Insmoaf merupakan inovasi pada rumah kaca yang berupa sistem otomatisasi yang terintegrasi dengan pertanian dan perikanan yang tujuannya adalah untuk mempermudah pekerjaaan petani dalam efisiensi waktu dan tenaga untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi pertanian dan budidaya di rumah kaca.

Perancangan dan Evaluasi Sistem InSmoAf pada Model Rumah Kaca

InSmoAf dalam model rumah kaca dikembangkan menjadi tiga model: pertanian sawah, pertanian hidroponik, dan kolam ikan. Model dirancang dalam dua mode, yaitu otomatis dan manual, dimana sistem di setiap model terintegrasi. Fungsi mode otomatis dari setiap model adalah nilai suhu ditentukan dari pembacaan sensor dan kondisi waktu yang telah ditentukan. Sedangkan mode manual berfungsi saat mode otomatis tidak diaktifkan. Pembacaan yang dilakukan oleh sensor suhu & kelembaban pada prototype model greenhouse menggunakan sistem AI dengan metode fuzzy untuk mendapatkan nilai yang benar untuk mendukung peningkatan kualitas dan kuantitas produk budidaya.

Desain Mekanisme InSmoAf

InSmoAf dikembangkan untuk membantu petani memantau dari jarak jauh mekanisme pertanian dan perikanan di rumah kaca dan membuat sistem keamanan saat pengguna berada jauh dari tempat. Ada dua mode yang dapat dipilih: mode otomatis yang bekerja berdasarkan pembacaan sensor dan kondisi pengaturan waktu yang ditetapkan; dan mode manual sepenuhnya yang bekerja berdasarkan pesanan dari klien melalui smartphone. Setiap mode dalam setiap model prototipe diproses oleh mikrokontroler (NodeMcu). Inovasi ini juga mengembangkan logika fuzzy pada pembacaan sensor DHT22 (model prototipe rumah kaca) yang dikembangkan untuk mendapatkan nilai suhu dan kelembaban (setiap model memiliki batas suhu dan kelembaban optimal).

Metode Fuzzy

Logika fuzzy thinking digunakan dalam prototipe rumah kaca untuk mengontrol suhu dan kelembaban ruangan. Sensor kemudian membaca hasil defuzzifikasi untuk mengetahui lamanya waktu exhaust fan menyala agar suhu dan ruangan dalam kondisi ideal. Variabel keluaran yang dihasilkan adalah suhu dan kelembaban ruang kendali rumah kaca. Perancangan logika fuzzy dibagi menjadi tiga bagian, yaitu penentuan himpunan keanggotaan, fuzzy rulebased, dan proses defuzzifikasi. Pada inSmoAf perancangan logika fuzzy digunakan untuk menentukan lamanya waktu kerja exhaust fan berdasarkan kondisi suhu dan kelembaban masingmasing perlakuan.

Hasil pembacaan sensor suhu dan kelembaban digunakan sebagai kontrol kipas angin, RTC berfungsi sebagai kontrol untuk kondisi waktu yang telah ditentukan, kipas hexos berfungsi sebagai output yang bekerja saat mendapatkan perintah dari pembacaan sensor suhu dan kelembaban; dan RFID berfungsi sebagai pengaman pintu masuk ke dalam rumah kaca. Solenoid (kunci pintu rumah kaca) terbuka jika kartu RFID terdaftar, dan LCD "Access Granted." Jika identitas tidak terdaftar, solenoid (kunci pintu rumah kaca) terkunci dan LCD "Access Denied".

Pada model sawah, sensor kelembaban tanah membaca kondisi kering/basah media tanam; RTC digunakan untuk mengatur waktu hidup/matinya keluaran pompa pestisida; dan pompa air sebagai output yang bekerja sesuai dengan pembacaan sensor kelembaban tanah. Model bercocok tanam hidroponik dilengkapi dengan pipa hidroponik vertikal yang berfungsi sebagai media tanam; RTC berfungsi sebagai pengatur waktu sprinkler; sensor nutrisi sebagai sensor pembacaan nutrisi; sensor ultrasonik sebagai sensor pembacaan ketinggian air; dan dua buah pompa air sebagai output yang bekerja sesuai dengan pembacaan sensor ultrasonik dan sensor nutrisi. Model kolam ikan dilengkapi dengan pH air sensor, sensor oksigen, dan sensor suhu & kelembaban air, yang memiliki fungsi masing-masing untuk membaca kondisi pH, oksigen, dan suhu & kelembaban air di kolam ikan; RTC berfungsi sebagai pengatur waktu untuk penyulang otomatis. Frekuensi pemberian pakan ikan setiap hari dilakukan sebanyak lima kali, dengan selang waktu 3 jam dan servo sebagai output.