LAPORAN AKHIR PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA ANDROID NITRO-ANALYSIS (ANALYS): APLIKASI CERDAS IDENTIFIKASI KEBUTUHAN PUPUK NITROGEN PADI MELALUI PEMROSESAN CITRA DAUN
BIDANG KEGIATAN: PKM KARSA CIPTA
Diusulkan oleh: Muhammad Baidowi Wildan Novebiyatno Hendrik Irma Lasmiana S. Tri Budiarto
A24090047 (2009) F14090097 (2009) G64090049 (2009) A44090035 (2009) H34100154 (2010)
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
LEMBAR PENGESAHAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA 1. Judul Kegiatan
: Android Nitro-Analys(Analys): Aplikasi Cerdas Identifikasi Kebutuhan Pupuk Padi melalui Pemrosesan Citra Daun
2. Bidang Kegiatan
3. Ketua Pelaksana a. Nama Lengkap b. NIM c. Jurusan d. Universitas/Institut/Politeknik e. Alamat Rumah dan No. HP f. Alamat email 4. Anggota Pelaksana Kegiatan 5. Dosen Pendamping a. NamaLengkap dan Gelar b. NIDN c. Alamat Rumah dan No. HP 6. Biaya Kegiatan Total a. Dikti b. Sumber Lain 7. Jangka Waktu Pelaksanaan
: ( ) PKMP ( ) PKMT ( √ ) PKMKC
( (
) PKMK ) PKMM
: Muhammad Baidowi : A24090047 : Agronomi dan Holtikultura : Institut Pertanian Bogor :Jl. Rasamala No.4 Lingkar Kampus IPB. Kec.Dramaga, Kab.Bogor/081312295691 :
[email protected] : 4 orang
: Firman Ardiansyah, S.Si, M.Kom : 0022057903 : Jl. Seruni IV/34 - Taman Yasmin, Bogor 08568883140 : Rp . 12.475.000,: : 4 bulan
Mengetahui, Ketua Departemen Ilmu Komputer
Bogor, 17 Agustus 2013 Ketua Pelaksana Kegiatan
(Dr. Ir. Agus Buono, M.Si, M.Kom) NIP. 1966070219931001
(Muhamad Baidowi) NIM. A24090047
Wakil Rektor Bidang Akademik dan Kemahasiswaan
Dosen Pendamping
(Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, MS) NIP. 19581228 198503 1 003
(Firman Ardiansyah, S.Si, M.Kom) NIDN. 0022057903
A. ABSTRACT Fertilization is a very important factor which has big deal on determining the success of plant cultivation. Surely, it is including the paddy cultivation. Effectiveness of Fertilization is required to reach ecofriendly cultivation. The requirement on calculating fertilizer becomes very essential competency to the rice farmers. Android technology development can be used to help identify the needs of Nitrogen element of paddy. Android technology is a very potential to be developed considering that nowadays this technology has been haunting by most people all over Indonesia, including the farmers. The trends of using Android among society and the reachable price have influenced farmers to have this technology. Android application is designed with Java programming language with the OpenCV image processing library. This application uses the color of paddy’s leaf as the parameters to calculate the paddy’s need of nitrogen. This application will be helping the farmer to calculate the needs of nitrogen correctly and faster compared to The Leaf Color Chart (BWD). Android Nitro-Analysis (ANALYS) will be very helpful for the farmers, researchers, students, and entrepreneurs on making a better rice cultivation management. Keywords: N Fertilization, BWD, Analys, Android B. TARGET LUARAN 1. Latar belakang Pemupukan adalah bagian penting dari manajemen budidaya padi.. Salah satu unsur hara penting dalam sistem pemupukan pada budidaya padi adalah nitrogen. Kekurangan unsur hara nitrogen akan mengakibatkan penurunan secara kualitas dan kuantitas hasil produksi padi. Nitrogen berperan penting dalam fase generatif dan vegetatif padi. Nitrogen pada umunya terkandung dalam pupuk sintesis padi, misalnya urea. Pemupukan atau pemberian nitrogen yang tidak tepat dan tidak terukur seringkali menjadi faktor kurang optimalnya produksi pertanian dan kurang efisiennya biaya pemupukan. Untuk mengetahui kebutuhan nitrogen yang tepatpada padi dapat dilakukan dengan bagan analisis warna daun (BWD). Bagan analisis warna daun (BWD) merupakan petunjuk visual dalam mendiagnosis kondisi defisiensi nitrogen berdasarkan pembandingan warna daun dengan bagan analisis. Hasil dari pembandingan tersebut dapat menjawab kondisi aktual tanaman terhadap kebutuhan akan pemupukan nitrogen. Namun kelemahan teknologi ini adalah mahalnya harga bagan sehingga tidak semua petani dapat memanfaatkannya. Selain itu kekurang praktisan dalam pemakaiannya menjadi faktor penghambat penggunaan BWD. Berkembangnya teknologi komunikasi dan informasi seharusnya dapat dimanfaatkan untuk mendorong berkembangnya inovasi di bidang pertanian, khusunya untuk alternatif teknologi BWD yang lebih praktis dan efisein. 2. Rumusan Masalah Perumusan masalah dalam pelaksanaan program kegiatan ini mencakup beberapa hal diantaranya pemupukan atau pemberian nitrogen yang salah dan tidak terukur seringkali menjadi faktor kurang optimalnya produksi pertanian dan kurang efisiennya biaya pemupukan, teknologi bagan warna daun (BWD) memiliki banyak
kelemahan seperti harganya mahal, ketersediaan terbatas, serta kurang praktis, serta belum adanya alternatif teknologi BWD yang lebih praktis dan efisein. 3. Tujuan Tujuan dari program kreativitas ini adalah Membuat alternatif lain teknologi BWD melalui pengembangan aplikasi Android yang praktis dan efisien dan membuat aplikasi yang meniru Cara Kerja Teknologi BWD. 4. Luaran Yang Diharapkan Luaran yang diharapkan dalam pelaksanaan program ini adalah terciptanya suatu inovasi teknologi bagan warna daun (BWD) pada padi dengan memanfaatkan teknologi mobile Android 2.2 dan pemrosesan citra dengan OpenCV 2.40. Aplikasi ini diharapkan mampu menentukan kebutuhan nitrogen atau pupuk padi dengan hanya mengambil foto daun padi dan menginputkan target produksi dalam ton per hektar seperti cara kerja teknologi BWD. Program ‘Analys’ ini diharapkan dapat bersaing dengan kepopuleran dengan teknologi program lainnya serta dapat dikenalkan dan dikembangkan lebih lanjut hingga ke ranah akademisi dan bisnis. Aplikasi ‘Analys’ ini memiliki nilai edukasi dan pengenalan iptek tinggi untuk kemajuan pola pikir petani di Indonesia.
C. METODE PELAKSANAAN Dalam pelaksanaan program ini, langkah-langkah yang diambil secara singkat dapat dilihat pada Gambar 1 STAR T Identifikasi Masalah
dan
Perumusan
Studi Literatur Perencanaan Sistem Pembuatan Sistem Pembuatan Laporan Pengujian Sistem STOP
Gambar1 Ilustrasi metode pelaksanaa Identifikasi dan Perumusan Masalah Identifikasi dan perumusan masalah dilakukan untuk mengetahui ruang lingkup dan batasan permasalahan. Masalah adalah penyimpangan (deviasi) dari apa yang seharusnya dengan apa yang terjadi, maka berdasarkan latar belakang penulisan di atas, dapat diidentifikasi permasalahan sebagai berikut:“Manajemen pemupukan yang efektif dan efisien masih kurang diterapkan dan kurang praktis”
Studi Literatur Studi kepustakaan (Library Research) atau studi literatur yaitu dengan menghimpun informasi yang relevan dengan topik sedang diteliti. Informasi mengenai BWD dan Nitrogen diperoleh dari journal dan karangan-karangan ilmiah. Kemudian, pengembangan aplikasi dengan Android 2.2 dan OpenCV 2.4 didapatkan dari sumber-sumber tutorial elektronik di internet. Perencanaan Sistem Perencanaan sistem dilakukan untuk menetapkan suatu kerangka kerja menyeluruh untuk memenuhi kebutuhan pengembangan aplikasi. Kebutuhan tersebut meliputi kebutuhan fungsional dan non-fungsional. Kebutuhan fungsional seperti citra empat kelas BWD, hardware dan software pengembangan sistem, seperti Eclipse, Open CV 2.4, AVD, Java Development Kit (JDK) dan Android SDK Manager. Kebutuhan non-fungsional seperti pembagian kerja, pembuatan timeline dan analisis kebutuhan biaya program. Pembuatan Sistem Pembuatan sistem merupakan implementasi dari rencana yang sudah ada. Dalam tahap ini, akan dibuat sebuah aplikasi Android 2.2 dengan bahasa pemrograman java dengan OpenCV 2.4 sebagai library pemrosesan citra. Fungsi aplikasi yang utama adalah mengidentifikasi kesamaan matrik antara citra tes pemilihan dari galeri dengan ke empat citra pada database (BWD) menggunakan jarak Euclidean. Citra kelas BWD yang memiliki jarak terdekat adalah citra yang paling mirip dengan citra test. Citra kelas tersebut lah yang menjadi patokan untuk menentukan kebutuhan pupuk (nitrogen) padi. Pengujian Sistem Pengujian sistem dilakukan untuk mengetahui apakah aplikasi yang dibuat layak atau tidak. Pengujian akan dilakukan dengan memfoto sebuah citra daun padi dan diinputkan target produksi padi ton/ha, kemudian dilihat apakah keluaran berupa besaran pupuk nitrogen sama dengan teknologi BWD. Pengujian juga dilakukan sebagai saran evaluasi sistem aplikasi ini, sehingga diharapkan aplikasi ini akan dapat diperbaiki jika terdapat kekurangan atau kesalahan. Pembuatan Laporan Pembuatan laporan merupakan bagian akhir dari pelaksanaan program ini. Pembuatan laporan akan menjelaskan tingkat keberhasilan pembuatan program, menyertakan saran atau evaluasi sistem jika memang ada, dan menyertakan perbaikan atau revisi sistem jika ada. D. KEMAJUAN 1. Pembuatan Aplikasi Aplikasi dibuat sejak program ini didanai hingga sekarang sudah mencapai tahap siap diuji coba. Aplikasi dibuat dengan desain awal seperti di bawah ini:
Empat kelas BWD
Pilih target produksi
Ambil citra
Proses
Pilih citra tes
Hasil
Gambar 1. Mockup versi awal 2. Perbaikan Aplikasi Setelah aplikasi versi awal selesai dibuat dilakukan evaluasi oleh developer, dosen pembimbing, maupun tim monitoring evaluasi dari fakultas dan universitas. Dilakukan beberapa perbaikan terutama pada tampilan antarmuka. Aplikasi hasil perbaikan ditampilkan pada gambar di bawah ini:
Home
Foto daun dari kamera
Pilih daun tes dari galeri
Pilih target produksi Proses Rekomendasi pupuk Gambar 2 Mockup versi revisi pertama 3. Penyempurnaan aplikasi
Setelah aplikasi versi dua selesai dibuat dilakukan evaluasi lagi oleh developer, dosen pembimbing, maupun tim monitoring dengan dewan juri di berbagai kompetisi yang diikuti dilakukan penyempurnaan aplikasi:
Home
Cara penggunaan
Pilih target produksi
Pilih daun tes dari galeri
Rekomendasi Pupuk
Gambar 2 Mockup versi revisi penyempurnaan E. KETERCAPAIAN TARGET a. Mengikuti kompetisi ilmiah tingkat nasional (Research and Business Development) - Juara Favorit Lomba Cipta Aplikasi Edukasi UNITY EDUCOMP diselenggarakan oleh UNY. - Juara 1 National Innovation on Smart Ecosystem yang diselenggarakan oleh BlackBerry Innovation Center (BBIC) ITB. - Finalis i-Step (Intensive Student Tehnopreneurship) 2013, RAMP IPB. - 105 Inovasi kategori paling prespektif, Business Innovation Center (BIC) - Nominator SME dalam ajang INAICTA (Indonesian ICT Award) tingkat nasional yang diselenggarakan oleh Kementrian Informasi dan Komunikasi (Kemeninfo) b.Mengikuti kegiatan keilmiahan tingkat nasional dan Internasional (Research and Business Development) - Workshop 105 Inovasi dan Seminar HAKI - Lolos The 6th Conference of Indonesian Student Association in Korea 2013 c. Publikasi online (Market potential Development) : a. Email resmi @
[email protected] b.Twitter: @nitro_analysis c. Google play : bit.ly/11680g7 d.FB: https://t.co/wa0b2Gz9Rr e. Website tabloid pulsa: http://t.co/OosbgZwzfX f. Website tempo : http://t.co/4nQCRBtpsJ g.Website korpus IPB : http://t.co/PU1yZxiAzQ h.Website Faperta IPB : http://t.co/5Dw45Sc9M
F. PERMASALAHAN DAN PENYELESAIAN 1. Masalah Teknis • Mengambil gambar dari kamera untuk diproses oleh OpenCV. Solusinya mencari algoritma untuk menangani hal itu. Selainitu, desain interface belum friendly sehingga dilakukan perbaikan desain 2. Masalah Administrasi - Program sempat terkendala terkait administrasi yang sulit untuk melakukan konsultasi dengan pakar BWD di BB Padi Sukamandi. Namun akhirnya dapat di atasi dengan konsultasi pakar-pakar yang ada IRRI dan di IPB I. JADWAL KEGIATAN Program PKM ini dilaksanakan selama 4 bulan. Tabel 2.Tabel Jadwal Pelaksanaan Program Bulan 1
Kegiatan I
II
III
Bulan 2 IV
I
II
Bulan 3
III
IV
I
II
III
Bulan 4 IV
I
II
III
IV
Identifikasi dan Perumusan Masalah Studi Literatur Perancangan Sistem Pembuatan Sistem Pengujian Sistem Pembuatan Laporan
J. PENGGUNAAN BIAYA Total biaya yang telah digunakan selama pelaksaan program Analys adalah sebesar Rp 12.475.000,- Penjelasan detail akan akan disampaikan pada Tabel 3. Tabel 3.Tabel Rancangan Biaya No.
Bahan
1 2 3 4 5 5 6 7 10 11 12 13 14 16 17 19 20 21 22
Biaya studi literature Sewa Printer Alat Tulis dan Fotocopy Kertas A4 Biaya Akses Internet Biaya Komunikasi Biaya Akuisi Citra Biaya Analisis Citra Biaya Software Pengembangan Sistem Biaya Desain Sistem Biaya Analisis Sistem Biaya Desian Interface Biaya Transportasi Pengujian versi Alpha Pengujian versi Beta Biaya Konsumsi Dokumentasi Pembuatan Laporan Biaya Sewa Instrumen Pengembangan Sistem Biaya Wawancara Ahli Biaya Paten ke Google Total
23 24
Jumlah
Satuan
Biaya Satuan
5 3 5 2 5 5 4 4 4 1 1 1 5 1 1 4 1 4
Orang Bulan Orang Rim Orang Orang Citra Citra Paket Paket Paket Paket Orang Paket Paket Bulan Paket Paket Paket
50.000 100.000 50.000 50.000 150.000 100.000 50.000 250.000 300.000 550.000 600.000 550.000 100.000 400.000 600.000 200.000 500.000 75.000 450.000
2 1
Orang Paket
250.000 500.000 12.475.000,-
3
Biaya (Rupiah) 250.000 300.000 250.000 100.000 750.000 500.000 200.000 1.000.000 1.200.000 550.000 600.000 550.000 500.000 400.000 600.000 800.000 500.000 225.000 1.800.000 500.000 500.000
LAMPIRAN Dokumentasi kegiatan
Kerja Tim
Konsultasi
Kompetisi BBIC ITB, Unity UNY, Konperensi pres di ITB Bandung
Workshop 105 Inovasi, HAKI, i-Step (Intensive Student Techopreneurship)
Pameran PKM
