Design, Assembly and Testing of Infusion Monitoring System Based on Internet of Things," in Atlantis Press, Jakarta, 2023.
[10] A. AK and H. Si, "Sistem Pengaturan Beban Generator Satu Fasa Secara Otomatis Berbasis Arduino Uno," Jurnal Teknik Elektro, vol. 9, no. 2, 2020.
[11] A. Setiawan, E. Arlitasari, M. Zuhri, and A. Hendriana, “1901-Article Text-5001-1-10-20220728,” 116108Monitoringpemberian Pakan Ikan Otomatis Menggunakan Iot Di Lab. Perikan. Sekol. Vokasi- ipb, vol. 4, no. 3, pp. 108–116, 2022.
[12] R. A. Candra, D. S. Saputra, D. N. Ilham, H. Setiawan and H. Hardisal, "The Infusion of Notification Design With an Application of Social Media Based on a Internet of Things (IOT)," Sinkron Jurnal & Penelitian Teknik Informatika, vol. 5, no. 1, pp. 129-137, 2020.
[13] Rismawan E, Sulistiyanti S, Trisanto A. 2012. Rancang Bangun Prototype Penjemur Pakaian Oto- matis Berbasis Mikrokontroller ATMEGA8535. JITET – J Inform dan Tek Elektro Terap. 1(1):49–57. doi:10.31851/ampere.v6i1.5234.
[14] Saputra DA, Amarudin, Utami N, Setiawan R. 2020. Rancang Bangun Alat Pemberi Pakan Ikan Meng- gunakan Mikrokontroler. J ICTEE. 1(1):15–19. doi:10.33365/jimel.v1i1.231.
[15] H. Hasanah, “TEKNIK-TEKNIK OBSERVASI (Sebuah Alternatif Metode Pengumpulan Data Kualitatif Ilmu-ilmu Sosial),” At-Taqaddum, vol. 8, no. 1, p. 21, 2017, doi: 10.21580/at.v8i1.1163.