Indonesia memiliki potensi budi daya ikan air tawar tinggi dengan keanekaragaman ikan air tawar mencapai 1.300 spesies (Badan Karantina Ikan, Pengendalian Mutu, dan Keamanan Hasil Perikanan, 2015). Salah Satu spesies ikan yang umum dibudidayakan, yaitu ikan nila (Oreochromis niloticus) dengan kemampuan menoleransi perubahan salinitas dengan rentang luas (Djunaedi, dkk., 2016).
Meski memiliki peluang pasar, permasalahan saat produksi, seperti ikan mati dan perubahan kondisi kolam. Seperti pada berita yang ada, yaitu matinya 10.000 ikan akibat kontaminasi air sabun (Arif, 2022) dan matinya ratusan bibit ikan nila akibat suhu mencapai 41°C (Ricky, 2019).
Tindakan pencegahan dapat dilakukan melalui pemantauan kondisi kolam untuk meminimalisir kematian ikan. Akan tetapi, pemantauan umumnya dilaksanakan langsung melalui pengamatan dan pengujian kondisi kolam menggunakan alat ukur secara manual dengan sumber daya manusia memegang peranan penting pada proses pemantauan. Diciptakannya alat berbasis internet of things (IoT) dan management data system ditujukan untuk mendeteksi dan memantau kondisi kolam ikan, kematian ikan, serta mengetahui kondisi cuaca di sekitar kolam sehingga petani ikan terbantu dengan adanya informasi mengenai kondisi kolam ikan secara cepat dan mudah melalui smartphone. Petani ikan juga dapat melakukan early warning apabila terdeteksi ikan mati, sehingga dapat mencegah kerugian besar.
Karenanya, tim PKM-Karsa Cipta Universitas Gadjah Mada yang berasal dari Sekolah Vokasi, Departemen Teknologi Hayati dan Veteriner (program studi Teknologi Veteriner) dan Departemen Teknologi Elektronika dan Informatika (program studi Teknologi Rekayasa dan Instrumentasi Kontrol) menciptakan suatu karya yang dapat memonitor perubahan kondisi kolam, yaitu pH, suhu kolam, suhu lingkungan, dissolved oxygen (DO), dan kelembapan, serta mendeteksi ikan mati sebagai upaya memajukan budidaya ikan air tawar di Indonesia. Proses pembuatan alat dimulai dari studi literatur, perancangan dan pembuatan prototipe, pengujian, dan validasi prototipe di laboratorium serta pengujian pada kolam ikan nila.
Tim yang diketuai Bintang Ramadhan (Prodi Teknologi Veteriner) dengan anggota Saarah Khairunnisa (Prodi Teknologi Veteriner), Kaisa Fadhilah (Prodi Teknologi Veteriner), Rizky Nur (Prodi Teknologi Rekayasa Instrumentasi dan Kontrol) dan Latief Hasyim (Prodi Teknologi Rekayasa Instrumentasi dan Kontrol) dan dosen pembimbing drh. Dela Ria Nesti M.Sc. (Prodi Teknologi Veteriner) menciptakan prototipe “SmartPond” yang berhasil memonitor kualitas air kolam, mendeteksi ikan mati serta menampilkan informasi melalui aplikasi S-POND di smartphone.
Prototipe SmartPond dirakit dengan ukuran dimensi 40×28×15 cm, bobot 0,5 kg, dan body box terbuat dari aluminium. Prototipe menggunakan sumber daya listrik dengan input 220v pada AC current dan output 12v pada DC current. Prototipe juga dilengkapi dengan beberapa sensor, yaitu sensor ultrasonik, pH, suhu, dan dissolve oxygen. Sensor ultrasonik mempunyai daya jangkau mencapai 450 cm pada sudut 75° dan output berupa analog dan tahan terhadap air. Sensor pH dapat mendeteksi derajat keasaman dan kebasaan dari skala 0 hingga 14 dengan waktu respon hanya 5 detik dan output berupa analog. Sensor suhu menggunakan sensor D18b20 yang mempunyai jangkauan suhu dari -55℃ hingga 100℃ dengan akurasi 0,5℃. Sensor d18b20 dilengkapi dengan pengaman yang tahan terhadap air. Sensor dissolved oxygen memiliki pengukuran dari 0 mg/l hingga 20 mg/l dengan galvanic probe. Selain itu, prototipe SmartPond dilengkapi router dengan seri Telkomsel Orbit Star A1, koneksi GSM 4G, bandwidth (luas bidang) mencapai 15 Mbps, dan kecepatan internet 2,4 Ghz.
Aplikasi S-POND dirancang untuk memberikan informasi berkala secara online. Tampilan aplikasi dibuat dalam bentuk graphic user interface atau GUI sehingga dapat dioperasikan dengan mudah. Graphic user interface akan tampil pada layar smartphone untuk memberikan informasi dan peringatan dini apabila sensor mendeteksi adanya perubahan kondisi kolam diluar batas normal. Informasi yang tertera pada GUI tersebut, antara lain pH, suhu kolam, suhu lingkungan, DO, kelembapan, dan peringatan ikan mati. Database terkait parameter kondisi air kolam disimpan dalam bentuk soft file di spreadsheet. Aplikasi juga dapat terhubung dengan aerator untuk pengontrolan DO. Aerator akan menyala secara otomatis saat oksigen kurang dari ppm. Aplikasi S-POND dilengkapi dengan fitur login sebagai bentuk keamanan data penggunan sehingga hanya pemilik akun dengan password yang dapat mengakses dan memantau kondisi kolam dan ikan mati.
Hasil pendeteksian disalurkan pada master control unit dan dikirim pada aplikasi S-POND. Informasi mengenai kondisi kolam dapat diketahui pada layar aplikasi S-POND di smartpond secara real time. Rekam data akan disimpan selama 2-3 bulan dalam database dan spreadsheet sehingga petani ikan dapat melaksanakan evaluasi dan analisis kondisi kolam.
Prototipe SmartPond telah diuji coba pada kolam ikan laboratorium dan kolam ikan nila dengan perbandingan menggunakan alat berstandar SNI sebagai penentu keakuratan prototipe SmartPond. Prototipe SmartPond dinilai telah akurat 99.986% saat dibandingkan dengan alat berstandar SNI pada pengujian. Pendeteksian ikan mati dilakukan dengan ikan mati akan mengapung akibat pembusukan di dalam tubuh ikan, sehingga perut ikan mengapung di permukaan air. Ikan akan terdeteksi sebagai ikan mati apabila tidak mengalami pergerakan aktif selama satu jam.
Pengembangan prototipe SmartPond dapat dilaksanakan dengan mengoptimakan parameter deteksi kondisi kolam, durasi penyimpanan database, serta integrasi sistem prototipe menggunakan treatment tools. Prototipe dapat terkoneksi dengan pompa aerator, sehingga apabila kadar oksigen di kolam berkurang, maka sistem dapat mengaktifkan pompa oksigen secara otomatis. Di masa yang akan datang, pengembangan prototipe dapat difokuskan pada parameter lainnya, sehingga diharapkan prototipe menjadi early warning dan comprehensive monitoring system bagi petani ikan.
