Perangkat IOT Pertanian

Sistem IoT Pertanian yang dikembangkan oleh tim PeZano Petani Zaman Now dirancang untuk membantu petani memantau dan mengelola lahan secara efektif dengan memanfaatkan teknologi sensor dan pengolahan data. Dalam sistem ini, data dari berbagai kontroler lapangan dikumpulkan dan dikelola secara lokal menggunakan mini server yang bekerja secara offline. Setelah itu, hasil pengukuran dan analisis dari kontroler dikirimkan ke server utama PeZano secara online saat ada akses internet.

Berikut ini adalah penjelasan teknis mengenai sistem IoT Pertanian PeZano ini:

1. Arsitektur Sistem

Sistem ini terdiri dari beberapa komponen utama:

Sensor dan Kontroler: Berbagai sensor ditempatkan di lahan untuk mengukur parameter penting seperti kelembaban tanah, suhu udara, intensitas cahaya, dan kadar nutrisi tanah. Data dari sensor ini diambil oleh kontroler yang berfungsi sebagai otak lokal dalam sistem IoT.
Mini Server: Mini server berfungsi sebagai pusat pengolahan dan penyimpanan data lokal. Server ini beroperasi secara offline, mengumpulkan data dari kontroler dan menyimpannya di database lokal. Server ini juga melakukan analisis awal pada data untuk memberikan informasi langsung yang bisa digunakan oleh petani tanpa perlu akses internet.
Server PeZano (Online): Setelah mini server terhubung ke internet, data yang telah dikumpulkan dan diolah secara lokal akan dikirimkan ke server PeZano secara online. Di server ini, data akan diolah lebih lanjut menggunakan algoritma yang lebih kompleks untuk menghasilkan analisis yang lebih dalam serta laporan yang dapat diakses oleh pengguna melalui aplikasi atau dashboard.

2. Pengumpulan Data oleh Kontroler

Pada tahap awal, sensor yang terhubung ke kontroler akan mengirimkan data real-time dari lahan pertanian. Kontroler ini dilengkapi dengan mikroprosesor yang mengumpulkan data dari berbagai sensor yang dipasang di lahan, seperti:

Sensor kelembaban tanah: Untuk mengukur tingkat kelembaban tanah dan menentukan kebutuhan irigasi.
Sensor suhu: Untuk memantau suhu udara di sekitar tanaman.
Sensor cahaya: Untuk mengetahui intensitas sinar matahari yang diterima oleh tanaman.
Sensor nutrisi tanah: Mengukur kandungan mineral penting di tanah, seperti nitrogen, fosfor, dan kalium.

3. Pengolahan Data di Mini Server

Mini server yang digunakan adalah perangkat komputasi kecil dengan spesifikasi yang cukup untuk menyimpan dan memproses data dalam jumlah besar secara lokal. Mini server ini menjalankan aplikasi yang dibangun dengan framework minimalis untuk memproses data dari kontroler. Proses teknisnya meliputi:

Penyimpanan Data: Data dari kontroler disimpan dalam database lokal, seperti SQLite atau MariaDB yang ringan.
Pengolahan Awal: Mini server melakukan analisis dasar, seperti menghitung rata-rata kelembaban atau suhu di lahan, memberikan informasi dasar kepada petani untuk mengambil keputusan.
Mode Offline: Jika tidak ada koneksi internet, mini server tetap berfungsi untuk mengolah dan menyimpan data secara lokal. Hasil pengolahan sementara ini bisa langsung diakses oleh petani melalui antarmuka lokal (misalnya, melalui browser atau aplikasi seluler yang terhubung ke jaringan lokal).

4. Pengiriman Data ke Server PeZano (Online)

Ketika mini server mendeteksi adanya koneksi internet, data yang telah dikumpulkan akan langsung dikirimkan ke server utama PeZano. Pengiriman data ini menggunakan protokol standar seperti HTTP atau MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), yang cocok untuk pengiriman data IoT yang efisien. Proses pengiriman meliputi:

Sinkronisasi Data: Mini server akan memeriksa data mana yang belum dikirim ke server PeZano dan melakukan sinkronisasi untuk memastikan semua data penting tersampaikan.
Kompresi Data: Untuk menghemat bandwidth, data yang dikirimkan ke server PeZano dikompresi terlebih dahulu, terutama jika jumlah data yang dikumpulkan besar.

5. Pengolahan Data di Server PeZano

Setelah data tiba di server PeZano, proses pengolahan lebih lanjut dilakukan untuk memberikan analisis yang lebih mendalam kepada petani. Beberapa teknologi yang digunakan pada tahap ini meliputi:

Big Data Analytics: Data yang dikumpulkan dari berbagai lahan pertanian diolah menggunakan teknik analisis big data untuk mencari pola dan tren yang bisa membantu dalam pengambilan keputusan.
Machine Learning: Algoritma pembelajaran mesin digunakan untuk memprediksi kondisi yang akan datang, seperti kebutuhan irigasi di masa mendatang atau potensi serangan hama berdasarkan data yang diterima.
Dashboard dan Laporan: Hasil analisis ditampilkan dalam bentuk visualisasi data yang mudah dipahami melalui dashboard PeZano, yang dapat diakses oleh petani dari perangkat mereka.

6. Keamanan dan Redundansi Data

Karena sistem ini melibatkan data pertanian yang sangat penting, keamanan data menjadi prioritas utama. Beberapa langkah keamanan yang diterapkan meliputi:

Enkripsi Data: Data yang dikirim dari mini server ke server PeZano dienkripsi menggunakan protokol SSL/TLS untuk memastikan bahwa data tidak dapat diakses oleh pihak yang tidak berwenang.
Redundansi Penyimpanan: Data yang disimpan di mini server juga dicadangkan secara berkala ke media penyimpanan lain untuk menghindari kehilangan data jika terjadi kegagalan perangkat keras.

7. Konektivitas Hybrid

Sistem ini mendukung model konektivitas hybrid, di mana petani tetap dapat mengakses informasi dan menjalankan operasional lahan meskipun tanpa koneksi internet. Fitur offline memungkinkan sistem terus berjalan dengan baik menggunakan mini server. Saat ada konektivitas internet, sistem akan secara otomatis menyinkronkan data dengan server pusat, menjamin akses data yang terus terupdate.

Inovasi IoT Pertanian oleh tim PeZano Petani Zaman Now menawarkan solusi yang fleksibel dan efisien untuk pengelolaan lahan pertanian, dengan memanfaatkan mini server sebagai pusat penyimpanan dan pengolahan lokal serta koneksi ke server online untuk analisis yang lebih mendalam. Sistem ini memberikan keuntungan dalam hal pengelolaan lahan yang lebih cerdas, otomatis, dan terukur, baik dalam mode offline maupun online.