2020 : SISTEM MONITORING KUALITAS KOLAM SECARA REALTIME BERBASIS INTEGRASI IoT & ARTIFICIAL INTELLIGENCE

Mashuri S.Si., MT
Dr. Ir. Bambang Sampurno MT.

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Indonesia merupakan produsen udang terbesar di wilayah ASEAN, dengan total produksi sekitar 645 ribu ton per tahun dengan nilai ekspor sebesar US$ 1,7 Miliar. Pemantauan terus menerus (realtime) terhadap parameter fisik, kimia, dan biologis air kolam membantu tidak hanya untuk mitigasi kegagalan budidaya udang, tetapi juga untuk menghindari kerusakan lingkungan dan penurunan produktifitas. Pemantauan variabel fisik dan kimia seperti: kekeruhan air, oksigen terlarut, temperatur, salinitas, dan pH dalam air sangat penting untuk menjaga kondisi tembak dan menghindari situasi yang tidak diinginkan yang dapat menyebabkan runtuhnya sistem budidaya udang. Prosedur pemantauan kolam budidaya udang saat ini tidak efisien; menurut pengalaman para petani kolam ini menghabiskan banyak waktu dan biaya dalam hal sumber daya manusia. Pengukuran kondisi kolam biasanya hanya dilakukan ketika budidaya udang telah menemukan kondisi abnormal di air atau ada perubahan drastis dalam faktor lingkungan. Ketika kondisi abnormal terjadi, proses menstabilkan system kolam biasanya sangat mahal dan sangat kompleks. Penelitian mengenai pemantauan kualitas air kolam telah dilakukan beberapa peneliti sebelumnya dengan berbagai pendekatan. Jiang et al (2013) melakukan penelitian tentang sistem pemantauan lingkungan air berdasarkan jaringan sensor nirkabel. Ini terdiri dari tiga bagian: node pemantauan data, stasiun pangkalan data dan pusat pemantauan jarak jauh. Sistem ini cocok untuk pemantauan lingkungan air skala besar dan kompleks, seperti untuk reservoir, danau, sungai, rawa, dan air tanah dangkal atau dalam. Sistem ini telah berhasil melakukan pemantauan otomatis secara online terhadap suhu air dan nilai pH lingkungan danau buatan, namun tidak efektif untuk skala kolam. ShaoHue Hu (2015) meneliti tentang pemantauan berdasarkan jaringan sensor nirkabel IoT, sebuah sistem yang menggabungkan Internet of Things(IoT) dengan sistem pemantauan akuakultur yang menunjukkan algoritma untuk pengambilan sampel informasi yang dirasakan dalam akuakultur dan mengoptimalkan konsumsi energi dalam jaringan sensor, namun masih terbatas pada parameter temperatur. Selanjutnya Nguyen et al. (2015) meneliti tentang sistem prototipe berbiaya rendah, serbaguna dan dikembangkan untuk mengelaborasi produk akuakultur. Sistem terdistribusi diimplementasikan menggunakan teknologi ZigBee, GSM, Cloud, MSP430 dan LabVIEW. Sistem ini memonitor tiga variabel yaitu pH, oksigen dan suhu di dua kolam udang, namun belum mampu memonitor turbidity, dan salinitas. Encinas, et al (2017) menerapkan system monitoring oksigen terlarut, pH, dan temperature dengan menerapkan system IoT, namun belum mampu memberikan rekomendasi tindakan yang perlu diambil petani kolam untuk mengatasi masalahnya. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mengimplementasikan sistem monitoring kualitas kolam secara realtime berbasis integrasi IoT & Artificial Intelligence. Penelitian ini sejalan dengan roadmap Pusat Penelitian Infrastruktur dan Lingkungan Berkelanjutan pada topik Pengendalian Pencemaran. Pemantauan dilakukan secara jarak jauh terhadap kekeruhan air, salinitas, oksigen terlarut, pH, alkalinitas dan temperatur. Sistem ini selanjutnya diintegrasikan dengan sistem pemantauan jarak jauh melalui IoT (Android) dan kecerdasan buatan (AI) untuk memantau kualitas air di kolam. Aplikasi Android yang dikembangkan juga memberi rekomendasi tindakan yang perlu dilakukan petani kolam untuk mengendalikan kualitas air kolam. Pengendalian kualitas air kolam tentu sangat berpengaruh dalam produktifitas dan efektifitas usaha budidaya udang vanamei. Luaran penelitian ini adalah prototipe alat monitoring kualitas air kolam dan jurnal internasional bereputasi. Kata kunci : integrasi sensor, kualitas air, IoT, kecerdasan buatan