UNTANUNTAN

ELKHA : Jurnal Teknik ElektroELKHA : Jurnal Teknik Elektro

Kebun kelapa sawit di wilayah terpencil seperti Sebatik, Kalimantan Utara, menghadapi tantangan signifikan dalam manajemen tanah berkelanjutan karena keterbatasan infrastruktur dan kondisi tanah gambut yang dinamis. Metode pemantauan konvensional tidak memiliki kemampuan real-time serta efisiensi energi yang rendah. Penelitian ini mengusulkan jaringan sensor nirkabel (WSN) berbasis LoRa berdaya rendah yang adaptif, yang secara dinamis menyesuaikan frekuensi pengukuran dan transmisi berdasarkan parameter tanah real-time—khususnya kelembaban, suhu, dan pH. Arsitektur yang diusulkan mengimplementasikan logika berbasis edge pada node ESP32 untuk meningkatkan frekuensi sampling pada kejadian kritis (mis., pH ≤ 4,5) dan mengurangi aktivitas selama periode stabil, sehingga mengoptimalkan penggunaan energi tanpa ketergantungan pada cloud. Sistem ini mengintegrasikan modul LoRa SX1278, gateway RAK2245, ChirpStack untuk routing data yang aman, dan OpenRemote untuk visualisasi serta peringatan. Pengujian lapangan selama 7 hari pada tiga zona mikro menunjukkan kinerja robust dengan rata-rata Packet Delivery Ratio mencapai 97,2%, 82,5%, dan 88,3%, serta jangkauan komunikasi hingga 2,8 km. Strategi adaptif menurunkan konsumsi daya harian menjadi 7,8 mAh—58% lebih rendah dibandingkan jadwal tetap 10 menit—memperpanjang umur baterai teoritis dari 6–8 bulan menjadi lebih dari 14 bulan. Akurasi sensor tetap tinggi (kesalahan kelembaban: 1,68%; suhu: 3,09%; pH: 1,47 unit), memungkinkan intervensi agronomi tepat waktu seperti pemupukan kapur terarah.

Penelitian ini berhasil mengembangkan dan memvalidasi jaringan sensor nirkabel LoRa berdaya rendah yang adaptif untuk pemantauan tanah secara real-time di perkebunan kelapa sawit terpencil dengan tanah gambut asam di Sebatik, Kalimantan Utara, sehingga mengurangi konsumsi energi harian sebesar 58% dan memperpanjang umur baterai teoritis lebih dari 14 bulan sambil mempertahankan responsivitas tinggi pada kejadian kritis seperti penurunan pH yang cepat.Kinerja komunikasi tetap stabil dengan rasio paket berhasil (PDR) antara 82,5% hingga 97,2% pada jarak hingga 2,8 km, dan akurasi sensor tetap berada dalam batas toleransi lapangan (kelembaban 1,68%, suhu 3,09%, pH 1,47 unit).Sistem ini menunjukkan solusi IoT yang skalabel, berkelanjutan, dan berkesadaran konteks, yang dapat mempercepat adopsi pertanian presisi di wilayah tropis dengan keterbatasan infrastruktur.

Penelitian lanjutan dapat mengevaluasi kinerja jangka panjang sistem selama beberapa musim dan pada area perkebunan yang lebih luas untuk menilai daya tahan baterai serta drift kalibrasi sensor dalam kondisi iklim yang berubah-ubah; selanjutnya, penambahan variabel agronomi seperti kadar nutrisi (N, P, K) serta penerapan algoritma pembelajaran mesin dapat memungkinkan prediksi dini stres tanaman dan optimalisasi input pertanian secara lebih presisi; terakhir, pengembangan arsitektur komunikasi hibrida yang menggabungkan LoRa dengan teknologi berdaya rendah lainnya seperti NB‑IoT atau Sigfox dapat meningkatkan cakupan sinyal pada area dengan kanopi padat serta memperbaiki keandalan data, sehingga membuka peluang analisis biaya‑manfaat serta dampak lingkungan dari solusi IoT multiteknologi di perkebunan kelapa sawit.

Read online
File size814.2 KB
Pages9
DMCAReport

Related /

ads-block-test