Sistem Penyiraman Pintar (SPP) Berbasis Internet of Things Terintegrasi Filter Air dan Lampu Fotosintesis

Inovasi Sistem Penyiraman Pintar (SPP) mengintegrasikan Internet of Things, unit filtrasi air multi-stage, dan lampu fotosintesis LED merah-biru untuk mendukung pertumbuhan tanaman secara otomatis dan efisien. Tujuan penelitian ini adalah merancang dan menguji kinerja SPP dalam menyaring kualitas air, respons kendali IoT, serta pengaruh lampu fotosintesis terhadap pertumbuhan tanaman. Metode pengujian meliputi uji filtrasi (mengamati kekeruhan dan pH), uji kendali (menilai waktu respons saklar pintar Bardi), dan uji pertumbuhan tanaman (membandingkan laju pertumbuhan dengan dan tanpa lampu).
Hasil filtrasi menunjukkan perubahan kekeruhan (melalui pengamatan visual) meningkat dari 2,36 (keruh) menjadi 4,71 (mendekati jernih) dan pH naik dari 6,21 ke 6,78, mendekati netral, sehingga layak untuk penyiraman. Kendali IoT stabil dengan waktu respons rata-rata 1,3 detik untuk menyala dan 1,2 detik untuk mati pada berbagai lokasi. Lampu fotosintesis mempercepat pertumbuhan dan memperkaya warna daun, khususnya di area minim cahaya. Sistem penjadwalan otomatis berfungsi sesuai setelan pengguna. Dengan biaya produksi unit sebesar Rp 750.000 dan harga jual Rp 1.000.000, SPP memiliki potensi pasar rumah tangga, UMKM pertanian, dan institusi pendidikan. Kontribusi inovasi ini terletak pada kombinasi solusi hemat energi, pengelolaan kualitas air, dan optimasi fotosintesis dalam satu platform terpadu.

Pertanian skala rumah tangga dan UMKM di berbagai wilayah, termasuk Kecamatan Kragan, Kabupaten Rembang, kerap menghadapi hambatan ganda, yaitu ketersediaan air bersih yang tidak merata, serta kebutuhan penyiraman yang harus dilakukan secara tepat waktu. Metode penyiraman manual selama ini mengandalkan kehadiran pengguna untuk menyalakan dan mematikan kran atau pompa. Jika pengguna meninggalkan area budidaya, penyiraman bisa terlambat; sebaliknya, jika lupa mematikan, terjadi pemborosan air hingga potensi genangan yang memicu penyakit tanaman. Selain itu, sumber air lokal, khususnya yang berasal dari sumur dangkal atau saluran permukaan, sering membawa sedimen berlebih dan pH yang kurang bersahabat bagi tanaman. Hal ini semakin nyata di wilayah pesisir seperti Kragan, dimana kandungan garam dan partikel tersuspensi menurunkan kualitas air untuk fotosintesis. Di sisi lain, urban farming, dan rumah kaca modern menuntut pencahayaan optimal; namun, fasilitas minim cahaya alami memerlukan solusi tambahan agar proses fotosintesis tetap efisien.
Untuk menjawab tantangan tersebut, dikembangkan Sistem Penyiraman Pintar (SPP) yang menggabungkan tiga pilar inovasi. Pertama, filtrasi air multi-stage, memanfaatkan lapisan karbon aktif, pasir silika, serabut kelapa, dan spons untuk menyingkirkan partikel tersuspensi serta menyeimbangkan pH sebelum air mencapai tanaman. Kedua, kendali jarak jauh berbasis Internet of Things, menggunakan Bardi Smart Switch untuk pengaturan jadwal dan monitoring real-time melalui aplikasi smartphone, sehingga penyiraman berjalan otomatis sesuai kebutuhan pengguna. Ketiga, lampu fotosintesis LED merah-biru, dirancang khusus untuk memaksimalkan laju fotosintesis di area minim cahaya, mendukung pertumbuhan tunas dan memperkaya pigmen daun.
Inovasi pengembangan SPP dimulai dengan identifikasi masalah distribusi air dan kekurangan kontrol penyiraman konvensional. Prototipe awal berupa “white box” kontroler diuji coba bersama modul filtrasi sederhana. Setelah itu, ditambahkan saklar pintar berbasis IoT dan lampu LED fotosintesis, diikuti rangkaian uji coba laboratorium untuk mengukur kinerja filtrasi (perubahan kekeruhan subjektif dari skor 2,36 ke 4,71), respons kendali (rata-rata 1,3 detik on/off), serta efek lampu terhadap pertumbuhan tanaman. Keberhasilan uji coba ini memicu desain ulang untuk menyederhanakan komponen dan menekan biaya produksi, menjadikan SPP bukan hanya solusi teknis, tapi juga produk komersial yang terjangkau bagi rumah tangga, UMKM pertanian, dan institusi pendidikan. Dengan fondasi riset dan pengembangan yang matang, SPP siap diaplikasikan secara luas untuk meningkatkan efisiensi air dan produktivitas tanaman tanpa ketergantungan intervensi manual terus-menerus.

Inovasi Sistem Penyiraman Pintar (SPP) menawarkan pembaruan signifikan dibanding solusi sejenis sebelumnya, yang umumnya hanya mengakomodasi salah satu aspek saja (filtrasi, kendali otomatis, atau pencahayaan). Kelebihan utama SPP meliputi:

  1. Integrasi Tiga Fungsi dalam Satu Sistem

    • Berbeda dari produk konvensional yang hanya menyediakan pompa otomatis atau lampu pertumbuhan, SPP menggabungkan filtrasi multistage, IoT control, dan lampu fotosintesis LED merah-biru dalam satu platform terpadu.

  2. Filtrasi Multi-stage untuk Air Berkualitas Tinggi

    • Sebagian besar sistem hanya menerapkan satu lapisan penyaring, sementara SPP menggunakan karbon aktif, pasir silika, serabut kelapa, dan spons untuk menyingkirkan berbagai ukuran partikel dan menyeimbangkan pH sebelum penyiraman.

  3. Penjadwalan dan Monitoring Real-Time Berbasis IoT

    • Inovasi saklar pintar Bardi memungkinkan penjadwalan presisi dan pemantauan status pompa/lampu via aplikasi, mengatasi keterbatasan produk sebelumnya yang masih bergantung pada timer mekanis atau kontrol manual.

  4. Spektrum Cahaya Khusus untuk Fotosintesis

    • Lampu LED merah-biru pada SPP diformulasikan sesuai panjang gelombang optimal fotosintesis, sementara solusi lampu tumbuh lain di pasaran biasanya menggunakan spektrum tunggal atau white-LED yang kurang efisien.

  5. Desain Modular dan Mudah Diadaptasi

    • Komponen SPP disusun dalam modul yang dapat dirakit ulang, memudahkan perawatan dan pengembangan skala (misalnya penambahan kapasitas filtrasi atau unit lampu tambahan), berbeda dari sistem monolitik yang sulit dikustomisasi.

Dengan kombinasi fitur unik ini, SPP tidak hanya meningkatkan efisiensi air dan pertumbuhan tanaman, tetapi juga memberikan fleksibilitas adaptasi untuk berbagai skala penggunaan, dari urban farming hingga pertanian rumah tangga dan institusi pendidikan.

Nama : Ainun Najib
Alamat : Jl. Mbah Muh. Thohir, Ds. Plawangan RT 002/ RW 002, Kec. Kragan, Kab. Rembang, Prov. Jawa Tengah
No. Telepon : 081227054989