Sistem monitoring dan otomasi penyiraman, pengatur ph, dan pengatur suhu berbasis internet of things pada greenhouse mengunakan logika fuzzy

ABSTRAK:

Penggunaan greenhouse merupakan cara yang diakukan untuk menciptakan lingkungan budidaya tanaman yang mendekati kondisi lingkungan yang optimum, yang dapat berdampak baik pada tananam. Namun penggunaan greenhouse secara manual belum memanfaatkan fungsi greenhouse secara optimal. Kesalahan yang sering terjadi seperti ketidakakuratan data saat melakukan pemantauan terhadap masa tanam, penyiraman yang ideal, pengukuran pada pH tanah pada media tanam, dan pengukuran terhadap kelembaban tanah masih banyak ditemui pada pemanfaatan greenhouse secara manual. Dengan adanya Sistem Monitoring dan Otomasi Penyiraman, Pengatur pH, dan Pengatur Suhu Berbasis Internet of Things akan mempermudah kinerja petani agar lebih efisien serta fungsi greenhouse lebih optimal.
Penelitian ini fokus pada tiga fitur yakni penyiraman, pengatur suhu, dan pengatur pH. Dengan menggunakan mikrokontroller nodemcu dan arduino, serta sensor BME280, Soil moisture sensor, dan juga sensor pH. Penelitian ini meggunakan metode logika fuzzy mamdani dengan inputan pada fitur penyiraman adalah suhu udara dan kembaban tanah yang menghasilkan output delay penyiraman, pada fitur suhu inputannya adalah suhu udara dan kelembaban udara yang outputnya berupa akuator kipas, serta pada fitur pengatur pH memiliki inputan pH dan selisih pH dengan output pengatur pH.
Hasil dari penelitian ini adalah mengetahui tingkat akurasi dari sistem yang telah dibuat, pengujian dilakukan dengan cara mebandingkan hasil perhitungan logika fuzzy pada mikrokontroller dengan hasil perhitungan pada matlab. Kemudian didapatkan tabel confussion matrix yang kemudian dilakukan perhitungan akurasi pada masing-masing fitur. Adapun akurasi pada fitur penyiraman sebesar 97,6%, fitur pengaturan suhu sebesar 100%., dan pada fitur pengatur pH sebesar 98,8%, selain itu dari pengujian tersebut juga dapat diketahui rata-rata error pada fitur per sistem. Rata-rata error pada fitur penyiraman sebesar 6,96%, fitur pengaturan suhu sebesar 1,93%, dan pada fitur pengatur pH sebesar 2,66%.

ABSTRACT

The use of a greenhouse is a way to create a plant cultivation environment close to optimum environmental conditions, which can have a good impact on crops. However, manual use of greenhouses has not utilized the greenhouse function optimally. Errors often occur, such as data inaccuracies when monitoring the planting period, ideal watering, measuring soil pH in planting media, and measuring soil moisture are still commonly encountered in manual greenhouse use. With the existence of a Watering Monitoring and Automation System, a pH Regulator, and an Internet of Things-Based Temperature Regulator, it will make it easier for farmers to perform more efficiently and make the greenhouse function more optimal.
This research focuses on three features, namely watering, temperature control, and pH regulator by using nodemcu and Arduino microcontrollers, as well as a BME280 sensor, Soil moisture sensor, and also a pH sensor. This study uses the Mamdani fuzzy logic method with input on the watering feature is the air temperature and soil moisture which produces a watering delay output, the input temperature feature is the air temperature and air humidity whose output is a fan actuator, and the pH regulator feature has pH input and difference. pH with pH regulator output.
The results of this study are to determine the level of accuracy of the system that has been made; the test is carried out by comparing the effects of fuzzy logic calculations on the microcontroller with the results of analyses on Matlab. Then the confusion matrix table is obtained, which is then calculated for the accuracy of each feature. The accuracy of the watering quality is 97.6%, the temperature setting feature is 100%, and the pH control feature is 98.8%; apart from that, the average error in the parts per system can also be seen from this test. The average error in the watering feature is 6.96%, the temperature setting feature is 1.93%, and the pH control feature is 2.66%.

الملخص
¬
يعد استخدام الدفيئة طريقة لإنشاء بيئة زراعة نباتية قريبة من الظروف البيئية المثلى ، والتي يمكن أن يكون لها تأثير جيد على المحاصيل. ومع ذلك ، فإن الاستخدام اليدوي للبيوت البلاستيكية لم يستغل وظيفة الدفيئة على النحو الأمثل. لا تزال الأخطاء التي تحدث غالبًا مثل عدم دقة البيانات عند مراقبة فترة الزراعة والري المثالي وقياس درجة الحموضة في التربة في وسط الزراعة وقياس رطوبة التربة شائعة في الاستخدام اليدوي للبيت الزجاجي. مع وجود نظام مراقبة الري والأتمتة ، ومنظم الأس الهيدروجيني ، ومنظم درجة الحرارة المستند إلى إنترنت الأشياء ، سيسهل على المزارعين أداء وظائف الدفيئة بكفاءة أكبر وتحسينها.
يركز هذا البحث على ثلاث ميزات ، وهي الري والتحكم في درجة الحرارة ومنظم الأس الهيدروجيني. باستخدام متحكمات nodemcu و arduino ، بالإضافة إلى مستشعر BME280 ومستشعر رطوبة التربة ومستشعر الأس الهيدروجيني. تستخدم هذه الدراسة طريقة Mamdani المنطقية الضبابية مع المدخلات على خاصية الري وهي درجة حرارة الهواء ورطوبة التربة مما ينتج عنه تأخير الري ، وميزة درجة حرارة الإدخال هي درجة حرارة الهواء ورطوبة الهواء التي يكون ناتجها عبارة عن مروحة مروحة ، وميزة منظم الأس الهيدروجيني لها فرق ومدخلات الأس الهيدروجيني الأس الهيدروجيني مع خرج منظم الأس الهيدروجيني.
كانت نتائج هذه الدراسة لتحديد مستوى دقة النظام الذي تم إجراؤه ، ويتم الاختبار من خلال مقارنة نتائج حسابات المنطق الضبابي على المتحكم الدقيق مع نتائج الحسابات على matlab. ثم يتم الحصول على جدول مصفوفة الارتباك والذي يتم حسابه بعد ذلك من أجل دقة كل ميزة. تبلغ دقة ميزة الري 97.6٪ ، وخاصية ضبط درجة الحرارة 100٪ ، وخاصية التحكم في الأس الهيدروجيني 98.8٪ ، بصرف النظر عن ذلك ، يمكن أيضًا رؤية متوسط الخطأ في الميزات لكل نظام من هذا الاختبار. متوسط الخطأ في الري هو 6.96٪ ، خاصية ضبط درجة الحرارة ٪1.93 ، وخاصية التحكم في الأس الهيدروجيني 2.66٪.