Rancang Bangun Protokol ESP-Now untuk Monitoring Kondisi Lingkungan Tanaman Hidroponik

ESP-Now Protocol Design for Monitoring Plant Environmental Conditions Hydroponics

Teknik budidaya tanaman dengan metode hidroponik memiliki banyak keunggulan salah satunya adalah efisiensi penggunaan air yang tinggi yaitu sebanyak 10% hingga 20% dari jumlah air yang dibutuhkan untuk budidaya tanaman secara konvensional. Aspek penting yang sangat diperhatikan dalam sistem hidroponik adalah pemantauan kondisi lingkungan pada tanaman untuk menunjang keberhasilan produksi seperti suhu air, kualitas larutan nutrisi air, dan suhu serta kelembaban di sekitar tanaman. Dalam penelitian ini dirancang suatu sistem yang dapat memonitor kondisi lingkungan tanaman hidroponik seperti suhu, kadar keasaman larutan (pH), serta kelembaban secara nirkabel menggunakan protokol ESP-Now. Penelitian ini menggunakan metode analisis, perancangan, pengembangan, implementasi, dan evaluasi atau ADDIE yang berlokasi di tempat tinggal penulis. Alat ini menggunakan esp32 sebagai pusat kendali pembacaan sensor pada plan tanaman hidroponik sedangkan sebagai sistem monitoring menggunakan esp8266 yang terhubung ke platform Arduino IoT cloud sebagai antarmuka monitoring. Hasil dari pengujian yang dilakukan menyatakan bahwa sistem monitor nirkabel yang menggunakan protokol ESP-Now dapat bekerja dengan baik. Sensor pH4502c didapatkan tingkat akurasi kalibrasi sebesar 97.71% dengan nilai kesalahan sebesar 2.29%. Sensor ds18b20 memiliki tingkat akurasi sebesar 93.65% dengan nilai kesalahan 6.35%. Sensor BME280 memiliki tingkat akurasi sebesar 98.82% dengan tingkat kesalahan 1.18%. Pada pengujian protokol ESP-Now dengan jarak 20 meter terdapat 7 kali data tidak terkirim dengan RSSI mencapai -104dBm dan latensi hingga 118 ms.

The technique of cultivating plants using the hydroponic method has many advantages, one of which is high water use efficiency, namely 10% to 20% of the amount of water needed for conventional plant cultivation. An important aspect that is very important to pay attention to in a hydroponic system is monitoring environmental conditions in plants to support successful production, such as water temperature, quality of the water nutrient solution, and temperature and humidity around the plants. In this research, a system was designed that can monitor the environmental conditions of hydroponic plants such as temperature, solution acidity (pH), and humidity wirelessly using the ESP-Now protocol. This research uses analysis, design, development, implementation and evaluation or ADDIE methods located at the author's residence. This tool uses esp32 as a control center for sensor readings on hydroponic plant plans, while as a monitoring system it uses esp8266 which is connected to the Arduino IoT cloud platform as a monitoring interface. The results of the tests carried out stated that the wireless monitoring system that uses the ESP-Now protocol can work well. The pH4502c sensor obtained a calibration accuracy level of 97.71% with an error value of 2.29%. The ds18b20 sensor has an accuracy rate of 93.65% with an error value of 6.35%. The BME280 sensor has an accuracy rate of 98.82% with an error rate of 1.18%. In testing the ESP-Now protocol at a distance of 20 meters, there were 7 times data was not sent with RSSI reaching -104dBm and latency up to 118 ms.