Rancang Bangun dan Analisis Kinerja Sistem Monitoring dan Kontrol Otomatis pH Air pada Akuarium Ikan Hias Berbasis Internet of Things (IoT)

Perkembangan teknologi Internet of Things (IoT) memungkinkan penerapan sistem monitoring dan kontrol otomatis secara real-time pada berbagai bidang, termasuk akuakultur. Salah satu parameter kualitas air yang sangat berpengaruh terhadap kesehatan ikan hias adalah derajat keasaman (pH). Ketidakstabilan pH dapat menyebabkan stres dan menurunkan tingkat kelangsungan hidup ikan. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan menganalisis kinerja sistem monitoring dan kontrol otomatis pH air pada akuarium ikan hias berbasis IoT menggunakan mikrokontroler ESP8266 dan metode kontrol hysteresis.

Sistem yang dikembangkan terdiri dari sensor pH 4502C, ESP8266, pompa dosing pH Up dan pH Down, serta aplikasi Blynk sebagai media monitoring jarak jauh. Metode hysteresis digunakan untuk menjaga pH air tetap berada pada rentang ideal 6,5–7,5. Pengujian dilakukan pada akuarium berkapasitas ±15 liter dengan beberapa skenario pengujian, meliputi pengujian akurasi sensor, waktu respon sistem kestabilan pH, dan delay komunikasi IoT.

Hasil pengujian menunjukkan bahwa sensor pH memiliki rata-rata error sebesar 0,2 pH, waktu respon sistem rata-rata sebesar 3,214 detik, serta fluktuasi pH maksimum sebesar 0,2 pH selama pengujian 12 jam. Sistem kontrol otomatis berbasis hysteresis terbukti mampu menjaga kestabilan pH air secara efektif dan andal. Dengan demikian, sistem yang dirancang dapat menjadi solusi alternatif dalam pengelolaan kualitas air akuarium ikan hias secara otomatis dan real-time.

====================================================================================================

The development of Internet of Things (IoT) technology enables the application of real-time automatic monitoring and control systems in various fields, including aquaculture. One of the water quality parameters that greatly affects the health of ornamental fish is the degree of acidity (pH). pH instability can cause stress and reduce fish survival rates. This study aims to design and analyze the performance of an IoT-based automatic pH monitoring and control system for ornamental fish aquariums using an ESP8266 microcontroller and a hysteresis control method.

The developed system consists of a 4502C pH sensor, ESP8266, pH Up and pH Down dosing pumps, and the Blynk application as a remote monitoring medium. The hysteresis method is used to maintain the water pH within the ideal range of 6.5–7.5. Testing was conducted on an aquarium with a capacity of ±15 liters with several test scenarios, including sensor accuracy testing, system response time, pH stability, and IoT communication delay.

The test results showed that the pH sensor had an average error of
0.2 pH, an average system response time of 1.148 seconds, and a maximum pH fluctuation of 0.2 pH 3 during the 12-hour test. The hysteresis-based automatic control system proved to be effective and reliable in maintaining the stability of water pH. Thus, the designed system can be an alternative solution in managing the water quality of ornamental fish aquariums automatically and in real-time.