JURNAL COMASIE - VOL. 07 NO. 05 (2022) Terbit online pada laman web jurnal : Jurnal Comasie ISSN (Online) 2715-6265 PERANCANGAN SMART AQUARIUM BERBASIS INTERNET OF THINGS (IOT) Muhammad Nur Ikhsyan1 Nopriadi2 1Mahasiswa Program Studi Teknik Informatika, Universitas Putera Batam 2Dosen Program Studi Teknik Informatika, Universitas Putera Batam email: pb180210052@upbatam.ac.id ABSTRACT Ornamental fish has become a fishery commodities that have greats potentials to be developed. Keeping ornamentals fish is one of the populars hobbies in developed countries and is gaining popularity in many developing countries. The aquarium is one of the containers for cultivating and maintaining ornamental fish, both freshwater and seawater fish. Ornamental fish can live and grow well in an aquarium requiring some good care including feeding, oxygen, light, and good water quality. Timely feeding and monitoring of water conditions in the aquarium is not easy. Ornamental fish owners usually pay less attention to water conditions because they are busy. Therefore we need a water condition monitoring system and automatic feeding. This study aims to design an internet of things (iot)-based smart aquarium that can monitor pH, temperature and turbidity of aquarium water as well as an IoT-based automatic feeding system. Design a smart aquarium using NodeMCU ESP8266, pH Sensor SEN0161, Temperature Sensor DSB18B20, Turbidity Sensor SEN0189. The design in this research includes hardware design (electrical and mechanical) and software design. Monitoring and controlling of this system can be done using a smartphone that is connected to the controller via auth from the blynk application. Testing on the tool using an aquarium. The results of the study concluded that the design of a smart aquarium based on the internet of things (iot) can work well Keywords: Aquarium Water; Feed; Internet of Things; Monitoring; Smart Aquarium PENDAHULUAN telah menjadi komoditasnya yang berpotensi cukup besar untuk di kembangkan. ikan hias mengacu pada spesies ikan yang menarik dan berwarna-warni yang dapat dipelihara sebagai hewan terbatas peliharaan di tujuan untuk menikmati dengan keindahannya al., (Kumari et 2017). Ikan hias berkarakteristik Ikan hias perikanan Istilah ruang yang bermorfologi dengan nilai estetika yang bisa di lihat seperti ukurannya, warnanya, bentuknya, dan perilaku (Irawan et al., 2021). Memelihara ikan merupakan salah satu hobi yang populer di negara maju dan mulai populer di banyak negara berkembang (Sankaran & Indonesia 2012). Selvarasu, dikenal bagi banyak spesies ikan hias eksotis, sebab dari banyak 9.000 jenis ikan sebagai rumah 100
JURNAL COMASIE - VOL. 07 NO. XX (2022) Terbit online pada laman web jurnal : Jurnal Comasie ISSN (Online) 2715-6265 hias didunia, Indonesia mempunyai 4.000 ragam yang ada di aut maupun diair tawar (Diatin et al., 2014). Pada saat pandemi COVID-19 permintaan ikan hias semakin meningkat baik pemasaran dalam negeri ataupun untuk kebutuhan ekspor (Indriastuti & Prigunawan, 2021). Meningkatnya permintaan ikan hias membuat lebih banyak petani dan pedagang menjadikan ikan hias sebagai komoditas andalan, dan berpotensi meningkatkan perekonomian nasional (Cahyanto et al., 2019). Pemberian pakan tepat waktu dan monitoring kondisi air di akurium menjadi permasalahan oleh yang penikmat ikan hias. Data yang telah dikumpulkan oleh penulis menunjukkan bahwa penikmat ikan hias yang memiliki lupa akuarium di tepat waktu karena memberi pakan kesibukan. Selain juga kesulitan dalam memonitoring kondisi air tersedianya di akurium karena fasilitas untuk melakukan monitoring. Keadaan ini membuat banyak ikan hias yang dipelihara mati. Permasalahan serupa juga dialami pedagang ikan hias. Para dalam memonitoring kondisi air di akurium sehingga membuat ikan hias menjadi mati dan mereka mengalami kerugian. dihadapi rumahnya sering itu, mereka tidak pedagang kesulitan mengatasi untuk Upaya permasalahan oleh yang penikmat dan pedagang ikan hias dapat dilakukan dengan membuat suatu sistem untuk yang memudahkan mereka memonitoring kondisi air akurium dan juga memudahkan didalam pemberian pakan tepat waktu. Oleh sebab itulah penulis didorong merancangkan sesuatu sistem monitoring kondisi air akuarium dan pemberian pakan otomatis berbasis Internet of Things (IoT) yang bertujuan untuk melihat pengukuran parameter dihadapi ideal tidaknya kondisi air pada akuarium dan mengendalikan pemberian pakan secara otomatis. Sistem ini juga dapat memberikan informasi data secara real time yang dapat dilihat kapanpun dan dimanapun handphone melalui pengguna. KAJIAN TEORI 2.1 Akuarium Akuarium adalah kolam buatan untuk memelihara kehidupan hewan dan tumbuhan air untuk keperluan hiasan, penelitian, dan pengembangbiakan. Ide ikan di akuarium kaca memelihara muncul setelah 300 SM ketika kaca ditemukan. Selama dinasti Ming (1368 - 1643), orang Cina dihibur dengan ikan mas yang disimpan di bejana tanah dan kaca (Benaim, 2020). Akuarium berdasarkan jenis air, flora dan faunanya dibedakan menjadi 2 yaitu : (Benaim, 2020) a. Akurium Air Tawar Akuarium air tawar adalah akuarium yang menampung ikan dan tanaman air tawar dunia. mengandung sejumlah kecil garam dan gas dalam larutan. Air tawar dapat diklasifikasikan sebagai 'keras' atau 'lunak' menurut natrium dan kalsium yang dikandungnya dalam senyawa. tawar Air b. Akuarium Air Laut Akuarium laut adalah akuarium yang menampung laut flora dan secara harmonis. Air laut berbeda dari air tawar dengan kandungan garamnya. fauna Akuarium berdasarkan penempatannya dibagi menjadi 2 yaitu: a. Akuarium Rumah Akurium untuk memelihara ikan asli atau rumah umumnya dibuat 101
JURNAL COMASIE - VOL. 07 NO. XX (2022) Terbit online pada laman web jurnal : Jurnal Comasie ISSN (Online) 2715-6265 eksotis yang berukuran kecil didalam tujuan dekoratif. akarium jenis ini juga dibuat untuk di kantor, hotel, toko, dan lain-lain. Akuriaum yang dibuat di sekolah atau perguruan tinggi, tujuan utamanya adalah untuk studi atau penelitian b. Akuarium Publik Akurium publik dibuat di tempat- tempat pameran publik dan memiliki kelebihan yaitu memberikan ruang bagi banyak spesies yang lebih besar dan lebih eksotis. akurium jenis ini menambah nilai estetika dan hiburan dari tempat-tempat tersebut (Benaim, 2020). 2.3 NodeMCU NodeMCU form open ialah plat sources yang design perangkat keras nya dapat di edit, di modifikasi, di bangun. NodeMCU adalah perangkat seperti Arduino serta disebut juga chip Wi-Fi ESP8266. Komponennya yang paling utama ialah ESP8266 dan mempunyai pin yang bisa di program. NodeMCU memainkan peran sensor jaringan Wi-Fi nirkabel, yang (Parihar, Sing, 2019) tersedia (Ouldzira et al., 2019). terhubung ke 2.2 Internet of Things (IoT) istilah yang sering ditemukan di dunia teknologi dan akan populer di masa depan (Putra & Nopriadi, 2022). IoT adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan perangkat pintar di mana-mana yang dapat terhubung ke. IoT mengacu pada jenis jaringan untuk menghubungkan apa berdasarkan pun dengan Internet protokol ditetapkan melalui peralatan penginderaan informasi untuk informasi dan melakukan pertukaran komunikasi meraih pengenalannya, pemosisiannya, penelusurannya, pemantauannya, dan administrasinya yang handal (Patel et al., 2016). Internet of Things (IoT) adalah tidak jarang didunia teknologinya serta akan populer di masa depan dengan dan ke menghubungkan menghubungkan seperti: perangkat mikrokontroler dan sensor yang dapat dikendalikan oleh smartphone (Patel et al., 2016). IoT menjadi yang didalam Internet Gambar 1. NodeMCU USP266 Sumber : (Mazalan, 2020) 2.4 Sensor pH SEN0161 pH ataupun keasaman di gunakan didalam tingkatan nyatakan keasamannya ataupun basanya yang di miliki sesuatu zatnya, larutannya ataupun bendanya (Pratami et al., 2020). Nilai pH akan mempengaruhi pertumbuhan ikan. Penelitian ini menggunakan sensor pH SEN0161 digambar 2. berikut. di Gambar 2. Sensor pH SEN0161 Sumber : (Nasution et al., 2020) 102
JURNAL COMASIE - VOL. 07 NO. XX (2022) Terbit online pada laman web jurnal : Jurnal Comasie ISSN (Online) 2715-6265 2.5 Sensor Suhu DSB18B20 Suhu air merupakan variabel kunci kualitas air karena mempengaruhi semua variabel kualitas air lainnya. Suhu air aktivitas, perilaku, makan, pertumbuhan, dan reproduksi ikan (Bokingkito dan Llantos, 2017). Penelitian ini menggunakan sensor suhu dsb18b20 digambar 3. juga mempengaruhi 2.7 Motor Servo Motor servo iala seperangkat actuator (Motor) yang bersistem control loops tertutup (servo) dalam set up didalam menetapkan keadaan sudutnya yang berporos sebagai outputnya. Selain itu, motor servo dilengkapi dengan roda gigi poros motor DC yang berfungsi agar melambatkan seputaran poros serta servo memaksimalkan (Sukarjadi et al., 2017). torsi motor 2.8 Relay listrik yang bertindak seperti sakelar dan dihidupkan dan dimatikan secara mekanis dengan bantuan listrik (Rahmawati & Nopriadi, 2021). Relay adalah terminal Gambar 3. Sensor Suhu DSB18B20 Sumber : (Velleman, 2018) 2.6 Sensor Turbidity SEN0189 Turbidity atau kekeruhan merupakan indikator yang sering digunakan untuk mengetahui jumlah sedimen tersuspensi dalam air, terutama partikel tanah (Patil et al., 2015). Penelitian ini menggunakan SEN0189 digambar 4. berikut. Gambar 5. Relay Sumber : (Rahmawati & Nopriadi, 2021) Gambar 4. Sensor Kekeruhan SEN0189 Sumber : (DFRobot, 2018) 103
JURNAL COMASIE - VOL. 07 NO. XX (2022) Terbit online pada laman web jurnal : Jurnal Comasie ISSN (Online) 2715-6265 METODE Penelitiannya ini ialah penelitiannya eksperiment yang mempunyai tujuan didalam membuatkan rancang bangun sistem monitoring kondisi air akuarium dan pemberian pakan otomatis berbasis Internet of Things (IoT) menambahkan larutan agar pH sesuai dengan kondisi ideal. Jika air keruh atau pakan habis, akan ada notifikasi ke smarthpone pemilik akuarium untuk kemudian mengambil keputusan akan ada pengurasan atau penambahan pakan. Gambar 7. Perancangan Mekanik Tampak Atas Sumber : (Data Penelitian, 2022) Gambar 6. Perancangan Perangkat Lunak Peralatan Sumber: (Dokumentasi Penulis, 2022) inisialisasi. Sensor - sensor membaca data dan mengirimkan data ke mikrokontroler. Jika Kondisi lingkungan akuarium ideal maka aktuator berada pada kondisi off. Jika kondisi lingkungan akuarium tidak ideal, maka aktuator akan berada pada kondisi on sesuai dengan kondisi tidak idealnya. Jika waktu makan, maka motor servo akan membuka dalam rentang waktu tertentu. Jika pH tidak sesuai, maka pompa akan menyala untuk Proses dimulai dengan Gambar 8. Perancangan Mekanik Tampak Belakang Sumber: (Data Penelitian, 2022) 104
JURNAL COMASIE - VOL. 07 NO. XX (2022) Terbit online pada laman web jurnal : Jurnal Comasie ISSN (Online) 2715-6265 HASIL DAN PEMBAHASAN Tabel 2. Hasil pengujian sensor 4.1. Hasil Pengujian Sensor pH Uji sensornya pH di lakukan didalam menelusuri bagaimana sensor pH yang di gunakan yang pekerjaannya dengan sebaik mungkin ataupun tidaknya, agar sensor baik bekerja dilakukan Kalibrasi. Proses kalibrasi menggunakan serbuk pH yang sudah diketahui nilai pH nya. Pengujian sensor pH dilakukan dengan membandingan hasil pengukuran dengan pH meter. Hasil pengujiannya pH seperti yang terlihat pada Tabel 1. pH dengan Pengujian 1 2 3 4 5 6 turbidity Pembacaan Sensor Air Bersih Air Keruh bersih Keruh bersih Keruh bersih Keruh bersih Keruh bersih Keruh bersih Keruh Air Kotor Kotor Kotor Kotor Kotor Kotor Kotor 7 bersih Keruh Kotor Tabel 1. Hasil Pengujian Sensor pH 8 bersih Keruh Kotor Pengujian Nilai pH Sensor Nilai pH Pembanding 9 10 bersih bersih Keruh Keruh Kotor Kotor 1 4,25 4,01 Sumber: (Data Penelitian, 2022) 2 6,27 6,47 3 4 5 6 6,88 6,98 7,00 8,90 7,00 7,06 7,00 9,18 4.3. Hasil Pengujian Suhu Pengujiannya sensor suhu di lakukan didalam menelusuri bagaimana sensor suhunya yang pekerjaannya dengan sebaik mungkin. Hasil pengujiannya sensor suhunya tersajikan ditabel 3.. 7 8 9,00 6,74 9,21 7,02 Tabel 3. Hasil Pengujian Sensor Suhu Pengujian Nilai Suhu Sensor 9 3.95 4,01 10 3,88 4,01 Sumber: (Data Penelitian, 2022) 4.2. Hasil Pengujian Sensor Turbidity 1 2 3 4 5 30 30 30 19 20 turbiditi di lakukan didalam menelusuri bagaimana sensor turbiditinya yang di gunakan didalam pekerjaannya dengan sebaik mungkin ataupun tidak. Pengujiannya sensor dengan mengukur turbidity 3 jenis air yaitu air bersih, air keruh dan air kotor. Hasil pengujiannya tersajikan ditabel 2. Pengujiannya sensor turbiditi dilakukan 6 7 8 9 10 18 10 8 45 40 Sumber : (Data Penelitian, 2022) 105
JURNAL COMASIE - VOL. 07 NO. XX (2022) Terbit online pada laman web jurnal : Jurnal Comasie ISSN (Online) 2715-6265 4.4. Hasil pengujian sensor relay dan pompa Pengujian sensor relay dan pompa dilakukan dengan untuk mengetahui apakah relay bekerja dengan baik untuk dan mengaktifkan menonaktifkannya. Pengujian relay dan pompa dilakukan dengan mengaktifkan relay daan melihat apakah pompa on juga menonaktifkan relay dan melihat apakah pompa off. Hasil pengujian relay dan pompa dapat dilihat pada Tabel 4. pompa Tabel 4. Hasil pengujian relay dan pompa Pengujian 1 Relay Pompa On Off On Off on on 2 off off 3 on on off Sumber : (Data Penelitian, 2022) 4 off 4.5. Hasil Pengujian Sistem Pengujiannya yang di lakukan smart dirancangan pembangunan aquarium basisnya internet of things (iot) menerapkan metode BlackBox. Hasil pengujiannya tersajikan ditabel 5. Tabel 5. Hasil Pengujin Sistem No Tahapan Pengujian 1 Membuka aplikasi Blynk 2 NodeMCU Mikrokontroler terhubung ke internet 3 Membaca pembacaan sensor turbiditi 4 Membaca pembacaan sensor pH Hasil Yang Di Harapkan Menampilkan halaman Blynk Mikrokontroler terkoneksi ke internet Menampilkan pembacaan sensor turbiditi di halaman Blynk Menampilkan pembacaan sensor pH di halaman Blynk Hasil Pengujian Membuka aplikasi berhasil Dilihat dari lampu biru yang menyala pada NodeMCU yang menyatakan sudah terhubung ke internet Menampilkan pembacaan sensor turbiditi di halaman Blynk Menampilkan pembacaan sensor pH di halaman Blynk Validasi Valid Valid Valid Valid 5 Membaca pembacaan sensor suhu Menampilkan pembacaan sensor suhu di halaman Blynk Menampilkan pembacaan sensor suhu di halaman Blynk Valid 6 Memberikan perintah on/offpompa Pompa menyala/mati Pompa menyala/mati Valid Sumber : (Data Penelitian, 2022) 106
JURNAL COMASIE - VOL. 07 NO. XX (2022) Terbit online pada laman web jurnal : Jurnal Comasie ISSN (Online) 2715-6265 SIMPULAN Simpulan dari penelitiannya sebagai berikut: 1. Perancangan bangun smart aquarium yang basisnya internet of things (iot) dapat bekerja dengan baik. ini yaitu 2. Pada perancangan bangun smart aquarium yang basisnya internet of things (iot), NodeMCU dihubungkan dengan komponen elektronik seperti sensor suhu, sensor pH, sensor turbiditi, servo dan pompa untuk mengirim perintah ke NodeMCU. 3. Pada rancang bangun smart aquarium yang basisnya internet of things (iot), applikasi blynk digunakan untuk menampilkan pembacaan sensor suhu, sensor pH, sensor turbidity dan control servo dan pompa mellaui smartphone DAFTAR PUSTAKA Benaim, R. (2020). The design and construction of arches. The Design of Prestressed Concrete Bridges, 2(3), 522-542. 617-26 dan kelangsungan hidup ikan hias koridoras ( Corydoras aeneus Gill 1858 ) pada budi daya kepadatan tinggi [ The growth and survival rate of bronze corydoras ( Corydoras aeneus Gill 1858 ) in high density cultured ]. Jurnal Indonesia, 14(2), 123-134. ornamental fish Iktiologi Indriastuti, C. E., & Prigunawan, M. R. PRODUKSI TEKNIS (2021). PEMBENIHAN DAN PENDEDERAN IKAN LEMON EATER Gyrinocheilus ALGAE aymoneiri DI ADE'S FISH FARM, KABUPATEN BOGOR, JAWA BARAT. Jurnal Sains Terapan, 10(2), 14-29. 4-29 Irawan, Y., Febriani, A., Wahyuni, R., & Devis, Y. (2021). Water quality measurement and tools using Arduino Uno, PH sensor and TDS meter sensor. Journal of Robotics and Control (JRC), 2(5), 357-362. filtering Cahyanto, T., Fadly, W. A., Haryono, H., Syahar, R. A. S., & Paujiah, E. (1970). Diversity and Conservation Status of Ornamental Fish in Bandung, West Java, Indonesia. Jurnal 64-71. 328 Biota, 5(2), DFRobot. (2018). Turbidity sensor SKU: Kumari, A., Kumar, S., & Kumar, A. (2017). Study of Life Compatibility and Selected Ornamental Fishes under Aquarium in Sanjay Gandhi Biological Park. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 6(12), 3166-3172. 7.612.370 Growth of SEN0189. DFRobot Electronic, 4. Diatin, I., Harris, E., Suprayudi, M. A., & Budiardi, T. (2014). Pertumbuhan Lilia wati dewi pratami, Her Gumiwang Ariswati, & Dyah Titisari. (2020). 107
JURNAL COMASIE - VOL. 07 NO. XX (2022) Terbit online pada laman web jurnal : Jurnal Comasie ISSN (Online) 2715-6265 Effect of Temperature on pH Meter Based on Arduino Uno With Internal Calibration. Journal of Electromedical Electronics, Medical Engineering, Informatics, 23-27. .5 and 2(1), (2020). Application of Mazalan, N. in Networking Internet Wireless using NodeMCU and Blynk Application of Wireless Internet in Networking using NodeMCU and Blynk App. Seminar LIS 2019, September 2019. Nasution, T. H., Dika, S., Sinulingga, E. P., Tanjung, K., & Harahap, L. A. (2020). Analysis of the use of SEN0161 pH sensor for water in goldfish ponds. IOP Conference Series: Materials Science and 851(1). Engineering, 899X/851/1/012053 Ouldzira, H., Mouhsen, A., Lagraini, H., Chhiba, M., Tabyaoui, A., & Amrane, S. (2019). Remote monitoring of an object using a wireless sensor network based on NODEMCU ESP8266. Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science, 16(3), 1154-1162. 3.pp1154-1162 Research 1086. e/Yogendra-Singh- rnet_of_Things_and_Nodemcu_A_r eview_of_use_of_Nodemcu_ESP8 266_in_IoT_products/links/5e29767 b4585150ee77b868a/Internet-of- Things-and-Nodemcu-A-review-of- use-of-Nodemcu-ES (JETIR), 6(6), 1085- Patel, K. K., Patel, S. M., & Scholar, P. G. (2016). Internet of Things-IOT: Characteristics, Definition, Architecture, Enabling Technologies, Application & International Future Challenges. Journal of Engineering Science and Computing, 1-10. 6(5), Patil, K., Patil, S., Patil, S., & Patil, V. (2015). Monitoring of Turbidity pH & Temperature of Water Based on GSM. Lnternational Journal for Research in Emerging Science and Technology, 16-21. 3, Putra, M., B., K., & Nopriadi. (2022). IoT Based Smart Agriculture Using Fuzzy Logic. Comasie, 06(02), 52- 61. Parihar, Sing, Y. (2019). Internet of Things and Nodemcu: A review of use of Nodemcu ESP8266 in IoT products. Journal of Emerging Technologies and Innovative Rahmawati, M., & Nopriadi. (2021). Perancangan Prototype Pembuka Pintu Brankas Menggunakan Sensor Ketuk Dan Fingerprint Berbasis Arduino. Comasie, 4(1), 66-75 108
JURNAL COMASIE - VOL. 07 NO. XX (2022) Terbit online pada laman web jurnal : Jurnal Comasie ISSN (Online) 2715-6265 Sankaran A. & Selvarasu A. (2012) Marketing For Ornamental Fish Aquarium Business Seller's Service. Research scholar, Dept. of Business Administration, Annamalai University. ** Associate of Business professor, Dept. Administration, Annamalai University. 2(1). Sukarjadi, S., Arifiyanto, A., Setiawan, D. T., & Hatta, M. (2017). Perancangan Dan Pembuatan Smart Trash Bin Di Universitas Maarif Hasyim Latif. Teknika: Engineering and Sains Journal, 1(2), 101. 3.101-110 Velleman. (2018). VMA324 Datasheet. Www.Velleman.Eu. /29/vma324_a4v01.pdf Penulis pertama, Muhammad Nur Ikhsyan, merupakan mahasiswa Prodi Teknik Informatika Universitas Putera Batam Penulis kedua, Nopriadi, S.Kom,.M.Kom. merupakan Dosen Prodi Teknik Informatika Universitas Putera Batam. 109