Waluyo, W et al /Barakuda 45 5 (2), 234-244 e-ISSN : 2656-7474 DOI: https://doi.org/10.47685/barakuda45.v5i2.463
ALAT UKUR PERAIRAN OTOMATIS BERBASIS INTERNET DI SUNGAI PROGO, KABUPATEN MAGELANG, JAWA TENGAH
Smart Water Quality Monitoring System In Progo River, Magelang Regency, Central Java
Waluyo 1*) , Annisa Novita Sari 2) , Muhammad Tri Aji 3)
1,2,3) Program Studi Akuakultur, Fakultas Pertanian, Universitas Tidar Fakultas Pertanian, Universitas Tidar. Jln. Jl. Ahmad Yani, Kramat Selatan,
Kecamatan Magelang Utara, Kota Magelang, Indonesia
*) Korespondensi: waluyo@untidar.ac.id

## ABSTRAK
Secara  tradisional,  pendeteksian  kualitas  air  dilakukan  secara  manual  yaitu  dengan  cara sampel air diperoleh secara insitu dan dikirim untuk dianalisis ke laboratorium yang memakan waktu  proses,  biaya  dan  sumber  daya  manusia  yang  cukup  lama.  Teknik  tersebut  tidak menyediakan data secara real-time . Oleh sebab itu, perlu adanya inovasi  dan teknologi  baru yang  memudahkan  dalam  pemantauan  dan  analisis  data  kualitas  air  secara real-time dengan pendekatan mikrokontroler dan sensor parameter kualitas air tertentu, dimana data yang sudah terekam  akan  terkirim  melalui  nirkabel  dengan  pendekatan Internet  of  Things ( IoT ).  Nilai parameter seperti suhu, kelembaban udara, ketinggian muka air, kekeruhan dan pH air secara umum  dapat  direkam  secara  baik  oleh  masing-masing  sensor.  Tujuan  penelitian  ini  adalah membuat alat ukur parameter perairan seperti nilai pH, kekeruhan air, ketinggian air, suhu dan kelembaban  udara  sekitar  berbasis  web  Thingspeak  melalui  webserver  maupun  telegram. Metode  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  perancangan  sistem,  pemrograman mikrokontroler  Arduino  Mega  berbasis  ATmega2560  dan  NodeMCU  berbasis  ESP8266 melalui  Arduino  IDE,  perakitan  serta  pengujian  alat  baik  skala  prototype  maupun  secara langsung  di  lapangan.  Berdasarkan  hasil  pengujian  alat  di  lapangan  menunjukkan  bahwa sensor suhu air mampu merekam nilai  yang fluktuatif mulai dari 32,4 – 34,1 o C. Sedangkan sensor kelembaban udara mencatat kisaran 33,5  – 35,6%. Untuk mengetahui tinggi muka air sungai, maka sensor ultrasonic mencatat cukup baik dengan nilai 28 – 71 cm. pH air direkam oleh sensor pH dengan data rekaman dalam bentuk tegangan air mulai 3,34 – 5,38 Volt. Hasil rekaman  sensor  tersebut  kemudian  dikirim  secara  online  berbasis  IoT  dan  diterima  melalui aplikasi telegram.
Kata Kunci : Internet of Thing, Arduino IDE, Thingspeak, NodeMCU, Kualitas Air

## ABSTRACT
Traditionally, air quality detection is done manually by means of air samples obtained locally and  sent  for  analysis  to  a  laboratory,  which  takes  a  long  time,  is  expensive,  and  requires human resources. This technique does not provide real-time data. Therefore, there is a need for  innovation  and  new  technology  that  makes  it  easier  to  monitor  and  analyze  air  quality data  in  real-time  with  a  microcontroller  approach  and  certain  water  quality  sensor parameters, where the recorded data will be recorded and sent via wireless with the Internet of  Things  (IoT)  approach.  Parameter  values  such  as  temperature,  humidity,  water  level, turbidity,  and  pH  in  general  can  be  properly  recorded  by  each  sensor.  The  goal  of  this
Waluyo, W et al /Barakuda 45 5 (2), 234-244 e-ISSN : 2656-7474 DOI: https://doi.org/10.47685/barakuda45.v5i2.463 2023 research  is  to  create  measuring  equipment  for  aquatic  characteristics  such  as  pH,  water turbidity,  water  level,  ambient  air  temperature,  and  humidity  using  the  Thingspeak  website and  telegram.  System  design,  programming  the  ATmega2560-based  Arduino  Mega microcontroller and ESP8266-based NodeMCU using the Arduino IDE, and constructing and testing equipment on a prototype scale and directly in the field are the methods employed in this  research.  According  to  the  results  of  field  testing,  the  water  temperature  sensor  is capable  of  capturing  fluctuating  values  ranging  from  32.4  to  34.1  oC.  Meanwhile,  the  air humidity sensor measured 33.5-35.6% humidity. The ultrasonic sensor records the height of the river water level pretty well, with a value of 28-71 cm. A pH sensor measures the pH of the  water  and  records  data  in  the  form  of  water  voltage  ranging  from  3.34  to  5.38  volts. Based on IoT, the sensor recording results are subsequently sent online and received via the Telegram application.
Keywords : Internet  of  Thing,  Arduino  IDE,  Thingspeak,  NodeMCU,  Water  Quality

## PENDAHULUAN
Air  tawar  adalah  sumber  daya  alam yang  sangat  penting  untuk  berbagai macam kebutuhan habitat akuatik maupun aktifitas  manusia  seperti  untuk  pertanian, akuakultur,  manufaktur,  dan  kebutuhan lainnya.  Saat  ini,  permasalahan  kualitas sumber daya air tawar sebagai  sumber  air minum  terus  mengalami  ancaman  yang semakin  meningkat  (Shafi et  al .,  2018; Siregar et  al .,  2017).  Hal  ini  disebabkan sumber  daya  air  yang  terbatas,  kebutuhan yang  semakin  intensif,  pertumbuhan populasi semakin pesat, perubahan perkotaan  di  daerah  pedesaan,  dan penggunaan  sumber  daya  laut  yang berlebihan semakin memperburuk kualitas air  untuk  kehidupan  masyarakat  (Chen and  Han,  2018;  Meng et  al .,  2017). Tingginya  penggunaan  bahan  kimia  di bidang manufaktur, konstruksi dan industri  lainnya,  pupuk  di  pertanian  dan pembuangan  limbah  antropogenik  ke perairan  telah  memberikan  kontribusi besar  terhadap  penurunan  kualitas  air secara global (Cloete et al ., 2014). Secara tradisional, pendeteksian kualitas air dilakukan secara manual yaitu dengan  cara  sampel  air  diperoleh  secara insitu  dan  dikirim  untuk  dianalisis  ke laboratorium yang memakan waktu proses,  biaya  dan  sumber  daya  manusia yang cukup lama (Das and Jain, 2017; He and  Zhang,  2012).  Teknik  tersebut  tidak menyediakan  data  secara  real-time.  Oleh
sebab  itu,  perlu  adanya  inovasi  dan teknologi  baru  yang  memudahkan  dalam pemantauan  dan  analisis  data  kualitas  air secara real-time dengan pendekatan mikrokontroler  dan  sensor  parameter kualits  air  tertentu,  dimana  data  yang sudah  terekam  akan  terekam  dan  terkirim melalui  nirkabel dengan  pendekatan Internet  of  Things  (IoT)  (Prasad  e t  al ., 2015).
Piranti  yang  akan dikembangkan ini nantinya akan digunakan dalam pemantauan  kualitas  air  Sungai  Progo, Kabupaten  Magelang,  Jawa  Tengah. Berdasarkan  beberapa  data  dan  literatur terkait  kondisi  dan  permasalahan  utama yang  ada  di  Sungai  Progo  adalah  tentang menurunnya kualitas air setiap tahun, yang disebabkan oleh buangan limbah antropogenik  ke badan Sungai  Progo. Hal ini  diperkuat  oleh  beberapa  penelitian terdahulu yang menjelaskan bahwa Sungai Progo  bagian  hilir  mengalami  fluktuasi tetapi  kualitas  air  menurun  dari  tahun 2009-2013. Hal ini dilihat dari kandungan DO  berkurang  dan  kandungan  fosfat  dan nitrat  meningkat.  Hasil  dari  pengkelasan nilai  Indeks  Pencemaran  Sungai  Progo bagian  hilir  stabil  pada  status  mutu  air cemar  (Antoro  dan  Purnama,  2014;  Sari, dkk,  2014).  Sungai  Progo  merupakan sumberdaya  yang  sangat  penting  sebagai sumber  kehidupan  habitat  yang  ada maupun  kebutuhan  hidup  masyarakat sebagai  sumber  air  minum  maupun
Waluyo, W et al /Barakuda 45 5 (2), 234-244 e-ISSN : 2656-7474 DOI: https://doi.org/10.47685/barakuda45.v5i2.463 2023 aktifitas  pertanian,  budidaya  dan  lainnya. Atas  dasar  itu,  untuk  mendapatkan  data parameter kualitas  air secara rea-time dan dapat  diakses  secara  cepat,  maka  perlu dikembangkan piranti berbasis mikrokontroler  dan  kombinasi  beberapa sensor  dengan  pendekatan  IoT.  Alat  yang akan  dikembangkan  ini  dirancang  untuk mendapatkan  data  pH  air,  kekeruhan, tinggi  muka  air  sungai,  suhu  air  dan kelembaban  atmosfer  di  sekitar  Sungai Progo.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah membuat  piranti  elektronik  yang  dapat digunakan  untuk  memantau  data  kualitas air Sungai Progo secara real-time berbasis mikrokontroler  yang  dapat  merekam  dan mengirim  data  secara  cepat  melalui nirkabel  dengan  pendekatan Internet  of Things .

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei-Agustus 2022 di Laboratorium Perikanan dan Peternakan, Fakultas Pertanian,  Universitas  Tidar.  Uji  coba  dan penerapan alat secara langsung dilaksanakan  di  Sungai  Progo,  Kabupaten Magelang,  Jawa  Tengah.  Alat  monitoring kualitas air yang akan dikembangkan dapat digunakan  untuk  mengukur  parameter  pH air  sungai,  kekeruhan,  tinggi  muka  air sungai,  suhu  air  dan  kelembaban  atmosfer sekitar Sungai Progo.
Arduino Uno Arduino Mega merupakan
mikrokontroler berbasis ATmega2560 yang  memiliki  54  pin  digital  input/output, 14  di  antaranya  digunakan  sebagai  output PWM.  Selain  itu,  memiliki  16  input analog,  koneksi  USB,  4  USART,  dan osilator  kristal  pembangkit  16  MHz (Siddula et al ., 2018).

## NodeMCU
Saat  ini,  aplikasi  IoT  sudah  banyak digunakan  dan  menghubungkan  objek menjadi  semakin  penting.  Ada  beberapa cara  untuk  menghubungkan  objek  seperti protokol Wi-Fi. NodeMCU adalah platform  open  source  berbasis  ESP8266 yang  dapat  menghubungkan  objek  dan
memungkinkan transfer data menggunakan protokol
Wi-Fi
(Srishaila and Mahalakshmi,  2017).  NodeMCU  adalah platform  IoT open-source  yang terdiri dari Sistem  Espressif  ESP8266  Wi-Fi  Chip (SoC)  on-chip  dan  perangkat  keras berbasis  modulus  ESP-12.  Selain  itu, dengan  menyediakan  beberapa  fitur  yang paling  penting  dari  mikrokontroler  seperti GPIO,  PWM,  ADC,  dan  lain-lain,  dapat menyelesaikan  banyak  kebutuhan  proyek sendirian.  Fitur  umum  dari  papan  ini adalah  sebagai  berikut  mudah  digunakan, Kemampuan  pemrograman  dengan  bahasa Arduino  IDE  atau  IUA,  Tersedia  sebagai titik  akses  atau  stasiun,  praktis  dalam aplikasi  API yang  digerakkan  oleh peristiwa,  memiliki  antena  internal,  berisi 13  pin  GPIO,  10  saluran  PWM,  I2C,  SPI, ADC,  UART,  dan  1-Wire  (Arduino  Uno,
2019)
Sensor pH
pH  adalah  ion  hidrogen  yang  bersifat negatif.  Prinsip  perhitungan  pH  adalah  uji keseimbangan  keasaman  atau  kandungan basa dari ion hidrogen di dalam air (Cloete et  al.,  2014).  Nilai  pH  alami  untuk  air sekitar 7, dan nilai pH air yang layak untuk dikonsumsi  oleh  manusia  berkisar  antara 6,5-9,5.  (Bande  and  Nandedkar,  2016). Nilai  pH  terendah  adalah  0  (asam)  dan tertinggi  adalah  14  (basa).  Untuk  setiap kenaikan  dalam  beberapa  nilai  pH, konsentrasi  ion  hidrogen menurun sepuluh kali  lipat,  dan  air  akan  menjadi  kurang asam. Sebuah sensor pH memiliki elektroda  pengukuran  dan  referensi.  Ion hidrogen sensitif terhadap elektroda pengukuran  yang  memiliki  potensi  yang terkait langsung dengan larutan konsentrasi ion  hidrogen.  Tegangan  diferensial  listrik tergantung pada suhu sehingga sensor suhu juga diperlukan untuk memperbaiki pergeseran  tegangan  (Zin  Myint et  al ., 2017).
Sensor Kekeruhan
Kekeruhan adalah perhitungan kejernihan  air,  yaitu  jumlah  partikel  yang tersuspensi  di  dalam  air.  Metode  ini menggunakan  cahaya  untuk  mendeteksi
Waluyo, W et al /Barakuda 45 5 (2), 234-244 e-ISSN : 2656-7474 DOI: https://doi.org/10.47685/barakuda45.v5i2.463 2023 partikel  tersuspensi  untuk  mengevaluasi transmisi  cahaya  dan  tingkat  dispersi. Penghitungan  mengukur  jumlah  partikel air  yang  mengambang  di  air,  sebagai contoh  adalah  limbah  tanaman,  pasir, lumpur  dan  tanah  liat,  mempengaruhi penetrasi  sinar  matahari  di  dalam  air (Daigavane and Gaikwad, 2017). Kekeruhan yang berlebihan dapat mengurangi  kehidupan organisme perairan seperti  reproduksi dan  menyebabkan berbagai  jenis  penyakit  manusia.  Total Padatan  Tersuspensi  (Total  Suspended Solid/TSS) air meningkat dengan meningkatnya kekeruhan. Sensor
kekeruhan  akan  menghasilkan  keluaran mode  digital  dan  analog  (Shafi  et  al., 2018).  Tegangan  masukan  sensor  sebesar 5V  dengan  tegangan  output  analog  mulai dari  0-4,5V.  Sensor  kekeruhan  dapat menahan  suhu  maksimum  100-900 o C. Satuan  dari  kekeruhan  air  adalah  NTU ( Nephelometric  Turbidity  Unit ).  Prinsip kerja sensor kekeruhan adalah ditempatkan di  sisi  balok,  dan  ketika  cahaya  mencapai sensor,  banyak  partikel  kecil  tersebar  di dalam air, partikel kecil ini akan terdeteksi oleh sumber pancaran.

## Sensor DHT-11
Sensor  DHT-11  umumnya  digunakan untuk  pengukuran  suhu  dan  kelembaban atmosfer  di  sekitarnya.  Sensor  dengan Negative  Temperature  Coefficient  (NTC) untuk  pengukuran  suhu  dan  memiliki mikroskop  8-bit  ke  output  sehingga  nilai suhu  dan  kelembaban  atmosfer  yang dikirim  ke  mikrokontroler  adalah  data serial.  Sensor  memiliki  nilai  suhu  dan kelembaban  yang  sama.  Sensor  dapat menghitung  suhu  antara  0  -  50 o C  dan tingkat  kelembaban  antara  20%  -  90%, dengan ketepatan antara 1 o C dan 1% (Zin Myint et al ., 2017). Pengukuran suhu juga dapat menentukan jenis organisme perairan yang  bisa  bertahan  di  air  (Cloete et  al .,
2014). ThingSpeak Server
Data  hasil  rekaman  dari  beberapa sensor akan ditransmisikan melalui aplikasi  pengumpulan  data  berbasis  IoT.
Kolektor mengumpulkan data dari perangkat  NodeMCU/ESP8266  dan  juga memungkinkan  data  dimodifikasi  untuk analisis  data  historis  di  perangkat  lunak. Pertama,  pengguna  harus  masuk  dengan detail  pada  servernya.  Saluran  yang  berisi bidang  data  dan  bidang  status  adalah komponen  utama  dari  berbagai  aktivitas. Setelah  mengembangkan  jaringan  melalui Thinkspeak Server, data akan dimodifikasi, diproses,  dan  ditafsirkan  dengan  kode matlab,  dan  datanya  bereaksi  oleh  tweet dan  notifikasi  lainnya  (Das  and  Jain, 2017).

## Pembangunan Algoritma
Seluruh sistem algoritma yang dibangun harus mampu untuk diaplikasikan  mendapatkan  dan  merekam data yang diinginkan. Tahap awal, Monitor Serial Arduino diinisialisasi dengan kecepatan baud 115200. Kemudian menginisialisasi  Modul  Wi-Fi  ESP  dan server.  Algoritma  aliran  sensor  ultrasonik dan  DHT-11  terintegrasi  bersama-sama. Sensor  ultrasonik  membaca  nilai  digital secara langsung sehingga dianggap sebagai durasi  waktu  dalam  hitungan  detik (Whittle et  al .,  2013).  Sensor  DHT-11 membaca  nilai  analog  dari  suhu  dan kelembaban,  dan  nilai  tersebut  dikirim  ke dalam  ThingSpeak  Server.  Berdasarkan durasi,  jarak  antara  obyek  dengan  sensor dihitung  menggunakan  rumus  kecepatan suara  dikalikan  dengan  setengah  periode (T/2) (Purwanto, dkk,2019):
Sistem  yang  diusulkan  menggunakan empat  sensor  yaitu  pH,  kekeruhan, ultrasonic,  DHT-11,  unit  mikrokontroler sebagai  modul  pengolah  utama  dan  satu modul  transmisi  data  modul  Wi-Fi ESP8266 (NodeMCU).
Unit
mikrokontroler  adalah  bagian  penting  dari sistem yang dikembangkan untuk pengukuran  kualitas  air.  Mikrokontroler yang  digunakan  adalah  Arduino  Mega, dimana mikrokontroler ini dapat diaplikasikan  menggunakan  daya  listrik yang  rendah,  serta  ukurannya  kecil,  yang
Waluyo, W et al /Barakuda 45 5 (2), 234-244 e-ISSN : 2656-7474 DOI: https://doi.org/10.47685/barakuda45.v5i2.463 2023 sangat  sesuai  untuk  kriteria  teknologi point-of-sale. Dari empat sensor yang akan digunakan,  dua  sensor  berfungsi  untuk mengumpulkan  data  dalam  bentuk  sinyal analog; MCU memiliki ADC on-chip yang menerjemahkan  sinyal  analog  sensor  ke dalam  format  digital  untuk  studi  lebih lanjut.  Jadi,  untuk  mendapatkan  keluaran analog  dari  sensor  tersebut,  keluaran analog  sensor  tersebut  akan  dihubungkan ke pin analog MCU. Sedangkan output dua sensor  lainnya  langsung  terhubung  ke  pin digital  unit  MCU.  Semua  data  sensor diproses  oleh  MCU  dan  diperbarui  ke server  ThingSpeak  menggunakan  modul komunikasi data Wi-Fi ESP8266
(NodeMCU)  ke  server  pusat,  seperti  pada Gambar 1.
Seluruh sistem dirancang dalam Embedded-C  dan  mensimulasikan  kode tertulis menggunakan Arduino IDE. Untuk mengumpulkan data tentang pH, kekeruhan,  ketinggian  air,  suhu,  dan kelembaban  atmosfer  di  sekitar  lokasi, sistem pemantauan kualitas air menggunakan beberapa sensor yang berbeda.  Pengguna  yang  berwenang  dapat mengakses  data  hasil  rekaman  alat menggunakan ID pengguna dan kata sandi untuk mengakses data di server ThingSpeak  dengan  masuk  ke  akun mereka.  Data  dan  informasi  dikumpulkan, disimpan, dianalisis, dan dikirimkan secara real-time.
ESP8266 adalah modul Wi-Fi berbiaya  rendah  yang  terdiri  dari  TCP/IP lengkap  tumpukan  chip  Wi-Fi  dan  chip mikrokontroler  yang  diproduksi  oleh  M/S Spanyol.  Kode  boot  dari  flash  eksternal langsung  selama  pemrosesan  program, sehingga  meningkatkan  kinerja  sistem  dan persyaratan  penyimpanan  karena  kapasitas cache yang dioptimalkan. ESP8266 menggunakan pin transceiver serial Tx dan Rx  untuk  mengirim  dan  menerima  data, untuk mengubah pengaturan modul nirkabel,  untuk  mengubah  perintah  kueri
serial.  Dua  pin  (Tx/Rx)  diperlukan  untuk berkomunikasi,  terpasang  antara  modul Wi-Fi dan mikrokontroler tetapi terhubung secara berlawanan. Untuk mengatur aplikasi  IoT  melalui  Modul  Wi-Fi  melalui SPI dan UART.

## Perencanaan Sistem
Perancangan  dari  sistem  yang  akan dibuat  yaitu  “Rancang  Bangun  Alat pengukur  suhu,  kekeruhan  dan  salinitas berbasis  microcontroller  arduino  uno sebagai pusat kendali. Dan terdapat sensor suhu,  kekeruhan  dan  salinitas  di  dalam sistem  terdapat  LCD,  untuk  menampilkan data  parameter  sebagai  hasil  pengukuran. Konsep  dasar  sistem  ini  adalah  dengan cara  mendeteksi  tagangan  yang  didapat oleh  sensor  lalu  di  konversikan  ke  nilai digital  dan  di  kirimkan  ke  arduino  setelah itu  ditampilkan  ke  layar  LCD.  Output tegangan  berada  dikisaran  5-volt  sesuai dengan  tegangan  output  board  power adaptor.
Coding & Testing Coding merupakan penerjemahan desain  dalam  bahasa  yang  bisa  dikenali oleh komputer. Dilakukan oleh programmer  yang  akan  menerjemahkan transaksi  yang  diminta  oleh  user.  Tahapan inilah  yang  merupakan  tahapan  secara nyata  dalam  mengerjakan  suatu  sistem. Contoh coding dalam pembangunan sistem ini ditampilkan pada Gambar 2.
Rancangan Perangkat Lunak Pemprograman Untuk memudahkan sebuah
pengerjaan alat   ukur,   maka   dilakukan installing      pada  Arduino    IDE    sebagai pembuat    Bahasa    C+  yang    dapat dikerjakan    dan    dimengerti    oleh komponen    Arduino    Uno  (Ruslinar  dan Waluyo,  2020).  Program  yang  digunakan untuk  di  upload  pada  arduino  uno  yang akan  menyalakan  sensor-sensor  untuk mengukur  pH,  kekeruhan  air,  ultrasonik, dan Sensor DHT-11 untuk mengukur suhu dan kelembaban atmosfer.
Waluyo, W et al /Barakuda 45 5 (2), 234-244 e-ISSN : 2656-7474 DOI: https://doi.org/10.47685/barakuda45.v5i2.463 2023
Gambar 1. Diagram Blok System Power Suplay Sensor pH Sensor Kekeruhan Sensor DTH-11
MCU (Mega Arduino) Wi-Fi Modul (Node MCU) Sensor Ultrasonic PC PC (ThingSpeak) Cloud
Waluyo, W et al /Barakuda 45 5 (2), 234-244 e-ISSN : 2656-7474 DOI: https://doi.org/10.47685/barakuda45.v5i2.463 2023
Gambar 2. Contoh Coding Pemprograman Sensor Suhu dan Kelembaban Udara
Sumber: Dokumentasi Pribadi Perancangan Perangkat Lunak (Software)
Pada penelitian ini pembuatan program  coding  untuk  mikrokontroller pada  Arduino  Uno  menggunakan  software Arduino  IDE  yang  dibuat  khusus  untuk produk  yang  bebasis  Arduino.  Untuk menjalankan fungsi keseluruhan alat, maka Arduino  Uno  perlu  diprogram  untuk pengukuran  suhu,  kekeruhan  dan  salinitas. Setelah program untuk Arduino Uno dibuat maka dilakukan pengecekan apakah program  sudah  sesuai  dan  bisa  dimasukan kedalam  bahasa  pemprograman  lalu  di upload  kedalam  microcontroller  arduino uno  sehingga  sensor  akan  menyimpan bahasa  pemprograman  yang  akan  diolah dan  ditampilkan  di  LCD.  Contoh  upload bahasa pemprogaram ke dalam NodeMCU ESP8266 melalui
Arduino IDE ditampilkan pada Gambar 3 dan Gambar 4.
Alat  yang  dirancang  diharapkan  dapat mengirimkan data hasil pengukuran sensor secara otomatis ke sistem melalui NodeMCU yang terhubung dengan jaringan internet, dan data tersebut dikirim melalui  Thingspeak  dan  atau  Telegram. Dengan  demikian,  NodeMCU  diinstal terlebih  dahulu  ke  Arduiono  IDE  sesuai seri  yang  digunakan,  dimana  NodeMCU yang digunakan adalah ESP8266. Penambahan  Library  NodeMCU  ESP8266
di Arduino IDE agar dapat program sesuai yang diinginkan. Selain itu, harus dilakukan  penambahan  Library  Telegram ke dalam Arduino IDE.
Gambar 3. Upload Program ke NodeMCU ESP8266 melalui Arduino IDE, a) Sensor Suhu dan Kelembaban, b). Sensor Ultrasonik
a b
Waluyo, W et al /Barakuda 45 5 (2), 234-244 e-ISSN : 2656-7474 DOI: https://doi.org/10.47685/barakuda45.v5i2.463
Gambar 4. Upload Program ke NodeMCU ESP8266 melalui Arduino IDE, a) Sensor Kekeruhan Air, b). Sensor pH Sumber: Dokumentasi Pribadi

## HASIL DAN PEMBAHASAN
IoT merupakan paradigma komunikasi terkini  dimana  objek  parameter  yang diamati  direkam  dan  dikontrol  dengan mikrokontroler, transceiver untuk komunikasi  digital,  yang  akan  membuat objek  berkomunikasi  satu  sama  lain  dan dengan pengguna, sehingga menjadi bagian  integral  dari  Internet  (Bushra  & Mubashir,  2016;  Biljana et  al .,  2017;
Andrea et  al .,  2014).  Modul  Wi-Fi eksternal dihubungkan ke pengontrol, yang memungkinkan  pengontrol  terhubung  ke hotspot  Wi-Fi  terdekat  dan  selanjutnya  ke Internet  (Vijayakumar  and  Ramya,  2015; Thinagaran et al ., 2015; Mitar et al ., 2016). Berdasarkan  hasil  akuisisi  data  dari alat yang sudah dibangun, maka dilakukan pengambilan  data  di  Sungai  Progo,  Kota Magelang.  Berdasarkan  hasil  pengamatan dan  pengambilan  data  beberapa  sensor
suhu  dan  kelembaban  di  sekitar  sungai progo  menunjukkan  bahwa  sensor  dapat membaca suhu berbeda, diantaranya adalah 33,2 o C; 32,7 o C; 32,4 o C dan 34,1 o C serta data  kelembaban  35,6%;  34,8%;  33,5%; 34,5%;  dan  35,1%.  Data  suhu  dan kelembaban  lingkungan  sekitar  dihitung dari modul sensor DHT-11 dan dikirim  ke ThingSpeak  Server.  Suhu  sekitar  dapat diketahui karena sensor suhu dan kelembaban  akan  memberikan  hasil  yang cukup  akurat  di  lapangan.  Data  suhu  dan kelembaban lingkungan dipantau di monitor  serial  Arduino  IDE  seperti  yang ditunjukkan pada Gambar 5.
Gambar 5. Nilai Suhu dan Kelembaban yang Tercacat di Serial Monitor Arduino IDE Sumber: Dokumentasi Pribadi Sensor ultrasonic juga mampu mencatat  beberapa  perubahan  ketinggian muka  air  dengan  cukup  baik,  dengan  nilai pencatatan  28  cm;  42  cm;  50  cm;  54  cm; 62 cm  dan 71 cm,  seperti pada  Gambar 6. Begitu juga dengan sensor kekeruhan yang mampu  merekam  perubahan  kekeruhan berdasarkan  tegangan  air  yang  berbeda- beda, dengan nilai pencatatan tegangan dan kekeruhan  masing-masing  adalah  5,21 Volt:752,1  NTU;  4,31  Volt:712,1  NTU; 5,55  Volt:786,1  NTU;  4,42  Volt:612,1 NTU; 3,49 Volt:543,1 NTU; 4,71
Volt:743,1  NTU;  3,33  Volt:618,1  NTU, seperti  pada  Gambar  7.  Nilai  kekeruhan
a
b
Waluyo, W et al /Barakuda 45 5 (2), 234-244 e-ISSN : 2656-7474 DOI: https://doi.org/10.47685/barakuda45.v5i2.463 2023 dalam  satuan  NTU,  serta  tegangan  air dengan  satuan  Volt.  Secara  umum,  nilai kekeruhan  berbanding  lurus  dengan  nilai tegangan,  dimana  semakin  meningkat tegangan  air,  maka  secara  umum  nilai kekeruhan akan semakin tinggi.
Gambar 6. Nilai Ketinggian Muka air yang Tercacat di Serial Monitor Arduino IDE Sumber: Dokumentasi Pribadi
Gambar 7. Nilai Tegangan dan Kekeruhan Air yang Tercacat di Serial Monitor Arduino IDE Sumber: Dokumentasi Pribadi
Sensor  pH  dicatat  berdasarkan  nilai tegangan  air,  yang  menunjukkan  bahwa sensor  yang  digunakan  cukup  baik  untuk merekam  perubahan-perubahan  parameter
tersebut.  Secara  umum  sensor  mampu mencatat  tegangan  air  dan  nilai  pH masing-masing adalah 3,34 Volt:5,46; 3,62 Volt:5,82:4,92  Volt:5,78;  3,12  Volt:5,37; 4,54  Volt:5,38;  3,54  Volt:5,35;  5,34 Volt:5,85,  seperti  pada  Gambar  8.  pH  air adalah  salah  satu  faktor  terpenting  saat menyelidiki  kualitas  air,  karena  dengan mengetahui  nilai  pH  air  maka  dapat mengetahui kondisi tingkat basa atau asam suatu  air.  Air  dengan  pH  11  atau  lebih tinggi  dapat  menyebabkan  iritasi  pada mata, kulit,  dan selaput lendir. Air  dengan kondisi  asam  (pH  4  ke  bawah)  juga  dapat menyebabkan iritasi karena efek korosifnya (Niel et al ., 2016).
Gambar 8. Nilai Tegangan dan pH air yang Tercacat di Serial Monitor Arduino IDE
Sumber: Dokumentasi Pribadi

## SIMPULAN
Sistem  yang  dibangun  pada  penelitian ini  adalah  pembuatan  alat  yang  dapat mengukur  parameter  perairan  melalui sistem Internet of Thing (IoT) yang efisien dan  murah  untuk  pemantauan  kualitas  air secara real-time.
Sistem yang dikembangkan berhasil dihubungkan dengan  beberapa  sensor.  Nilai  parameter seperti suhu, kelembaban udara, ketinggian muka  air,  kekeruhan  dn  pH  air  secara umum  dapat  direkam  secara  baik  oleh masing-masing  sensor.  Sebuah  aplikasi berbasis web ThingSpeak digunakan untuk
Waluyo, W et al /Barakuda 45 5 (2), 234-244 e-ISSN : 2656-7474 DOI: https://doi.org/10.47685/barakuda45.v5i2.463 2023
memantau  parameter  seperti  nilai  pH, kekeruhan  air,  ketinggian  air,  suhu  dan kelembaban udara sekitar melalui webserver  maupun  telegram.  Selanjutnya, parameter  yang  diukur  ini  juga  dipantau dalam aplikasi seluler ThingSpeak.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih yang  sebesar-besarnya  kepada  Lembaga Penelitian  dan  Pengabdian  Masyarakat, Universitas  Tidar  yang  telah  memberikan dukungan  anggaan  sehingga  penelitian  ini berhasil dilaksanakan dengan baik.

## DAFTAR PUSTAKA
Andrea,  Z.,  Nicola,  B.,  Angelo,  C.,
Lorenzo,  V.  and  Michele,  Z.  2014.
Internet  of  Things  for  Smart  Cities.
Journal IEEE Internet Things , 1(1):22–32
Antoro,  M.G.,  dan  Purnama,  Ig.L.S.  2014.
Studi  Perubahan  Kualitas  Air  Di Sungai  Progo  Bagian  Hilir  D.I. Yogyakarta  Tahun  2009–2013. J. Geo.  Dan  Lingkungan, Vol  6(2):  1- 13.
Bande,  P.N  &  Nandedkar,  S.J.  (2016). Low-Cost  sensor  network  for  real- time  water  quality  measurement system. Int. J. Innovat. Res. Sci. Eng. Technol. Vol. 5(2):91–96.
Biljana,  L.,  Risteska,  S  and  Kire,  V.T. 2017. A review of Internet of Things for  smart  home:  Challenges  and solutions.
J Clean Prod , 140(3):1454–1464
Bushra,  R  and  Mubashir,  H.R.  2016.
Applications  of  wireless  sensor networks for urban areas: A survey. J Netw Comput Appl , 60:192–219 Chen,  Y  &  Dawei,  H.  (2018).  Water quality  monitoring  in  the  smart  city: a  pilot  project.  Automat. Construct. J . Vol. 8(9):307–316.
Cloete,  N.A.,  Reza,  M.,  &  Lakshmi,  N. (2014).  Design  of  smart  sensors  for realtime  water  quality  monitoring.
Department  of  electrical,  Electronic
and Computer Engineering, University  of  Pretoria,  Pretoria, South  Africa. IEEE  J .  Vol.  1(3):1–
16.
Daigavane,  V.,  Vaishnavi,  &  Gaikwad,
M.A. (2017). Water quality monitoring  system  based  on  IoT . Adv.  Wireless  Mobile  Commun. ISSN 10, 1107–1116.
Das,  B.,  &  Jain,  P.C.  (2017).  Real-time water  quality  monitoring  system using the internet of things. Int. Conf. Comput . Commun. 78–82.
He,  D.,  &  Zhang,  L.X.  (2012).  The  water quality  monitoring  system  based  on wireless  sensor  network.  In: Report: Mechanical and Electronic Information Institute, China
University  of  GeoScience,  Wu  Hen, China .
Meng,  F.,  Fu,  G.,  &  Butler,  D.  (2017). Cost-effective  River  water  quality management  using  integrated  real- time  control  technology. Environ. Sci. Technol. Vol. 5(1):76–86.
Mitar,  S.,  Goran,  M.,  Libu,  M.  and Krzystof,  Z.  2016.  Multi-sensor system for remote environmental (air and  water)  quality  monitoring. In:
24th  telecommunications  forum ,  22– 23 Nov. 2016
Niel, A. C, Reza, M and Lakshmi, N. 2016.
Design  of  Smart  Sensors  for  Real- Time  Water  Quality  Monitoring, Journal  IEEE  Access,  vol.  4:  3975- 3990, doi: 10.1109/ACCESS.2016.2592958. Prasad, A.N., Mamun, K.A., Islam, F.R., & Haqva,  H.  (2015).  Smart  water quality  monitoring  system.  In: The University  of  the  South  Pacific.  2nd Asia-Pacific  World  congress  on Computer  Science  and  Engineering IEEE Conference .
Purwanto, H., Riyadi, M., Astuti, D.W.W., dan  Kusuma,  I  W.A.W.  2019. Komparasi  Sensor  Ultrasonik  Hc- Sr04  Dan  Jsn-Sr04t  Untuk  Aplikasi Sistem  Deteksi  Ketinggian  Air.
Waluyo, W et al /Barakuda 45 5 (2), 234-244 e-ISSN : 2656-7474 DOI: https://doi.org/10.47685/barakuda45.v5i2.463 2023
Jurnal  SIMETRIS ,  Vol. 10(2):  717  –
724. Ruslinar, M., & Waluyo. (2020). Alat Ukur Kecepatan  Angin  Permukaan  Air Laut Berbasis Mikrokontroler. Barakuda’45 , 2(2): 80-88. https://doi.org/10.47685/barakuda45.
v2i2.90
Sari,  R.  N.,  Istirokhatun,  T.  dan  Sudarno. 2014.  Analisis  Penentuan  Kualitas
Air  Dan  Status  Mutu  Sungai  Progo
Hulu Kabupaten Temanggung. Jurnal  Teknik  Lingkungan ,  vol.  3, no. 4, 2014, pp. 1-9.
Shafi,  U.,  Mumtaz,  R.,  Anwar,  H., Mustafa,  Q.A.,  &  Khurshid,  H. (2018).  Surface  Water  Pollution Detection  Using  the  Internet  of
Things. School of Electrical
Engineering  and  Computer  Science, National  University  of  Science  and Technology, IEEE  Conference ,  pp.
92–96.
Siddula,  S.S.,  Babu,  P.,  Jain,  P.C.  (2018). Water level monitoring and management  of  dams  using  IoT.  In: IEEE,  EE  Department  Shiv  Nadar University .
Siregar,  B.,  Menen,  K.,  Efendi,  S.,  & Andayani,  U.  (2017).  Monitoring quality  standard  of  wastewater  using wireless  sensor  network  technology for  smart  environment.  In: The International  Conference  on  ICT  for Smart Society (ICISS) . Srishaila,  M.S.,  Mahalakshmi,  G.  (2017). Real-Time  Monitoring  of  Water quality  using  the  smart  sensor.
JETER J . Vol 4(3):139–144.
Sugapriyaa,  T.,  Rakshaya,  S.,  Ramyadevi, K.,  Ramya,  M.,  &  Rashmi,  P.G. (2018). Smart water quality monitoring  system  for  real-time applications. Int. J. Pure Appl. Math . Vol. 11(8):63–69. Thinagaran,  P.,  Nasir,  S.  and  Leong,  C.Y.
2015.  Internet  of  Things  (IoT) enabled water monitoring system. In:
4th  IEEE  global  conference  on
consumer  electronics ,  27–30  Oct. 2015
Vijayakumar, N and Ramya, R. 2015. The real time monitoring of water quality in IoT environment. In: international conference  on  circuits,  power  and computing technologies , 19–20
March 2015
Whittle, A.J., Allen, M., Preis, A., & Iqbal,
M.  (2013). Sensor  Networks  for
Monitoring  and  Control  of  Water Distribution Systems . Coventry University,  Coventry,  UK.  MIT article.
Zin, M.C., Gopal, L., & Yan, L.A. (2017).
Reconfigurable  smart  water  quality monitoring system in an IoT environment. IEEE ICIS 435–440.