📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen

PERANCANGAN SUBSISTEM PENANGANAN DATA DAN KONEKTIVITAS PADA TAMBAQ: ALAT PEMANTAU KUALITAS AIR PORTABEL UNTUK BUDIDAYA UDANG

Industri budidaya udang vaname (Litopenaeus vannamei) di Indonesia didominasi oleh tambak tradisional-plus yang mencakup 82,4% luas tambak nasional, namun rentan terhadap rendahnya tingkat kelangsungan hidup dan tingginya rasio konversi pakan akibat lemahnya manajemen kualitas air. PT Qimtronics sebelumnya mengembangkan alat pemantauan dengan model penjualan perangkat, tetapi model tersebut tidak efektif karena harga alat jauh melampaui kemampuan modal petambak. Sebagai solusi, Qimtronics beralih ke model layanan pemantauan berbasis langganan, di mana penyedia jasa menjual data kualitas air yang tervalidasi, bukan perangkatnya. Model ini menuntut agar setiap catatan data dapat dipercaya: benar, tertelusur asal-usulnya, dan tidak dapat dimanipulasi, sekaligus tetap dapat diandalkan meskipun beroperasi di area tambak yang minim sinyal internet. Tugas akhir ini membahas perancangan dan implementasi subsistem penanganan data dan konektivitas pada TambaQ, mencakup papan pemroses utama VIMO (Versatile Module) (ESP32-WROVER-32), modul antarmuka CYD (Cheap Yellow Display) ESP32-2432S028, dan unit memori berbasis kartu SD, yang bertanggung jawab atas enam kemampuan produk: klasifikasi status kualitas air tiga tingkat (Aman/Waspada/Bahaya), visualisasi informasi hibrida pada layar sentuh, manajemen data dengan arsitektur store & forward, integritas data berbasis RTC dan penyimpanan read-only, manajemen daya, serta manajemen identitas petugas berbasis login. VIMO berfungsi sebagai bus master yang membaca data hasil ukur, menyusun catatan log, dan mengoordinasikan penyimpanan lokal serta pengiriman data melalui protokol MQTT ke AWS IoT Core, sedangkan CYD menjalankan algoritma klasifikasi dan menampilkan hasilnya secara visual kepada petugas di lapangan. Implementasi subsistem diuji melalui pengujian nilai batas klasifikasi, pengujian manajemen data end-to-end, pengujian integritas lokasi dan waktu, pengujian konsumsi daya, serta pengujian manajemen identitas. Hasil pengujian menunjukkan algoritma klasifikasi status lulus seluruh 20 kasus uji nilai batas untuk keempat parameter. Manajemen data terverifikasi penuh melalui pengujian end-to-end sepuluh catatan pengukuran langsung dari tambak, yang seluruhnya sesuai antara kartu SD dan dasbor AWS IoT Core, dengan mekanisme penghapusan data lokal berbasis konfirmasi PUBACK terbukti berfungsi tanpa kehilangan data. Pengujian perpindahan lokasi (displacement test) membuktikan integritas data terjaga: koordinat dan waktu pengukuran tetap terkunci pada lokasi dan saat pengambilan data, tidak berubah oleh lokasi saat sinkronisasi dilakukan. Pada manajemen daya, penggantian sensor oksigen terlarut dari tipe galvanik ke optik menurunkan konsumsi daya aktif sekitar 288 mW, menghasilkan estimasi operasi mandiri melebihi 9 jam pada mode aktif dan sekitar 20 jam pada mode idle, keduanya melampaui spesifikasi; namun waktu pengisian daya terukur 8 jam 20 menit belum memenuhi target di bawah 5 jam pada pengaturan pengisi daya saat ini. Visualisasi informasi berfungsi sesuai rancangan dengan kecerahan layar 350 nits, meski belum mencapai target 1000 nits akibat kendala pengadaan komponen. Manajemen identitas terverifikasi penuh melalui pengujian dua akun petugas berbeda. Dengan demikian, subsistem penanganan data dan konektivitas telah memenuhi sebagian besar tujuan perancangannya dan layak menjadi dasar bagi keandalan layanan data TambaQ, dengan kecerahan layar dan waktu pengisian daya sebagai dua area perbaikan yang teridentifikasi untuk pengembangan selanjutnya.