Monitoring Kualitas Air Kolam Ikan Secara Real-Time Berbasis Komunikasi Data Ethernet Menggunakan User Interface Web Online

Proses budidaya ikan memerlukan pengelolaan kualitas air yang baik agar pertumbuhan ikan tetap optimal dan risiko kematian dapat diminimalkan. Namun, pemantauan kondisi air yang masih dilakukan secara manual sering kali kurang efektif karena membutuhkan waktu, ketelitian, serta pengawasan secara berkala.

Berkat dari kebutuhan tersebut, Adista Kusuma W., Bintang Rizky R.A., dan Febrianto, siswa Jurusan Teknik Elektronika Industri (TEI) SMK Negeri 1 Nglegok, mengembangkan Sistem Monitoring Kualitas Air Kolam Ikan Secara Real-Time Berbasis Komunikasi Data Ethernet Menggunakan User Interface Web Online. Proyek ini dirancang sebagai solusi untuk membantu peternak ikan, pelaku usaha perikanan, maupun dunia pendidikan dalam memantau kondisi kualitas air secara real-time melalui website aquacare.my.id, sehingga pengelolaan kolam menjadi lebih efektif, efisien, dan mampu meminimalkan risiko kerugian akibat perubahan kualitas air yang tidak terdeteksi.

Pengembangan sistem ini merupakan salah satu contoh penerapan teknologi Internet of Things (IoT) dalam bidang perikanan. Dengan memanfaatkan komunikasi data Ethernet, informasi dari berbagai sensor dapat dikirim secara cepat dan stabil menuju antarmuka web yang dapat diakses kapan saja selama perangkat terhubung ke jaringan internet. Kehadiran sistem ini memungkinkan pengguna memperoleh informasi kondisi kualitas air tanpa harus datang langsung ke lokasi kolam, sehingga proses pemantauan menjadi lebih praktis, akurat, dan mendukung pengambilan keputusan secara cepat.

Sebagai sebuah inovasi yang menggabungkan perangkat keras, komunikasi data, dan teknologi web, sistem ini membuktikan bahwa perkembangan teknologi mampu memberikan solusi nyata terhadap berbagai kebutuhan di bidang budidaya perikanan. Informasi yang disajikan secara cepat dan akurat membantu pengguna melakukan tindakan pencegahan sebelum perubahan kualitas air berdampak pada kesehatan ikan. Melalui proyek ini diharapkan semakin banyak inovasi serupa yang mampu mendukung digitalisasi sektor perikanan, meningkatkan produktivitas budidaya, serta menjadi inspirasi bagi generasi muda untuk terus mengembangkan teknologi yang bermanfaat, aplikatif, dan sesuai dengan kebutuhan masyarakat.

Gambar 1.1. Device Dalam Box

Fitur Utama Sistem

• Monitoring Real-Time: Memantau nilai pH, suhu, kekeruhan, dan TDS air secara real-time melalui website yang dapat diakses melalui jaringan lokal maupun internet.

• Monitoring Kualitas Air: Sensor bekerja secara otomatis untuk mengukur kualitas air sehingga pengguna dapat mengetahui kondisi kolam tanpa melakukan pengukuran manual.

• Komunikasi Data Ethernet: Menggunakan modul W5500 sebagai media komunikasi Ethernet untuk menghasilkan transfer data yang cepat, stabil, dan andal.

• Website Monitoring: Menampilkan data sensor secara real-time melalui antarmuka web yang responsif dan mudah diakses menggunakan komputer maupun smartphone.

• Penyimpanan Data: Seluruh hasil pembacaan sensor disimpan ke dalam database sehingga riwayat kondisi kualitas air dapat dilihat kembali untuk keperluan analisis.

Gambar 1.2. Uji Coba Alat

Spesifikasi Sistem

CHIP-ESP32-WROOM

ESP32 berfungsi sebagai pusat komunikasi IoT yang menghubungkan mikrokontroler ATmega328 dengan website aquacare.my.id, sehingga data kualitas air dapat dikirim melalui jaringan internet dan dipantau secara real-time oleh pengguna.

Gambar 1.3. CHIPESP32-WROOM

 ATmega328

ATmega328 berfungsi sebagai pengendali utama sistem yang bertugas membaca seluruh sensor, mengolah data, mengendalikan proses monitoring lokal, serta mengirimkan hasil pengukuran ke modul Ethernet agar dapat ditampilkan pada website secara real-time.

Gambar 1.4. ATmega328

Modul Ethernet W5500

Sistem menggunakan modul Ethernet W5500 sebagai media komunikasi data. Modul ini mendukung komunikasi berbasis TCP/IP melalui antarmuka SPI dengan kecepatan transfer data hingga 100 Mbps, sehingga mampu menghasilkan komunikasi yang cepat, stabil, dan andal.

Gambar 1.5. Modul Ethernet W5500

 Sensor pH

Sensor pH 4502C digunakan untuk mengukur tingkat keasaman atau kebasaan air dengan rentang pengukuran pH 0–14

Gambar 1.6. Sensor pH

 Sensor Suhu Air

Sensor DS18B20 Waterproof digunakan untuk mengukur suhu air dengan rentang pengukuran 55°C hingga +125°C serta memiliki akurasi sekitar ±0,5°C.

Gambar 1.7. Sensor Suhu

Sensor Turbidity

Sensor Turbidity digunakan untuk mengukur tingkat kekeruhan air berdasarkan intensitas cahaya yang diterima sensor. Nilai keluaran sensor berupa sinyal analog yang kemudian diproses oleh mikrokontroler.

Gambar 1.8. Sensor Turbidity

Sensor TDS

Sensor TDS (Total Dissolved Solids) digunakan untuk mengukur konsentrasi zat padat terlarut di dalam air dengan satuan ppm (Parts per Million) sebagai salah satu indikator kualitas air.

Gambar 1.9. Sensor TDS

Block Diagram Sistem Monitoring Kualitas Air Kolam Ikan

Gambar 1.10. Block Diagram

Schematic

  Transmitter

Gambar 1.11. Schematic Transmitter

Receiver 

Gambar 1.12. Schematic Receiver

3D View PCB

 PCB Transmitter

Gambar 1.13. 3D Transmitter

PCB Receiver

Gambar 1.14. 3D Receiver

Wiring Diagram Monitoring Kualitas Air Kolam Ikan 

Gambar 1.16. Wiring Diagram

User Manual Guide

1. Menyiapkan Adaptor

Siapkan adaptor 5 VDC untuk perangkat receiver dan adaptor 12 VDC untuk perangkat transmitter. Pastikan kedua adaptor telah terhubung dengan benar sebelum sistem dinyalakan.

Gambar 1.17.  Adaptor 5v dan 12v

2. Menghubungkan DC Connector 

Hubungkan adaptor 5 V ke soket DC pada perangkat receiver, kemudian hubungkan adaptor 12 V ke soket DC pada perangkat transmitter. Pastikan seluruh konektor terpasang dengan baik agar sistem dapat bekerja secara normal.

 

Gambar 1.18. DC Connect to Receiver

Gambar 1.19. DC Connect to Transmitter

Setelah perangkat receiver dan transmitter terhubung dengan baik serta seluruh koneksi telah dipastikan benar, sistem siap digunakan untuk melakukan monitoring kualitas air kolam ikan dan mengirimkan data sensor secara real-time ke website.

User Manual Guide Website

1. Akses URL Web

Buka browser pada komputer atau smartphone, kemudian akses https://aquacare.my.id. Selanjutnya, login menggunakan akun yang telah disediakan untuk masuk ke halaman dashboard monitoring.

Gambar 1.20. Akses URL Web

2. Dashboard Monitoring

Setelah berhasil login, pengguna akan diarahkan ke halaman dashboard. Pada halaman ini ditampilkan informasi kondisi kualitas air kolam secara real-time, meliputi:

* Nilai pH air.

* Suhu air.

* Nilai TDS.

* Tingkat kekeruhan (Turbidity).

* Status koneksi perangkat.

* Riwayat data monitoring.

Melalui dashboard ini, pengguna dapat memantau kondisi kualitas air secara cepat, akurat, dan mudah sehingga tindakan penanganan dapat segera dilakukan apabila terjadi perubahan parameter di luar batas normal.

Gambar 1.21 Tampilan Dashboard Web