Kohesi: Jurnal Sains dan Teknologi

Articles

Vol. 10 No. 5 (2025): Kohesi: Jurnal Sains dan Teknologi, ISSN 3025-1311

RANCANG BANGUN PROTOTIPE SISTEM PEMANFAATAN DAN IRIGASI PERTANIAN OTOMATIS BERBASIS IOT MENGGUNAKAN ESP32 DAN LORA DENGAN SUMBER DAYA PANEL SURYA

Submitted
October 13, 2025
Published
2025-10-13

Abstract

Penelitian ini membahas pengembangan prototipe sistem pemantauan dan irigasi pertanian otomatis berbasis Internet of Things (IoT) dengan memanfaatkan mikrokontroler ESP32 dan modul komunikasi LoRa sebagai solusi untuk meningkatkan efisiensi penggunaan air dan akurasi pemantauan kondisi lahan. Sistem dirancang untuk mengukur kelembaban dan pH tanah secara real-time menggunakan sensor SEN-023 dan SEN0161-V2. Data hasil pengukuran dikirimkan melalui jaringan LoRa ke gateway dan ditampilkan pada aplikasi Blynk, yang memungkinkan pengguna memantau serta mengendalikan pompa air secara otomatis maupun manual sesuai ambang batas kelembaban yang telah ditentukan. Metodologi penelitian meliputi perancangan perangkat keras dan perangkat lunak menggunakan Arduino IDE, pengujian sensor, pengujian konektivitas LoRa, serta simulasi sistem dalam kondisi buatan dengan catu daya panel surya. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem mampu bekerja secara stabil, akurat, dan efisien, dengan tingkat kesalahan sensor kelembaban tanah sebesar 2,5% dan sensor pH sebesar 1,82%. Komunikasi LoRa berfungsi efektif hingga jarak 300 meter dengan tingkat keberhasilan transmisi data mencapai 80%. Panel surya berkapasitas 12V 5000mAh mampu mendukung operasi sistem hingga 12 jam tanpa gangguan. Kesimpulan penelitian menunjukkan bahwa penerapan teknologi IoT berbasis ESP32 dan LoRa efektif dalam meningkatkan efisiensi penggunaan air, meminimalkan pemborosan sumber daya, serta memberikan kontribusi signifikan terhadap penerapan pertanian cerdas dan berkelanjutan di daerah dengan keterbatasan infrastruktur jaringan.

References

  1. Food and Agriculture Organization (FAO). 2020. Mengatasi Tantangan Air dalam Pertanian. https://www.fao.org/interactive/state-of-food-agriculture/2020/en/
  2. Kumar, S., Singh, R., & Verma, P. 2019. Smart Farming using IoT: A Comprehensive Review. International Journal of Agricultural Sciences, 8(3), 220–235. doi:10.1016/j.agri.2019.03.008.
  3. Thompson, R., Clark, E., & Zeng, M. 2021. LoRaWAN for Agriculture: An Overview of Benefits and Challenges. Wireless Networks Journal, 36(8), 1020–1035. doi:10.1016/j.winet.2021.08.001.
  4. Rusli, R. 2020. Efisiensi Penggunaan Air Irigasi pada Daerah Irigasi Palisue, Desa Lembang. Skripsi, Universitas Hasanuddin. [Online]. Tersedia: https://repository.unhas.ac.id
  5. Putra, A. 2019. Analisis Ketidakseimbangan Distribusi Air pada Jaringan Irigasi Tersier di Provinsi Lampung. Skripsi, Universitas Lampung. [Online]. Tersedia: https://digilib.unila.ac.id
  6. Yulianti, T. 2020. Analisis Pengaruh Variabilitas Curah Hujan terhadap Produktivitas Tanaman Padi di Jawa Tengah. Skripsi, Universitas Diponegoro. [Online]. Tersedia: https://repository.undip.ac.id
  7. Sihotang, W. 2024. Rancang Bangun Prototipe Sistem Pengairan Sawah Berbasis IoT. Skripsi, Universitas Medan Area.
  8. Sudaryana, I. P. G. E. E. K., & Ekayana, A. A. G. 2022. Rancang Bangun Sistem Smart Farming Berbasis IoT Studi Kasus Kebun Nyoman Gumitir. Jurnal Krisnadana, Vol. 10(10): 37–46.
  9. Darusman, Suhaedi, A., & Saputra, A. 2021. Rancang Bangun Server Internet of Thing (IoT) untuk Optimatisasi Pertanian Cerdas. Jurnal Computer Informatik, 41–46.
  10. Waluyo, S., Cahyanto, T., & Murwanti, R. 2021. Sistem Penyemprot Tanaman Elektrik dan Konsep Pertanian Cerdas Berbasis Sensor untuk Budidaya Cabai. Jurnal Ilmu Pertanian, Vol. 15(2): 99–107. [Online]. Tersedia: https://jurnal.umj.ac.id/index.php/semnastek/article/download/22702/10492
  11. Wulandari, A., & Andayani, S. 2019. Pemanfaatan IoT dalam Pemantauan Kelembaban Tanah dan Irigasi Otomatis. Jurnal Teknologi dan Informatika, Vol. 7(3): 78–85. [Online]. Tersedia: https://jurnal.umj.ac.id/index.php/semnastek/article/download/22702/10492
  12. Pressman, R. 2005. Software Engineering: A Practitioner’s Approach. New York: McGraw-Hill.
  13. Sutabri, T. 2005. Sistem Informasi Manajemen. Yogyakarta: Andi.
  14. Jogiyanto, H. M. 2017. Analisis dan Desain (Sistem Informasi Pendekatan Terstruktur Teori dan Praktek Aplikasi Bisnis). Yogyakarta: Andi.
  15. Khoirie, F. S. 2022. Penerapan IoT (Internet of Things) pada Sistem Irigasi Sprinkler Fogger Tanaman Selada. Program Studi Tata Air Pertanian, Politeknik Enjiniring Pertanian Indonesia. [Online]. Tersedia: https://repository.pertanian.go.id/handle/123456789/18120
  16. Nalendra, K. N., & Mujiono, M. 2020. Perancangan IoT (Internet of Things) pada Sistem Irigasi Tanaman Cabai. Generation Jurnal, Vol. 4(2): 61–68.
  17. Espressif System. 2019. ESP32 Series Datasheet Version 4.7. https://www.espressif.com
  18. . [Diakses pada 12 Oktober 2024].
  19. Wagyana, A., & Rahmat. 2019. Prototype Modul Praktik untuk Pengembangan Aplikasi Internet of Things (IoT). Jurnal Ilmiah Setrum, 240–241.
  20. Diana, M., Nazir, R., & Rufiyanto, A. 2017. Harvesting RF Ambient Energy dari End Device LoRa (Long Range Access). Jurnal Infotel, 9(4), 387. https://doi.org/10.20895/infotel.v9i4.282
  21. Alhasan, M. M. Implementasi Wireless Sensor Network sebagai Pendeteksi Kebakaran Berbasis LoRa. Skripsi, Fakultas Teknik Universitas Jember.
  22. Aoudia, F. A. et al. 2017. Long-short Range Communication Network Leveraging LoRa and Wake-up. Microprocessors and Microsystems.
  23. Aroeboesman, F. N., Ichsan, M. H. H., & Primananda, R. 2019. Analisis Kinerja LoRa SX1278 Menggunakan Topologi Star Berdasarkan Jarak dan Besar Data pada WSN. Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer, Vol. 3(4): 3860–3865.
  24. Al, M., & Rosyid, A. 2022. Sistem Monitoring dan Kendali Alat Pengaturan Budidaya Bibit Cabai Berbasis Website. Jurnal Elkon, Vol. 2(2): 32–43.
  25. Birnadi, S. 2020. Otomasi Sistem Penyiraman untuk Beberapa Jenis Tanaman Sayuran pada Urban Agriculture. Skripsi, UIN SGD Bandung.
  26. Meivaldi, R. 2018. Sistem Pengecekan pH Tanah Otomatis Menggunakan Sensor pH Probe Berbasis Android dengan Algoritma Binary Search.
  27. Vien, B. H. 2023. Sistem Monitoring pH Tanah, Suhu, dan Kelembaban Tanah pada Tanaman Jagung Berbasis Internet of Things (IoT). Skripsi, Universitas Tanjungpura.
  28. Ulalopi, Z., Luthfiyah, S., & Ariswati, H. G. 2019. Rancang Bangun Alat pH Meter Dilengkapi dengan Kalibrasi Otomatis. Prosiding Seminar Nasional Kesehatan Politeknik Kesehatan Kemenkes Surabaya.
  29. Iqtimal, Z., dkk. 2018. Aplikasi Sistem Tenaga Surya sebagai Sumber Tenaga Listrik Pompa Air. Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh.
  30. Hasanah, A. C. 2020. Rancang Bangun Alat Penakar Minuman Kopi Otomatis Menggunakan Mini Water Pump dengan Kontrol Android. Skripsi, UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
  31. Darmawan, I. A. 2020. Faktor-Faktor Kegagalan Pemasangan Komponen Chip pada Papan PCB Menggunakan Mesin Chip Mounter. Prosiding Seminar Nasional Pendidikan Fisika Untirta, Vol. 3(1): 397–403.
  32. Sonsank, M., Huda, Y., & Budayawan, K. 2015. Penerapan Metode Template Matching dalam Menganalisa Cacat pada Keping PCB. Jurnal Vokasional Teknik Elektronika & Informatika, Vol. 3(1): 186–193.
  33. Saleh, M., & Munnik, H. 2017. Rancang Bangun Sistem Keamanan Rumah Menggunakan Relay. Universitas Suryadarma, Vol. 8(3).
  34. Sinaulan, M., & Olivia, dkk. 2015. Perancangan Alat Ukur Kecepatan Kendaraan Menggunakan ATmega 16. UNSRAT, Manado.
  35. Fuadiyah, T., & Sudarti, S. 2022. Potensi Pemanfaatan Sel Surya untuk Mendukung Energi di Bidang Pertanian. Jurnal Teknologi Pangan, Vol. 7(2): 960. https://dx.doi.org/10.30869/jtpg.v7i2.960
  36. Pamuji, B., & Utami, N. 2023. Pembangkit Listrik Tenaga Surya Portable untuk Penerangan Kolam Budidaya Ikan (Studi Kasus: Kolam Warga Desa Jembrana, Kecamatan Waway Karya, Lampung Timur). Electrician Jurnal, Vol. 17(3): 2512. https://dx.doi.org/10.23960/elc.v17n3.2512
  37. Muner, M. 2021. Pemanfaatan Energi Matahari melalui Panel Surya dengan Beban Mesin Pengering Larva BSF. Skripsi, Program Studi Teknik Mesin, Universitas Yudharta Pasuruan.
  38. Bakhtiar, & Tadjuddin. 2021. Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). Prosiding Seminar Nasional Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat (SNP2M), 85–91.
  39. Alfianto, F. 2020. Perancangan dan Analisis Konverter DC-DC Step Down (Buck Converter). Skripsi, Universitas Negeri Semarang.
  40. Morrison, G. L., & Sudjito. 1992. Solar Radiation Data for Indonesia. Solar Energy, Vol. 48(6): 361–368.
  41. Qorni, Q. A., Pamungkas, D. P., Wibowo, S. A., & Hermanto, D. 2023. Pemantauan dan Pengingat Kondisi Kelembaban Lahan Menggunakan ESP8266 dan IoT. 2nd MDP Student Conference (MSC). [Online]. Tersedia: https://jurnal.mdp.ac.id/index.php/msc/article/view/4056

Similar Articles

1-10 of 117

You may also start an advanced similarity search for this article.