BAB I PENDAHULUAN -...
-
Upload
trankhuong -
Category
Documents
-
view
214 -
download
0
Transcript of BAB I PENDAHULUAN -...
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.
1.1. Latar Belakang
Pertanian merupakan salah satu bidang yang sangat penting untuk
memenuhi kebutuhan pokok manusia. Ketika kebutuhan pokok tersebut tidak
mencukupi maka akan menjadi ancama bagi kelangsungan hidup manusia.
Kebutuhan pokok yang tidak tercukupi dalam suatu masyarakat juga akan
menyebabkan permasalahan sosial dan ekonomi yang signifikan. Hal ini juga
berlaku dalam lingkup hidup yang lebih besar, seperti sebuah negara agraris atau
negara yang mengandalkan hasil pertanian. Jika hasil pertanian pada negara
tersebut rendah dan tidak mampu mencukupi kebutuhan pokok warganegaranya
maka akan berdampak kepada kesejahteraan warga negara tersebut.
Salah satu permasalahan yang sangat besar dalam bidang pertanian adalah
kurangnya air dan tidak tentunya sistem irigasi. Air merupakan unsur dasar
tumbuhan untuk berfotosintesis sehingga dapat bertahan hidup dan tumbuh subur.
Kekurangan air akan menyebabkan pertumbuhan tumbuhan sangat terganggu dan
bahkan dapat menyebabkan kematian. Air yang berlebihan juga menyebabkan
tanaman tidak dapat tumbuh karena terjadi pembusukan pada akar tanaman.
Ketersediaan air yang cukup akan sangat membantu pertumbuhan tumbuhan
sehingga dapat tumbuh dengan baik dan berujung pada peningkatan hasil pertanian
[1][2]. Beberapa fungsi air bagi tanaman adalah sebagai berikut.
2
1. Sebagai senyawa pembentuk protoplasma.
2. Sebagai senyawa pelarut mineral
3. Sebagai media terjadinya reaksi-reaksi metabolik
4. Sebagai penghasil hidrogen dalam proses fotosintesis
5. Untuk memelihara tekanan turgor sehingga tanaman tidak layu
6. Air sebagai pendorong proses respirasi, sehingga stomata dapat terbuka dan
proses fotosintesis dapat berlangsung
7. Untuk memelihara pertumbuhan sel dan secara tidak langsung menjaga
suhu tanaman.
Kondisi alam akibat pemanasan global menyebabkan musim di Indonesia
menjadi tidak menentu dibeberapa daerah dan dapat berubah secara mendadak.
Gejala ini menyebabkan curah hujan dalam suatu daerah dapat berubah-ubah. Hal
ini dalam bidang pertanian menyebabkan ancaman menurunnya produksi akibat
kekeringan dan bahkan gagal panen[3].
Salah satu cara untuk menangani permasalahan air adalah sebuah sistem
yang cerdas dan menggunakan sensor agar dapat memonitor kondisi lahan
pertanian. Beberapa alasan mengapa penggunaan sensor pada bidang pertanian
sangatlah perlu sebagai berikut:
1. Mendapatkan data kondisi tanah
2. Memonitor distribusi lahan
3. Jenis tanaman yang berbeda membutuhkan jumlah air yang berbeda
4. Menolong petani untuk mencari solusi yang akurat dari masalah
yangditemukan.
3
Lahan pertanian yang relatif cukup luas membutuhkan banyak sensor untuk
mendapatkan data yang valid dan akurat. Untuk itu tiap sensor harus saling
terhubung agar dapat berkomunikasi. Komunikasi menggunakan kabel sangat tidak
efisien sehingga dibutuhkan sebuah jaringan nirkabel [4].
Selain itu pengamatan data sensor jaringan nirkabel perlu dilanjutkan
dengan sebuah sistem aktuator untuk melakukan tindakan pengairan itu sendiri.
Pada pengembangannya sudah ada sistem pengairan otomatis yang menggunakan
jaringan sensor nirkabel yang langsung terkoneksi dengan server melalui modul
GPRS [5].
Jaringan sensor nirkabel terdiri atas banyak sensor node yang terhubung
dengan gateway sebagai penghubung dengan server. Untuk meneruskan banyak
data dari sensor node dibutuhkan gateway dengan spesifikasi komputer, namun
penggunaan komputer untuk sistem jaringan sensor nirkabel pada bidang pertanian
kurang cocok terkait masalah ukuran, daya, dan lokasi yang merupakan lahan yang
terbuka. Untuk itu diperlukan sebuah minikomputer yang salah satunya adalah
Raspberry pi. Gateway dapat dihubungkan dengan sistem pengairan otomatis dan
melakukan proses pengolahan data [6]. Namun hal ini akan berpotensi
memberatkan kinerja gateway karena banyaknya data yang harus diproses serta
keterbatasan ruang penyimpanan.
Penelitian ini dibuat dalam rangka mengambil bagian dalam menyelesaikan
masalah kekurangan air pada pertanian dengan cara merancang gateway untuk
pengairan yang berbasis sistem yang terkoneksi dengan internet atau yang dikenal
dengan Internet of Things (IoT) dimana data diolah di server agar tidak menjadi
4
beban kerja gateway. Penelitian ini diharapkan dapat bekerja dengan baik sehingga
mampu menyelesaikan permasalahan pada bidang pertanian yang menggunakan
jaringan sensor nirkabel dan sistem pengairan otomatis.
.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dijelaskan sebelumnya,
disusun rumusan masalah sebagai berikut.
a. Lahan pertanian yang cukup luas membutuhkan pengamatan yang valid dan
akurat untuk melakukan pengairan.
b. Diperlukan sebuah gateway untuk mengamati lahan menggunakan sensor
dengan jaringan sensor nirkabel.
c. Diperlukan gateway yang terhubung dengan sistem aktuator untuk
melakukan pengairan untuk diterapkan di lahan pertanian.
1.3. Batasan Masalah
Batasan masalah pada penelitian ini adalah:
1. Perancangan berfokus pada sebuah gateway dengan menggunakan
raspberry pi yang akan diujikan di lingkungan FT UGM.
2. Sensor node dan web yang dirancang digunakan hanya untuk menguji
kinerja gateway.
3. Data yang dikirimkan gateway ke server menggunakan jaringan internet.
5
4. Sistem aktuator yang diujikan hanya untuk menunjukkan tanggapan akibat
data yang diolah di server.
5. Kebutuhan daya gateway tidak analisis dalam penelitian ini.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah sebagai berikut.
1. Merancang gateway jaringan sensor nirkabel yang memanfaatkan
Raspberry Pi dan XBee.
2. Mengimplementasikan gateway pada sistem aktuator untuk pengairan.
3. Menguji keandalan gateway dalam mengirimkan data ke server melalui
jaringan internet.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai berikut.
1. Mempermudah pengamatan kondisi kelembaban tanah lahan pertanian.
2. Mendapatkan sistem pengairan yang presisi untuk bidang pertanian.
3. Menyelesaikan masalah pertanian dalam hal kebutuhan air sehingga dapat
meningkatkan hasil pertanian.
1.6. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan pada penelitian ini dibagi menjadi lima bab dengan
rincian sebagai berikut.
1. BAB I: PENDAHULUAN
6
Pada bab ini dijelaskan latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah,
tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.
2. BAB II: DASAR TEORI
Pada bab ini dijelaskan tentang penelitian-penelitian dan teori-teori terkait
yang digunakan sebagai acuan dan dasar dalam penelitian ini.
3. BAB III: METODE PENELITIAN
Pada bab ini dijelaskan metode yang digunakan dan proses perancangan
sistem dalam peneilitian ini.
4. BAB IV: HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini dijelaskan hasil penelitian serta pembahasannya.
5. BAB V: KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan akhir penelitian dan saran untuk pengembangan
penelitian selanjutnya.