Miniatur Green House IoT

Green house yang bisa merasakan, berpikir, dan bertindak sendiri

EDUFARGO adalah green house pintar SMK Negeri 2 Cilaku – SMKDA. Sensor membaca suhu, kelembapan, dan cahaya. Sebuah komputer mini mengatur kabut, kipas, dan lampu secara otomatis, lalu melaporkan semuanya ke layar yang bisa dilihat dari mana saja.

Memeriksa perangkat… -- °C -- % RH -- lux
Maskot EDUFARGO, robot petani bertopi
EducationBelajar langsung dari alat nyata
FarmingBudidaya sayur & buah
ResearchData untuk penelitian siswa
GrowthTanaman tumbuh lebih optimal
IoTTerhubung & terpantau online
01

Apa itu IoT?

IoT (Internet of Things) artinya "internet untuk benda". Benda sehari-hari diberi sensor dan komputer kecil supaya bisa mengamati keadaan sekitarnya, mengambil keputusan, bertindak, lalu melapor lewat internet, tanpa harus selalu dijaga manusia.

Bayangkan seorang petani yang tidak pernah tidur: ia merasakan udara mulai kering, memutuskan untuk menyemprot kabut, menyalakannya, lalu mengirim laporan ke HP pemiliknya. Itulah yang dilakukan EDUFARGO, dalam 4 langkah:

1. MerasakanSensor membaca suhu, kelembapan, cahaya, dan orang yang lewat.
2. BerpikirESP32 membandingkan data dengan aturan: "kering? panas? gelap?"
3. BertindakRelay menyalakan kabut, kipas, atau lampu secara otomatis.
4. MelaporData dikirim lewat internet ke dashboard di TV dan HP.
Detail teknis

Sistem IoT umumnya terdiri dari 4 lapisan: perangkat (sensor & aktuator), mikrokontroler (pengolah di lokasi), jaringan (WiFi + protokol komunikasi), dan aplikasi (server, database, dashboard). EDUFARGO memakai prinsip edge control: keputusan otomatis diambil langsung oleh ESP32 di green house, sehingga otomasi tetap berjalan walaupun internet sedang putus. Internet hanya dipakai untuk memantau dan memberi perintah.

02

Cara kerja EDUFARGO

Data mengalir dari green house ke layar dalam hitungan detik, dan perintah dari panel mengalir ke arah sebaliknya.

SensorSHT31 · BH1750 · IR
→
ESP32otak di green house
→
InternetMQTT terenkripsi
→
Servermenyimpan data
→
DashboardTV lobi · HP · laptop
Panel adminmode & perintah
→
Server
→
ESP32
→
Relaysaklar listrik
→
Alatkabut · kipas · lampu
Detail teknis
  • ESP32 mengirim data setiap 10 detik ke topik MQTT smakda/gh-mini/telemetry dalam format JSON.
  • Koneksi memakai MQTT over WebSocket lewat HTTPS (port 443) melalui Cloudflare Tunnel ke broker Mosquitto, sehingga tetap bisa tersambung dari jaringan sekolah maupun hotspot HP.
  • Server Python (FastAPI) di homelab menyimpan data ke SQLite dan menyajikan dashboard. Riwayat disimpan 30 hari.
  • Jam ESP32 disinkronkan dari internet (NTP) untuk jadwal misting dan lampu; tanpa internet, sensor cahaya dipakai sebagai cadangan penanda siang/malam.
03

Komponen & fungsinya

Setiap kartu menunjukkan nilai saat ini langsung dari green house.

SensorOtakAktuatorTampilan
Otak--

ESP32 DevKit V1

Komputer mini yang membaca semua sensor, menjalankan aturan otomatis, dan berkomunikasi lewat WiFi.

Detail teknis

Prosesor dual-core 240 MHz dengan WiFi & Bluetooth. Dipasang di board ekspansi G/V/S. Program ditulis dengan Arduino (C++).

Sensor--

SHT31: suhu & kelembapan

Mengukur suhu udara dan kelembapan (RH). Dasar keputusan untuk misting dan kipas.

Detail teknis

Sensor digital yang terhubung lewat jalur I²C (dua kabel data). Akurasi sekitar ±0,3 °C dan ±2 %RH.

Sensor--

BH1750: cahaya

Mengukur terang cahaya (lux). Dipakai untuk menyalakan lampu tanaman saat mendung.

Detail teknis

Sensor digital di jalur I²C yang sama, dengan rentang 1–65.535 lux.

Sensor--

Sensor IR E18-D80NK

Mendeteksi orang yang akan masuk dari pintu, lalu memicu sterilisasi dan menghitung pengunjung.

Detail teknis

Sensor inframerah dengan jarak deteksi yang bisa diatur lewat sekrup. Tegangan keluarannya diturunkan dulu supaya aman dibaca ESP32.

Aktuator--

Mist maker (pengkabutan)

Keping logam yang bergetar sangat cepat di dalam air sehingga air pecah menjadi kabut halus. Menambah kelembapan dan mendinginkan udara.

Detail teknis

Modul piezo ultrasonik 4 keping, 5 V. Dinyalakan lewat relay secara bersiklus supaya daun tidak basah terus.

Aktuator--

Kipas ventilasi

Membuang udara panas dan lembap supaya tanaman tidak stres panas dan tidak mudah berjamur.

Detail teknis

Kipas DC 5 V, dinyalakan dan dimatikan lewat relay.

Aktuator--

Lampu tanaman LED

Menambah cahaya saat mendung, dan memperpanjang "siang" untuk tanaman di sore hari.

Detail teknis

LED strip 12 V dengan sumber daya terpisah, dinyalakan lewat relay.

Aktuator4 kanal

Relay

Saklar listrik yang "ditekan" oleh ESP32. Arus kecil dari ESP32 bisa menyalakan alat berdaya lebih besar dengan aman.

Detail teknis

2 modul relay 2 kanal ber-optocoupler, sehingga sisi listrik alat terpisah dari ESP32. Total 4 saluran: kabut, kabut pintu, lampu, kipas.

Aktuator--

Mist pintu + PC817

Kabut sterilisasi di pintu masuk. Karena modulnya memakai tombol, PC817 bertugas "menekan tombol" secara elektronik.

Detail teknis

Relay memberi daya, lalu optocoupler PC817 "menekan" tombol driver kabut secara elektronik. Kabut dimatikan dengan memutus daya.

Tampilan

Layar OLED 0,96"

Layar kecil di alat: suhu, kelembapan, cahaya, status alat, mode, dan hitung mundur sterilisasi.

Detail teknis

Layar 128×64 piksel di jalur I²C, menampilkan suhu, kelembapan, dan status alat.

Tampilan

LED & buzzer

Tanda di pintu: merah + bunyi = sedang sterilisasi, tunggu; hijau = silakan masuk.

Detail teknis

LED hijau tanda siap, LED merah tanda ada orang atau sterilisasi berjalan, dan buzzer sebagai bunyi tanda.

04

Aturan otomatis

Angka di bawah adalah pengaturan yang sedang dipakai perangkat saat ini. Disesuaikan untuk tanaman campuran: sayur daun (pakcoy, selada), melon, dan bibit.

Misting

Menyala kalau udara kering (RH < 60%), atau panas (suhu ≥ 30 °C) dan RH < 75%.

Berhenti kalau RH ≥ 75% atau suhu sudah turun ≤ 28 °C.

Jadwal 07.00–18.00. Menyala bersiklus 30 dtk / jeda 60 dtk; mulai 16.00 lebih ringan (15/90 dtk) supaya daun kering sebelum malam.

Kipas

Menyala kalau suhu ≥ 30 °C atau RH ≥ 85% (terlalu lembap, rawan jamur).

Mati kalau suhu ≤ 28 °C dan RH ≤ 80%.

Lampu

Siang (06.00–18.00): menyala hanya saat mendung (cahaya < 200 lux).

Sore–malam: menyala sampai 22.00, lalu mati supaya tanaman mendapat waktu gelap untuk istirahat.

Sterilisasi pintu

Saat ada orang terdeteksi: LED merah + bunyi, kabut sterilisasi menyala 10 detik, lalu LED hijau tanda boleh masuk. Setiap orang dihitung sebagai pengunjung.

Detail teknis

Setiap aturan memakai histeresis (batas nyala dan batas mati yang berbeda), supaya alat tidak nyala-mati terus saat nilai sensor berada di sekitar batas. Pengaturan bisa diubah dari panel admin tanpa memprogram ulang ESP32, dan disimpan di memori ESP32 sehingga tidak hilang saat listrik padam.

05

Keamanan & pengaman

Misting maksimal 15 menitlalu istirahat otomatis. Berlaku juga di mode manual. Mencegah air habis dan keping rusak.
Sensor rusak = misting matisistem tidak menyemprot kalau tidak tahu kondisi udara.
Mode manual kembali otomatissetelah 5 jam, supaya tidak lupa dikembalikan.
Tetap jalan tanpa internetotomasi ada di ESP32; internet hanya untuk memantau.
Koneksi terenkripsiHTTPS & WebSocket aman, tanpa membuka port router.
Akun terpisahperangkat, server, dan admin punya izin masing-masing; panel wajib login.
06

Rencana pengembangan

SekarangMiniatur IoTMisting, kipas, lampu, sterilisasi pintu, dashboard.
BerikutnyaKualitas airpH, EC, dan suhu air dari water tester tampil di dashboard.
BerikutnyaSensor nirkabel ZigbeeSensor berbaterai di banyak titik green house.
Tahap besarGreen house 8×10 mPompa misting bertekanan, panel listrik aman, notifikasi ke HP.