V-DOKUMEN Ammar Aryan Nuha

Lisää tämän kaltaisia

ASSESMENT BIMBINGAN DAN KONSELING TEKNIK NON TES

luonut Nurul aulia

Sistem Pertanian Berkelanjutan

luonut sri dwi

penelitian kualitatif

luonut MARGARETHA DHEA ALFANI

PAS B.INDO

luonut Lea Yolenta Setiawan

V-DOKUMEN Ammar Aryan Nuha

V-400 RANCANGAN KOMPONEN

10. Kontrol Intensitas UV

1. Motor Servo MG995 Full Metal Gear 10Kg

https://tokopedia.link/dXj61GDW5Pb

9. Kontrol pH

1. RAIDEN Dinamo Pompa Air 12V

https://tokopedia.link/MHTjqCyW5Pb

8. Kontrol Suhu dan Kelembaban Udara

1. 12V MINI BLOWER FAN

https://tokopedia.link/nNH6VFoW5Pb

7. Modul Sensor pH

4. SENSOR PH METER MODULE PH-4502C

https://tokopedia.link/zn4xwQNV5Pb

3. SMART SENSOR pH Meter + Temperature Meter

https://tokopedia.link/16QrxeIV5Pb

6. Modul Konsentrasi CO2

3. MH-Z19 MH-Z19B MODUL INFRARED SENSOR GAS CO2

https://tokopedia.link/Vs5kWuCV5Pb

5. Modul Sensor Indeks Ultraviolet

3. GY-302 BH1750 MODULE SENSOR CAHAYA LUX

https://tokopedia.link/MTuwR0vV5Pb

4. Modul Sensor Kecepatan Angin

3. Anemometer Wind Speed Sensor

https://tokopedia.link/ewGy50cV5Pb

3. Modul Sensor Curah Hujan

3. Sensor Curah Hujan

https://tokopedia.link/akkRhYQU5Pb

2. Modul Sensor Tekanan Udara

3. Presure transmiter / Sensor Tekanan

https://tokopedia.link/fnPs6WxU5Pb

1. Modul Sensor Suhu Udara dan Kelembaban Udara

List Komponen

3. DHT22 AM2302 TEMPERATURE HUMIDITY SENSOR

https://tokopedia.link/s8Nxj9fU5Pb

2. Extension Shield Board Adapter 38pin

https://tokopedia.link/y2J21xcU5Pb

1. ESP-32 DEVKITC V4 WROOM-32U

https://tokopedia.link/82aI8f8T5Pb

V-300 RANCANGAN MODUL

Daftar I/O

Jenis I/O

Digital

Nama Output

Nama Input

Sensor Suhu dan Kelembaban Udara

Spesifikasi Mekanik

Struktur Pemasangan

Tiang 1 inci x 3 kaki panjang dan lengan silang 2 kaki

Pipa Rigid 2 inci

Material dan Proteksi Lingkungan

Proteksi kelas IP67

Berat

600 gram

Dimensi

7 x 30 cm

Spesifikasi Software

Cloud

Library atau Framework

Bahasa Pemrograman

C atau C++

IDE

Visual Studio Code

Arduino IDE

Spesifikasi Hardware

Antarmuka Komunikasi:

ADC/DAC

PWM

UART

SPI

I2C

Konektivitas:

Bluetooth dan WIFI

GPIO:

38 pin

160 mA (idle), 500 mA (load tinggi)

3.3 - 5VDC

Motor Servo

Pompa

Rentang Aliran:

0 - 500 mL/menit

1 - 2A

Sprinkler

1 - 10W

Blower

0.5-2A

12VDC

Sensor pH

5mA

Analog

Rentang pH:

0 - 14

Sensor Konsentrasi CO2

24mA

5V

UART atau I2C

Rentang CO2:

0 - 5000ppm

Sensor Indeks Ultraviolet

12mA

3.3 - 5V

I2C atau Analog

Rentan UV:

200 - 400 nm

Sensor Kecepatan Angin

10-20mA

Rentang Kecepatan Angin:

0 - 50 m/s

Sensor Curah Hujan

10mA

5VDC

Analog atau Digital

Rentang Curah Hujan:

0 - 4000 mm/h

Sensor Tekanan Udara

0.16mA

1.8V - 3.6V

I2C atau SPI

Rentang Tekanan:

300hPa - 1100hPa

Sensor Suhu Udara dan Kelembaban Udara

Konsumsi Daya:

2.5mA

Tegangan Operasional:

3.3V - 6V

Output:

GPIO

Rentang Kelembaban:

0% - 100% RH

Rentang Suhu:

-40 - 125 derajat Celcius

Network Node

Protokol Komunikasi

Edge Computing Node

Cloud Layer

AWS IoT Core

Edge Layer

Switches/Routers

Gateways

Device Layer

Processor Node

Modul Alarming/Notification

Modul Data Logger

Modul RIDA-M

Controller Node

pH

pH media tanam dikontrol dengan tangki asam dan basa yang disuplai dengan pompa untuk menyalurkan cairan asam atau basa ketika kurang dari pH netral

Indeks Ultraviolet

Indeks ultraviolet dikontrol menggunakan tirai otomatis untuk menyaring radiasi ultraviolet

Kecepatan Angin

Kecepatan angin dikontrol menggunakan ventilasi otomatis atau blower supaya kecepatan angin tetap stabil

Curah Hujan

Tekanan Udara

Tekanan udara dikontrol menggunakan ventilasi otomatis yang dapat mensuplai dan membuang udara pada greenhouse

Suhu Udara dan Kelembaban Udara

Suhu udara dan kelembaban udara dikontrol menggunakan blower atau sprinkler agar suhu udara dan kelembaban udara tetap stabil

Sensor Node

Modul Sensor pH

Mengukur tingkat keasaman atau kebasaan larutan nutrisi.

Modul Konsentrasi CO2

Mengukur kadar karbon dioksida (CO2) di udara

Modul Sensor Indeks Ultraviolet

Mengukur intensitas radiasi ultraviolet dari matahari

Modul Sensor Kecepatan Angin

Mengukur kecepatan angin di lingkungan sekitar pertanian

Modul Sensor Curah Hujan

Mengukur intensitas curah hujan pada lingkungan pertanian

Modul Sensor Tekanan Udara

Mengukur tekanan udara di lingkungan pertanian sekitar

Modul Sensor Suhu Udara dan Kelembaban Udara

Mengukur suhu udara dan kelembaban dalam suatu lingkungan

V-200 RANCANGAN SISTEM

Sistem HMI

MQTT

pySerial

Matplotlib

Grafik

Tkinter

Sistem Perangkat Edge

Sub-Sistem 1.5 Machine Learning

Edge Impulse

Sub-Sistem 1.4 Aktuator

Modul 1.4.8 Modul Pompa Asam/Basa

Modul 1.4.7 Modul Solar Tracker

Modul 1.4.6 Modul Tirai Otomatis

Modul 1.4.5 Modul Penyiram

Modul 1.4.4 Modul Kompresor

Modul 1.4.3 Modul Humidifier

Modul 1.4.2 Modul Kipas

Modul 1.4.1 Modul Heater

Sub-Sistem 1.3 Indoor Microclimate Sensor

Komponen 1.3.5 Sensor Ideks UV: GY-8511, LTR490

Komponen 1.3.4 Sensor Tekanan Udara: MPX5700AP

Komponen 1.3.3 Sensor pH Tanah: LSPH01, Soil Nutrient

Komponen 1.3.2 Sensor Konsentrasi CO2: MG811

Komponen 1.3.1 Sensor Suhu dan Kelembapan Udara: DHT22

Sub-Sistem 1.2 Outdoor Microclimate Sensor

Komponen 1.2.6 Sensor Sun Position: LDR

Komponen 1.2.5 Sensor Indeks UV: GY-8511, LTR390

Komponen 1.2.4 Sensor Kecepatan Angin: Anemometer

Komponen 1.2.3 Sensor Curah Hujan: Rain Gauge

Komponen 1.2.2 Sensor Tekanan Udara: MPX5700AP

Komponen 1.2.1 Sensor Suhu dan Kelembapan Udara: DHT22

Sub-Sistem 1.1 Kontrol

Modul 1.1.1 Mikrokontroler ESP32

V-100 IDE, GAGASAN, SPESIFIKASI UMUM

Topik: Edge Computing Tema: Edge Computing untuk Pengelolaan Microclimate pada Pertanian Judul: Sistem Instrumen untuk Pengelolaan Microclimate pada Pertanian Berbasis Edge Computing Secara Real-Time

MANFAAT

4. Peningkatan Efisiensi Pengelolaan Lahan Pertanian

Mengurangi penggunaan sumber daya seperti air, pupuk, dan energi melalui kontrol berbasis data real-time

3. Mendukung Smart Farming

2. Peningkatan Produktivitas Hasil Pertanian

1. Informasi Real-Time dari lapangan

SPESIFIKASI UMUM

6. Bisa ditampilkan dan dikelola melalui HMI

5. Menggunakan machine learning untuk menentukan hasil dari pemrosesan

4. Dapat dipantau dari jarak jauh

3. Data disimpan di cloud

2. Dapat mengelola parameter microclimate

1. Dapat membaca parameter microclimate

GAMBARAN SINGKAT

SIstem ini berguna untuk mengelola parameter microclimate dengan membaca parameter-parameter tersebut dengan sensor yang sesuai kemudian diproses oleh perangkat pemroses, di dalam perangkat pemroses diberikan machine learning untuk membuat keputusan dari parameter yang terbaca, kemudian hasil dari pemrosesan tersebut dikirimkan ke cloud. Data yang terdapat di cloud ditampilkan di HMI python sebagai antarmuka grafis untuk memantau dan mengendalikan parameter microclimate

ANALISA JUDUL

5. Secara Real-Time

Tindakan dari aktuator harus beraksi dalam batas waktu yang telah ditentukan

Pembacaan terhadap parameter harus diberikan dalam batas waktu yang telah ditentukan

5.1 Definisi

Respon terhadap input yang harus diberikan dalam batas waktu yang telah ditentukan

4. Berbasis Edge Computing

Pembacaan dari sensor langsung diproses di perangkat pemroses seperti ESP32 yang berada di dekat sumber dan langsung mengambil tindakan dari parameter yang dibaca jika tidak sesuai dengan setpoint

4.1 Definisi

Melakukan pemrosesan data dari pusat ke lokasi yang lebih dekat dengan sumber data

3. Pertanian

3.1 Definisi

Bercocok tanam, peternakan, perikanan, dan kehutanan dengan tujuan mengelola sumber daya alam untuk menghasilkan bahan pangan, bahan baku industri, atau sumber energi

2. Pengelolaan Microclimate

Faktor tersebut dikelola dengan sistem yang dibuat dengan memantau dan mengelola faktor-faktor tersebut sesuai dengan setpoint yang ditentukan

2. 2 Faktor

2.1 Definisi: Kondisi iklim pada suatu ruang yang terbatas

1. Sistem Instrumen

1.2 Fungsi

Instrumen

HMI

Python

Antarmuka grafis untuk monitoring parameter yang dibaca serta mengontrol sistem

Edge Devices

Mikrokontroler

ESP32

Pemroses data

Aktuator

Pompa Asam/Basa

Menyeimbangkan pH Tanah

Solar Tracker

Mengoptimalkan pencahayaan matahari

Tirai Otomatis

Mengurangi intensitas cahaya matahari

Penyiram

Curah hujan buatan

Kompresor

Menambah tekanan udara

Humidifier

Meningkatkan kelembapan

Kipas

Mengurangi suhu

Heater

Meningkatkan suhu

Perangkat mekanis yang mengubah energi menjadi gerakan atau aksi fisik untuk menggerakkan atau mengontrol suatu sistem atau mekanisme

Sensor

Indoor

Ph Tanah

Konsentrasi CO2

Outdoor

Sun Position

Uv Index

Windspeed

Rainfall

Pressure

Humidity

Temperature

Mengubah besaran fisik menjadi besaran listrik untuk merasakan dan menangkap adanya perubahan energi

Sistem

Kerangka yang menghubungkan berbagai elemen seperti sensor, algoritma pemrosesan, machine learning, HMI, aktuator

1.1 Definisi

Sistem instrumen adalah kombinasi antara sistem yang terdiri dari elemen-elemen yang menunjukkan perilaku terintegrasi dengan alat (instrumen) untuk mencapai tujuan tertentu. Alat (instrumen) yang digunakan dapat berupa HMI, Sensor, dsb. Sistem instrumen dirancang dengan tujuan untuk pengelolaan microclimate pada pertanian berbasis edge computing secara real-time

Instrumen adalah alat yang dipakai untuk mengerjakan sesuatu. Referensi (KBBI)

Sistem adalah sebuah susunan beberapa bagian atau elemen yang secara bersamaan menunjukan perilaku atau makna yang dimiliki individu. Referensi (System Engineering and System Definitions)