Automation System for Catfish and Water Spinach Aquaponics Cultivation Based on IoT and Fuzzy Logic

The aquaponics system emerges as an innovative solution for cultivating catfish (lele) and water spinach (kangkung) in limited land and water resources by combining the principles of aquaculture and hydroponics. This research develops an intelligent system based on the Internet of Things (IoT) that is capable of monitoring water quality parameters such as temperature, ammonia, pH, turbidity, dissolved oxygen, and water level in real-time via a web application and Telegram. To optimize operations, the Fuzzy Inference System (FIS) algorithm is implemented to regulate water circulation speed based on temperature input and ammonia levels, which effectively maintains ecosystem stability while saving average pump electricity consumption by 40.5 Watts.

In addition to circulation regulation, the tool is equipped with a scheduled automatic feeding system whose frequency is adjusted according to national standards. Test results show that the implementation of Fuzzy logic has an accuracy level of 83.33% when compared to expert decisions, while the automatic feeding system achieves a precision accuracy of 90.97%. Real-world implementation demonstrates that this technology supports good water spinach growth and catfish yields comparable to conventional methods, but with far more efficient and measurable resource management.

Otomasi Sistem Akuaponik Budidaya Lele dan Kangkung Berbasis IoT dan Fuzzy Logic

Sistem akuaponik hadir sebagai solusi inovatif untuk budidaya ikan lele dan tanaman kangkung pada lahan serta sumber air yang terbatas dengan menggabungkan prinsip akuakultur dan hidroponik. Penelitian ini mengembangkan sistem cerdas berbasis Internet of Things (IoT) yang mampu memantau parameter kualitas air seperti suhu, amonia, pH, kekeruhan, oksigen terlarut, dan ketinggian air secara real-time melalui aplikasi web dan Telegram. Untuk mengoptimalkan operasional, algoritma Fuzzy Inference System (FIS) diterapkan untuk mengatur kecepatan sirkulasi air berdasarkan input suhu dan kadar amonia, yang secara efektif mampu menjaga kestabilan ekosistem sekaligus menghemat konsumsi energi listrik pompa rata-rata sebesar 40,5 Watt.

Selain pengaturan sirkulasi, alat ini dilengkapi dengan sistem pemberi pakan otomatis terjadwal yang frekuensinya disesuaikan dengan standar nasional. Hasil pengujian menunjukkan bahwa penerapan logika Fuzzy memiliki tingkat akurasi sebesar 83,33% jika dibandingkan dengan keputusan pakar, sementara sistem pemberi pakan otomatis mencapai akurasi ketepatan sebesar 90,97%. Implementasi nyata di lapangan membuktikan bahwa teknologi ini mendukung pertumbuhan kangkung yang baik dan hasil panen ikan lele yang setara dengan metode konvensional, namun dengan manajemen sumber daya yang jauh lebih efisien dan terukur.

Reference: 

• Rozie, F., Syarif, I., Al Rasyid, M. U. H., & Satriyanto, E. (2021). Sistem Akuaponik untuk Peternakan Lele dan Tanaman Kangkung Hidroponik Berbasis IoT dan Sistem Inferensi Fuzzy. Jurnal Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer (JTIIK), 8(1), 157-166. 

PT. Precision Agriculutre Indonesia adalah ekosistem digital pertanian Indonesia yang mengintegrasikan agrotech, pertanian presisi, pertanian cerdas, dan pertanian pintar melalui pemanfaatan teknologi seperti sensor pertanian, Internet of Things (IoT), kecerdasan buatan, sistem irigasi otomatis, pemupukan cerdas, dan pemantauan tanaman berbasis data real-time, serta menghadirkan layanan edukasi petani modern, digitalisasi agribisnis, pasar produk pertanian online, penguatan rantai pasok, inovasi teknologi tepat guna, dan solusi pertanian ramah lingkungan yang mendukung pertanian modern, berkelanjutan, dan berdaya saing tinggi di era Revolusi Industri 4.0.  Pertanian Presisi Indonesia