RANCANG BANGUN SMART HIDROPONYC BERBASIS INTERNET OF THINGS (IOT) MENGGUNAKAN RULE BASED SYSTEM PADA HIDROPONIK SISTEM WICK

DESIGN OF SMART HYDROPONIC BASED ON INTERNET OF THINGS (IOT) USING RULE-BASED SYSTEM ON HYDROPONIC WICK SYSTEM

Pertumbuhan populasi yang pesat dan urbanisasi yang semakin meningkat telah menyebabkan berkurangnya luas lahan pertanian produktif, menciptakan tantangan besar dalam memenuhi kebutuhan pangan global. Inovasi teknologi dalam bidang budidaya pertanian, khususnya sistem hidroponik, menawarkan solusi yang efisien dengan memanfaatkan air sebagai media tanam dan memungkinkan pertumbuhan tanaman di lahan terbatas. Penelitian ini mengembangkan sebuah sistem smart hidroponik berbasis Internet of Things (IoT) untuk memantau dan mengontrol nutrisi serta pH dalam budidaya hidroponik dengan sistem wick. Sistem ini menggunakan board mikrokontroler ESP32 yang terintegrasi dengan platform IoT MQTT, yang memungkinkan pemantauan dan pengendalian data secara real-time serta fitur otomatisasi. Rule-based system diimplementasikan untuk klasifikasi kondisi tanaman dan kontrol aktuator berdasarkan kondisi pH dan nutrisi larutan hidroponik. Pendekatan penelitian yang diterapkan adalah eksperimen, di mana perangkat yang dikembangkan diuji untuk memastikan kinerjanya sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sensor TDS meter dan pH yang digunakan memiliki performa yang baik, meskipun terdapat beberapa keterbatasan yang perlu diperhatikan. Selain itu, pengujian kualitas layanan (Quality of Service) protokol MQTT menunjukkan performa komunikasi yang stabil. Rata-rata throughput tertinggi dicapai pada QoS 0 sebesar 36,38 kbps, sedangkan delay dan jitter tertinggi terjadi pada QoS 2. Tidak terdapat kehilangan paket pada semua level QoS, dengan tingkat packet loss sebesar 0%, menandakan komunikasi data berlangsung andal selama pengujian. Secara keseluruhan, sistem smart hidroponik yang dikembangkan mampu meningkatkan efisiensi dan akurasi pemantauan serta pengendalian dalam budidaya hidroponik. Sistem ini memberikan solusi teknologi yang potensial untuk mendukung ketahanan pangan di kawasan urban dengan pendekatan otomatis dan real-time.

The rapid growth of the population and increasing urbanization have led to a decline in productive agricultural land, posing a major challenge in meeting global food demands. Technological innovations in agricultural cultivation, particularly hydroponic systems, offer efficient solutions by utilizing water as the growing medium and enabling plant growth in limited spaces. This study develops a smart hydroponic system based on the Internet of Things (IoT) to monitor and control nutrient levels and pH in a wick-type hydroponic cultivation setup. The system utilizes an ESP32 microcontroller board integrated with the MQTT IoT platform, allowing real-time data monitoring, remote control, and automation features. A rule-based system is implemented to classify plant conditions and control actuators based on the pH and nutrient concentration of the hydroponic solution. An experimental approach is employed to evaluate the performance and ensure that the developed device meets the expected specifications. The results show that the TDS meter and pH sensors used in the system perform well, although some limitations must be considered. Additionally, the Quality of Service (QoS) testing of the MQTT protocol demonstrates stable communication performance. The highest average throughput was recorded at QoS 0 with 36.38 kbps, while the highest delay and jitter occurred at QoS 2. No packet loss was observed at any QoS level, indicating reliable data transmission throughout the testing period. Overall, the developed smart hydroponic system enhances the efficiency and accuracy of monitoring and controlling hydroponic cultivation. This system presents a promising technological solution to support food security in urban areas through an automated and real-time approach.