Otomasi Mutu Air &
Visi Panen Kanopi Presisi.

Platform cerdas untuk menjaga mutu air kolam dan memantau kesehatan tanaman di Eco Farm UNNES.

Buka Simulator Digital Twin Live Monitoring Tanaman Inspeksi Model 3D
pH
DERAJAT KEASAMAN 6.80 pH Optimal Kolam Nila
NTU
KEKERUHAN SEN0189 6.5 NTU Jernih & Terawat
HSV
KANOPI TANAMAN 24 Zona HSV Grid 4×6 Planar
01 / MEKATRONIKA 3D CAD

Inspeksi Interaktif Model 3D Presisi

Putar 360° tanpa batasan, perbesar, dan amati seluruh rancangan mekatronika instalasi kolam terpadu, kotak kontroler IP65, serta dudukan kamera secara leluasa dari segala sudut.

CAD 3D Viewport
Menyiapkan Model 3D CAD...
VOL: ~2.199 L · H: 70 CM
Kolam Akuaponik Terpadu (D = 2.0 m & Meja Bak Tanaman)

Instalasi kolam bulat terpal kawat anyaman berdiameter 2,0 meter dengan meja growbed tanaman di Eco Farm UNNES. Dilengkapi ikan Nila & Koi hidup yang berenang dinamis.

02 / ARSITEKTUR REKAYASA SISTEM

Dua Pilar Rekayasa. Satu Ekosistem Terpadu.

Integrasi kendali kualitas air kolam berbasis mikrokontroler ESP32 dan pemetaan kesehatan kanopi tanaman berbasis Computer Vision Raspberry Pi 4B.

Pilar 01 · Rekayasa Mutu Air ESP32 DevKit V1

Sistem Kendali Mutu Air & Logika Fuzzy Sugeno Orde Nol

Instrumentasi sensor presisi mengukur parameter derajat keasaman (pH), kekeruhan air (turbidity NTU), ketinggian kolam, dan suhu air secara berkelanjutan. Inferensi Sugeno dengan 27 aturan menentukan persentase pengurasan (z = 0%, 25%, 50%) via Solenoid Valve OUT 12V NC dan pengisian kembali air bersih via Solenoid IN.

Alur Sinyal & Eksekusi Aktuator
Sensor Analog pH + SEN0189 + HC-SR04
→
ESP32 MCU ADC 12-Bit Kalibrasi
→
27 Aturan Sugeno Bobot Rata-rata z*
→
Solenoid 12V Katup OUT & Katup IN
Fitur Keselamatan Interlock: Penundaan kuras saat sensor hujan mendeteksi presipitasi, proteksi pengurasan darurat saat air meluap (h > 95 cm), dan pencegahan dry-run pompa sirkulasi.
Peneliti Penanggung Jawab: Rafly Akbar Anggara (NIM 2305110006)
Pilar 02 · Computer Vision Raspberry Pi 4B

Monitoring Kanopi Tanaman & Segmentasi HSV 24-Zona

Kamera CSI IR 5MP ov5647 top-down pada elevasi 2,5 m menghasilkan citra planar terhomografi 1200×660 piksel yang dibagi menjadi grid tetap 4×6 (24 zona). Faktor adaptasi pencahayaan f mengoreksi ambang HSV terhadap variasi siang dan sore.

Peta 24 Zona Kanopi (Klik untuk Inspeksi) Kamera Top-Down CSI 5MP
Zona Aktif: Z-07 (Siap Panen)
PSI: 8.4% | Tutupan: 94%
Peneliti Penanggung Jawab: Felix Enrique (NIM 2305110019)
SPESIFIKASI FISIK INSTALASI

Dimensi Fisik & Spesifikasi Mekatronika di Eco Farm UNNES

KOLAM BUDIDAYA D = 2.0 m · H = 1.1 m

Volume efektif ~2.200 Liter, kolam terpal bulat kawat anyaman wiremesh kokoh di depan Rumah Maggot BSF.

MEJA KANOPI TANAMAN 2.0 m × 1.1 m Growbed

Sistem pasang-surut / DFT akuaponik dengan media netpot tanaman menerima air kaya nitrat dari kolam.

RANGKA BRACKET KAMERA Hollow Besi 40×40 mm

Dudukan top-down elevasi 2,5 meter tahan getaran angin, housing 3D PETG kedap air dengan kabel CSI ribbon 15-pin.

PANEL KONTROLER IP65 Enclosure Tahan Cuaca

Terminal gland PG9, buck converter LM2596 (12V ke 5V), modul relay 4-channel, ESP32, dan LCD display I2C.

03 / SIMULASI 3D DIGITAL TWIN

Uji Sistem di Simulator Digital Twin Interaktif.

Rasakan pengalaman mengoperasikan kolam akuaponik secara langsung dalam simulasi 3D real-time. Dilengkapi model 3D Three.js kolam akuaponik, ikan Nila & Koi yang berenang dinamis, simulasi cuaca hujan, uji polusi pakan berlebih, serta katup solenoid IN/OUT interaktif.

Dinamika Level Air Real-Time Simulasi Ikan Nila & Koi Saklar Cuaca Hujan & Interlock Uji Pakan Berlebih (Overfeeding) Mode Kuras Penuh Maintenance
Luncurkan Simulator Digital Twin 3D
TELEMETRI REAL-TIME KOLAM LIVE SIM
DERAJAT KEASAMAN 6.80 pH
KEKERUHAN AIR 6.5 NTU
PLANT STRESS INDEX 12.5%
KETINGGIAN AIR 70.0 cm
Status: Normal Standby. Pompa sirkulasi aktif, katup kuras solenoid terisolasi aman.
04 / METODOLOGI & PROPOSAL TUGAS AKHIR

Dokumen Ilmiah & Riset Dua Mahasiswa

Rincian teknis, rumusan masalah, algoritma inferensi, dan metode segmentasi dari dokumen proposal tugas akhir resmi.

PROPOSAL TUGAS AKHIR · NIM 2305110006

SISTEM KENDALI KUALITAS AIR KOLAM MENGGUNAKAN LOGIKA FUZZY TAKAGI-SUGENO ORDE NOL BERBASIS MIKROKONTROLER ESP32 PADA BUDIDAYA AKUAPONIK

Penelitian ini merancang sistem kendali otomatis kualitas air kolam akuaponik di Eco Farm UNNES menggunakan mikrokontroler ESP32 DevKit V1. Parameter masukan mencakup derajat keasaman (pH Meter Analog Kit), kekeruhan air (Optical Turbidity SEN0189), dan suhu air (DS18B20). Sistem inferensi Fuzzy Takagi-Sugeno Orde Nol dengan 27 aturan menentukan persentase pengurasan air (z = 0%, 25%, 50%) via katup solenoid OUT 12V NC dan pengisian air bersih via katup solenoid IN, dilengkapi sistem pengaman interlock cuaca hujan dan pencegahan luapan air (h > 95 cm).

Mikrokontroler Utama ESP32 DevKit V1 30-Pin
Algoritma Kontrol Fuzzy Sugeno Orde Nol (27 Rules)
Aktuator Pengurasan Solenoid Valve 12V NC 3/4 Inch
06 / TIM PENELITI & PEMBIMBING

Pengembang Inovasi Sistem

Dua mahasiswa Teknik Komputer Universitas Negeri Semarang dengan kepakaran masing-masing di bawah bimbingan dosen berpengalaman.

RA
MUTU AIR & FUZZY

Rafly Akbar Anggara

Hardware Engineer & Fuzzy Logic Developer

NIM 2305110006 · S1 Teknik Komputer UNNES

Bertanggung jawab atas integrasi sensor instrumentasi air (pH, turbidity, ultrasonik level, suhu), mikrokontroler ESP32, inferensi Fuzzy Takagi-Sugeno Orde Nol, dan sistem kendali aktuator solenoid valve NC.

FE
VISION & EDGE AI

Felix Enrique

Edge AI & Computer Vision Engineer

NIM 2305110019 · S1 Teknik Komputer UNNES

Bertanggung jawab atas pemrosesan visi komputer Raspberry Pi 4B, perataan citra planar homografi, pembagian 24 zona kanopi tanaman, kalibrasi HSV adaptif iluminasi, dan ekstraksi Plant Stress Index (PSI).

AN
DOSEN PEMBIMBING

Dr. Anan Nugroho, S.T., M.Eng.

Dosen Pembimbing Tugas Akhir

NIP. 198409052019031006 · Dosen FT UNNES

Memberikan supervisi akademik, validasi metodologi mekatronika sistem kendali terpadu, arahan implementasi logika fuzzy, serta pengujian sistem instrumentasi pada instalasi akuaponik Eco Farm UNNES.