Sistem Pemantauan Tanaman Berbasis Jaringan Sensor Nirkabel pada Greenhouse

 

Apa yang terjadi saat anda tidak perlu lagi mengawasi pertumbuhan tanaman anda setiap saat? efisien bukan? Itulah yang diharapkan dari penelitian ini.
Tanaman, secara otomotis dipantau pertumbuhannya dengan sistem yang menggunakan sensor nirkabel (sensor tanpa kabel/kawat). Sistem pemantauan tanaman ini dapat mengontrol kadar air, energi dan unsur hara yang dibutuhkan tanaman dengan mengukur nilai suhu, tekanan, dan kelembaban di sekitar tanaman.
Sistem yang dilakukan pada greenhouse ini terdiri dari tiga bagian, yaitu :

• sistem pengukuran
  sensor yang digunakan adalah sensor suhu LM35, sensor tekanan ASDX-015A24R, dan sensor kelembaban HS1101. Sensor akan mengukur nilai parameter tanaman yaitu suhu, tekanan, dan kelembaban di sekitar tanaman. Sensor suhu akan menghasilkan tegangan, sensor tekanan dan sensor kelembaban, outputnya adalah frekuensi pulsa yang dapat dilihat menggunakan osiloskop digital. Bagaimana kita mengetahui nilai suhu, tekanan dan kelembabannya dari data analog tersebut? yaitu dengan cara melihat tabel hubungan antara tegangan dan suhu, hubungan frekuensi pulsa dan tekanan, hubungan frekuensi pulsa dengan kelembaban, yang tercantum pada datasheet sensor masing-masing.
• sistem informasi
  bagian akuisisi data berperan untuk mengolah data fisik tanaman tersebut menjadi data yang siap untuk dikirim ke pusat pengolahan data untuk dilakukan proses penyimpanan dan analisis.
• sistem pengolah data
  pengolah data menggunakan Mikrokontroler ATMega128, sedangkan modul transceiver RF yang digunakan adalah Chipcon CC1100 yang bekerja pada frekuensi 433 MHz.

Skema sistem pemantauan tanaman

Jaringan sensor nirkabel (JSN) untuk aplikasi greenhouse ini terdiri dari empat node sensor dalam topologi klaster dengan susunan : 1 kepala klaster dan 3 node sensor, terdistribusi dan terhubung tanpa kabel pada topologi jaringan greenhouse, serta perangkat lunak berupa protokol MAC berbasis TDMA. Keempat node sensor ini berfungsi untuk berbagi informasi antar node, yang dihubungkan dengan bridge node. Node sensor pada physical layer dan protokol Medium Access Control (MAC) berbasis Time Division Multiple Access (TDMA) pada data link layer. JSN ini menggunakan pendekatan cross-layer, yang artinya proses perancangan tidak hanya terfokus pada satu layer protocol layer saja namun keseluruhan layer secara komprehensif.
Gambaran mengenai empat node sensor pada greenhouse ini dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Lalu, bagaimana cara kerjanya? keempat node sensor akan mengirimkan data parameter tanaman (yaitu suhu, tekanan dan kelembaban yang masih berupa tegangan) ke base station melalui bridge node nya dengan menggunakan RF Transceiver 433 MHz, seperti pada gambar di atas itu. Kemudian dari base station ini data dikirim secara nirkabel ke mikrokontroler untuk diproses, lalu dikirim secara serial ke komputer dan data dapat dilihat pada hyperterminal.

Dengan cara ini, petani dapat mengetahui kondisi tanamannya secara real time dan kapan saja tanpa perlu mengukurnya sendiri. Jadi diharapkan tanaman akan selalu sehat karena diperhatikan tiap hari, lalu produksi dan kualitasnya meningkat deh.. =D

Skema fungsi perangkat keras

Pengujian pada lapangan