SI1231473060

SISTEM SMART GARDEN HYDROPONICS
INDOOR BERBASIS IOT

SKRIPSI

Disusun Oleh :

NIM	: 1231473060
NAMA	: ICHYAN HOLILAN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
PROGRAM STUDI SISTEM KOMPUTER
KONSENTRASI COMPUTER SYSTEM
UNIVERSITAS RAHARJA
TANGERANG
TA. 2019/2020

---

UNIVERSITAS RAHARJA

LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI

SISTEM SMART GARDEN HYDROPONICS
INDOOR BERBASIS IOT

Disusun Oleh :

NIM	: 1231473060
Nama	: Ichyan Holilan
Fakultas	: Sains dan Teknologi
Program Pendidikan	: Strata 1
Program Studi	: Sistem Komputer
Konsentrasi	: Computer System

Disahkan Oleh :

Tangerang, Januari 2020

Rektor					Ketua Program Studi
Universitas Raharja					Program Studi Sistem Komputer
(Dr. Po. Abas Sunarya, M.Si)					( Ageng Seftiani Rafika, S.Kom., M.Si)
NIP : 000594					NID : 13001

---

UNIVERSITAS RAHARJA

LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING

SISTEM SMART GARDEN HYDROPONICS
INDOOR BERBASIS IOT

Dibuat Oleh :

NIM	: 1231473060
Nama	: Ichyan Holilan

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Ujian Komprehensif
Fakultas Sains dan Teknologi
Program Studi Sistem Komputer
Konsentrasi Computer System

Disetujui Oleh :

Tangerang,Januari 2020

Pembimbing I			Pembimbing II
(Diah Aryani, S.T., M.Kom.)			(Jawahir, Ir., M.M.)
NID : 11010			NID : 03023

---

UNIVERSITAS RAHARJA

LEMBAR PERSETUJUAN DEWAN PENGUJI

SISTEM SMART GARDEN HYDROPONICS
INDOOR BERBASIS IOT

Dibuat Oleh :

NIM	: 1231473060
Nama	: Ichyan Holilan

Disetujui setelah berhasil dipertahankan dihadapan Tim Penguji Ujian Komprehensif
Fakultas Sains dan Teknologi
Program Studi Sistem Komputer
Konsentrasi Computer System
TA. 2019/2020

Disetujui Penguji :

Tangerang,Januari 2020

Ketua Penguji		Penguji I		Penguji II
(------------------)		(-------------------)		(--------------------)
NID : -----		NID : -----		NID : -----

---

UNIVERSITAS RAHARJA

LEMBAR KEASLIAN SKRIPSI

SISTEM SMART GARDEN HYDROPONICS
INDOOR BERBASIS IOT
Disusun Oleh :

NIM	: 1231473060
Nama	: Ichyan Holilan
Fakultas	: Sains dan Teknologi
Program Pendidikan	: Strata 1
Program Studi	: Sistem Komputer
Konsentrasi	: Computer System

Menyatakan bahwa Skripsi ini merupakan karya tulis saya sendiri dan bukan merupakan tiruan, salinan, atau duplikat dari Skripsi yang telah dipergunakan untuk mendapatkan gelar Sarjana Komputer baik di lingkungan Universitas Raharja maupun di Universitas lain, serta belum pernah dipublikasikan.

Pernyataan ini dibuat dengan penuh kesadaran dan rasa tanggung jawab, serta bersedia menerima sanksi jika pernyataan diatas tidak benar.

	Tangerang,Januari 2020
	Ichyan Holilan
	NIM. 1231473060

)*Tandatangan dibubuhi materai 6.000;

---

ABSTRAKSI

Perkembangan metode bercocok tanam hidroponik saat ini sudah cukup bagus, pemanfaatan ketersediaan lahan yang sempit serta daya tarik masyarakat terhadap hidroponik merupakan alasan metode bercocok tanam hidroponik berkembang. Hidroponik adalah budidaya tanaman menggunakan air sebagai sumber utama hidupnya tanaman. Dimana budidaya hidroponik harus memperhatikan unsur-unsur yang diperlukan tanaman seperti pemberian air nutrisi khusus pada tanaman dan melakukan sirkulasi air nutrisi. Sirkulasi air nutrisi yang dilakukan secara manual sering mengakibatkan tidak teraturnya pemberian nutrisi pada hidroponik yang berdampak terganggunya pertumbuhan tanaman hidroponik dan panen tidak maksimal. Penelitian Sistem Smart Garden Hydroponics Indoor berbasis IoT dengan menggunakan sistem Hidroponik NFT (NUTRIENT FILM TECHNIQUE) dapat mempermudah bagi setiap manusia yang ingin bercocok tanam khususnya didalam ruangan (indoor) tanpa lahan yang besar. Dengan metodelogi penelitian metode perancangan hardware, metode perancangan software dan metode perancangan aplikasi android. Dimana Mikrokontroller NodeMCU ESP8266 digunakan untuk mengontrol lampu, kipas dan pompa sirkulasi air nutrisi tanaman hidroponik secara otomatis. Module Solid State Relay mengatur On/Off lampu, kipas, pompa sesuai dengan suhu yang didapat dari sensor DHT11, Menampilkan suhu, kelembaban, Status Lampu, Status Pompa pada aplikasi Smartphone Android.

Kata Kunci : Tanaman Hidroponik, NodeMCU ESP8266, Solid State Relay, DHT11, Aplikasi Smartphone Android.

ABSTRACT

The development of hydroponic farming methods is now quite good, the utilization of the availability of narrow land and the appeal of the community to hydroponics is the reason for developing hydroponic farming methods. Hydroponics is the cultivation of plants using water as the main source of plant life. Where hydroponic cultivation must pay attention to the elements needed by plants such as providing special nutrient water to plants and conducting nutrient water circulation. Circulation of nutrient water that is done manually often results in irregular nutrition in hydroponics which results in disruption of hydroponic plant growth and inadequate harvest. The IoT-based Smart Garden Hydroponics Indoor System research using the NFT Hydroponic System (NUTRIENT FILM TECHNIQUE) can make it easier for every human who wants to grow crops, especially indoors (indoor) without large land. With the research methodology of hardware design methods, software design methods and Android application design methods. Where the NodeMCU ESP8266 Microcontroller is used to control lights, fans and hydroponic plant water circulation pumps automatically. The Solid State Relay Module manages On / Off the lights, fans, pumps according to the temperature obtained from the DHT11 sensor, displays temperature, humidity, Lamp Status, Pump Status on the Android Smartphone application.

Keywords: Hydroponic Plants, NodeMCU ESP8266, Solid State Relay, DHT11, Smartphone Application.

---

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, Puji dan syukur atas kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan limpahan rahmat dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi “SISTEM SMART GARDEN HYDROPONICS INDOOR BERBASIS IOT”.

Tujuan penulis Skripsi ini adalah sebagai syarat dalam menyelesaikan Program Pendidikan Strata 1 Program Studi Sistem Komputer pada Universitas Raharja.

Penulis menyadari bahwa tanpa adanya bimbingan dan dorongan dari banyak pihak penulis tidak akan dapat menyelesaikan Skripsi ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Pada kesempatan ini pula penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada:

1. Bapak Dr. Po. Abas Sunarya, M.Si. selaku Rektor Universitas Raharja.
2. Bapak Sugeng Santoso, M.Kom. selaku Dekan Fakultas Universitas Raharja
3. Bapak Padeli, M.Kom. selaku Wakil Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Raharja.
4. Ibu Diah Aryani, S.T., M.Kom selaku Dosen Pembimbing 1 yang telah memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis sehingga Skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
5. Ibu Diah Aryani, S.T., M.Kom. sebagai Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis sehingga Skrpsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
6. Bapak Jawahir, Ir., M.M sebagai Dosen Pembimbing II yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan, masukan dan motivasi kepada penulis.
7. Bapak Adar, S.Pd selaku selaku Stakeholder yang telah memberikan kontribusi besar di dalam lancar nya proses penelitian Skripsi ini.
8. Bapak dan Ibu Dosen serta Staff Universitas Raharja yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan dan motivasi kepada penulis.
9. Keluarga tercinta yang telah memberikan doa, dukungan moril maupun materi sehingga ilmu pengetahuan dan motivasi kepada penulis.
10. Teman - teman seperjuangan yang selalu ada dan memberikan semangat.

Penulis menyadari bahwa penulisan laporan ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu kritik dan saran yang membangun, penulis harapkan sebagai pemicu untuk dapat berkarya lebih baik lagi. Semoga laporan ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.

Tangerang, Januari 2020

Ichyan Holilan

NIM 1231473060

---

DAFTAR GAMBAR

1. Gambar 2.1 Karakteristik suatu sistem
2. Gambar 2.2 Sistem Kendali Loop Terbuka
3. Gambar 2.3 Sistem Kendali Loop Tertutup
4. Gambar 2.4 Flowchart Sistem (System Flowchart)
5. Gambar 2.5 Flowchart Dokumen (Document Flowchart)
6. Gambar 2.6 Flowchart Skematik (Schematic Flowchart)
7. Gambar 2.7 Flowchart Program (Program Flowchart)
8. Gambar 2.8 Flowchart Proses (Process Flowchart) )
9. Gambar 2.9 Ilustrasi IoT
10. Gambar 2.10 NodeMCU ESP8266
11. Gambar 2.11 Modul Sensor DHT11
12. Gambar 2.12 SSR (Solid State Relay)
13. Gambar 2.13 Konfigurasi pin I/O SSR
14. Gambar 2.14 Konfigurasi pin I/O SSR
15. Gambar 2.15 Basic4Android
16. Gambar 2.16 Google Firebase
17. Gambar 2.17 Kipas 220V
18. Gambar 2.18 Pompa Air 220V
19. Gambar 2.19 Lampu LED Tanaman
20. Gambar 3.1 Struktur Organisasi SD Negeri Tangerang 1
21. Gambar 3.2 Struktur Organisasi Adiwiyata
22. Gambar 3.3 Konsep Perancangan Alat
23. Gambar 3.4 Konsep Perancangan Aplikasi
24. Gambar 3.5 Diagram Blok Sistem
25. Gambar 3.6 Rangkaian Mikrokontroller NodeMCU ESP8266
26. Gambar 3.7 Rangkaian Catu Daya
27. Gambar 3.8 Rangkaian Sensor DHT11
28. Gambar 3.9 Rangkaian Solid State Relay (SSR)
29. Gambar 3.10 Rangkaian Sistem Keseluruhan
30. Gambar 3.11 Flowchart Sistem Berjalan
31. Gambar 4.1 Pengujian Sensor DHT11
32. Gambar 4.2 Hasil Pengujian Sensor DHT11
33. Gambar 4.3 Listing Program Sensor DHT
34. Gambar 4.4 Listing Program Batasan Temperature DHT11
35. Gambar 4.5 Pengujian Solid State Relay (SSR)
36. Gambar 4.6 Listing Program Solid State Relay (SSR)
37. Gambar 4.7 Pengujian Aplikasi
38. Gambar 4.8 Listing Program Basic4Android
39. Gambar 4.9 Pengujian Database Google Firebase
40. Gambar 4.10 Listing Program Host dan Auth Google Firebas
41. Gambar 4.11 Listing Program Mengirim Data Google Firebase
42. Gambar 4.13 Flowchart Sistem Software
43. Gambar 4.14 Listing Program NodeMCU ESP8266 bag (a)
44. Gambar 4.15 Listing Program NodeMCU ESP8266 bag (b)
45. Gambar 4.16 Listing Program NodeMCU ESP8266 bag (c)
46. Gambar 4.17 Listing Program NodeMCU ESP8266 bag (d)
47. Gambar 4.18 Upload Program kedalam NodeMCU ESP8266

---

DAFTAR TABEL

1. Tabel 3.1 Elisitasi Tahap I
2. Tabel 3.2 Elisitasi Tahap II
3. Tabel 3.3 Elisitasi Tahap III
4. Tabel 3.4 Final Elisitasi
5. Tabel 4.1 Pengujian Black Box Terhubung Aplikasi
6. Tabel 4.2 Pengujian Black Box Sensor DHT11
7. Tabel 4.3 Pengujian Black Box Solid State Relay (SSR)
8. Tabel 4.4 Hasil Uji Coba Aplikasi Smart Garden Hydroponics
9. Tabel 4.5 Rencana Implementasi Sistem
10. Tabel 4.6 Estimasi Biaya

---

DAFTAR SIMBOL

---

BAB I
PENDAHULUAN

Latar Belakang

Hidroponik berasal dari kata Hydro yang berarti Air dan Ponos. Dengan demikian, hidroponik berarti memberdayakan air sebagai dasar pembangunan tubuh tanaman dan berperan dalam proses fisiologi tanaman. Berbeda dengan cara penanaman biasa, bila pada penanaman biasa yang digunakan adalah media tanah, akan tetapi pada tanaman hidroponik media yang digunakan bukanlah media tanah, yaitu air dengan unsur penting lain seperti nutrisi, udara, dan matahari. Banyak media tanam yang dapat digunakan oleh hidroponik seperti rockwool, arang sekam, cocopeat, sponge, dan hidroton. Keuntungan yang diperoleh cukup berlimpah, diantaranya tanaman menjadi bersih. Tanaman yang dapat di tanam dengan metode ini antara lain jenis sayuran daun, sayuran buah, buah dan bunga.

Seiring dengan perkembangan teknologi yang sangat pesat sekarang sudah berbagai jenis sistem kontrol yang dapat kita rancang. Khususnya dengan penggabungan mikrokontroller pada tanaman hidroponik.

Adapun keuntungan yang didapatkan dengan menggunakan teknologi mikrokontoller pada tanaman hidpronik, dapat memonitor sistem sirkulasi air nutrisi pada tanaman hidroponik dan bercocok tanam hidroponik didalam ruangan.

Berkurangnya lahan tanah untuk menanam, sempitnya lingkungan karena banyaknya bangunan di sekolah SD NEGERI Tangerang 1, sangat sulit untuk menempatkan tanaman hidroponik di lingkungan sekolah.

Maka dari itu dalam kesempatan ini sebagai pembelajaran dan penghijauan di lingkungan sekolah, tanaman hidroponik dengan menggunakan alat mikrokontroller, dapat dirancang dalam sebuah penelitian dengan judul “ SISTEM SMART GARDEN HYDROPONICS INDOOR BERBASIS IOT”.

Rumusan Masalah

Dari latar belakang permasalahan maka dapat disimpulkan beberapa permasalahan sebagai berikut :

1. Bagaimana merancang sistem hidroponik indoor menggunakan NodeMCU ESP8266?
2. Bagaimana merancang aplikasi berbasis android untuk monitor sistem hidroponik indoor tersebut?
3. Apa saja yang ditampilkan pada aplikasi tanaman hidroponik indoor?

Ruang Lingkup Penelitian

Sebagai batasan masalah atas penelitian ini agar tetap fokus dan terarah, maka saya memberikan ruang lingkup laporan sebagai berikut :

1. Mikrokontroller yang digunakan di dalam Sistem Smart Garden Hydroponics Indoor ini adalah NodeMCU ESP8266.
2. Aspek yang dimonitor adalah Status Lampu, Status Pompa Air Nutrisi tanaman dalam keadaan aktif atau nonaktif secara otomatis dan dapat menampilkan Suhu, Kelembaban pada aplikasi android tanaman hidroponik indoor.
3. Tanaman hidroponik ini dirancang untuk digunakan didalam ruangan (indoor) tidak bisa digunakan diluar ruangan.

Tujuan dan Manfaat Penelitian

Tujuan Penelitian

Dalam penelitian haruslah memiliki tujuan agar sesuai dengan keinginan, yaitu sebagai berikut:

1. Tanaman hidroponik dengan menggunakan mikrokontroller ini dapat dibudidayakan didalam ruangan tertutup tanpa harus membutuhkan sinar matahari langsung.
2. Mempermudah dalam monitoring sirkulasi air nutrisi tanaman hidroponik dan Suhu/Kelembaban tanaman dengan media aplikasi android.

Manfaat Penelitian

1. Membantu pengguna dalam monitoring perkembangan tanaman hidroponik.
2. Tidak membutuhkan lahan yang besar untuk tanaman hidroponik indoor.
3. Mengurangi biaya listrik dalam penggunaan daya untuk hidroponik.

Metode Penelitian

Metode Pengumpulan Data

Dalam melakukan penelitian ini dibutuhkan beberapa langkah yang digunakan untuk mendapatkan suatu hasil yang sesuai diterapkan dan memenuhi prosedur penelitian. Adapun beberapa langkah yang diantaranya:

1. Pengamatan (Observasi)
   Metode pengumpulan data melalui pengamatan langsung atau meninjau secara cermat terhadap kegiatan yang berhubungan dengan penanaman hidroponik. Didapat suatu data yang meliputi latar belakang sekolah, visi dan misi, struktur organisasi dan jenis tanaman hidroponik.
2. Wawancara (Interview)
   Metode pengumpulan data melalui proses tanya jawab dengan seorang atau beberapa narasumber ditempat objek penelitian dilakukan. Proses tanya jawab ini dilakukan langsung kepada Kepala Sekolah dan Guru di SD Negeri Tangerang 1.
3. Studi Pustaka
   Metode pengumpulan data dengan mencatat dan mempelajari buku-buku atau literature review yang berhubungan dengan penelitian dari berbagai sumber yang tertulis maupun elektronik. Sebagian besar studi pustaka diambil melalui browsing internet, jurnal dan artikel.

Metode Perancangan

Dalam laporan ini, perancangan yang digunakan adalah metode perancangan melalui tahap pembuatan flowchart sistem dari sistem yang berjalan dan pembuatan flowchart sistem yang akan dibuat

Metode Implementasi

Metode ini dimaksudkan untuk bagaimana sistem itu dirancang dan alat apa saja yang digunakan. Pada pembuatan alat ini, menggunakan hardware dan software seperti : Basic4Android untuk pembuatan aplikasi yang digunakan, Google Firebase sebagai database realtime, sensor suhu untuk mengetahui suhu didalam ruangan tanaman hidroponik, Solid State Relay sebagai module penghubung Lampu, Kipas, Pompa dan NodeMCU ESP8266 sebagai mikrokontroler.

Metode Pengujian

Metode pengujian dalam penelitian ini digunakan untuk mendeteksi kesalahan yang terjadi pada saat sistem diterapkan. Metode yang digunakan peneliti adalah Black Box. Metode Black Box ini digunakan karena dapat mengetahui apakah alat Sistem Smart Garden Hydroponics Indoor Berbasis Iot yang dibuat dapat berfungsi dengan benar dan sesuai dengan yang diharapkan.

Sistematika Penulisan

Untuk lebih memahami informasi yang terkandung dalam penulisan, penulisan ini menjadi beberapa bab. Dimana setiap bab akan membahas dan menguraikan pokok bahasan dengan lebih terperinci. bab-bab tersebut adalah :

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini berisi tentang latar belakang pembuatan laporan, perumusan masalah, ruang lingkup, tujuan dan manfaat penelitian, metode penelitian, sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini berisi tentang landasan teori sebagai konsep dasar dalam penyusunan alat dan laporan sehingga menghasilkan karya yang bernilai ilmiah dan memiliki daya guna.

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisikan gambaran umum instansi, tata laksana sistem yang berjalan, analisa sistem yang berjalan, konfigurasi sistem yang berjalan, permasalahan yang dihadapi dan alternatif pemecahan masalah, dan user requirement yang terdiri dari 4 (empat) tahap elisitasi, yakni elisitasi tahap I, elisitasi tahap II, elisitasi tahap III, serta final draft elisitasi yang merupakan final elisitasi yang diusulkan.

BAB IV HASIL DAN UJI COBA

Bab ini menjelaskan tentang implementasi dari sistem yang telah dirancang kemudian dilakukan pengujian atas kinerja dari sistem dan analisa antara NodeMCU ESP8266, Sensor DHT11, Solid State Relay (SSR) dan sebuah database Google Firebase agar dapat menampilkan Output pada aplikasi smartphone android.

BAB V PENUTUP

Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari pembuatan alat dan laporan sebagai upaya untuk perbaikan kedepan.

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR LAMPIRAN

---

BAB II
LANDASAN TEORI

Teori Umum

Konsep Dasar Sistem

A. Definisi Sistem

Menurut Ridho Pamungkas (2017) dalam Jurnal Intensif, “Sistem adalah suatu jaringan kerja dari prosedur-prosedur yang saling berhubungan, berkumpul bersama-sama untuk melakukan suatu kegiatan atau untuk menyelesaikan suatu sasaran yang tertentu”.

Menurut Sutarman dalam Rafika (2015), Sistem adalah kumpulan elemen yang saling berhubungan dan berinteraksi dalam satu kesatuan untuk menjalankan suatu proses pencapaian suatu tujuan utama”.

Berdasarkan dari beberapa definisi diatas dapat disimpulkan bahwa sistem adalah sesuatu yang berjalan secara sistematis dan terstruktur sesuai dengan prosedur yang telah ditetapkan guna mencapai suatu tujuan tertentu.

B. Karakteristik Sistem

Karakteristik sistem menurut Rusdiana dan Irfan (2014) terdiri dari :

1. Komponen (Component) Suatu sistem terdiri dari sejumlah komponen-komponen yang saling berinteraksi, yang artinya saling bekerja sama membentuk satu kesatuan. Komponen sistem terdiri dari komponen yang berupa subsistem atau bagian-bagian dari sistem.
2. Batasan Sistem (Boundary) Batasan sistem merupakan daerah yang membatasi antara suatu sistem dengan sistem yang lain atau dengan lingkungan luarnya. Batasan sistem ini memungkinkan suatu sistem dipandang sebagai satu kesatuan. Batasan suatu sistem menunjukkan ruang lingkup (scope) dari sistem tersebut.
3. Lingkungan Luar Sistem (Environment) adalah diluar batas dari sistem yang mempengaruhi operasi sistem. Lingkungan dapat bersifat menguntungkan yang harus tetap dijaga dan yang merugikan yang harus dijaga dan dikendalikan, kalau tidak akan mengganggu kelangsungan hidup dari sistem.
4. Penghubung Sistem (Interface) Penghubung sistem merupakan media penghubung antara satu subsitem dengan subsistem lainnya. Melalui penghubung ini memungkinkan sumber-sumber daya mengalir dari subsistem ke subsistem lain. Keluaran (output) dari subsistem akan menjadi masukkan (Input) untuk subsistem lain melalui penghubung.
5. Masukan Sistem (Input) Masukkan adalah energi yang dimasukkan kedalam sistem yang dapat berupa perawatan (maintenace input) dan masukkan sinyal (signal input). Maintenance input adalah energi yang diproses untuk didapatkan keluaran. Contoh dalam computer program adalah maintenance input sedangkan data adalah signal input untuk diolah menjadi informasi.
6. Keluaran Sistem (Output) Keluaran sistem adalah hasil dari energi yang diolah dan diklasifikasikan menjadi keluaran yang berguna dan sisa pembuangan. Contoh komputer menghasilkan panas yang merupakan sisa pembuangan, sedangkan informasi adalah keluaran yang dibutuhkan.
7. Pengolah Sistem Suatu sistem menjadi bagian pengolah yang akan merubah masukkan menjadi keluaran. Sistem produksi akan mengolah bahan baku menjadi bahan jadi.
8. Sasaran Sistem Suatu sistem pasti mempunyai tujuan (goal) atau sasaran (objective). Sasaran dari sistem sangat menentukan input yang dibutuhkan sistem dan keluaran yang akan dihasilkan sistem.
   

Gambar 2.1 Karakteristik Suatu Sistem

Konsep Dasar Kontrol (Controlling)

Definisi Kontrol

Menurut Riyadi (2015), “Controlling adalah upaya agar tindakan yang dilaksanakan terkendalikan dan sesuai dengan instruksi, rencana, petunjuk, pedoman serta ketentuan-ketentuan yang telah disepakati bersama”.

Menurut Sulistio dan Andi (2016), “Controlling adalah sebuah action yang berdasarkan pada monitoring yang dilakukan selama proyek berlangsung”.

Dari beberapa pendapat di atas dapat disimpulkan bahwa controlling adalah aksi atau tindakan yang dilakukan pada saat dibutuhkan.

Jenis - Jenis Kontrol

1. Open Loop (Loop Terbuka)
   Menurut R Syam dan A Abustan (2015:558), “Kendali loop terbuka merupakan suatu prinsip kendali dimana aliran informasinya dari input ke output didalamnya tidak terdapat feedback control sehingga dalam pelaksanaan suatu proses kendali akan bekerja secara “membuta” dan ruang lingkup kerja dari kendali jenis ini tidak terbatas”.
   
   

   Gambar 2.2 Sistem Kendali Loop Terbuka

2. Close Loop (Loop Tertutup)
   Menurut R Syam dan A Abustan (2015:5580), “Kendali loop tertutup merupakan kebalikan dari prinsip kendali loop terbuka. Pengertiannya adalah suatu prinsip kendali dimana loop tersebut memiliki lintasan yang tetutup untuk proses aliran informasinya dari input ke output dan kembali ke input lagi karena adanya feedback control”.
   
   

   Gambar 2.3 Sistem Kendali Loop Tertutup

Konsep Dasar Aplikasi

Definisi Aplikasi

Menurut Abdul Kadir (2014), “Aplikasi adalah hasil terjemahan program, berupa kode yang dipahami oleh mesin”.

Menurut Aris Martono, Ignatius Agus Supriyono, Padeli (2018), “Aplikasi merupakan program yang dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan pengguna dalam menjalankan pekerjaan tertentu”.

Berdasarkan pendapat yang dikemukakan di atas, dapat ditarik kesimpulan bahwa aplikasi adalah suatu sub kelas perangkat lunak yang digunakan untuk melakukan suatu tugas yang diinginkan pengguna.

Konsep Dasar Flowchart

Definisi Flowchart

Menurut Lestari, dkk (2016), “Flowchart adalah diagram yang menyatakan aliran proses dengan menggunakan anotasi bidang-bidang geometri, seperti lingkaran, persegi empat, wajik, oval dan sebagainya untuk mempresentasikan langkah-langkah kegiatan beserta urutannya dengan menghubungkan masing-masing langkah tersebut menggunakan tanda panah”.

Menurut Nurdiyanto dan Heryanita (2016), “Flowchart adalah gambaran dalam bentuk diagram alir dari algoritma dalam suatu program yang menyatakan arah alur program dalam menyelesaikan suatu masalah”.

Dari pendapat di atas bisa disimpulkan bahwa flowchart adalah diagram-diagram alir yang menyatakan aliran proses dari suatu program dalam menyelesaikan masalah.

Jenis – Jenis Flowchart

Menurut Tri, S. (2015), flowchart terbagi atas lima (5) jenis yaitu:

1. Flowchart Sistem (System Flowchart)
   

   Flowchart sistem (system flowchart) merupakan bagan yang menunjukkan alur kerja atau apa yang sedang dikerjakan di dalam sistem secara keseluruhan dan menjelaskan urutan dari prosedur-prosedur yang ada di dalam sistem. Dengan kata lain, flowchart ini merupakan deskripsi secara grafik dari urutan prosedur-prosedur yang terkombinasi yang membentuk suatu sistem. Flowchart Sistem terdiri dari data yang mengalir melalui sistem dan proses yang mentransformasikan data itu. Data dan proses dalam flowchart sistem dapat digambarkan secara online atau offline.

   
   

   
   

   Gambar 2.4 Flowchart Sistem (System Flowchart)

2. Flowchart Dokumen (Document Flowchart)
   

   Flowchart document (document flowchart) menelusuri alur dari data yang ditulis melalui sister. Flowchart dokumen kegunaan utamanya adalah untuk menelusuri alur form dan laporan sistem dari satu bagian kebagian lain baik bagaimana alur form dan laporan diproses, dicatat dan disimpan.

   
   

   
   

   Gambar 2.5 Flowchart Dokumen (Document Flowchart)

3. Flowchart Skematik (Schematic Flowchart)
   

   Flowchart skematik (schematic flowchart) mirip dengan flowchart sistem yang menggambarkan suatu sistem atau prosedur. Flowchart skematik ini bukan hanya menggunakan simbol-simbol flowchart standar, tetapi juga menggunakan gambar-gambar komputer, peripheral, form-form atau peralatan lain yang digunakan dalam sistem.

   Flowchart skematik digunakan sebagai alat komunikasi antara analis sistem dengan seseorang yang tidak familiar dengan simbol-simbol flowchart yang konvensional.

   
   

   
   

   Gambar 2.6 Flowchart Skematik (Schematic Flowchart)

4. Flowchart Program (Program Flowchart)
   

   Flowchart program dihasilkan dari flowchart sistem. Flowchart program merupakan keterangan yang lebih rinci tentang bagaimana setiap langkah program atau prosedur sesungguhnya dilaksanakan. Flowchart ini menunjukkan setiap langkah program atau prosedur dalam urutan yang tepat saat terjadi. Programmer menggunakan flowchart program untuk menggambarkan urutan instruksi dari program komputer. Analis Sistem menggunakan flowchart program untuk menggambarkan urutan tugas-tugas pekerjaan dalam suatu prosedur atau operasi.

   
   

   
   

   Gambar 2.7 Flowchart Program (Program Flowchart)

5. Flowchart Proses (Process Flowchart)
   

   Flowchart Proses merupakan teknik penggambaran rekayasa industrial yang memecah dan menganalisis langkah-langkah selanjutnya dalam suatu prosedur atau sistem.

   
   

   
   

   Gambar 2.8 Flowchart Proses (Process Flowchart)

Konsep Dasar Monitoring

Definisi Monitoring

Menurut Rizan, dkk (2016), “Monitoring adalah penilaian secara terus menerus terhadap fungsi kegiatan-kegiatan program-program di dalam hal jadwal penggunaan input / masukan data oleh kelompok sasaran berkaitan dengan harapan-harapan yang telah direncanakan”.

Menurut Ardimansyah dan Santi (2015), “Monitoring adalah penilaian secara terus menerus terhadap fungsi kegiatan-kegiatan program-program di dalam hal jadwal penggunaan input / masukan data oleh kelompok sasaran berkaitan dengan harapan-harapan yang telah direncanakan”.

Dari beberapa pendapat di atas dapat disimpulkan bahwa monitoring adalah proses analisa dan pengumpulan data yang di lakukan untuk mengambil suatu tindakan untuk penyempurnaan program/kegiatan selanjutnya.

Konsep Dasar Internet of Things

Definisi Internet of Things

Menurut Sulistyanto (2015), “IoT didefinisikan sebagai interkoneksi dari perangkat komputasi tertanam (embedded computing devices) yang teridentifikasi secara unik dalam keberadaan infrastruktur internet”.

Menurut Susanti dan Joko (2016), “IoT (internet of things) merupakan teknologi yang dapat mengkoneksikan suatu peralatan dengan internet untuk menjalankan berbagai fungsi”.

Dari beberapa pendapat di atas bisa disimpulkan bahwa Internet of Things (IoT) adalah teknologi jaringan yang bisa mengkoneksikan perangkat dengan internet.

Gambar 2.9 Ilustrasi IoT

Konsep Dasar Implementasi

Definisi Implementasi

Menurut Putra, A. S., Febriani, O. M., dan Bachry, B. (2018), “Implementasi adalah proses untuk memastikan terlaksananya suatu kebijakan dan tercapainya kebijakan tersebut. Impelementasi juga dimaksudkan menyediakan sarana untuk membuat sesuatu dan memberikan hasil yang bersifat praktis terhadap sesama”.

Menurut Mulyadi (2015), “Implementasi mengacu pada tindakan untuk mencapai tujuan-tujuan yang telah ditetapkan dalam suatu keputusan. Tindakan ini berusaha untuk mengubah keputusan-keputusan tersebut menjadi pola-pola operasional serta berusaha mencapai perubahan-perubahan besar atau kecil sebagaimana yang telah diputuskan sebelumnya”.

Pengertian di atas memperlihatkan bahwa kata implementasi bermuara pada aktivitas, adanya aksi, tindakan, atau mekanisme suatu sistem. Ungkapan mekanisme mengandung arti bahwa implementasi bukan sekadar aktivitas, tetapi suatu kegiatan yang terencana dan dilakukan secara sungguh-sungguh berdasarkan acuan norma tertentu untuk mencapai tujuan kegiatan.

Konsep Dasar Perancangan Sistem

Definisi Perancangan Sistem

Menurut Rianti dan Pratama (2016), “Perancangan sistem adalah merancang atau mendesain suatu sistem yang baik, yang isinya adalah langkah-langkah operasi dalam proses pengolahan data dan prosedur untuk mendukung sistem operasi sistem”.

Menurut Ekawati, dkk (2015), “Perancangan sistem adalah suatu desain rancangan sistem yang dibuat untuk menggambarkan alur jalannya suatu sistem”.

Berdasarkan definisi diatas dapat disimpulkan bahwa perancangan sistem adalah rancangan dan desain yang dibuat untuk menggambarkan suatu sistem yang berisi alur sistem tersebut.

Tujuan Perancangan Sistem

Menurut Yunita dan Devitra (2017), Tahap Perancangan/Desain Sistem mempunyai 2 tujuan utama, yaitu :

1. Memenuhi kebutuhan pemakai sistem.
2. Memberikan gambaran yang jelas dan rancang bangun yang lengkap untuk program dan ahli-ahli teknik terlibat.

Konsep Dasar Pengujian

Definisi Pengujian

Menurut Mustaqbal dkk (2015), “Pengujian adalah suatu proses pelaksanaan suatu program dengan tujuan menemukan suatu kesalahan. Suatu kasus test yang baik adalah apabila test tersebut mempunyai kemungkinan menemukan sebuah kesalahan yang tidak terungkap. Suatu test yang sukses adalah bila test tersebut membongkar suatu kesalahan yang awalnya tidak ditemukan".

Menurut Putri, T.R., Widowati, S. dan Hakim, I.L., (2015), “Pengujian adalah sebuah proses, atau serangkaian proses yang dirancang untuk memastikan bahwa program telah berjalan sesuai dengan requirement dan kebutuhan”.

Berdasarkan 2 (dua) definisi diatas maka dapat disimpulkan bahwa pengujian terhadap aplikasi untuk menemukan kesalahan dan data yang telah diuji menjadi bermanfaat bagi penerima.

Konsep Dasar Hidroponik

Definisi Hidroponik

Dikutip dari Jurnal ilmiah oleh Ida Syamsu Roidah (2014), “Hidroponik adalah lahan budidaya pertanian tanpa menggunakan media tanah, sehingga hidroponik merupakan aktivitas pertanian yang dijalankan dengan menggunakan air sebagai media untuk menggantikan tanah. Sehingga sistem bercocok tanam secara hidroponik dapat memanfaatkan lahan yang sempit.

Sistem Hidroponik

1. Sistem Aeroponic
   Sistem hidroponik yang paling hebat dan mungkin juga memberbagi hasil paling baik dan tercepat dalam pertumbuhan tanaman hidroponik. Faktor ini dimungkinkan sebab larutan nutrisi diberbagi atau disemprotkan berbentuk kabut langsung ke akar tanaman.
2. Sistem Tetes (Drip System)
   Sistem hidroponik yang operasinya serderhana yaitu memakai timer untuk mengontrol pompa dan pompa meneteskan nutrisi langsung ke masing-masing tanaman.
3. Sistem NFT (Nutrient Film Technique)
   Sistem hidroponik yang mengalirkan nutrisi terus menerus tanpa memakai timer untuk pompanya. Nutrisi mengalir kedalam gully melalui akar-akar dan kemudian kembali ke bak penampungan.
4. Sistem EBB & FLOW
   Sistem hidroponik yang operasinya membanjiri wadah tanaman dengan nutrisi hingga air pada batas tertentu, kemudian mengembalikan nutrisi ke dalam bak penampungan dan memerlukan timer pompa untuk sistem ini.
5. Sistem Water Culture
   Sistem hidroponik sederhana, wadah yang menyangga tanaman terbuat dari Styrofoam dan mengapung langsung dengan nutrisi. Dan pompa udara di dalam air membikin gelembung-gelembung sebagai supply oksigen ke akar-akar tanaman.
6. Sistem Wick System
   Sistem hidroponik yang paling sederhana dan dipakai oleh kalangan pemula dan sistem ini tergolong pasif, sebab tidak ada part-part yang bergerak. Hanya memakai sumbu yang menyerap air nutrisi di dalam media pertumbuhan.

Media Tanam Hidroponik

1. Arang sekam
2. Hidroton
3. Rockwool
4. Perlite
5. Vermiculite
6. Batu apung
7. Kerikil
8. Serbuk kayu

Teori Khusus

Konsep Dasar Mikrokontroller

Definisi Mikrokontroller

Menurut Indrianto (2015), “Mikrokontroler merupakan system komputer yang di dalamnya terdiri atas CPU, memori, clock, bus (jalur), serta sarana I/O yang mempunyai satu atau beberapa tugas yang sangat spesifik”.

Menurut Rafika (2015), “Mikrokontroler adalah sebuah chip yang dapat melakukan pemrosesan data secara digital sesuai dengan perintah bahasa pemrograman yang diberikan.”

Menurut Arifianto dalam Githa (2014), “Mikrokontroler adalah salah satu bagian dari sebuah sistem komputer yang berfungsi sebagi control rangkaian”.

Dari pendapat diatas bisa disimpulkan bahwa Mikrokontroler adalah Kepingan IC yang didalamnya terdapat mikroprosessor dan memori program yang berfungsi sebagai control rangkaian. Walaupun mempunyai bentuk yang lebih kecil dari suatu komputer pribadi dan computer mainframe, mikrokontroler dibangun dari elemen-elemen dasar yang sama.

Karakteristik Mikrokontroller

Menurut Hermawan dan Elfan Lutfi (2015), Mikrokontroler memiliki karakteristik sebagai berikut :

1. Memiliki program khusus yang disimpan dalam memori untuk aplikasi tertentu, tidak seperti PC yang multi fungsi karena mudahnya memasukan program. Program mikrokontroler relatif lebih kecil daripada program-program pada PC.
2. Konsumsi daya kecil.
3. Rangkaiannya sederhana dan kompak.
4. Harganya murah, karena komponennya sedikit.
5. Unit I/O yang sederhana, misalnya LCD, LED, sensor.
6. Lebih tahan terhadap kondisi lingkungan ekstrim, misalnya temperatur tekanan, kelembaban, dan sebagainya.

Klasifikasi Mikrokontroller

Menurut Syahrul dalam Hermawan (2015), Mikrokontroler memiliki klasifikasi sebagai berikut :

1. RAM berkapasitas 68 byte.
2. ROM (Flash Memory) dengan kapasitas 1024 byte (1 KB).
3. EEPROM (memori data) berkapasitas 64 byte.
4. Total 13 jalur I/O (Port B 8 bit).
5. Timer/Counter 8 bit dengan prescaler.
6. Fasilitas pemrograman di dalam sistem (ICSP = In Circuit Serial Programing).

Beberapa fitur yang umumnya ada di dalam mikrokontroler adalah sebagai berikut:

1. RAM (Random Access Memory)
   RAM digunakan oleh mikrokontroler untuk tempat penyimpanan variabel. Memori ini bersifat volatile yang berarti akan kehilangan semua datanya jika tidak mendapatkan catu daya.
2. ROM (Read Only Memory)
   ROM seringkali disebut sebagai kode memori karena berfungsi untuk tempat penyimpanan program yang akan diberikan oleh user.
3. Register
   Merupakan tempat penyimpanan nilai–nilai yang akan digunakan dalam proses yang telah disediakan oleh mikrokontroler.
4. Special Function Register
   Merupakan register khusus yang berfungsi untuk mengatur jalannya mikrokontroler. Register ini terletak pada RAM.
5. Input dan Output Pin
   Pin input adalah bagian yang berfungsi sebagai penerima signal dari luar, pin ini dapat dihubungkan ke berbagai media inputan seperti keypad, sensor, dan sebagainya. Pin output adalah bagian yang berfungsi untuk mengeluarkan signal dari hasil proses algoritma mikrokontroler.
6. Interrupt
   Interrupt bagian dari mikrokontroler yang berfungsi sebagai bagian yang dapat melakukan interupsi, sehingga ketika program utama sedang berjalan, program utama tersebut dapat diinterupsi dan menjalankan program interupsi terlebih dahulu.

Konsep Dasar NodeMCU ESP8266

Definisi NodeMCU ESP8266

Menurut Limantara et al. (2017), “ESP8266 merupakan modul wifi yang berfungsi sebagai perangkat agar dapat terhubung langsung dengan wifi dan membuat koneksi TCP/IP”.

Menurut Arafat (2016), “ESP 8266 adalah sebuah chip yang sudah lengkap dimana didalamnya sudah termasuk processor, memori dan juga akses ke GPIO. Hal ini menyebabkan ESP8266 dapat secara langsung menggantikan Arduino dan ditambah lagi dengan kemampuannya untuk mensupport koneksi wifi secara langsung”.

Berdasarkan 2 (dua) definisi diatas dapat disimpulkan bahwa ESP8266 adalah modul wifi yang dapat menghubungkan perangkat melalui koneksi IP.

Gambar 2.10 NodeMCU ESP8266

Konsep Dasar Sensor DHT11

Definisi Sensor DHT11

Dikutip dari Jurnal ilmiah oleh Noni Juliasari, dkk (2016), “Sensor DHT11 ini memiliki pengaturan suhu dan kelembaban yang terkalibrasi dan dengan keluaran sinyal digital. Dengan teknik pendeteksian sinyal digital yang baik pada suhu dan kelembaban, menghasilkan sensor ini dapat diandalkan dan memiliki kestabilan jangka panjang”.

Sensor DHT11 pada umumya memiliki fitur kalibrasi nilai pembacaan suhu dan kelembaban yang cukup akurat. Spesifikasi:

1. Pasokan Voltage: 5 V
2. Rentang temperatur: 0-50 ° C kesalahan ± 2 ° C
3. Kelembaban: 20-90% RH ± 5% RH error
4. Interface: Digital

Gambar 2.11 Modul Sensor DHT11

Konsep Dasar SSR (Solid State Relay)

Definsi SSR (Solid State Relay)

Dikutip dari Jurnal ilmiah oleh Vincentius Christian Bintang, dkk (2017), “Pengertian dan fungsi solid state relay (SSR) sebenarnya sama dengan relay elektromekanik atau magnetic contactor (MC) yaitu sebagai saklar elektronik yang biasa digunakan atau diaplikasikan di industri-industri sebagai device pengendali”.

Dari definisi di atas Solid State Relay adalah modul relay pengembangan dari electronic relay mekanis yang difungsikan mengontrol arus listrik tanpa adanya pergerakan mekanis. Yang dimaksud tanpa adanya mekanis yaitu tanpa adanya pergerakan secara mekanik didalam relay, mengandalkan sistem pencahayaan LED atau photocoupler untuk mensaturasikan opto-triac. Bagian pada SSR yaitu LED disebut juga dengan transmitter dan bagian penerima opto-triac disebut dengan receiver.

Gambar 2.12 SSR (Solid State Relay)

Konfigurasi pin I/O SSR

Ada beberapa cara untuk mengkonfigurasikan pin I/O yang disesuaikan dengan kebutuhan. Berikut cara konfigurasi pin input SSR berdasarkan beberapa metode input :

1. Direct menggunakan sumber DC 5V
2. Menggunakan transistor NPN
3. Menggunakan Microcontroller
4. Gerbang Logika

Gambar 2.13 Konfigurasi pin I/O SSR

Secara konsep semua konfigurasi diatas akan mesaturasikan output yang dihubungkan ke load atau beban, dan bersifat responsif saat ada tegangan yang masuk hanya persekian detik.

Sedangkan untuk konfigurasi pin output terdapat juga beberapa metodenya antara lain :

1. Direct menggunakan transistor NPN (Arus DC)
2. Menggunakan thryristors (Arus AC)
3. Menggunakan Triac (Arus AC)

Gambar 2.14 Konfigurasi pin I/O SSR

Basic4Android

Dikutip dari Jurnal ilmiah oleh Ricky Akbar dan Indri (2017), “Basic4Android adalah sebuah development tool sederhana dan powerful yang digunakan untuk membangun aplikasi Android dengan bahasa yang mirip dengan Visual Basic. Namun pada Basic4Android, aplikasi Android yang di compile merupakan aplikasi android asli dan tidak ada ketergantungan dengan file lain atau disebut dengan NoDependencies seperti visual basic yang memiliki ketergantungan dengan msvbvm60.dll”.

B4A adalah alternatif pemrograman dengan Java. B4A mencakup perancang visual yang menyederhanakan proses membangun antarmuka pengguna yang menargetkan ponsel dan tablet dengan ukuran layar yang berbeda. Program yang dikompilasi dapat diuji dalam emulator AVD Manager atau pada perangkat Android nyata menggunakan Android Debug Bridge dan B4A Bridge.

B4A menghasilkan aplikasi Android bertanda tangan standar yang dapat diunggah ke toko aplikasi seperti Google Play, Samsung Apps dan Amazon Appstore. Tidak ada dependensi khusus atau kerangka kerja runtime yang diperlukan. Tampilan Basic4Android pada gambar 2.16.

Gambar 2.15 Basic4Android

Google Firebase

Dikutip dari Jurnal Ilmiah oleh Mirza Ilhami (2017), “Google Firebase sebagai database tanpa harus menggunakan database relasional seperti SQL. Google Firebase menyediakan REST API yang dapat diakses langsung melalui hybrid apps tanpa perlu membangun API menggunakan pemrograman berbasis server. Ujicoba dilakukan dengan beberapa fitur dari Google Firebase seperti Autentikasi, Realtime Database, Storage dan Cloud Messaging”.

Gambar 2.16 Google Firebase

Kipas 220V

Dikutip dari Jurnal ilmiah oleh Dermawan (2016), “Perkembangan kipas angin di era modern seperti sekarang ini sudah semakin pesat, terutama dalam hal kontrol dan teknik dalam menggerakkan udara disekitarnya. Jika dulu kipas angin hanya dapat dikendalikan melalui tombol-tombol yang ada pada alat tersebut, sekarang pengendalian sudah dapat dilakukan secara jarak jauh menggunakan remote control”.

Pengaturan kecepatan kipas angin biasanya disesuaikan dengan lilitan tembaga pada motor penggeraknya. Selain itu juga dapat diatur melalui daya yang diberikan pada beban, sehingga tidak merubah jumlah lilitan pada motornya. Intisari-Teknologi dengan menggunakan sistem kendali kecepatan banyak digunakan dalam keseharian masyarakat. Salah satu peralatan rumah tangga yang menggunakan sistem ini adalah kipas angin. Salah satu contoh kipas 220V seperti gambar 2.17.

Gambar 2.17 Kipas 220V

Pompa Air 220V

Dikutip dari Jurnal ilmiah Arief Muliawan, Finta Amalinda, dan Irvan Prasetio (2018), “Pompa air yang sering kita miliki memegang peranan penting dalam pendistribusian pada instalasi air di rumah terutama penyaluran dari pipa PDAM ke bak penampungan. Pengoperasian ini terkadang membutuhkan waktu yang lama dalam pengorasian sehingga membutuhkan sistem kontrol yang efesien. Peranan teknologi elektronika mempengaruhi kinerja sistem kontrol yang semakin cangih dan muktahir”.

Pompa air secara umum adalah alat yang digunakan untuk memindahkan cairan atau (fluida) dari suatu tempat ke tempat lainnya melalui saluran (pipa) dengan menggunakan tenaga lsitrik untuk mendorong air yang dipindahkan secara terus menerus.

Dimasa sekarang ini dimana pompa air sangat penting untuk kelangsungan mahluk hidup. Pompa air memegang pernanan penting bagi kebutuhan lainnya seperti hewan dan tanaman adapun seperti industry, perumahan tenaga listrik dan lainnya. Salah satu contoh Pompa Air 220V seperti digambar 2.18.

Gambar 2.18 Pompa Air

Lampu LED Tanaman

Dikutip dari Jurnal ilmiah Daru Nurdianna, Retno Bandriyati Arni Putri, dan Dwi Harjoko (2018), “Penggunaan lampu LED memiliki potensi salah satu kemajuan terbesar dalam pencahayaan hortikultura dalam beberapa dekade dan LED memiliki keunggulan dapat mengatur komposisi spektrum yang dihasilkan. Keunggulan lain LED adalah intensitas tinggi dan hemat energi LED telah banyak digunakan untuk memaksimalkan pertumbuhan tanaman”.

Lampu LED sekarang ini menjadi pilihan pada kebun atau taman vertikal di dalam ruangan. Lampu LED tak hanya bagus untuk tanaman hidroponik, tetapi juga bagus untuk tanaman konvensional lainnya di dalam greenhouse.

Menurut beberapa penelitian, lampu LED terbukti lebih unggul dibandingkan dengan cahaya lampu lainnya untuk tanaman. Karena cahayanya yang dapat memancarkan cahaya 8 kali lebih besar daripada lampu jenis lainnya, hal ini memberi efek posistif pada tanaman karena dapat menaikkan 10% hasil produksinya. Selain itu, lampu LED juga memiliki daya spektrum yang penuh sehingga hal ini akan sangat berguna apabila diaplikasikan pada saat pembibitan dan pemeliharaan tanaman.

Daya spektrum di sini berarti rentetan gelombang cahaya elektomagnetik yang dikeluarkan oleh lampu. Gelombang cahaya ini dapat memancarkan warna yang dimana dari masing-masing warna tersebut dapat memberikan manfaat tersendiri. Misalnya, pada lampu LED 6 watt yang berwarna merah dan biru. Warna birunya dapat merangsang pertumbuhan daun agar tumbuh lebih cepat sedangkan warna merahnya dapat mendukung pertumbuhan bunga. Salah satu contoh LED Tanaman pada gambar 2.19.

Gambar 2.19 Lampu LED Tanaman

Literature Review

Definisi Literature Review

Menurut Untung Rahardja, dkk (2017), “Literature review adalah sebuah rangkuman atau intisari dari hasil temuan peneliti terdahulu yang dapat dijadikan sebagai acuan dalam menulis suatu artikel ilmiah atau penelitian baru mengenai suatu project. Literature review ini dapat membantu peneliti dalam mendapatkan ide-ide dari hasil terdahulu untuk bisa dikembangkan menjadi lebih baik dari yang sebelumnya sudah ada”.

Menurut Hasibuan dalam Rafika dkk. (2015), “Literature review berisi tentang uraian teori, temuan dan bahan penelitian lain yang diperoleh dari bahan acuan untuk dijadikan landasan kegiatan penelitian. Uraian dalam Literature review ini diarahkan untuk menyusun kerangka pemikiran yang jelas tentang pemecahan masalah yang diuraikan sebelumnya pada perumusan masalah.”

Menurut Suryo dkk, dalam Rafika dkk. (2015), “Metode Literature Review ini dilakukan untuk menunjang metode observasi yang telah dilakukan. Pengumpulan informasi yang dibutuhkan dalam mencari referensi-referensi yang berhubungan dengan penelitian yang dilakukan.”

Langkah-Langkah Literature Review

Menurut Suryo dkk, dalam Rafika dkk. (2018), Dalam melakukan kajian literature review ini, langkah-langkah yang harus dilakukan sebagai berikut:

1. Mengidentifikasikan kesenjangan (identify gaps) dari penelitian ini.
2. Menghindari membuat ulang (reinventing the wheel) sehingga banyak menghemat waktu dan juga menghindari kesalahan-kesalahan yang pernah dilakukan oleh orang lain.
3. Mengidentifikasikan metode yang pernah dilakukan dan yang relevan terhadap penelitian ini.
4. Meneruskan capaian penelitian sebelumnya sehingga dengan adanya studi pustaka ini, penelitian yang akan dilakukan dapat dibangun di atas platform pengetahuan atau ide yang sudah ada.
5. Untuk mengetahui orang lain yang spesialis dan mengerjakan di area penelitian yang sama, sehingga dapat terjaring dalam komunitas yang dapat memberi kontribusi sumber daya yang berharga.

Berdasarkan beberapa pendapat yang dikemukakan diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa literature review adalah pengadaan survey tentang penelitian yang sebelumnya dilakukan oleh peneliti lain sebagai bahan pendukung penelitian. Beberapa Literature Review yang menjadi acuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Penelitian dalam sebuah jurnal Internasional yang dilakukan oleh Po Abas Sunarya, Ahmad Roihan, Diah Aryani and Annas Rifa’i (2019). “Warning Button Crime System in Supporting the Management of Public Services in the Legal Area of Polres Kota Tangerang”. The Warning Button Crime System is a tool that can make it easy for people to contact the police when a crime occurs. This tool consists of two parts, namely the transmitter side which is stored in the strategic area and the other side is the receiver stored in the police station. By utilizing the Arduino nano and uno microcontroller which is connected to the SIM 800L Module, it can function to send a message to the Polres Kota Tangerang, with the aim of being able to provide services easily to the public in notifying and reporting criminal acts or anything else to the police. So that the police are able to know more about the location of the incident correctly and can take preventive actions to overcome it.
2. Penelitian dalam sebuah jurnal Internasional yang dilakukan oleh Wiedjaja Atmadja, Suryadiputra Liawatimena, Jonathan Lukas, Eka Putra Leo Nata, Ivan Alexander (2017). “Hydroponic system design with real time OS based on ARM Cortex-M microcontroller”. This paper describes development complete automation hydroponic system, from maintaining stable nutrient composition (conductivity and pH), grow light, and monitor plant environment such as CO2, temperature and humidity. The heart of our automation is ARM Cortex-M4 from ST Microelectronic running ARM mbed OS, the official Real Time Operating System (RTOS) for ARM Cortex-M microcontroller. Using RTOS gives us flexibility to have multithreaded process. Results show that system capable to control desired concentration level with variation of less than 3%, pH sensor show good accuracy 5.83% from pH value 3.23-10. Growing light intensity measurement show result 105 μmol/m2/s therefore we need turn on the light at least 17 hours/day to fulfil plant light requirement.
3. Penelitian dalam sebuah jurnal yang dilakukan oleh Diah Aryani, Ignatius Joko Dewanto, Alfiantoro (2019). “PROTOTYPE ALAT PENGANTAR MAKANAN BERBASIS ARDUINO MEGA”. Pada penelitian ini bertujuan membuat Prototipe Alat Pengantar Makanan Berbasis Arduino mega adalah sebagai terobosan baru dalam dunia kuliner dengan metode penelitian antara lain metode pengumpulan data, metode perancangan alat dan metode pengujian alat. Sehingga prototype ini dapat digunakan untuk mengantar makanan dengan menggunakan RFID (Radio Frequency Identification) berdasarkan instruksi dari Arduino Mega sebagai mikrokontroler, dengan perintah tersebut RFID akan membaca ID yang berada pada meja dan motor Stepper sebagai penggerak alat.
4. Penelitian dalam sebuah jurnal yang dilakukan oleh Diah Aryani, Muhammad Nur Ihsan, Puspita Septiyani (2017). “PROTOTYPE SISTEM ABSENSI DENGAN METODE FACE RECOGNITION BERBASIS ARDUINO PADA SMK NEGERI 5 KABUPATEN TANGERANG”. Pada perancangan saat ini yang dimaksudkan meliputi perancangan perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Perangkat keras yang meliputi Webcam Logitech C-170, LCD 2 x 16, Lampu LED, Buzzer, Arsitektur Arduino serta rangkaian pendukung lainnya. Perancangan perangkat kerasnya menggunakan Arduino Uno sebagai media menanamkan program kedalam mikrokontroller dengan menggunakan program Ide Arduino.
5. Penelitian dalam sebuah jurnal yang dilakukan oleh Zettry Buana, Oriza Candra, Elfizon (2019). “SISTEM PEMANTAUAN TANAMAN SAYURAN DENGAN MEDIA TANAM HIDROPONIK MENGGUNAKAN ARDUINO”. Aims to establish a monitoring system and stabilize the pH level of water in pakcoy mustard vegetable plants, red lettuce and spinach in hydroponic growing media using an Arduino microcontroller on the sensor network. This tool consists of inputs received through a pH sensor and output in the form of pH UP pump and pH DOWN then ESP8266 as the data sender.
6. enelitian dalam sebuah jurnal dilakukan oleh Michelle Kartosugondo, Felicia Leliana dan Agnes Yolanda (2018). “SMART HYDRO SYSTEM SEBAGAI SOLUSI OTOMASI PEMELIHARAAN PERTANIAN HIDROPONIK”. Sistem yang akan dibangun mampu membantu pihak mitra kebun sayur ataupun para penggiat di bidang budidaya tanaman hidroponik. Diharapkan dengan adanya sistem ini mampu membantu para penggiat hidroponik dalam memonitor kuantitas airnya, sehingga mereduksi kegagalan panen akibat kesalahan penanganan dan kuantitas air.
7. Penelitian dalam sebuah jurnal yang dilakukan oleh Fitri Rahmah, Fitria Hidayanti, Mutma Innah (2019). “PENERAPAN SMART SENSOR UNTUK KENDALI PH DAN LEVEL LARUTAN NUTRISI PADA SISTEM HIDROPONIK TANAMAN PAKCOY”. Ketika nilai pH berada dibawah 6, maka aktuator solenoid valve dilarutan basa akan terbuka secara otomatis dan mengalir ke larutan nutrisi. Begitu juga ketika nilai pH berada di atas 7 maka solenoid valve larutan asam yang akan terbuka secara otomatis. Solenoid valve menutup kembali ketika sensor mendeteksi nilai pH pada rentang 6-7. Sensor level ultrasonik digunakan untuk mendeteksi ketinggian level larutan nutrisi. Ketika sensor level mendeteksi ketinggian larutan nutrisi pada nilai 18 cm.
8. Penelitian dalam sebuah jurnal yang dilakukan oleh Priadhana Edi Kresnha, Sitti Nurbaya Ambo, Yus Sosrowiguno (2018). “SMART OUTDOOR HIDROPONIK DENGAN PENGATURAN PENYINARAN MATAHARI DAN HUJAN BERBASIS MIKROKONTROLLER”. Smart outdoor hidroponik dengan pengaturan penyinaran matahari dan hujan berbasis mikrokontroller bertujuan untuk mempermudah bertanaman hidroponik packcoy dengan media sekam bakar. Smart outdoor hidroponik menggunakan Arduino Uno ATmega328 sebagai pengendali utama komponen elektronik, dan diprogram melalui piranti lunak Arduino Integrated Developtment Environtment (Arduino IDE). Pengendalian berbasis waktu menggunakan Real Time Clock (RTC) tipe DS3231, dan pengendalian paparan hujan menggunakan sensor hujan.
9. Penelitian dalam sebuah jurnal yang dilakukan oleh Robinson Wadu, Indranata Panggalo, Nicodemus Setioharjo (2018). “PERANCANGAN PROTOTIPE SMART GREENHOUSE TIPE HIDROPONIK TANAMAN HOLTIKULTURA BERBASIS MIKROKONTROLER”. Sistem Smart Green House tipe Hidroponik tanaman Holtikultura model tanam Nutrient Film Technique (NFT) dikembangkan dengan melibatkan Mikrokontroler Atmega328, beberapa sensor seperti sensor pH, Sensor Suhu dan kelembaban, Sensor cahaya yang dipakai untuk mendeteksi keadaan suhu dan kelembaban disekitar sistem, mendeteksi status keadaan cahaya disekitar sistem sebagai input untuk mengontrol nyala lampu pada sistem Hidroponik, mendeteksi status keasaman atau kebasaan atau pH dari larutan nutrisi yang diberikan pada tanaman dan aktuator berupa relay board.
10. Penelitian dalam sebuah jurnal yang dilakukan oleh Samuel L. H. Siregar, Muhammad Rivai (2018). “MONITORING DAN KONTROL SISTEM PENYEMPROTAN AIR UNTUK BUDIDAYA AEROPONIK MENGGUNAKAN NodeMCU ESP8266”. Penelitian sebuah sistem kontrol yang mengatur penyemprotan larutan nutrisi ke akar tanaman, juga pemantau temperatur dan kelembapan relatif dari ruang tumbuh melalui internet. Mikrokontroler yang digunakan adalah NodeMCU ESP8266 dengan modul sensor DHT22 sebagai sensor temperatur dan kelembapan relatif, sensor HC-SR04 untuk mendeteksi ketinggian air, ultrasonic atomizer sebagai pengubah wujud larutan nutrisi menjadi kabut, kipas DC sebagai pendistribusi kabut dan pompa DC untuk memompa larutan nutrisi.

Dari beberapa sumber Literature Review diatas, dapat diketahui bahwa penelitian tentang Mikrokontroler sudah banyak di bahas. Untuk itu dibuatlah penelitian yang berjudul “SISTEM SMART GARDEN HYDROPONICS INDOOR BERBASIS IOT”.

Penelitian yang akan dilakukan dari beberapa penelitian diatas, dan merupakan pengembangan dari penelitian sebelumnya, sehingga penelitian yang dilakukan merupakan penelitian lanjutan.

BAB III
PEMBAHASAN

Gambaran Umum SD Negeri Tangerang 1

Sejarah Singkat

SD Negeri Tangerang 1 merupakan salah satu sekolah dasar negeri yang ada di Kota Tangerang. Sekolah ini berdiri sejak tahun 1906 silam. SD Negeri Tangerang 1 merupakan sekolah dasar negeri dibawah dinas pendidikan dan salah satu sekolah dasar berakreditas A. Yang berlokasi di Jln. A. Damyati No.5 15115, Kel.Sukarasa, Kec.Tangerang, Kota Tangerang.

SD Negeri Tangerang 1 berdiri pada tahun 1906, dengan luas tanah 1673 m2. Mempunyai jumlah 617 siswa, 35 guru, dan 37 guru PTK. Yang dikepalai oleh kepala sekolah Ibu. Suadah, S.Ag.

Keberadaan sarana prasarana di SD Negeri Tangerang 1 sudah memadai dan lengkap dengan ketentuan sebagai berikut : Satu Ruang Kepala Sekolah, satu ruang guru, satu ruang tata usaha, delapan belas ruang kelas belajar mengajar, satu mushola, satu ruang perpustakaan, dua ruang sanitasi siswa dan dua ruang sanitasi guru.

Visi dan Misi SD Negeri Tangerang 1

Visi SD Negeri Tangerang 1

Menciptakan generasi cerdas, berakhlak mulia serta berperilaku baik terhadap lingkungan.

Misi SD Negeri Tangerang 1

1. Menyiapkan generasi yang kreatif dan berprestasi.
2. Membentuk siswa yang beriman dan bertakwa kepada Tuhan Yang Maha Esa.
3. Membudayakan hidup sehat dilingkungan sekolah.

Tujuan SD Negeri Tangerang 1

1. Mengembangkan potensi kecerdasan dan minat bakat siswa.
2. Beriman dan bertakwa kepada Tuhan Yang Maha Esa dan berakhlak mulia.
3. Melestarikan penghijauan di lingkungan sekolah.
4. Membiasakan membuang sampah pada tempatnya.
5. Membiasakan memilih sampah kering dan sampah basah.
6. Membudayakan peserta didik untuk lebih peduli dan berkarakter dalam memelihara lingkungan.

Struktur Organisasi SD Negeri Tangerang 1

Pengorganisasian suatu sekolah bergantung pada jenis, tingkat dan sifat sekolah yang bersangkutan. Susnan organisasi sekolah tertuang dalam keputusan Menteri Pendidikan dan Kebudayaan tantang susunan dan tata kerja sekolah tersebut.

Dalam struktur organisasi sekolah terlihat adanya hubungan dan mekanisme kerja antara kepala sekolah, guru, siswa, dan pegawai tata usaha sekolah serta pihak lain diluar sekolah.

Koordinasi, integrasi dan sinkronisasi kegiatan-kegiatan pendidikan harus di selenggarakan oleh kepala sekolah untuk mencapai suatu tujuan.

Agar kegiatan pada SD Negeri Tangerang 1 berjalan sesuai dengan program yang telah dibentuk maka dibentuk Struktur Organisasi kepengurusan Sekolah yaitu :

Gambar 3.1 Struktur Organisasi SD Negeri Tangerang 1

Gambar 3.2 Struktur Organisasi Adiwiyata

Tugas dan Tanggung Jawab

Fungsi dan tugas bagian-bagian yang ada pada SD Negeri Tangerang 1 merupakan sebagai berikut :

Kepala Sekolah

1. Fungsi
   Sebagai edukator, manajer administrator dan supervisor.
2. Tugas
   Sebagai Pemimpin / Leader inovator dan Motivator.

Wakil Kepala Sekolah

1. Fungsi
   Membantu kepala sekolah dalam kegiatan-kegiatan sebagai berikut :
   1. Menyusun perencanaan, membuat program kegiatan dan pelaksanaan program.
   2. Menyusun perencanaan, membuat program kegiatan dan pelaksanaan program.
   3. Pengorganisasian
   4. Pengarahan
   5. Ketenagaan
   6. Pengkoordinasian
   7. Pengawasan
   8. Penilaian
   9. Identifikasi dan pengumpulan data
   10. Penyusunan laporan
2. Tugas
   1. Kurikulum
   2. Kesiswaan
   3. Sarana / Prasarana
   4. Humas

Tata Usaha

1. Fungsi
   Melaksanakan ketatausahaan sekolah.
2. Tugas
   Bertanggung jawab kepada kepala sekolah dalam kegiatan-kegiatan sebagai berikut :
   1. Penyusunan program kerja tata usaha sekolah
   2. Pengolahan keuangan sekolah
   3. Pengurusan administrasi ketenagaan dan siswa
   4. Pembinaan dan pegembangan karir pegawai tata usaha sekolah
   5. Penyusunan administrasi perlengkapan sekolah
   6. Penyusunan dan penyajian data / statistik sekolah
   7. Mengkoordinasikan dan melaksanakan 7K
   8. Penyusunan laporan pelaksanaan kegiatan pengurusan ketatusahaan secara berkala.

Kurikulum

1. Fungsi dan Tugas
   1. Menyusun dan menjabarkan kalender pendidikan
   2. Menyusun pembagian tugas staff guru dan jadwal pelajaran
   3. Menyusun program pengajaran
   4. Mengatur pelaksanaan kegiatan kurikuler dan ekstrakurikuler
   5. Mengatur pelaksanaan program penilaian kriteria kenaikan siswa, kriteria kelulusan, dan laporan kemajuan belajar siswa, serta pembagian rapor dan STTB.
   6. Mengatur pelaksaan program perbaikan dan pengajaran
   7. Mengatur pemanfaatan lingkungan sebagai sumber belajar
   8. Mengatur pengembangan MGMPP
   9. Mengatur mutasi siswa
   10. Melakukan supervisi administrasi dan akademis
   11. Menyusun laporan

Kesiswaan

1. Fungsi dan Tugas
   1. Mengatur program dan pelaksanaan bimbingan konseling
   2. Mengatur dan mengkoordinasikan pelaksaan 7K
   3. Mengatur dan membina program kegiatan disekolah
   4. Mengatur program pesantren kilat
   5. Menyusun dan mengatur pelaksaan pemilihan siswa teladan sekolah

Humas

1. Fungsi dan Tugas
   1. Mengatur dan mengembangkan hubungan dengan komite sekolah dan peran komite sekolah.
   2. Menyelenggarakan bakti sosial dan karyawisata
   3. Menyelenggarakan pameran hasil pendidikan disekolah
   4. Menyusun laporan

Saran dan Prasarana

1. Fungsi dan Tugas
   1. Merencanakan kebutuhan sarana prasarana untuk menunjang proses belajar mengajar.
   2. b. Merencakan program-program pengadaannya
   3. Mengatur pemanfaatan saran dan prasarana
   4. Mengelola perawatan, perbaikan dan pengisian
   5. Mengatur pembukuannya
   6. Menyusun laporan

Tujuan Perancangan

Tujuan pembuatan alat ini adalah untuk memudahkan dan membantu staff guru untuk monitor tanaman hidroponik didalam ruangan (indoor), dalam penerapan kontrol pompa nutrisi hidroponik, suhu, dan cahaya untuk pertumbuhan tanaman dikendalikan secara otomatis dapat dilihat oleh staff guru melalui aplikasi smartphone android yang terhubung jaringan internet.

Langkah-Langkah Perancangan

Konsep Perancangan Alat

Pada konsep perancangan alat Sistem Smart Garden Hydroponics Indoor ini menggunakan beberapa komponen lain seperti kayu dan akrilik yang membetuk sebuah kotak dan tertutup sehingga sensor DHT11 dapat membaca suhu diruang alat hidroponik ini, netpot untuk tempat tanaman hidroponik tersebut.

Gambar 3.3 Konsep Perancangan Alat

Konsep Perancangan Aplikasi

Pada konsep perancangan aplikasi ini menggunakan software basic4android sebagai bahan dasar pembuatan nya dan dapat digunakan pada Smartphone android untuk menampilkan status kondisi dari alat Sistem Smart Garden Hydroponik Indoor.

Gambar 3.4 Konsep Perancangan Aplikasi

Diagram Blok

Diagram blok merupakan bagian terpenting dalam perancangan dan pembuatan alat ini, dengan diagram blok perinsip kerja dan rangkain sistem akan lebih mudah diketahui. Berikut adalah diagram blok pada alat yang akan dibuat :

Gambar 3.5 Diagram Blok Sistem

Dari gambaran keseluruhan tersebut, berikut adalah penjelasan secara lebih detil pada masing-masing blok.

Rangkaian Mikrokontroller

Agar alat yang dibuat bekerja sesuai dengan fungsi nya, NodeMCU ESP8266 digunakan sebagai mikrokontroller dari alat Sistem Smart Garden Hydroponics Indoor. Berikut rangkaian pada mikrokontroller NodeMCU ESP8266.

Gambar 3.6 Rangkaian Sistem Mikrokontroller NodeMCU ESP8266

Dari rangkaian diatas dijelaskan hanya menggunakan beberapa Pin GPIO. Yaitu menggunakan GPIO 16 (Pin D0), GPIO 5 (Pin D1), GPIO 0 (Pin D2), GPIO 2 (Pin D3), VIN (5V) dan GND.

Rangkaian Catu Daya

Pada rangkaian catu daya ini menggunakan 1 buah AC Adapter dan 1 buah kabel Micro USB sebagai sumber catu daya langsung Input dari listrik 220V. Adapter digunakan untuk memberikan supply tegangan output 5V==2A masuk melalui Port Micro USB NodeMCU ESP8266. Berikut rangkaian catu daya pada NodeMCU ESP8266.

Gambar 3.7 Rangkaian Catu Daya

Rangkaian Sensor DHT11

Input utama pada sistem ini menggunakan module sensor DHT11 berfungsi untuk mensensing suhu dan kelembaban tanaman hidroponik indoor sehingga lampu, kipas dan pompa berfungsi secara otomatis yang sudah ditetapkan sesuai dengan Temperature Suhu pada program sensor DHT11, berikut sistem rangkaian DHT11 yang digunakan.

Gambar 3.8 Rangkaian Sensor DHT11

Dari rangkaian diatas dijelaskan Sensor DHT11 menggunakan beberapa Pin GPIO. Pin VCC terhubung pada Pin Vin/5V Mikrokontroller dan Pin GND terhubung pada Pin GND Mikrokontroller untuk catu daya, Pin DATA terhubung pada Pin GPIO 0 (Pin D2) pada mikrokontroller untuk memberikan input data terperature dan kelembaban.

Rangkaian Solid State Relay (SSR)

Pada sistem ini menggunakan Solid State Relay module sebagai output yang terhubung dengan Lampu, Kipas dan Pompa. Agar dapat berjalan dengan baik berikut sistem rangkaian yang digunakan.

Gambar 3.9 Rangkaian Solid State Relay (SSR)

Dalam rangkaian sistem di atas dijelaskan supply tegangan daya lampu, kipas dan pompa langsung dari listrik 220V yang diatur oleh solid state relay secara otomatis on/off dengan pemicu input temperature dari sensor DHT11, Pin DC+, DC- terhubung pada Pin Vin/5V dan Pin GND Mikrokontroller untuk catu daya. Pin CH1, CH2 dan CH3 terhubung pada Pin D0 (GPIO16), D1 (GPIO5) dan D2 (GPIO4) Mikrokontroller sebagai Output, dan solid state relay yang digunakan dapat disebut dengan activelow karena akan mengaktifkan pompa dalam keluaran LOW dan menonaktifkan pompa dalam keluaran HIGH.

Rangkaian Sistem Keseluruhan

Setelah melakukan perancangan perangkat keras dari seluruh komponen dan bahan yang digunakan, maka rangkaian sistem keseluruhan akan terlihat seperti gambar sebagai berikut:

Gambar 3.10 Rangkaian Sistem Keseluruhan

Cara Kerja Alat

Rangkaian perancangan alat ini dibuat untuk dikendalikan secara otomatis dan dimonitor secara realtime pada aplikasi yang sudah dibuat pada smartphone. Berikut adalah cara kerja alat ini berdasarkan Input, Proses, dan Output yang diinginkan.

Input

Pada perancangan ini menggunakan Sensor DHT11 sebagai pengukur temperature pada ruang tanam hidroponik. Sensor DHT11 menggunakan satu pin GPIO0 (pin D3) untuk mengirim data input kedalam sistem NodeMCU ESP8266.

Proses

Data yang diperoleh NodeMCU ESP8266 dari Sensor DHT11 menghasilkan Temperature dan Humidity. NodeMCU ESP8266 yang terhubung oleh WIFI mengirim data secara realtime ke Database Firebase. Didalam Database Firebase akan menampilkan Temperature dan Humidity, Status Lampu, Status Pompa ON/OFF. aplikasi yang sudah dibuat pada Smartphone akan menampilkan hasil data sesuai yang ada didalam Database Firebase.

Output

Solid State Relay digunakan sebagai output. Solid State Relay akan melakukan ON/OFF pada Lampu, Kipas dan Pompa secara otomatis dari Suhu Temperature yang sudah ditetapkan didalam program Sensor DHT11.

Pembuatan Alat

Perangkat Keras (Hardware)

Langkah pertama dalam perancangan alat ini adalah mengumpulkan komponen. Beberapa komponen yang digunakan dalam pembuatan rancangan ini antara lain:

1. NodeMCU ESP8266
   NodeMCU ESP8266 adalah Secara fungsi modul ini hampir menyerupai dengan platform modul arduino, tetapi yang membedakan yaitu dikhususkan untuk “Connected to Internet“ didalam sudah ada perangkat wifi untuk terkoneksi internet.
2. Sensor DHT11
   Sensor DHT11 adalah module sensor yang berfungsi untuk mensensing objek suhu dan kelembaban yang cukup akurat. Sehingga dapat diimplementasikan didalam sistem hidroponik indoor.
3. Solid State Relay (SSR)
   Solid State Relay atau yang sering disingkat SSR merupakan sebuah saklar elektromekanik yang memiliki sifat semi konduktor. Sehingga dapat diimplemetasikan untuk mengatur ON/OFF dari Lampu, Kipas dan Pompa yang bertegangan 220V.
4. Lampu Tanaman
   Lampu Tanaman banyak digunakan sebagai pengganti sinar matahari pada tanaman, sehingga diimplementasikan untuk pengganti sinar matahari pada tanaman hidroponik indoor.
5. Kipas 220V
   Diimplementasikan untuk menstabilkan suhu pada tanaman hidroponik indoor.
6. Pompa Air 220V
   Diimplementasikan untuk mengalirkan air nutrisi pada tanaman hidroponik indoor.
7. Adapter 5V=2A dan Kabel Micro USB
   Adapter 5V=2A dan Kabel Micro USB sangat mudah didapatkan dengan harga yang terjangkau.
8. Kabel Pita Warna
   Kabel Pita Warna sangat mudah didapatkan dengan harga yang terjangkau.

Perangkat Lunak (Software)

Perangkat lunak yang yang digunakan dalam pembuatan rancangan ini antara lain:

1. Windows 10
   Windows 10 merupakan versi terakhir dari windows untuk saat ini.
2. Arduino IDE
   Arduino IDE adalah software yang digunakan untuk memprogram arduino selain banyak fitur yang dapat membantu memprogram arduino, arduino IDE ini juga dapat di unduh secara geratis.
3. Basic4Android
   Basic4Android (B4A) software yang digunakan untuk mendesign dan membantu memprogram aplikasi di smartphone.

Analisa Sistem Yang Berjalan

Dari analisa yang dilakukan sistem yang berjalan masih dengan cara manual melakukan penyiraman pada tanaman hidroponik. Pada penelitian ini digunakan teknik pembacaan melalui flowchart diagram untuk mempermudah pembacaan sistem yang sedang berjalan.

Gambar 3.11 Flowchart Sistem Berjalan

User Requirement

Elisitasi Tahap I

Elisitasi tahap I disusun berdasarkan hasil wawancara dengan staff guru mengenai seluruh rancangan Sistem Smart Garden Hydroponics Indoor. Berikut tabel elisitasi tahap I.

Tabel 3.1 Elisitasi Tahap I

Elisitasi Tahap II

Elisitasi Tahap II dibentuk berdasarkan Elisitasi Tahap I yang kemudian diklasifikasikan lagi dengan menggunakan metode MDI. Sesuai dengan ruang lingkup penelitian yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya, maka semua requirement yang diberi opsi inessential (I) harus dieliminasi:

Tabel 3.2 Elisitasi Tahap II

Elisitasi Tahap III

Berdasarkan Elisitasi Tahap II di atas, dibentuklah Elisitasi Tahap III yang diklasifikasikan kembali dengan menggunakan metode TOE dengan opsi HML. Requirements yang opsinya High (H) dikolom TOE harus dieliminasi.

Tabel 3.3 Elisitasi Tahap III

Final Elisitasi=

Final Elisitasi merupakan tahapan akhir dari elisitasi yang telah disetujui oleh stakeholder yang dapat digunakan uuntuk merancang sebuah sistem. Berikut adalah final elisitas.

Tabel 3.4 Final Elisitasi

BAB IV
UJI COBA DAN ANALISA

Uji Coba

Setelah dilakukan perancangan dan pemasangan komponen hardware dan software, selanjutnya dilakukan serangkaian ujicoba pada masing-masing blok rangkaian yang bertujuan untuk mendapatkan kesesuaian spesifikasi dan hasil yang diinginkan. Untuk lebih jelas mengenai pembahasan hasil uji coba yang dilakukan pada sub bab berikut.

Pengujian Dengan Metode Black Box

Berikut ini adalah tabel pengujian Black Box pada alat Sistem Smart Garden Hydroponics Indoor Berbasis IoT, untuk pengujian pada sistem sebagai berikut:

Tabel 4.1 Pengujian Black Box pada saat terhubung Aplikasi

Tabel 4.2 Pengujian Black Box Sensor DHT11

Tabel 4.3 Pengujian Black Box Solid State Relay

Uji Coba Hardware

Uji Coba Sensor DHT11

Pada uji coba ini adalah pengujian sensor DHT11, apakah sensor berjalan sebagaimana mestinya. Sensor DHT11 digunakan sebagai Input atau pemicu utama agar Solid State Relay melakukan On/Off secara otomatis pada lampu, kipas dan pompa sesuai dengan temperature yang sudah ditentukan dari program data sensor DHT11.

Gambar 4.1 Pengujian Sensor DHT11

Gambar 4.2 Hasil Pengujian Sensor DHT11

Listing program dari sensor DHT11 untuk membaca Temperature dan Humidity.

Gambar 4.3 Listing Program Sensor DHT11

Listing program dari sensor DHT11 untuk batasan temperature yang sudah ditentukan di dalam Program NodeMCU ESP8266.

Gambar 4.4 Listing Program Batasan Temperature Sensor DHT11

Uji Coba Solid State Relay

Pada uji coba ini Solid State Relay digunakan sebagai Output yang terhubung dengan lampu, kipas dan pompa. Solid State Relay akan mengaktifkan atau menonaktifkan lampu kipas dan pompa, yang sudah ditentukan dari listing program batasan temperature sensor DHT11.

Gambar 4.5 Pengujian Solid State Relay (SSR)

Solid State Relay yang digunakan dapat disebut dengan activelow karena akan mengaktifkan output dalam keluaran LOW dan menonaktifkan dalam keluaran HIGH. Gambar 4.6 listing program dari Solid State Relay (SSR).

Gambar 4.6 Listing Program Solid State Relay (SSR)

Uji Coba Software

Uji coba software dilakukan untuk menguji alat terhubung dengan database Google Firebase dan diterima oleh Aplikasi Smart Hydroponics Indoor.

Pengujian Aplikasi Smart Hydroponics Indoor

Uji coba ini dilakukan ketika User membuka Aplikasi. Berikut tampilan Aplikasi yang mengambil data dari Google Firebase.

Gambar 4.7 Pengujian Aplikasi Smart Garden Hydroponics Indoor

Pembuatan Aplikasi Sistem Smart Garden Hydroponics Indoor menggunakan Software B4A (Basic4Android). Berikut Listing Program dari B4A (Basic4Android).

Gambar 4.8 Listing Program Basic4Android

Tampilan database Google Firebase, menerima data sesuai dari Mikrokontroller NodeMCU Esp8266 yang terkoneksi wifi dan data diberikan ke Aplikasi Android secara Realtime.

Gambar 4.9 Pengujian Database Google Firebase

Listing program mikrokontroller NodeMCU ESP8266 mengirim data ke Google Firebase sesuai sensor DHT11 dan Solid State Relay, sehingga Aplikasi Android dapat menerima data secara realtime dan akurat. Gambar 4.10-4.11 Listing Program untuk Google Firebase.

Gambar 4.10 Listing Program Host dan Auth Google Firebase

Gambar 4.11 Listing Program Mengirim Data ke Google Firebase

Tabel 4.4 Hasil Uji Coba Aplikasi Smart Garden Hydroponic Indoor

Pengujian Sistem Smart Garden Hydroponics Indoor dengan tanaman selada dilakukan selama 7 (tujuh) hari untuk pencatatan hasil ujicobanya. Menurut Jurnal Martha Vira Sariayu, Hendro Priyatman, Bomo Wibowo Sanjaya “PENGENDALI SUHU DAN KELEMBABAN PADA TANAMAN SELADA (Lactuca sativa L) DENGAN SISTEM AEROPONIK BERBASIS ARDUINO UNO R3”. pertumbuhan Selada akan optimal pada kisaran suhu udara 25°C sampai 28°C dan kelembaban berkisar antara 65% sampai 78%.

Suhu normal untuk tanaman selada 25°C sampai 28°C, dari percobaan yang saya lakukan pada hari :

1. Suhu 28° dan Kelembaban 61% dengan Kondisi Lampu On, Kipas On dan Pompa On
2. Suhu 29° dan Kelembaban 65% dengan Kondisi Lampu On, Kipas On dan Pompa On
3. Suhu 28° dan Kelembaban 70% dengan Kondisi Lampu On, Kipas On dan Pompa On
4. Suhu 32° dan Kelembaban 67% dengan Kondisi Lampu Off, Kipas On dan Pompa On
5. Suhu 27° dan Kelembaban 65% dengan Kondisi Lampu On, Kipas On dan Pompa On
6. Suhu 33° dan Kelembaban 72% dengan Kondisi Lampu Off, Kipas On dan Pompa On
7. Suhu 28° dan Kelembaban 64% dengan Kondisi Lampu On, Kipas On dan Pompa On

Dari percobaan diatas, untuk suhu rata-rata selama percobaan sebesar 29,28°C dan kelembaban rata-rata 66,28%. Untuk pencapaian suhu normal penanaman hidroponik selada Menurut Jurnal Martha Vira Sariayu, Hendro Priyatman, Bomo Wibowo Sanjaya, pertumbuhan Selada akan optimal pada kisaran suhu udara 25°C sampai 28°C dan kelembaban berkisar antara 65% sampai 78%.

Maka pada penelitian ini untuk mendapatkan suhu normal akan dilakukan setting suhu pada Mikrokontroller NodeMCU ESP8266 maksimal 29°C, untuk kelembaban udara sudah memenuhi standar normal untuk pertumbuhan tanaman selada secara optimal.

Flowchart Sistem Yang Diusulkan

Dalam pembuatan sistem dan perancangan dapat digambarkan dalam bentuk flowchart sehingga dapat mempermudah dalam melakukan dan merancang langkah-langkah atau proses dengan benar. Adapun bentuk dari flowchart keseluruhan dari sistem yang dibuat dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 4.12 Flowchart Sistem Hardware

Gambar 4.13 Flowchart Sistem Software

Perancangan Program

Tahap perancangan yang perlu dilakukan dalam pembuatan alat dan program adalah tahap perancangan, yang digunakan sebagai tolak ukur perancangan yang harus sesuai dengan kebutuhan. Dengan demikian hasil perancangan akan dijadikan sebagai acuan untuk perakitan alat dan pembuatan program.

Tujuan dari perancangan adalah untuk mempermudah dalam merealisasikan pembuatan alat dan program dengan apa yang ingin dicapai.

Perancangan Perangkat Lunak

Sistem perangkat lunak yang dimaksud adalah Arduino IDE yang merupakan perangkat lunak untuk menuliskan listing program NodeMcu ESP8266, sehingga NodeMcu ESP8266 yang sudah dibuat dapat bekerja sesuai dengan apa yang diinginkan. Pada perancangan NodeMcu ESP8266 ini meggunakan Bahasa Pemrograman C dimana listing programnya dapat di compile dan di upload langsung kedalam NodeMCU ESP8266 menggunakan Arduino IDE, adapun tampilan penulisan jendela Arduino IDE sebagai berikut:

Gambar 4.14 Listing Program NodeMCU ESP8266 Bagian (a)

Gambar 4.15 Listing Program NodeMCU ESP8266 Bagian (b)

Gambar 4.16 Listing Program NodeMCU ESP8266 Bagian (c)

Gambar 4.17 Listing Program NodeMCU ESP8266 Bagian (d)

Tahapan yang akan dilakukan adalah menulis program, mengecek apakah ada kesalahan dalam listing program yang ditulis, mengupload listing program kedalam NodeMCU menggunakan Arduino IDE. Adapun langkah-langkahnya sebagai berikut:

Gambar 4.18 Upload Listing Program kedalam NodeMCU ESP8266

Konfigurasi Sistem Usulan

Spesifikasi Perangkat Keras (Hardware)

Pada spesifikasi perangkat keras (hardware) dibawah ini merupakan perangkat keras atau modul yang digunakan, memiliki fungsi dan kegunaannya masing-masing. Adapun perangkat keras (hardware) yang diperlukan sebagai berikut:

1. Laptop
2. NodeMCU ESP8266
3. Sensor DHT11
4. Solid State Relay (SSR)
5. Lampu LED Tanaman
6. Kipas 220V
7. Pompa Air 220V
8. Adaptor 5V=2A
9. PCB
10. Kabel Pita Warna

Spesifikasi Perangkat Lunak (Software)

Pada spesifikasi perangkat lunak (software) dibawah ini merupakan aplikasi yang digunakan untuk membuat program, merancang alur diagram, mengedit program, sebagai interface, media untuk mengupload program dan mengedit suatu gambar. Adapun perangkat lunak (software) yang dibutuhkan sebagai berikut:

1. Windows 10
2. Arduino IDE
3. Basic4Android
4. Google Firebas
5. Microsoft Vi

Implementasi

Schedule

Mengumpulkan Data

Proses pengumpulan data dilakukan untuk mencari sumber dan mengetahui beberapa teori yang digunakan dalam pembuatan sistem.

Analisa Sistem

Analisa sistem ini dilakukan untuk mengetahui komponen apa saja yang dibutuhkan dalam sistem dan mendiagnosis persoalan yang ada untuk memperbaiki sistem.

Perancangan Sistem

Dalam perancangan sistem ini terbagi menjadi dua, perancangan hardware dan software merupakan proses yang dapat menghasilkan suatu rancangan yang mudah dipahami oleh user.

Testing Program

Testing Program dilakukan untuk mengetahui kesalahan-kesalahan yang ada pada program pada saat program di running.

Training User

Percobaan alat yang diujicobakan bersama para user untuk mengetahui apakah alat yang dibuat sudah dapat berjalan dengan optimal atau tidak.

Implementasi Sistem

Setelah diketahui kelayakan dari program yang dibuat, maka akan dilakukan implementasi program.

Dokumentasi Sistem

Sistem yang dibuat didokumentasikan selama penelitian dan perancangan berlangsung.

Tabel 4.5 Rencana Implementasi Sistem

Estimasi Biaya

Adapun estimasi biaya sistem keseluruhan yang dibuat dan yang dibutuhkan adalah sebagai berikut :

Tabel 4.6 Estimasi Biaya

BAB V
PENUTUP

Kesimpulan

SMART GARDEN HYDROPONICS INDOOR BERBASIS IOT, Rancangan ini mempunyai komponen utama berupa NodeMCU ESP8266 dan komponen-komponen lainnya. Secara keseluruhan dari hasil pengamatan, percobaan dan pembahasan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Perancangan sistem hidroponik indoor menggunakan NodeMCU ESP8266 dilakukan untuk pengontrolan air nutrisi Tanaman Hidroponik Indoor. Dimana NodeMCU ESP8266 digunakan sebagai komponen utama, serta menggunakan beberapa module tambahan yaitu Sensor DHT11 sebagai Input Suhu dan Kelembaban, module Solid State Relay (SSR) sebagai output yang terhubung dengan Lampu Led Tanaman, Kipas 220v, Pompa Air Nutrisi 220V.
2. Merancang Aplikasi berbasis Android untuk monitor sistem hidroponik indoor tersebut dilakukan secara otomatis sesuai dengan Suhu yang sudah ditetapkan dan data tersebut dikirim ke Database Google Firebase secara realtime agar dapat diambil oleh Aplikasi Android Smart Hydroponics Indoor.
3. Aplikasi tanaman hidroponik indoor dapat menampilkan Suhu tanaman, kelembaban, Status Lampu tanaman On/Off, dan Status Pompa On/Off dengan menggunakan Software Basic4Android (B4A).

Saran

Untuk pengembangan sistem lebih lanjut, penulis memberikan saran – saran sebagai berikut :

1. Menambahkan sensor PH, maka akan lebih mudah melihat keasaman dari air nutrisi hidroponik.
2. Aplikasi yang dapat digunakan harusnya ada penambahan camera secara realtime agar dapat melihat lebih baik perkembangan tanaman hidroponik.
3. Penambahan Server domain yang berbayar agar lebih aman, cepat, dan baik dalam monitor dan pengontrolan nya.

DAFTAR PUSTAKA

Contributors

Ichyanholilan