Sistem Kontrol dan Monitoring Kualitas Air Reverse Osmosis (RO) Menggunakan Fuzzy Logic Metode Sugeno Berbasis Internet of Things

Muhammad Abdul Kharim; Tatyantoto Andrasto; Alfa Faridh Suni; Khoirudin Fathoni

Authors

Muhammad Abdul Kharim Universitas Negeri Semarang
Tatyantoto Andrasto Universitas Negeri Semarang
Alfa Faridh Suni Universitas Negeri Semarang
Khoirudin Fathoni Universitas Negeri Semarang

Keywords:

Reverse Osmosis, Internet of Things, Logika Fuzzy Sugeno, Pemantauan Kualitas Air, Blynk, ESP32

Abstract

Kualitas air minum menjadi aspek penting yang harus diperhatikan untuk menjaga kesehatan masyarakat. Salah satu teknologi yang umum digunakan dalam penyaringan air adalah Reverse Osmosis (RO), yang mampu menyaring berbagai zat kontaminan. Namun, tantangan utama dalam sistem RO adalah pemantauan kualitas air secara real-time, otomatisasi dalam pengendalian pompa air, serta penggantian filter yang sering kali tidak terjadwal dengan baik. Oleh karena itu, penelitian ini mengembangkan sistem pemantauan dan kontrol kualitas air RO berbasis Internet of Things (IoT) dengan pendekatan logika fuzzy metode Sugeno untuk meningkatkan efisiensi dan efektivitas pengelolaan air RO. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem yang dikembangkan mampu membaca parameter air dengan akurasi tinggi setelah dilakukan kalibrasi sensor, dengan akurasi sensor pH mencapai 97%, sensor TDS 97,21%, dan sensor kekeruhan 95%. Implementasi metode fuzzy Sugeno berhasil meningkatkan akurasi penentuan kualitas air hingga 97%, dibandingkan dengan metode pemantauan manual yang lebih subjektif. Selain itu, sistem IoT berbasis Blynk memungkinkan pengguna untuk memantau kualitas air secara jarak jauh dan real-time, serta memberikan notifikasi otomatis jika kualitas air turun di bawah ambang batas yang telah ditentukan.. Penerapan sistem ini sangat sesuai untuk lingkungan seperti Pondok Pesantren Durrotu Aswaja, yang membutuhkan akses terhadap air minum berkualitas secara berkelanjutan.

References

Ahmed, M. A., Amin, S., & Mohamed, A. A. (2023). Fouling in reverse osmosis membranes: monitoring, characterization, mitigation strategies and future directions. Heliyon, 9(4). https://doi.org/10.1016/J.HELIYON.2023.E14908

Alamudin Hasan, 4211413041. (2020). SISTEM PEMANTAUAN KELEMBABAN TANAH DAN SUHU LINGKUNGAN LAHAN PERTANIAN BERBASIS INTERNET OF THINGS.

Analog TDS Sensor Meter for Arduino / ESP32 / Raspberry Pi - DFRobot Wiki. (n.d.). Retrieved August 20, 2024, from https://wiki.dfrobot.com/Gravity__Analog_TDS_Sensor___Meter_For_Arduino_SKU__SEN0244

Andang, A. (2019). IOP Conference Series : Materials Science and Engineering Investigation of ultrasonic sensor type JSN-SRT04 performance as flood elevation detection. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering PAPER, 550(08), 1–9.

Anjali, C. N., & Lutfi, M. (2023). Rancang Bangun Sistem Otomatisasi Pergantian Air Kolam Budidaya Ikan Nila Berdasarkan Parameter Kondisi Air Menggunakan Nodemcu ESP8266. INFORMAL: Informatics Journal, 8(2), 128. https://doi.org/10.19184/ISJ.V8I2.41478

Baco, S., Syarifuddin, R., Sajiah, Rusli, M. A., & Loilatu, M. D. (2023). Rancang Bangun Alat Monitoring pH Air Layak Konsumsi Berbasis Mikrokontroller Arduino Uno Pada Depot Air Minum Adipura 1. Jurnal Teknologi Dan Komputer (JTEK), 3(02), 339–345. https://doi.org/10.56923/jtek.v3i02.147

Borman, P., & Elder, D. (2017). Q2(R1) Validation of Analytical Procedures. ICH Quality Guidelines, 127–166. https://doi.org/10.1002/9781118971147.CH5

Comission, E. (2016). ISO/IEC 17025 Laboratorium Pengujian dan Kalibrasi. 4(1), 1–23.

DOIT ESP32 DEV KIT v1: high resolution pinout and specs – Renzo Mischianti. (n.d.). Retrieved November 15, 2024, from https://mischianti.org/doit-esp32-dev-kit-v1-high-resolution-pinout-and-specs/#google_vignette

Eriyanto, H. D. F., Ismail, M., & Budisusila, E. N. (2023). Rancang Bangun Alat Monitoring Pengisian Air Otomatis Berbasis IoT (Internet of Things). Avitec, 5(2), 87. https://doi.org/10.28989/avitec.v5i2.1706

Gravity: Analog pH Sensor / Meter Kit for Arduino - DFRobot. (n.d.). Retrieved November 6, 2024, from https://www.dfrobot.com/product-1025.html

Herlambang, A. (2018). Pencemaran Air Dan Strategi Penggulangannya. Jurnal Air Indonesia, 2(1). https://doi.org/10.29122/jai.v2i1.2280

Hidup, D. P. J. D. L. (2019). Laporan Akhir Pemantauan Kualitas Air Tanah Provinsi DKI Jakarta tahun 2022. 78–79.

Jang, J. S. R., Sun, C. T., & Mizutani, E. (2005). Neuro-Fuzzy and Soft Computing-A Computational Approach to Learning and Machine Intelligence [Book Review]. IEEE Transactions on Automatic Control, 42(10), 1482–1484. https://doi.org/10.1109/TAC.1997.633847

Jauhari, T. (2017). Rancang Bangun Sistem Pengendalian Temperatur Pada Ruang Bakar Boiler Berbahan Bakar Gas LPG Di Workshop Instrumentasi.

KHASANAH, L. N. (2020). Rancang Bangun Sistem Kontrol Dan Monitoring Ph Tanah Untuk Tanaman Bawang Menggunakan Arduino. Jurnal Berkala Epidemiologi, 5(1), 90–96. https://core.ac.uk/download/pdf/235085111.pdf%250Awebsite: http://www.kemkes.go.id%250Ahttp://www.yankes.kemkes.go.id/assets/downloads/PMK No. 57 Tahun 2013 tentang PTRM.pdf%250Ahttps://www.kemenpppa.go.id/lib/uploads/list/15242-profil-anak-indonesia_-201

Lestari, A., & Zafia, A. (2022a). Penerapan Sistem Monitoring Kualitas Air Berbasis Internet Of Things. LEDGER : Journal Informatic and Information Technology, 1(1), 17–24. https://doi.org/10.20895/ledger.v1i1.776

Lestari, A., & Zafia, A. (2022b). Penerapan Sistem Monitoring Kualitas Air Berbasis Internet Of Things. LEDGER : Journal Informatic and Information Technology, 1(1), 17–24. https://doi.org/10.20895/LEDGER.V1I1.776

Marwanto, A., & Alifah, S. (2018). Control of Air Cooling System Based on Fuzzy Logic. Journal of Telematics and Informatics (JTI), 6(1), 71–83.

Miller, J. N., & Jane, C. M. (2005). Statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry Fifth Edition. Statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry Fifth Edition, 215.

Muliadi, M., Imran, A., & Rasul, M. (2020). PENGEMBANGAN TEMPAT SAMPAH PINTAR MENGGUNAKAN ESP32. https://doi.org/10.26858/METRIK.V17I2.14193

Myers, D. N. (2014). Why monitor water quality? United States Geological Survey. http://water.usgs.gov/owq/WhyMonitorWaterQuality.pdf

Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia. (2023). Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 2 Tahun 2023 Tentang Peraturan Pemerintah Nomor 66 Tahun 2014 Tentang Kesehatan Lingkungan. Undang-Undang Nomor 2 Tahun 2023 Tentang Peraturan Pelaksanaan Peraturan Pemerintah Nomor 66 Tahun 2014 Tentang Kesehatan Lingkungan, 1–179.

Pratama, E. W., & Kiswantono, A. (2023). Electrical Analysis Using ESP-32 Module In Realtime. JEECS (Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences), 7(2), 1273–1284. https://doi.org/10.54732/JEECS.V7I2.21

Pressman, Roger S., P. D. (2015). Software Engineering A Practitioner’s Approach. https://doi.org/10.1145/336512.336521

Projeto Sensor JSN-SR04T Comunicação Arduino - Blog UsinaInfo. (n.d.). Retrieved November 6, 2024, from https://www.usinainfo.com.br/blog/projeto-sensor-jsn-sr04t-2-0-aj-sr04m-comunicacao-com-arduino/

Pura, E. K., Haslindah, A., & Hakim, H. (2023). Analisis Kelayakan Kualitas Air Minum Dalam Kemasan (Amdk) Studi Kasus Cv. Karunia Alam Abadi. Journal Industrial Engineering and Management (JUST-ME), 4(02), 44–50. https://doi.org/10.47398/justme.v18i02.45

Purnomo, D. (2017). Model Prototyping. JIMP-Jurnal Informatika Merdeka Pasuruan, 2(2), 54–61.

Purwanto, H., Riyadi, M., Windi, D., Astuti, W., Angga, W., & Kusuma, W. (2019). KOMPARASI SENSOR ULTRASONIK HC-SR04 DAN JSN-SR04T UNTUK APLIKASI SISTEM DETEKSI KETINGGIAN AIR. Simetris: Jurnal Teknik Mesin, Elektro Dan Ilmu Komputer, 10(2), 717–724. https://doi.org/10.24176/SIMET.V10I2.3529

Putri Dwi Arindita, U., Hudiono, & Arinie Soelistianto, F. (2019). Rancang Bangun Sistem Filterisasi Untuk Monitoring Kualitas Air Minum Rumah Tangga. Jurnal JARTEL, 8(1), 7–12.

Qolomany, B., Al-Fuqaha, A., Gupta, A., Benhaddou, D., Alwajidi, S., Qadir, J., & Fong, A. C. (2019). Leveraging Machine Learning and Big Data for Smart Buildings: A Comprehensive Survey. IEEE Access, 7, 90316–90356. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2926642

Raihan, T. M. (2022). Sistem pemantauan kualitas air menggunakan Esp32 dengan Fuzzy Logic Sugeno Berbasis Android. Sistem Pemantauan Kualitas Air Menggunakan Esp32 Dengan Fuzzy Logic Sugeno Berbasis Android. https://repository.uinjkt.ac.id/dspace/handle/123456789/65005

Rakhmadi, F. A., Dewi, A. R., & Azizi, A. F. (2015). Design of Detection Device for Cu Contaminated WaterUsing Induction Principle. Indonesian Journal of Applied Physics, 5(01), 79. https://doi.org/10.13057/ijap.v5i01.266

Rouhillah, Rizki Faulianur, & Fira Fazila. (2024). Alat Monitoring Kualitas Air Minum Menggunakan Sensor TDS Berbasis Internet of Things. J-Innovation, 12(2), 43–47. https://doi.org/10.55600/jipa.v12i2.212

Santoso, A. B. (Ari), Martinus, M. (Martinus), & Sugiyanto, S. (Sugiyanto). (2013). Pembuatan Otomasi Pengaturan Kereta Api, Pengereman, Dan Palang Pintu Pada Rel Kereta Api Mainan Berbasis Mikrokontroler. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin FEMA, 1(1), 97920. https://www.neliti.com/publications/97920/

Saputra, A., Pahlevi, R. R., & Nuha, H. H. (2023). Blind Spot Detection on Vehicles Using a Distance Sensor with Fuzzy Logic Sugeno Method. 2023 International Conference on Data Science and Its Applications, ICoDSA 2023, 443–448. https://doi.org/10.1109/ICODSA58501.2023.10276724

Skoog, D. A. ., West, D. M. ., Holler, F. J., & Crouch, S. R. . (2022). Fundamentals of analytical chemistry. 933. https://books.google.com/books/about/Fundamentals_of_Analytical_Chemistry.html?id=kGI4EAAAQBAJ

Stocker, T. F., Qin, D., Plattner, G. K., Tignor, M. M. B., Allen, S. K., Boschung, J., Nauels, A., Xia, Y., Bex, V., & Midgley, P. M. (2014). Climate Change 2013 – The Physical Science Basis: Working Group I Contribution to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Climate Change 2013 the Physical Science Basis: Working Group I Contribution to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, 9781107057999, 1–1535. https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324

Sugeno, M. (1993). FUZZY MEASURES AND FUZZY INTEGRALS—A SURVEY. Readings in Fuzzy Sets for Intelligent Systems, 251–257. https://doi.org/10.1016/B978-1-4832-1450-4.50027-4

Sugeno, M., & Takagi, T. (1983). A New Approach to Design of Fuzzy Controller. Advances in Fuzzy Sets, Possibility Theory, and Applications, 325–334. https://doi.org/10.1007/978-1-4613-3754-6_20

Suryadi, A., & Romansyah, A. (2024). Analisis Perbandingan Metode Fuzzy Mamdani, Tsukamoto Dan Sugeno Untuk Optimasi Planning Produksi pada Produk Dea-Tea. Jurnal Esensi Infokom : Jurnal Esensi Sistem Informasi Dan Sistem Komputer, 8(1), 77–84. https://doi.org/10.55886/infokom.v8i1.865

Tansa, S., Latekeng, N., Yunginger, R., & Nasibu, I. Z. (2024). Monitoring Kualitas Air Sungai (Kekeruhan, Suhu, TDS,pH) Menggunakan Mikrokontroler Atmega328. Jambura Journal of Electrical and Electronics Engineering, 6(1), 70–75. https://doi.org/10.37905/jjeee.v6i1.23315

Turbidity_sensor_SKU__SEN0189-DFRobot. (n.d.). Retrieved August 20, 2024, from https://wiki.dfrobot.com/Turbidity_sensor_SKU__SEN0189

Ula, D. A. (2020). Rancang Bangun Sistem Monitoring Kualitas Air Layak Konsumsi Berbasis Internet Of Things Dengan Metode Fuzzy Tsukamoto Sebagai Skripsi Oleh : Dewi Alfiyatul Ula.

Wahab, F., Sumardiono, A., Al Tahtawi, A. R., & Mulayari, A. F. A. (2017). Desain dan Purwarupa Fuzzy Logic Control untuk Pengendalian Suhu Ruangan. Jurnal Teknologi Rekayasa, 2(1), 1. https://doi.org/10.31544/jtera.v2.i1.2017.1-8

Yunita, A. M., Wardah, N. N., Sugiarto, A., Susanti, E., Sujai, L., & Rizky, R. (2020). Water level measurements at the cikupa pandeglang bantendam using fuzzy sugenowith microcontroler-based ultrasonik sensor. Journal of Physics: Conference Series, 1477(5). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1477/5/052048

Zhmud, V. A., Kondratiev, N. O., Kuznetsov, K. A., Trubin, V. G., & Dimitrov, L. V. (2018). Application of ultrasonic sensor for measuring distances in robotics. Journal of Physics: Conference Series, 1015(3). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1015/3/032189