PENYIRAM
OTOMATIS BERBASIS IOT
PENGANTAR
TEKNOLOGI INFORMASI
MAKALAH
Disusun
oleh:
DINI HADIATI
181000034
PROGRAM
STUDI SISTEM INFORMASI
UNIVERSITAS SATYA NEGARA INDONESIA
JAKARTA
2018
UNIVERSITAS SATYA NEGARA INDONESIA
JAKARTA
2018
KATA
PENGANTAR
Puji syukur atas kehadirat Allah SWT atas
segala limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga saya dapat
menyelesaikan makaalah ini dalam bentuk isinya yang sangat sederhana.
Harapan saya semoga makalah ini menjadi
salah satu acuan dan pengalaman bagi para pembaca sehingga saya dapat memperbaiki
bentuk ataupun isi makalah ini sehingga kedepannya dapat lebih baik.
Makalah ini saya akui masih banyak
kekurangan karena faktor pengalaman yang kurang juga. Oleh karena itu, saya
harap kepada para pembaca untuk memberikan kritik dan saran membangun guna
kesempurnaan makalah ini.
Jakarta, 25
November 2018
DAFTAR ISI
KATA
PENGANTAR ….…………………………………...........................………i
DAFTAR
ISI …………………………………………..….……...............................ii
ABSTRAK
……….…......………………………………………...............................1
BAB
I LATAR BELAKANG
...……………….……………..…...............................2
BAB
II PEMBAHASAN .………………………..…………….................................4
1. Infrastruktur ………….…………….……….………………….............................4
2. Kelebihan
& Kekurangan …….…….……………...…….....................................10
3. Biaya ……………..……………….…………………….......................................11
BAB
III PENUTUP ……..……………………………...………..............................12
REFERENSI ……………………………………...…...………................................13
ABSTRAK
Di
jaman modern ini keinginan manusia akan kebutuhan semakin meningkat. Diantara
mereka banyak yang membuat alat-alat elektronika serba otomatis yang dapat
memudahkan semua pekerjaan. Maka dilakukanlah penelitian tentang otomatisasi
penyiraman dengan objek tanaman. Penyiraman otomatis jarak jauh ini dapat
dimonitoring menggunakan telepon seluler pintar (smartphone). Penyiraman otomatis ini menggunakan banyak komponen
dengan menggunakan kontroler nodeMCU berbasis Arduino. Suhu tanaman, kelembapan
udara, kelembapan tanah, dan cahaya sangat berpengaruh terhadap tanaman, karena
setiap tanaman mempunyai karakteristik yang berbeda-beda. Dengan sensor
kelembapan tanah, sensor kelembapan udara, sensor suhu dan sensor cahaya maka
dapat diambil data analog untuk diproses di mikrokontroler. Setelah semua data
diperoleh, dapat diatur dengan logika fuzzy, sehingga alat penyiraman otomatis
ini dapat bekerja sesuai intruksi. Setrlah alat dapat bekerja dengan intruksi,
maka perlu modul wireless untuk komunikasi dengan smartphone. Dibuatlah software
untuk penyiraman otomatis bisa terkoneksi denagan alat. Software ini dapat mengecek data tanaman secara real time.
BAB I
LATAR BELAKANG
Era
modern ini otomisasi elektronika sudah berkembang pesat. Keinginan manusia yang
ingin serba enak menuntut manusia untuk membuat alat-alat elektronika serba
otomatis sehingga dapat meringankan pekerjaan manusia. Persaingan ekonomi,
pendidikan dan lain-lain maka dituntut untuk berfikir maju dan modern.
Bagaimana manusia seminimal mungkin untuk membuat suatu pekerjaan digantikan
perannya dengan suatu alat ataupun robot. Maka zaman sekarang alat otomatis
berkembang begitu pesat.
Dampak
positif dari berkembangnya alat ini dapat dirasakan oleh manusia. Pekerjaan
lebih mudah, dan tingkat keselamatan juga tinggi. Tapi ada pula dampak
negatifnya, yaitu minimnya lapangan pekerjaan karena semua digantikan oleh alat
dan robot otomatis ini. Untuk itu perlu difikirkan lagi agar alat yang dibuat
dapat bermanfaat tanpa merugikan manusia.
Air
merupakan kebutuhan penting bagi setiap makhluk hidup termasuk tanaman. Salah
satu metode untuk memenuhi kebutuhan air pada tanaman dengan penyiraman.
Penyiraman tanaman merupakan pekerjaan yang biasa dilakukan setiap hari, baik
itu untuk tanaman pribadi rumah, tanaman yang ada di taman-taman.kota dan di
sepanjang jalan trotoar serta tanaman-tanaman yang di buat usaha budidaya.
Penyiraman tanaman tersebut merupakan salah satu pekerjaan yang monoton dan dan
rutin serta biasanya pekerjaan ini dilakukan secara manual dengan membayar
seorang pegawai untukmelakukan penyiraman pada waktu-waktu tertentu.
Inilah
yang membuat adanya terobosan alat penyiraman otomatis dengan kendali manusia
dikontrol memalui smarphone. Dengan
alat ini diharapkan dapat bekerja dengan area penyiraman kecil ataupun skala
besar, karena banyak masyarakat pedesaan yang jauh dari teknologi masih
melakukan penyiraman secara manual dengan mengandalkan air dari waduk maupun
hujan sehingga tanaman petani kualitasnya butuk akibat masalah air dan dapat
jadi gagal panen. Dengan ini masyarakat
dapat menerapkan alat penyiraman otomatis sehingga bermanfaat.
BAB II
PEMBAHASAN
11.
Infrastruktur
1.1 Arduino
Arduino dikatakan sebagai sebuah
platform dari physical computing yang bersifat open source. Pertama- tama perlu
dipahami bahwa kata “platform” disini adalah sebuah pilihan kata yang tepat.
Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat pengembangan, tetapi ia adalah
kombinasi dari hardware, bahasa pemprograman dan Integrated Development
Environtment (IDE) yang canggih. IDE adalah sebuah software yang sangat
berperan untuk menulis program, mengcompile menjadi kode biner dan mengupload
ke dalam memory microcontroller. Ada banyak projek dan alat alat yang
dikembangkan oleh akademisi dan profesional dengan menggunakan Arduino, selain
itu juga ada banyak modul-modul pendukung (sensor, tampilan, penggerak
dansebagainya) yang dibuat oleh pihak lain untuk dapatdisambungkan dengan
Arduino.
Arduino berevolusi menjadi sebuah
platform karena ia menjadi pilihan dan acuan bagi banyak praktisi.Salah satu
yang membuat arduino memikat hati banyak orang adalah karena sifatnya open source, baik untuk hardware maupun softwarenya. Komponen utama didalam papan Arduino adalah sebuah
microcontroller 8 bit dengan merk Atmega yang dibuat oleh perusahaan Atmel
Corporation. Berbagai papan Arduino menggunakan tipe Atmega yang berbeda-beda
tergantung dari spesifikasinya, sebagai contoh Arduino Uno menggunakan
Atmega328 sedangkan Arduino Mega 2560 yang lebih canggih menggunakan Atmega2560
(Feri Djuandi,2011: 2)
1.2 Pompa Air
Pompa adalah mesin atau peralatan
mekanis yang digunakan untuk menaikkan cairan dari dataran rendah ke dataran
tinggi atau untuk mengalirkan cairan dari daerah bertekanan rendah ke daerah
yang bertekanan tinggi dan juga sebagai penguat laju aliran pada suatu sistem
jaringan perpipaan.
1.3 Soil Moisture Sensor
Moisture
sensor adalah sensor kelembaban yang dapat mendeteksi kelembaban dalam tanah.
Sensor ini membantu memantau kadar air atau kelembaban tanah pada tanaman
pekarangan atau taman kota. Sensor ini terdiri dua probe untuk melewatkan arus
melalui tanah, kemudian membaca resistansinya untuk mendapatkan nilai tingkat
kelembaban. Semakin banyak air membuat tanah lebih mudah menghantarkan listrik
(resistansi kecil), sedangkan tanah yang kering sangat sulit menghantarkan
listrik (resistansi besar) (Famosa, 2011).
Adapun
spesifikasi dari sensor yaitu :
1.
Tegangan masukan : 3.3 volt atau 5 volt
2.
Tegangan keluaran : 0 –4.2 volt
3.
Arus : 35 mA
4.
Deskripsi pin :
·
Tegangan
keluaran analog (kabel biru) pada pin 1.
·
Tegangan
masukan (kabel merah) pada pin 3.
·
GND
(kabel hitam) pada pin 2.
1.4 LDR (Light Dependent Resistor)
LDR
adalah suatu resistor yang nilai resistansinya bergantung pada cahaya (jika
mendapat cahaya terang, nilai resistansinya kecil sekitarr ratusan s.d. kilo ohm,
jika kondisi gelap nilai resistansi akan semakin besar dapat mencapai puluhan
sampai ratusan kilo ohm bahkan mencapai mega ohm), umumnya LDR digunakan
sebagai sensor cahaya.
1.5 Sensor Suhu dan Kelembaban (DHT11)
Sensor
DHT11 adalah sensor suhu dan kelembapan udara. Range kelembapan yang dapat
diukur antara 20% - 90% RH
dengan tingkat akurasi ±4% RH dan sensivitas 1%RH. DHT11 memiliki 3 buah pin,
yang terdiri dari pin VC, DATA, dan GND.
1.6 Software
Perangkat
lunak yang digunakan dalam pembuatan penyiraman otomatis ini
menggunakan
:
Nama
Program
|
Fungsi
|
Arduino IDE
|
Untuk memprogram mikrokontroller
arduino. Dan
sebagai jembatan antara sensor
dengan suatu mikrokontroller dan sebagainya
|
Android Studio
|
Pemograman software android untuk
telepon seluler pintar yang mempunyai OS android.
|
·
Flowchart
Sistem
a. Pertama setelah semua rangkaian dan
komponen siap maka parameter sensor akan dibaca oleh microkontroler dan setelah
nilainya diolah maka langsung terintegrasi dengan smartphone yang sudah tersambung. Sehingga pengguna smartphone dapat memonitoring.
b. Jika nilai paremeter sensor kurang
dari nilai setpoint yang sudah disetel maka tidak ada aksi apapun, sehingga
hanya masih monitoring.
c. Jika nilai parameter lebih atau sama
dengan setpoint maka mikrokontroler akan mengirim notifikasi ke smartphone untuk melakukan aksi
penyiraman atau alat otomatis menyiram dengan sendirinya.
d. Apabila pengguna smartphone ingin melakukan penyiraman
otomatis maka alat akan langsung melakukan penyiraman otomatis meskipun nilai
parameter kurang dari setpoint
·
Diagram
Blok
Dari diagram diatas input dari alat
tersebut adalah parameter analog yaitu berupa suhu, kelembapan, cahaya. Setelah
itu akan diproses mikrokontroler untuk memberi perintah ke akuator. Sebelum
melakukan perintah, nilai parameter analog akan disesuaikan dengan set point
yang di set mikro untuk masing-masing sensor. Jika nilai parameter sesuia
setpoint maka mikro akan memberikan perintah sesuia dengan system, begitu pula
sebaliknya. Berikut penjelasan lengkapnya:
a. Pertama input dari sensor akan
diproses pada mikrokontroler
b. Mikrokontroler yang digunakan adalah
node mcu yang berbasis Arduino dengan ESP8266 khusus untuk program IOT
c. Setelah data diproses di
mikrokontroler sesuai dengan metode fuzzy maka outputnya akan mengaktifkan
relay yang tersambung dengan pompa air.
d. Pompa aktif apabila nilai inputan
tidak sesuai atau sesuia dengan parameter yang sudah diset dan pompa
mengalirkan air untuk menyiram tanaman
e. Apabila nilai imputan masih belum sesuai
dengan parameter maka pompa akan terus aktif sehingga ada timbal balik
dikarenakan belum sesuai dengan parameter yang sudah di set. Bila sudah sesuai
maka pompa akan otomatis mati, sehingga alat ini dapat menstabilkan parameter
input agar sesuai dengan parameter yang sudah diset.
2.
Kelebihan dan Kekurangan
2.1 Kelebihan
- Hemat waktu, anda bisa melakukan pekerjaan lain tanpa harus berdiri memegangi selang selama menyiram tanaman, misalnya: merawat tanaman lain, mencuci kendaraan, membersihkan halaman rumah dll.
- Hemat biaya. Pada perkebunan atau pertanian dengan luas area yang cukup luas, anda tidak perlu membayar tenaga kerja hanya untuk melakukan pekerjaan menyiram. Dengan pemasangan sprinkler anda dapat menghemat biaya tenaga kerja.
- Penyiraman lebih merata.
- Hemat air, dengan pengaturan debit air yang sesuai dengan keperluan tanaman, anda dapat menekan biaya penggunaan air, hal tersebut hanya dimungkinkan jika anda menggunakan sprinkler.
- Keindahan tanaman selalu terjaga; jika anda menyiram menggunakan selang, kemungkinan anda akan berjalan sambil menginjak rumput. Jika hal tersebut dilakukan setiap hari atau 2 kali sehari, lama kelamaan akan membentuk jejak rumput mati/ kerdil yang tentunya akan mengurangi keindahan taman anda.
2.2 Kekurangan
·
Alat
ini memang menguntungkan bagi perusahaan yang akan menerapkannya, namun dari
segi perekonomian sama saja menyumbang aspek pengangguran
3.
Biaya
Rincian pembiayaan dalam pembuatan
sistem penyiraman otomatis
Nama Komponen
|
Spesifikasi
|
Jumlah
|
Harga
|
Node MCU
|
5 VDC
|
1 buah
|
Rp
375.000
|
Sensor DHT-11
|
5 VDC
|
1 buah
|
Rp
15.000
|
Sensor Moisture
|
5 VDC
|
1 buah
|
Rp
598.000
|
Sensor LDR
|
5 VDC
|
1 buah
|
Rp 1.000
|
Ic Multiplexer 4051
|
3-12 VDC
|
1 buah
|
Rp
10.000
|
Modul relay
|
5 VDC- 220V AC
|
1 buah
|
Rp
19.000
|
Pompa Booster
|
9-12 VDC
|
1 buah
|
Rp
720.000
|
Adaptor
|
12 VDC
|
1 buah
|
Rp
45.000
|
Selang
|
High pressure
|
1 buah
|
Rp
150.000
|
End konektor nozzel
|
-
|
1 buah
|
Rp
45.000
|
Nozzle spayer
|
-
|
1 buah
|
Rp
50.000
|
Tangki air
|
-
|
-
|
Rp
1.000.000
|
Tempat akrilit
|
L = 40 cm
|
1 buah
|
Rp
100.000
|
Smartphone
|
OS Android
|
1 buah
|
Rp
1.500.000
|
Kabel jumper
|
-
|
1 buah
|
Rp
17.000
|
PCB matriks
|
-
|
1 buah
|
Rp 3.000
|
Resistor
|
100 ohm
|
1 buah
|
Rp
50.000
|
Pipa
|
1 meter
|
1 buah
|
Rp
60.000
|
Total
|
Rp
4.758.000
|
||
Penggunan alat ini pernah digunakan pada penelitian mahasiswa Universitas Airlangga Surabaya pada tahun 2017 dan tidak dipasarkan. Seiring berjalannnya waktu, akhirnya banyak mahasiswa dari berbagai kota mencoba mengaplikasikan ide membuat penyiram otomatis hingga saat ini.
BAB
III
PENUTUP
Kesimpulan
Keberhasilan
rancang bangun alat ditentukan oleh masing-masing sensor yang dapat bekerja dan
mengendalikan akuator atau outputnya masing-masing. Alat juga dapat
berkomunikasi dengan smartphone
dengan presentasi keberhasila alat sampai menumbuhkan tanaman itu berada pada
angka 100%.
Sistem
konunikasi akan berjalan dengan baik, dengan bantuan web server dan koneksi
internet maka alat dapat mengurim parameter ke server web tersebut. Data dapat
diakses dimana saja asalkan ada koneksi internet.
Dengan
alat ini memudahkan pada petani atau perusahaan yang berbisnis di sektor pertanian dalam mengembangkan
bisnisnya.
REFERENSI