Judul: Rancang Bangun Sistem Kontrol Adaptif untuk Rumah Tanaman di Kawasan Beriklim Tropika
Abstrak: Rumah tanaman merupakan bangunan untuk membudidayakan tanaman pertanian dengan parameter iklim mikro yang dapat dikendalikan, seperti suhu udara dan kelembaban udara. Peningkatan suhu udara akibat greenhouse effect telah berhasil dikurangi melalui penggunaan sistem pendingin seperti evaporasi dan water chiller. Untuk tanaman-tanaman yang sensitif terhadap suhu udara rendah, seperti Purwoceng, pembudidayaan di dalam rumah tanaman memerlukan pengendalian yang ketat berupa teknologi kontrol otomatis. Beberapa teknologi kontrol berbasis model dan sensor, telah dikembangkan dan bekerja cukup baik secara simulasi maupun penerapan. Namun penempatan sensor yang tidak representatif, perubahan cuaca terhadap aktivitas kontrol dan tingginya penggunaan energi listrik masih menjadi persoalan dalam upaya memaksimalkan pertumbuhan tanaman pada rumah tanaman di wilayah tropika. Penelitian ini bertujuan mengembangkan sistem kontrol suhu udara yang adaptif terhadap perubahan cuaca, dengan lokasi penempatan sensor yang representatif dan efisien dalam penggunaan energi listrik. Penelitian berlangsung selama 10 bulan pada rumah tanaman type arch berukuran 8x24 m2, di Laboratorium Lapangan Siswadi Soepardjo, Departemen Teknik Mesin dan Biosystem IPB. Penelitian dilakukan dalam empat tahapan yaitu identifikasi sebaran suhu udara dan penentuan lokasi sensor di dalam rumah tanaman, pengembangan model adaptif berbasis data history, rancang bangun teknologi kontrol berbasis LoRa dan implementasi sistem. Identifikasi suhu udara diawali dengan mengukur suhu udara pada 36 titik di dalam rumah tanaman, mengolah data sebaran suhu udara, menguji asumsi ketidakseragaman data, menghitung kombinasi sensor, analisa error dan menentukan lokasi sensor. Model adaptif dibangun dengan kombinasi artificial neural network (ANN) dan genetic algoritm (GA) dengan fungsi fitness sebagai solusi untuk menemukan nilai frekuensi inverter optimum untuk mengatur kecepatan motor kipas dan mengkondisikan suhu udara di dalam rumah tanaman pada nilai target. Model ANN digunakan untuk memprediksi suhu udara, sedangkan GA dan fungsi fitness digunakan untuk menemukan nilai optimasi. Model adaptif ditempatkan pada perangkat teknologi kontrol berbasis LoRa yang terdiri dari node sensor sebagai unit pembacaan data, gateway sebagai pusat pengolahan data, dan node controller sebagai pengendali. Teknologi kontrol adaptif diimplementasikan pada rumah tanaman, dan dievaluasi performa sistem dan penggunaan energi listrik pada cuaca panas dan mendung. Hasil penelitian menunjukkan bahwa mayoritas titik-titik di dalam rumah tanaman memiliki sebaran suhu udara yang tidak seragam, berdasarkan profil suhu dan uji non-parametrik. Pengujian error pada 4096 kombinasi lokasi menemukan titik lima memiliki nilai MAPE terkecil sehingga representatif sebagai lokasi penempatan sensor. Selanjutnya pemodelan delapan parameter iklim mikro dengan ANN menemukan struktur 7-11-1 sebagai model terbaik untuk memprediksi suhu udara di dalam rumah tanaman. Proses optimasi dengan fungsi fitness sebagai solusi menemukan nilai frekuensi inverter optimum selalu tercapai pada nilai error terkecil dan konvergen. Hasil evaluasi model setelah terintegrasi ke perangkat teknologi LoRa, menunjukkan kinerja baik di atas 90 % pada cuaca panas dan cuaca mendung, meskipun masih terjadi perbedaan suhu udara terhadap nilai target antara 0,5 derajat di cuaca mendung dan 2 derajat di cuaca panas. Kinerja sistem yang adaptif dengan kecepatan motor fan yang selalu berubah, berdampak kepada penghematan penggunaan energi listrik sebesar 18,5 % pada cuaca panas atau menghemat Rp. 1,5 juta/bulan, dan 33,9 % pada cuaca mendung atau menghemat Rp. 2,8 juta/bulan. Sistem kontrol adaptif ini cocok diterapkan pada wilayah tropika dengan cuaca yang selalu berubah seperti wilayah Bogor.
Keyword: rumah tanaman, metode berbasis error, model adaptif, LoRa, artificial neural network, genetic algorithm, fitness

Judul: Rancangan sistem kontrol kelembaban secara otomatis pada rumah kaca untuk pertumbuhan tanaman
Abstrak: Kontrol otomatis di bidang pertanian merupakan ha! yang masih baru di Indonesia. Pada era globalisasi yang menuntut pengendalian proses yang akurat dan cepat memerlukan inovasi teknologi kontrol berbasis komputer sehingga diharapkan kualitas dan kuantitas produksi pertanian akan semakin tinggi di masa mendatang. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mengimplementasikan sistem pengontrolan kelembaban udara pada rumah kaca secara otomatis, menentukan nilai parameter PID (Kp, T, dan Td) yang paling optimum dan kesalahan (error) terkecil dalam pengontrolan, menganalisis dan mengevaluasi prototipe sistem pengontrolan untuk aplikasi pada kelembaban yang umum dibutuhkan pada pertumbuhan tanaman. Hasil rancangan dapat mengukur kelembaban relatif melalui suhu bola basah dan suhu bola kering secara elektronik. Hasil uji coba yang dilakukan pada sistem kontrol kelembaban ini menghasilkan nilai error minimum 1.3 % pad a tingkat kelembaban relatif antara 66 % -86 % di luar dan kelembaban yang di atur pada nilai 80 %. Hasil tuning yang dilakukan didapat bahwa nilai optimum parameter PID yang didapat adalah Kp=0.5, T,=12 dan Td =1.5. Sistem yang dibuat ini juga dapat memonitor nilai kelembaban relatif dengan suhu bola basah dan suhu bola kering secara kontinyu. Pengontrolan yang dilakukan dapat diamati secara gratis pada video monitor dan informasi tersebut dapat disimpan dalam komputer untuk kebutuhan analisis lebih lanjut. Hasil uji coba sistem dengan kontrol iklim mikro pada tanaman menunjukkan bahwa tanaman dengan kelembaban terkontrol memiliki pertumbuhan yang lebih baik dibandingkan dengan tanaman kelembabannya tak terkontrol. Parameter pembanding yang digunakan adalah tinggi tanaman, berat basah dan berat kering tanaman.
Keyword: System design, Plant growth, Microclimate

Judul: Characterizations of low alloy steel sae 4422  plated with chromic acid (Cro3)
Abstrak: Characterizations of low alloy steel SAE 4422 plated with chromic acid (CrOrO3) was use Optical Microscopy (OM), Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), RD),Energy Dispersive Analysis of X-Ray (EDAX), Hardness Test and Roughness Test. Microstructures analysis exhibits cracks and grain boundaries microcracks as a characteristics of chrome metal found at plating metal. Perlite and Ferrite as grains of steel found at base metal with grain boundaries around it. Phase analysis of plating metal appropriate to chrome metal with lattice constant (a) is 2.559 Å and phase analysis of base metal appropriate to iron ferrite with lattice constant (a) is 3.318 Å. Both plating and base metal have cubic system. Chemical analysis of plating metal at surface section exhibits that cracks area have highest value of carbon element compare with grains and grains boundaries area. While chemical analysis of base metal at cross section exhibits that perlite have highest value of carbon element compare with ferrite and grain boundaries. The hardness value of plating metal at surface section and cross section are 753 and 637 VHN. While, the hardness value of base metal and interface area at cross section are 205 and 373 VHN. The roughness value at measurement points of chrome surface for as received sample are 0.445 μm. Observation used Optical Microscopy and Scanning Electron Microscopy exhibits surface irregularities combine to form surface texture of plating metal at surface section.
Keyword: