Implementasi Logika Fuzzy Sugeno Dan Internet Of Things Pada Sistem Kontrol dan Monitoring Kualitas Air Untuk Pertanian Hidroponik

Abstract

Air merupakan komponen vital dalam sistem pertanian hidroponik, dimana kualitasnya secara langsung mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Tantangan utama dalam budidaya hidroponik adalah menjaga parameter kualitas air (nutrisi, pH, dan suhu) dalam rentang optimal secara konsisten. Pendekatan manual dalam pemantauan seringkali tidak efektif dan memerlukan solusi teknologi yang lebih canggih. Penelitian ini mengembangkan sistem kontrol dan monitoring otomatis dengan mengintegrasikan teknologi Internet of Things (IoT) dan logika fuzzy Sugeno untuk mengoptimalkan kualitas air pada pertanian hidroponik. Penelitian dilaksanakan di Lembaga Pengabdian kepada Masyarakat (LPM) Universitas Jember, dengan fokus pada tanaman sawi pakcoy. Sistem ini mengimplementasikan ESP32 sebagai mikrokontroler utama yang terhubung dengan tiga sensor utama, yaitu sensor TDS untuk mengukur nutrisi, sensor pH, dan sensor suhu DS18B20. Komponen pendukung meliputi modul relay, pompa air DC, serta antarmuka LCD untuk tampilan lokal. Data dikirim ke platform pemantauan jarak jauh melalui protokol MQTT. Metode fuzzy Sugeno dipilih karena kemampuannya menghasilkan output numerik secara langsung, yang sesuai untuk pengendalian aktuator. Sistem ini menggunakan 27 aturan fuzzy yang dikembangkan berdasarkan parameter optimal pertumbuhan tanaman hidroponik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tingkat akurasi sensor setelah kalibrasi adalah: suhu (98,02%), TDS (98,38%), dan pH (97,5%). Sistem fuzzy Sugeno mencapai akurasi sebesar 95% dalam pengambilan keputusan kontrol. Tanaman yang menggunakan sistem kontrol menunjukkan pertumbuhan yang lebih baik, dengan rata-rata penambahan tinggi sebesar 8,45 cm dibandingkan 4,6 cm pada kontrol manual.Penelitian ini menyimpulkan bahwa sensor-sensor memiliki tingkat kesalahan yang dapat dikelola, sementara metode fuzzy Sugeno mengelola parameter dan pemngambilan keputusan sistem kontrol kualitas air yang baik seperti pH, kadar nutrisi (TDS), dan suhu. Diharapkan penelitian selanjutnya mengembangkan perangkat IoT yang sangat efesien