Electronic Theses and Dissertation

Penelitian ini dilaksanakan untuk merancang dan mengimplementasikan sistem pemantauan unsur hara tanah berbasis Internet of Things (IoT) dengan memanfaatkan sensor NPK 7-in-1 serta protokol komunikasi ESP-NOW pada area perkebunan kelapa sawit. Sistem yang dikembangkan berfungsi untuk memantau nilai Nitrogen (N), Fosfor (P), Kalium (K), pH, dan Electrical Conductivity (EC) secara Real-Time sehingga dapat
meningkatkan efektivitas dan ketepatan dalam proses pengukuran kondisi tanah. Metode penelitian mencakup perancangan perangkat keras dan perangkat lunak, pemasangan sensor di lapangan, pengujian performa komunikasi ESP-NOW, serta proses validasi data menggunakan metode Mean Absolute Percentage Error (MAPE) dengan alat laboratorium sebagai acuan.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa sensor memiliki tingkat akurasi yang sangat tinggi pada parameter pH (±95%) dan akurasi cukup baik pada parameter EC (±58–66%). Sementara itu, parameter N, P, dan K menunjukkan akurasi berkisar antara 80–88% dengan nilai MAPE 10–20%, yang masih sesuai untuk penerapan di lapangan. Uji waktu tunda pengiriman data menunjukkan rata-rata delay 4–7 detik, yang menandakan bahwa komunikasi ESP-NOW mampu melakukan transmisi data secara cepat, stabil, dan efisien. Secara keseluruhan, sistem monitoring berbasis ESP-NOW ini terbukti layak dan efektif untuk digunakan dalam pemantauan kondisi tanah pada perkebunan kelapa sawit serta berpotensi membantu petani dalam menentukan strategi pemupukan yang lebih tepat dan efisien.

This research was conducted to design and implement an Internet of Things (IoT)-based soil nutrient monitoring system utilizing a 7-in-1 NPK sensor and the ESP-NOW communication protocol in an oil palm plantation. The developed system monitors Nitrogen (N), Phosphorus (P), Potassium (K), pH, and Electrical Conductivity (EC) in real time, thereby improving the effectiveness and accuracy of soil condition measurements. The research methodology included hardware and software design, sensor installation in the field, ESP-NOW communication performance testing, and data validation using the Mean Absolute Percentage Error (MAPE) method using laboratory equipment as a reference. The test results showed that the sensor had very high accuracy for pH (±95%) and moderate accuracy for EC (±58–66%). Meanwhile, N, P, and K parameters showed accuracies ranging from 80–88% with MAPE values ​​of 10–20%, which are still suitable for field applications. The data transmission delay test showed an average delay of 4–7 seconds, indicating that ESP-NOW communication is capable of transmitting data quickly, stably, and efficiently. Overall, this ESP-NOW-based monitoring system has proven to be feasible and effective for use in monitoring soil conditions in oil palm plantations and has the potential to help farmers determine more appropriate and efficient fertilization strategies.