Teknologi Irigasi Cerdas pada Sistem Irigasi Drip dengan Algoritma Ant Colony Optimization
DOI:
https://doi.org/10.25126/jtiik.2022955871Abstrak
Rendahnya penggunaan sistem irigasi modern di Indonesia menyebabkan produktivitas lahan yang rendah, terlebih di musim kemarau hal ini dapat menyebabkan banyak lahan yang tidak produktif. Sementara di sisi lain, perkembangan teknologi komputasi sudah masuk dalam berbagai bidang kehidupan, termasuk pertanian. Contoh penerapan teknologi di bidang pertanian adalah diperkenalkannya sistem irigasi drip. Banyak peneliti yang telah melakukan kajian dan inovasi di bidang ini untuk menghasilkan irigasi yang baik dan optimal, antara lain dengan mengimplementasikan gabungan Internet of Things (IoT) sebagai infrastruktur, Fuzzy Logic dan Artificial Neural Network (ANN) sebagai algoritma untuk menentukan waktu buka tutup dari Solenoid Valve dalam pengaturan distribusi air. Penelitian yang ada hanya berfokus pada Open/Close solenoid valve. Penelitian ini menggunakan algoritma Ant Colony Optimiation (ACO) untuk mengendalikan katup tersebut, sekaligus melakukan tracking lokasi lahan yang menjadi prioritas irigasi. Algoritma ini dapat bekerja secara dinamis dan adaptif, sehingga mampu menyesuaikan dengan kondisi lahan yang ada dan dapat dimonitor secara realtime. Uji coba dilakukan dengan menggunakan 3 sensor, sebagai representasi 3 kondisi lahan yakni lahan basah, lahan normal dan lahan kering. Hal ini dilakukan untuk memastikan model yang dibuat dapat bekerja sesuai dengan kondisi lahan yang ada. Dari hasil pengujian yang dilakukan selama 10 hari, tingkat persentasi error model mencapai 26% dan nilai akurasi model adalah 74%. Dari hasil yang diperolah, dapat disimpulkan bahwa hasil penelitian ini bekerja dengan baik untuk sistem irigasi drip skala kecil yang dinamis.
Abstract
The low use of modern irrigation systems in Indonesia leads to low land productivity, especially in the dry season this can result to many areas of unproductive land. At the same time, the development of computing technology has entered various areas of life, including agriculture. An example of the application of technology in agriculture is the introduction of drip irrigation systems. Many researchers have conducted studies and innovations in this matter to produce a better and more optimal irrigation, for example, by implementing a combination of Internet of Things (IoT) for the infrastructure, Fuzzy Logic and Artificial Neural Network (ANN) as algorithms to determine when the lid of the Solenoid Valve is open or closed. Existing research only focuses on the Open / Close solenoid valve, meanwhile this research uses the Ant Colony Optimiation (ACO) algorithm to control the valve and provide the tracking ability to determine the area that needs irrigation the most. This algorithm can work dynamically and adaptively, so it is able to adjust to the land conditions and can be monitored in real time. The testing is conduvted using 3 sensors, as a representation of 3 land conditions, namely wetlands, normal land, and dry land. This is done to ensure the prototype can work in accordance with existing land conditions. From the results of the test conducted for 10 days, the model error percentage rate reached 26% and the model accuracy value was 74%. Thus, it can be concluded that the result of this study work well for dynamic small-scale drip irrigation systems.
Unduhan
Referensi
AZIZA, R.N., HARIS, ; ABDUL, PRAYITNO, ; BUDI, PUTRA, E., 2020. Pengembangan Teknologi Smart Powerplant Untuk Mendukung Sistem Irigasi Lahan Kering menggunakan Metode Learning Vector Quantization. KILAT 9, 192–200. https://doi.org/10.33322/kilat.v9i2.1126
BHOWMICK, S.K., 2019. Smart Irrigation System with Data Visualization. 2019 International Conference on Emerging Trends in Science and Engineering, ICESE 2019.
https://doi.org/10.1109/ICESE46178.2019.9194673
DASGUPTA, A., 2019. Smart irrigation: IOT-based irrigation monitoring system. Advances in Intelligent Systems and Computing 811, 395–403. https://doi.org/10.1007/978-981-13-1544-2_32
HADI, M.S., 2020. IoT Based Smart Garden Irrigation System. 4th International Conference on Vocational Education and Training, ICOVET 2020 361–365.
https://doi.org/10.1109/ICOVET50258.2020.9230197
HARIS, A., HENDRIAN, E., Tinggi, S., Pln, T., Pln, M., Lingkar Luar, J., Duri, B., Cengkareng, K., Barat, J., Id, H.A., 2019. SISTEM
MONITORING DAN KLASTER KETERSEDIAAN ENERGI MENGGUNAKAN METODE K-MEANS PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA.
HARIS, A., SIKUMBANG, H., RAHMAWAN, H., WAHJUNI, S., SUKOCO, H., NIDYA NEYMAN, S., JAFAR ELLY, M., 2020a. Optimasi Sistem Irigasi Lahan Tada Hujan Menggunakan Algoritma Ant Colony Optimization Berbasis Tenaga Surya. Petir: Jurnal Pengkajian dan Penerapan Teknik Informatika 14, 45–51.
https://doi.org/10.33322/petir.v14i1.1064
HARIS, A., WAHJUNI, S., SUKOCO, H., RAHMAWAN, H., NEYMAN, S.N., SIKUMBANG, H., ELLY, M.J., 2020b. Technology Sun Tracking System for Solar Power Plants Base on Recurrent Neural Networks. Atlantis Press. https://doi.org/10.2991/aer.k.201221.038
NASIAKOU, A., VAVALIS, M., ZIMERIS, D., 2016. Smart energy for smart irrigation. Computers and Electronics in Agriculture 129. https://doi.org/10.1016/j.compag.2016.09.008
RABADIYA KINJAL, A., SHIVANGI PATEL, B., CHINTAN BHATT, C., 2018. Smart Irrigation: Towards Next Generation Agriculture. https://doi.org/10.1007/978-3-319-60435-0_11
SETIADI, D., NURDIN, M., MUHAEMIN, A., 2018. Penerapan Internet Of Things (IOT) Pada Sistem Monitoring Irigasi (Smart Irigasi). Jurnal Infotronik 3.
SIRAIT, S., SAPTOMO, S.K., YANUAR, M., PURWANTO, J., 2015. Rancang Bangun Sistem Otomatisasi Irigasi Pipa Lahan Sawah Berbasis Tenaga Surya Design Of Automatic Pipe Irrigation System In Paddy Field Based On Solar POWER, Jurnal Irigasi.
SYAFIQOH, U., YUDHANA, A., SUNARDI, 2017. Smart Irrigation Menggunakan Wireless Sensor Network Berbasis Internet of Things. Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi -SEMANTIKOM.
Unduhan
Diterbitkan
Terbitan
Bagian
Lisensi

Artikel ini berlisensi Creative Common Attribution-ShareAlike 4.0 International (CC BY-SA 4.0)
Penulis yang menerbitkan di jurnal ini menyetujui ketentuan berikut:
- Penulis menyimpan hak cipta dan memberikan jurnal hak penerbitan pertama naskah secara simultan dengan lisensi di bawah Creative Common Attribution-ShareAlike 4.0 International (CC BY-SA 4.0) yang mengizinkan orang lain untuk berbagi pekerjaan dengan sebuah pernyataan kepenulisan pekerjaan dan penerbitan awal di jurnal ini.
- Penulis bisa memasukkan ke dalam penyusunan kontraktual tambahan terpisah untuk distribusi non ekslusif versi kaya terbitan jurnal (contoh: mempostingnya ke repositori institusional atau menerbitkannya dalam sebuah buku), dengan pengakuan penerbitan awalnya di jurnal ini.
- Penulis diizinkan dan didorong untuk mem-posting karya mereka online (contoh: di repositori institusional atau di website mereka) sebelum dan selama proses penyerahan, karena dapat mengarahkan ke pertukaran produktif, seperti halnya sitiran yang lebih awal dan lebih hebat dari karya yang diterbitkan. (Lihat Efek Akses Terbuka).